Kosmiczna winda - czyli Kanadyjczycy się nie szczypią

[Padalec]

Aby zobaczyć link - ZAREJESTRUJ SIĘ lub ZALOGUJ SIĘ
Strona w języku angielskim.

Kanadyjczycy dostali patent na windę o wysokości 20km (z możliwość przeskalowania do osiągnięcia 200km). Miałaby być używana jako kosmodrom pomijający najmniej sprzyjający fragment atmosfery. Zresztą co ja wam będę tłumaczył

[Kadaf]

DWADZIEŚCIA kilometrów a nie 200.
[Post scalony: Wto, 18 Sie 2015, 22:56:59]
Ogólnie to jeszcze nie istnieje technologia wybudowania konstrukcji o wysokości 200 km. Gdyby taka istniała, to w Kuwejcie Dubaju, czy innym arabskim kraiku leżącym na pieniądzach takie budynki by sobie stały. A ile ma najwyższy? Kilkaset metrów. Bariery kilometra nikt jeszcze nie przekroczył mimo praktycznie nieograniczonych środków finansowych. W 20 km uwierzę. To się da gigantycznym kosztem zbudować.

Ale nie 200.

[Padalec]

No i złapałeś mnie między publikacją, a edycją Poprawiłem się sam, i dopisałem nawias.

Ale sama technologia zbudowania na 200 istnieje. Tylko jest skrajnie nieopłacalna, bo podstawa tej wieży byłaby... spora Zgadzam się, że na razie taka wysokość to czysta fantazja.

Nurtuje mnie za to inna sprawa. Jak duży obszar dookoła, musiałby być zamknięty dla wszelkich lotów cywilnych i wojskowych. Nie brakuje na świecie fanatycznych popaprańców którzy mogliby tę wieże potraktować jako ciekawy sposób na reklamę swojego ugrupowania.

[Kadaf]

Na miejscu tego czyja ta wieża będzie, zażądałbym prawa do zestrzeliwania wszystkiego co lata w promieniu 100 km bez zabawy w jakieś ostrzeżenia. Od razu jebut w każdego kto naruszy strefę ze względu na skrajnie strategiczne znaczenie konstrukcji.

[Drangir]

Ale sama technologia zbudowania na 200 istnieje.

Nie ma jeszcze metod produkcji materiałów potrzebnych do budowy takiego obiektu na skalę przemysłową. To tak jakbyś chciał zbudować dom, sklejajac każdy pustak osobno, z drobinek żwiru i kleju w tubce. Istnienie takich materiałów czy podstawy teoretyczne to nie to samo co możliwość.

[Padalec]

Tylko jest skrajnie nieopłacalna [...] Zgadzam się, że na razie taka wysokość to czysta fantazja.

Dlatego powinieneś rozpatrywać cały akapit, a nie początek tylko

Tak samo posiadamy zdolność lotów na wszystkie planety układu słonecznego, ale w fakcie, że ludzkość tego nie robi nie doszukuję się spisku za którym stoją ONI

No ale wracając na ziemię, a raczej 20km ponad nią. Pokonanie tych 20km w górę, jakby nie patrzeć wymaga wykonania pewnej pracy. W rakietach odpowiadają za to silniki, które konstruktorzy planują zastąpić windą. Tylko, że w przyrodzie nic nie ginie, i delta E musi się zgadzać. Zastanawia mnie gdzie tu są (i jakich rozmiarów) zyski. Elektryczne silniki wind zasilane pewnie mają być ze źródeł odnawialnych, ale co z ich chłodzeniem w takim razie. Spadek ciśnienia atmosferycznego nie pozwoli na chłodzenie pasywne raczej. Będę musiał poszukać czegoś więcej, bo ciekawią mnie jak podeszli do tematu problemów, których na ziemi nawet nie zauważamy.

[Drangir]

Ale ta technologia NIE istnieje. Wiemy tylko czego potrzebujemy

Gdzie jest zysk? Na Ziemi masz infrastrukturę która produkuje prąd, paliwo, itd. Za to w przypadku rakiet liczy się każdy kilogram. Paliwo na Ziemi nie jest tanie, ale w kosmosie - bezcenne. Nie wspominając o tym, że rakiety na starcie mogą być dużo lżejsze i mniej skomplikowane (mniej faz) co zwieksza bezpieczenstwo.

[Kadaf]

 Jak dla mnie idea tej windy jest pozbawiona sensu. Tym bardziej, że nazywanie tego windą kosmiczną jest bardzo wielkim nadużyciem. To żadna winda, tylko po prostu wieża. A problemy z chłodzeniem? Raczej obawiałbym się problemów z grzaniem. Na wysokości 10 km temperatury występują wyłącznie ujemne. Ciekawi mnie, jak kanadyjczycy zamierzają tę wieżę oczyszczać z tysięcy ton lodu, które będą się na niej osadzać. Chyba, że by była podgrzewana wydatkiem gigantycznych ilości prądu. Właściwie to musieli by ją zrobić z zapasem udźwigu tych dodatkowych tysięcy ton. I to nierównomiernie rozłożonych, w zależności od aktualnego kierunku wiatru. Wiatru, który na dużych wysokościach potrafi wiać bardzo mocno. Idiotyzm! Już znacznie lepszym rozwiązaniem było by startować z czubka himalajów. Bo góry nie trzeba budować z nanorurek, ona już jest.

[Padalec]

Z tą temperaturą to nie do końca tak jest. Nie bez powodu w świecie naukowym stosuje się Kelviny. Z wysokością temperatura nie robi się ujemna, tylko niższa, a raczej zanika.
Tak jak w przestrzeni kosmicznej nie mówimy o temperaturze -273,15*C tylko o ~0K, bo temperatura nie jest ujemna, tylko jej nie ma - bo nie ma co jej przenosić ze względu na wysoką (celowo nie piszę całkowitą) próżnię. Jak wsadzicie szklankę z wodą pod klosz i wypompujecie powietrze, to woda najpierw się zagotuje, a następnie zamarznie. Bo temperatura wrzenia spada wraz ze spadkiem ciśnienia i w pewnym momencie będzie ona niższa niż temperatura samej wody. A podczas wrzenia szybko jest wytracana energia, co prowadzi niejako siłą rozpędu do wytracenia jej za dużo, co skutkuje zamarznięciem. No a nie ma lodu co ogrzać, bo nie ma cząstek powietrza które są wstanie oddać swoją energię co by go podgrzało i roztopiło.
Z tego powodu stosuje się radiatory nawet w KSP mimo 0K w przestrzeni kosmicznej. Bo części się grzeją, a nie ma nic co by mogło pobrać tę temperaturę i wypromieniować ją w przestrzeń.
Na mniejszą skalę to samo będzie się właśnie działo na ewentualnie powstałej wieży.

No to tyle jeśli chodzi o krótki darmowy wykład z technologii próżni Kolokwium nie będzie, zaliczam wszystkim

Jeśli chodzi o start z himalajów - ciężko nie przyznać Ci racji. Chociaż góry powodują różne inne problemy natury logistycznej, to pewnie tańsze w i bezpieczniejsze w końcowym rozrachunku.. Himalaje (ale mamy też inne pasma na świecie przecież) myślę odpadają, bo to zbyt daleko od wszystkich liczących się graczy (no poza Chinami może) i ich kiepska lokalizacja geo-polityczna. Wyobrażacie sobie, że Chińczycy pozwolą postawić na swojej granicy ośrodek miotający rakietami nie tylko w dowolne miejsce globu ale i okolic?

[Kadaf]

Oj, uprościłem do stopni Celcjusza dla wygody. Co do dalszej części twojej wypowiedzi, to pragnę przypomnieć, że na 20 kilometrach atmosfera jeszcze jak najbardziej występuje. Rozrzedzona w porównaniu z poziomem morza, ale jednak wystarczająca, by nie trzeba było sobie zawracać głowy radiatorami. Pamiętaj, że ISS lata dwadzieścia razy wyżej, a i tak orze d..pą w atmo. W porównaniu z jej pułapem, to 20 km to właściwie poziom gruntu. A obmarzanie konstrukcji? Najwyżej występujące chmury można napotkać jeszcze na 80 kilometrach, więc wieża obmarzać będzie jak diabli. Przy jej łącznej powierzchni nawet milimetrowa warstwa lodu spowoduje większy wzrost masy, niż ustawienie na czubku największej zbudowanej przez człowieka rakiety. Oni tej wieży nie zbudują nawet do połowy, jak im się to wszystko zawali z tego czy innego powodu.

Co do Himalajów i Chińczyków. Skąd ci się wziął pomysł, że nie są liczącym się graczem w podboju kosmosu? Zauważ, że aktualnie po Księżycu jeździ wyłącznie chiński pojazd. I jestem przekonany, że następnym człowiekiem, który wyląduje na Księżycu będzie właśnie chińczyk. Dlaczego? Bo mają ogromne rezerwy budżetowe i się nie obijają. Sądzę, że chińska rakieta będzie znacznie tańsza niż amerykańska, bo proces jej projektowania i produkcji będzie krótszy.

[Drangir]

Nie wiem jak się ma koszt logistyczny budowy kosmodromu w himalajach w stosunku do budowy zarąbiście wysokiej wieży, ale biorąc pod uwagę teren wydaje mi się że to żaden zysk w stosunku do wystrzeliwania rakiet z niemalże poziomu morza. Kosmodrom to ogromne budynki, bardzo duże załogi i wielkie części do rakiet, których transport nie byłby możliwy bez ścięcia setek kilometrów zboczy czy wykopania wielu tuneli. Nie zdziwiłbym się, gdyby taka inwestycja była bardziej kosztowna od budowy 15-20 kilometrowej wieży na płaskim terenie.

[Kadaf]

Trudno zgadnąć, czy taniej zbudować metr wieży z bardzo drogich materiałów, czy 10 kilometrów podjazdu ze zwykłego żelastwa. Zaleta taka, że himalaje raczej się nie przewrócą jak mocniej zawieje albo oblodzi.

[winged]

Nie wiem jak się ma koszt logistyczny budowy kosmodromu w himalajach w stosunku do budowy zarąbiście wysokiej wieży, ale biorąc pod uwagę teren wydaje mi się że to żaden zysk w stosunku do wystrzeliwania rakiet z niemalże poziomu morza. Kosmodrom to ogromne budynki, bardzo duże załogi i wielkie części do rakiet, których transport nie byłby możliwy bez ścięcia setek kilometrów zboczy czy wykopania wielu tuneli. Nie zdziwiłbym się, gdyby taka inwestycja była bardziej kosztowna od budowy 15-20 kilometrowej wieży na płaskim terenie.

Trudno zgadnąć, czy taniej zbudować metr wieży z bardzo drogich materiałów, czy 10 kilometrów podjazdu ze zwykłego żelastwa. Zaleta taka, że himalaje raczej się nie przewrócą jak mocniej zawieje albo oblodzi.

Przybywam ze sprostowaniem bo to o czym dyskutujecie nie ma kompletnie najmniejszego sensu. Budowanie kosmodromu w Himalajach jest idiotyczne bo Ziemia to nie Kerbin i tutaj nabieranie wysokosci nie ma takiego znaczenia jak nabieranie prędkości. To, że wystartujesz z Himalajów da ci oszczędności rzędu 50-100m/s a delta V do orbity to 9000-10000m/s.


Budowanie wieży na 200km? to też nie ma absolutnie żadnego sensu. Z tych samych powodów co start z Himalajów. Powtarzam jeszcze raz: start na orbitę to w 90% nabieranie prędkości i tylko w 10% wysokości.


Tak się składa, że symulowałem kiedyś start z 200km wieży w RSS. Teleportowałem rakietę za pomocą hyperedita na 200km i nadawałem jej (w hyperedicie) taką prędkość poziomą jak by startowała z 200km wieży umieszczonej na równiku. Wiecie co? To nic nie daje bo rakieta dalej musi przyspieszyć o praktycznie tyle samo i co więcej musi podążać praktycznie taką sama trajektorią czyli nie może od razu lecieć poziomo bo by spadła do atmosfery przed nabraniem prędkości orbitalnej. Musi startowac pionowo i powoli się przechylać mimo, ze zaczynamy lot z wys. 200km. W efekcie oszczędności na delta V są minimalne coś rzędu 500-800m/s czyli dalej potrzebujemy około 8500-9500m/s. Jedyne oszczędnosci biorą się w zasadzie z tego, że nie ma oporu atmosferycznego.


Rakiety startujące z 200km byłyby może 10-15% mniejsze od tych startujących  z poziomu morza a koszty zbudowania/utrzymania takiej wieży? Lepiej nie pytajcie.  Sens jest dopiero jak budujemy wieżę na 35-36tys km. Normalna rakieta dostarcza na orbitę geostacjonarna jakieś 0,5% masy początkowej czyli zaoszczędzamy 99,5% rakiety- całe koszty rakiety nośnej. Budowanie 200km wiezy dla zaoszczędzenia 10-15% masy rakiety nie ma najmniejszego sensu.


A z tymi testami na 200km jak nie wierzycie mogę wam nagrać filmik i pokazać.

[Pikachu]

Nie znam się to się wypowiem .

Budowanie 200 kilometrowej a nawet 20 kilometrowej wieży nie ma większego sensu , nawet ze względów ekonomicznych . Wyobraźcie sobie ile prądu trzeba by było użyć żeby wepchnąć na czubek rakietę która waży 3 miliony kg . Nie wydaje mi się że silnik o tak dużej mocy może być ekonomiczny .  Jak już wspomniał Kadaf

wieża obmarzać będzie jak diabli. Przy jej łącznej powierzchni nawet milimetrowa warstwa lodu spowoduje większy wzrost masy, niż ustawienie na czubku największej zbudowanej przez człowieka rakiety.

A prawdopodobnie zderzenie tej wieży z chmurą groziłoby zawaleniem .

20 kilometrowa wieża jest możliwa do zbudowania , tylko po co ? Skoro (tak przypuszczam) koszt jednego startu  będzie większy niż koszt  startu  z kosmodronu w  np. Kennedy's Space Center .  A poza tym Agencje kosmiczne  to nie Polska Dla nich wysłać rakietę z 5% oszczędnością  czy bez niej to na jedno wychodzi

[Padalec]

Kadafie, ja wiem, że na 20km atmosfera występuje, a ISS nawet nie orze d..pą w atmosferze, a wręcz całkiem wygodnie się w niej tapla (chociaż już jest całkiem sporo - trzykrotnie wyżej - nad tzw. linią kosmosu). Nie jestem przekonany czy na wysokości 20km na pewno ciśnienia wystarczy na pasywne chłodzenie pracujących silników elektrycznych. Nie mam pod ręką literatury żeby się w czytać, dlatego jak znajdę czas na przewertowanie opisu patentu to będę wiedział, czy jest to problem na tej wysokości czy nie. Intuicja i widza ze studiów każą mi to rozpatrywać w kategorii ewentualnego problemu Jak macie jakieś źródła pod ręką mówiące o tym, to poproszę - zaoszczędzicie mi czasu.

Wiem doskonale, że Chińczycy są sporym, coraz bardziej liczącym się graczem. To było moje uproszczenie, tak jak z Twoimi Celsjuszami Na razie jednak ich technologia pozwala im wysłać łazik na księżyc, czyli są tam gdzie amerykanie i rosjanie byli w latach 60. Fakt, że nie muszą wyważać otwartych drzwi, a technologia materiałowa jest dużo nowocześniejsza pozwala im ten czas nadrobić stosunkowo szybko. To tak bardziej szczegółowo niż napisałem wcześniej. Nie o tym jest ten temat, więc możemy założyć inny i tam podyskutować o tym co ChRL ma, potrafi, może i powinna pod kątem politycznym, gospodarczym i propagandowym omówić

Co do samej wieży to z obmarzaniem masz rację. Jest to kolejny problem. Ja jeszcze dorzucę do tego wiatry. Już wieżowce obecnie budowane odchylają się całkiem nieźle jak wieje, więc taka 20km wieża by musiała naprawdę solidne siły znosić.

@winged.
My tu akademicką dyskusję prowadzimy, a ty tu z wiedzą praktyczną nam wchodzisz? No tak się nie robi Ja przynajmniej (ale obstawiam, że zarówno Kadaf jak i Drangir również) mam świadomość jakie byłyby koszty budowy takiej wieży, i jak bardzo jest to nieopłacalne przy obecnie wysyłanej ilości rakiet w przestrzeń. Doskonale wiem również, że nie wysokość a prędkość się liczy bo znana jest mi instytucja prędkości kosmicznych. Dla ziemi wynosi ona około 8000 m/s akurat, a nie 10 jak piszesz. To, że w RSS wychodzi inaczej pokazuje tylko, że to tylko gra, a nie pełnoprawny symulator (chyba, że to uogólnienie było, to możesz olać - nie odbieraj tego broń boże jako czepianie się). Ale sama zasada jest poprawna. Tu masz rację. Nie mam wartości liczbowych przed nosem, jak bardzo zmiana wysokości wpływa na spadek oporu powietrza i jakie by to dało wyniki w rzeczywistości, ale tutaj wstrzymam się od przyjmowania wyników w RSS za pewnik.
Tutaj kolejna ciekawostka - matematycznie, optymalny rzut (kamieniem, oszczepem, etc) jeśli chodzi o uzyskaną odległość otrzymujemy wtedy, gdy kąt między początkowym torem lotu a ziemią wynosi 45 stopni (bo tangens 45 = 1). Dla współczesnych artylerii, nie jest to jednak prawdą, bo wraz z wysokością zmniejsza się opór powietrza, więc pocisk leci swobodniej, i maksymalny zasięg otrzymujemy przy (tutaj nie pamiętam dokładnie, ale coś koło tego na pewno) ~54 stopniach. Pocisk szybciej wchodzi do rzadszych partii atmosfery, gdzie przy mniejszym oporze leci dalej.