Как рассчитать количество топлива которое потребуется для полета космического корабля?
«Подписка»
Vkontakte
Twitter
Одноклассники
В будущем мирные космические аппараты, стартующие с Земли, будут водородными и легче гелия
Используемые в настоящее время ракеты являются, по сути, доисторическим агрегатами - и именно из-за этого освоение космического пространства является пока чрезвычайно затратным. Ведь, в частности, так называемое "рабочее тело" реактивным образом и именно безвозвратно отбрасывается в бесконечность.
При этом подразумевается, что это "рабочему тело" ничего не мешает смещаться в бесконечность. Но на практике же этого не бывает. Ведь в реальных же условиях и на эти "рабочие тела" действуют гравитационные силы...
Человечество, как известно, ничего принципиально нового не изобрело. По крайней мере, все научно-технические достижения - это чаще всего не очень-то эффективное копирование природных явлений. Но беда в том, что на некоторые природные явления ученые упорно и без надлежащего обоснования именно не хотят обращать внимание. Как, например, не совсем понятно чем обусловлено мнение, что атмосфера не оседает на земную поверхность потому, что у молекул газов имеется та или иная скорость. Ведь наличие скорости и у мельчайших частиц взвешенной пыли не означает что и они неограниченно долго витают над земной поверхностью. Рано или поздно, они обязательно на нее оседают. И это как раз полностью соответствует основным положениям классической механике в отличие от того, как ведут себя молекулы газов...
Тем не менее, официальная наука изначально исходит из того, что газы не обладают собственными не сущими свойствами.
То же, что молекулы газа не оседают на земную поверхность, быстрее всего, из-за столкновений, по сути, было доказано схемой принципиально нового вида реактивных взаимодействий - без реактивного отброса масс именно в бесконечность, предложенной московскими профессорами В.В. Белецким и М.Е. Гиверцем еще в 1963 году. Они предложили схему безрасходных межорбитальных переходов пульсирующей космической гантели (Рис. 1.). Согласно этой схеме Земля и пульсирующая гантель в процессе осуществления этих переходов смещаются во взаимно противоположные стороны. Но при этом они не теряют связь друг с другом, как это подразумевается схемой, так сказать, классического реактивного взаимодействия ракет и отбрасываемых ими реактивных струй.
Рис. 1.
Мною же еще в 80-х годах была предложена более наглядная и именно аналогичная схема осуществления безрасходных переходов с одной орбиты на другую путем за счет именно взаимных столкновений, в частности, двух спутников, движущихся по одной и той же орбите, но во взаимно противоположных направлениях.
Рис. 2.
Имеет смысл подчеркнуть, что речь идет именно о мысленном эксперименте, который сводится к периодическим взаимодействиям пары спутников 1 в одной и той же точке, находящейся сверху (Рис. 2.).
Речь идет не просто об абсолютно упругом столкновении этой пары спутников через полпериода после выведения их на одну и ту же орбиту. При этом абсолютно упругое столкновение с изменением направления движения на противоположное сопровождается еще и дополнительным расталкиванием этой пары спутников, естественно, с расходом энергии, чем как раз и обеспечивается безрасходный переход на более высокую орбиту.
И такого рода взаимные дополнительные расталкивания могут осуществляться многократно и периодически в одной и той же точке пространства.
При этом сразу же имеет смысл подчеркнуть, что в данном случае использование пары спутников, по сути, в качестве "рабочего тела" осуществляется не по направлению импульсного дополнительного расталкивания этих спутников. В отличие от того же классического реактивного взаимодействия и в данном случае, по сути, имеется реактивный отброс Землей "рабочее тело", но который осуществляется под углом 90 градусов к направлению их импульсного, по сути, также реактивного дополнительного расталкивания...
Именно такое простейшее взаимодействие, как соударение с дополнительным расталкиванием как раз и позволяет вести речь о тех природных негравитационных природных проявлениях, о которых все чаще заводят речь в последнее время даже самые авторитетные ученые и которые пора бы уже и нам начать использовать. Благо, достижения нанотехнологий позволяют уже делать на столько легкие водородные космические аппараты, являющиеся, по сути, радикально облегченными дирижаблями, которые могли бы использовать и относительно слабые негравитационные природные проявления.
И вот как можно оценить эти проявления, которые, надеюсь, будут положены в ближайшем будущем в основу космических двигателей (без реактивного отброса масс в бесконечность), использующих именно природные реактивные взаимодействия, осуществляющиеся в атомах водорода.
В частности, это можно сделать исходя из известных формул, описывающих переход по эллиптической орбите (Рис. 3.) с одной круговой орбиты на более высокую круговую орбиту (https://scask.ru/r_book_mor.php?id=177).
Рис. 3.
С учетом, естественно, что в нашем случае энергия, необходимая для приращения для смещения именно пары спутников в течение каждого витка, оценивается на уровне 2-х половинок величины минимальной энергии, необходимой для осуществления перехода с одной круговой орбиты на другую, также круговую (Рис. 4.).
Рис. 4.
Соответственно, при достаточно малой величине периодических приращений: da = (а1 - а2) --> 0 в процессе рассматриваемого реактивного взаимодействия Земли и пары спутников килограммовой массы, мы имеем с соответствующими сокращениями...
dC = 0,5 * V2 * a * (da / a2) = 2 * 0.5 * W2, откуда:
da = 2 * a * W2 / V2.
Таким образом за время полного оборота смещение пары спутников на расстояние da осуществляется со средней скоростью:
Wср =0,5* da / T = 0,5 * (2 * a * W2 / V2) / (2 * 3,14 * а / V);
Wср = 0,5 * W2 / (V * 3,14), где:
Т - период обращения пары спутников вокруг Земли.
А т.к.:
dC / Т = Tпр. * Wср, где:
Tпр. - тяга развиваемая за счет смещения пары спутников.
Tпр. = dC / (Т *Wср) = W2 / [(2 * 3,14 * а / V) * 0,5 * ( W2 / (V * 3,14)];
Tпр. = V2 / а = 58 064 400 / 500 000 = 116,13 н.
Кстати, получается, что Tпр., в общем-то, зависит только от V и а, а от Wср. и W не зависит...
Представим теперь, что Земля с парой спутников, имеющих значительно меньшую массу, находится на такой высоте (по отношению к значительно большему космическому объекту), где сила гравитационного притяжения соответствующего объекта будет меньше 116 н (Рис. 5.).
Рис. 5.
Соответственно, в этом случае Земля вместе с ее спутниками перестала бы падать на этот космический объект, а стала бы двигаться в космическое пространство в течение времени T1 (пока радиус апогея не увеличился бы, например, на 10% при W = 100 м|cек).
Т1 = 50 000 /[0,5 * W2 / (V * 3,14)] = 50 000 / (50 / 23 926,8 = 25 000 000 сек.
Оценим теперь аналогичным образом природную тягу водорода в процессе его аналогичного реактивного взаимодействии с Землей и взаимных столкновений не пар молекул, еще раз надо подчеркнуть, без реактивного отброса "рабочего тела" именно в бесконечность, а пар электронов. Это обусловлено более наглядной схемой взаимодействия электронов и атомных ядер...
Тпр. = [V2 / а] * 2 * mэл. = (3⋅10+6)2 / 0,528⋅10-10 * 18,2⋅10-31;
Tпр. = 1,705⋅10+15 * 18,2⋅10-31 = 3,103⋅10-5 н, где:
mэл. = 9,1⋅10-31 кг - масса электронов;
V = 3⋅10+6 м/сек - примерная орбитальная скорость электронов;
а = 0,528⋅10-10 м - примерный радиус орбиты электронов у атома водорода.
При этом сила земного притяжения (Рв), действующая на атом водорода, получается, равна:
Рв. = mв * g = 1,674⋅10 -27 * 9,8 = 1,64⋅10 -27 н, где:
mв = 1,674⋅10 -27 кг - масса атома водорода.
Тот же факт, что такого рода столкновения электронов чрезвычайно эффективны (Тпр. >> Рв.) - это, с одной стороны, означает, что электроны могут сталкиваться в рассматриваемом варианте крайне редко, но и этих столкновений хватает для безрасходного проникновения водорода в космическое пространство без реактивного отброса в бесконечность "рабочего тела".
Но, с другой стороны, следует обратить внимание на то, что речь же шла в основном об искусственно организованных дополнительных расталкиваниях спутников и о том, что аналогичные им природные процессы безусловно имеют место. Но эти процессы могут же происходить не только в одной т той же верхней точке орбиты, но и в любых ее точках, что, кстати, вполне можно рассматривать и как механизм возникновения хаотического движения молекул газов. Необходимых для этого внешних излучений различного направления, как говорится, хватает...
И, что является очевидным, что именно тот импульс, которые в момент столкновения совпадает с направлением орбитальной скорости, как говорится срабатывает чрезвычайно эффективно - а это, быстрее всего, достаточно редкое явление...
Но и при всем этом суммарный эффект от их воздействия в плане появления соответствующих несущих свойств у газов должен был бы быть нулевым.
И только благодаря наличию таких условий, которые приводят и к возникновению вполне определенного направления действия у тех же гравитационных взаимодействиях, и в рассматриваемых взаимодействиях они обеспечивают нарушение соответствующего равновесия. И именно из-за того, что внешние воздействия снизу оказываются менее интенсивными по сравнению с идущими сверху - нарушается равновесие в рассматриваемом орбитальном движении - в пользу преимущественного осуществления безрасходных межорбитальных переходов электронов по направлению именно вниз. Это и ведет к появлению силы Тпр., направленной, соответственно, верх, т.е., по сути, являющейся антигравитационной силой. Силой, которой в земных условиях полностью компенсируется гравитационное притяжение только лишь у водорода и гелия, а также частично - у всех газов...
Имеется и еще более наглядные свидетельства существования у газов собственных несущих свойств, которые конечно же и, надеюсь в ближайшем будущем, будут использоваться стартующими с Земли именно мирными космическими аппаратами. Ведь в оборонных целях без использования ракет не обойтись.
Смотрите следующие на эту тему публикации...
