Comments 34
Глобальных проблем у этой идеи три.
Запуск - нужна либо длинная (сотни километров) труба, либо при разгоне будут высокие (сотни-тысячи g) перегрузки: либо у короткой трубы продольные, либо у центрифуги (см. SpinLaunch) поперечные.
Выход в воздух - либо выход дополнен должен быть на большой высоте, либо при вылете в атмосферу будут отрицательные перегрузки (торможение) в сочетании с нагревом от этого торможения.
Довывод - орбитальная механика такова, что выйти на геоцентрическую орбиту невозможно без импульса на высоте перицентра ( нижней точки орбиты) или выше. То есть наш спутник должен иметь двигатель, который превратит суборбитальную траекторию в орбиту.
Выход в воздух - либо выход дополнен должен быть на большой высоте
Например, построить пушку на склоне Эвереста :)
А не будет эффективнее современного метода что-то гибридное, например, ускорять ракеты на первом этапе каким-нибудь рейлганом? И, как там ниже предложили, с макушки какой-нибудь высокой горы, где и сопротивление воздуха пониже?
Необходимое ускорение то же самое, то есть длина и перегрузка будут те же, что у пушки.
Дак я и не предлагаю стартовать исключительно за счет пушки, предлагаю постепенно запускать ракетные двигатели. Если это рельсовая пушка, или может, что-то ближе к линиям поездов на магнитной подушке, то там и толчка неприятного на старте такого же можно избежать, и не нужна труба, только направляющие, то есть и нет удара о воздух при выходе из пушки.
Идея в том, чтобы уменьшить количество топлива на борту и сделать запуск немного чище.
Много топлива таким образом сэкономить не получится, а вот сложность спутника из-за необходимости выдерживать перегрузки возрастёт значительно. К тому же топливо копеечное относительно запуска (например у Falcon 9 - порядка 500 тысяч долларов), так что коммерческие перспективы подобных систем весьма сомнительны.
Здесь мы экономим не на топливе, а скорее на первой ступени вместо, которой будет пушка или иной многоразовый ускоритель.
И четвёртая: не факт, что выйдет дешевле на килограмм веса: ведь спутнику нужно ещё преодолевать сопротивление ствола пушки, а для этого нужно усиливать стенки, что резко снижает полезный вес…
Обычно да, но не обязательно - например, Falcon 9 выкидывает некоторые спутники на супер-ГПО с апоцентром тысячах на 50-60, и они потом опускают апоцентр. Насколько я помню - для того, чтобы дать ещё немного дельты, не поднимая перицентр ступени для облегчения её свода с орбиты.
Но в любом случае - импульс должен быть не ниже перицентра финальной орбиты, это задача-минимум. Эта высота совпадёт с апоцентром, если орбита круговая.
Довывод
Ещё можно крылья, чтоб сразу не упал+ионник малой тяги, чтобы выйти из верхних слоёв атмосферы, примерно как старлинк делает.
Не поможет. Ни то, ни другое. Крыло нужно только для полёта в атмосфере, но ещё там нужна серьёзная тяга - для того, чтобы крыло создавало подъёмную силу. Тяга ионного двигателя - в лучшем случае единицы ньютон. Спутники Старлинка или ГПО-спутники тратят месяцы, чтобы поднять орбиту до нужной высоту. А у выпущенного из пушки аппарата есть в лучшем случае часы. Поэтому и тяга нужна соответствующая - ионник дать её просто не способен. А имея нормальный двигатель - никакого планирования не надо.
и четвертая - конкуренты и противники))
Возможно эти наработки и расчеты пригодятся на Луне, например. Воздуха нет, тяготение слабое - стрелять на орбиту гораздо реалистичнее, чем на земле.
SpinLaunch - тоже своеобразная пушка
вот идею spin launch я не понял. По сравнению с пушкой:
1)нагрузки поперечные, что хуже чем продольные.
2)нагрузки выше, чем у пушки сравнимых габаритов.
Думаю ускорения несопоставимы при разгоне в стволе (пусть даже он 100 м будет) и продолжительном разгоне на такой центрифуге. Они насколько я помню десятки минут ее раскручивают.
в центрифуге за пол оборота скорость меняется от +скорости запуска до - скорости запуска.
И вы думаете там при этом маленькие ускорения?
Данные SpinLaunch: радиус 50м, скорость вылета: 8000км/ч = 2222.22м/с.
Тангенциальное ускорение: v2/R = 98765,43м/с ≈ 10000g
Разгон до той же скорости с тем же ускорением в пушке потребует ствола длиной
v2/(2a) = 25м.
Это офигительная катапульта. Вот бы такой штукой бахнуть по древней крепости, просто посмотреть ))
Кто нанёс Буллу пять пулевых ранений и по какой причине - до сих пор установить не удалось.
вот так всегда!
Картинки пушки в технике молодежи помнится поинтереснее были...
Простите, выскажу дерзкое предположение почему больших пушек было заложено две. Чтобы стрелять одновременно из двух. Чтобы один снаряд (стальная болванка) летел преодолевая сопротивление атмосферы, а второй (активно реактивный) до поры до времени летел в аэродинамической тени первого, сберегая топливо для выхода на орбиту. Конечно, расстояние между ними должно быть небольшим.
Полная версия в Техника молодёжи 1991-03.
А зачем запускать из пушки какие-то сложно устроенные спутники? Из пушки на орбиту можно доставлять стройматериалы, воду, тушёнку etc. А наверху подхватывать ядерным буксиром™ и тащить к месту назначения.
Если всяческие припасы можно будет отправлять наверх дёшево, снизится и стоимость подъёма на орбиту килограмма чего-то более хрупкого, ведь вода и пища для него теперь поедут отдельно.
Из пушки на Луну в XXI веке