Кинетический реактивный двигатель Подвысоцкого - Панова

[ser]

Oleg Zubelevich в сообщении #858190 писал(а):

На мой взгляд ветку разумно закрыть, конструктивный обмен мнениями между участниками уже давно закончился, а ТС выступает в ней как блогер.

Да, я согласен, что все, кроме автора темы и еще нескольких субъектов, разобрались в этом вопросе, но я не понимаю, а зачем надо закрывать тему и в чем тут разумность. Ведь после того, как все разбегутся, тема сама закроется.

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.

[DmitryZotev]

Двигатель Подвысоцкого-Панова должен работать на кинетической энергии корабля (!). Поэтому сначала корабль необходимо разогнать. Следовательно, с точки зрения энергозатрат данный метод не имеет преимуществ. Вся энергия, которая будет израсходована в процессе работы кинетического двигателя, должна быть предварительно сообщена кораблю в процессе разгона обычными движками (ЖРД, ЯРД и т.п.). Например, для ускорения от 10 км/сек до 1 000 км/сек при КПД в 100% (!) мишени должны иметь массу в 10 000 раз больше пустого корабля. Нетрудно оценить гигантский вес, который нужно поднять с Земли и разогнать до 10 км/сек, чтобы двигатель П&П мог начать работать.

На самом деле он и не заработает, но энтузиасты этому не верят. Столкнувшись с яростным сопротивлением отдельных представителей научного, казалось бы, сообщества, мне пришлось потратить кучу времени на опровержение чепухи, которая выглядела чепухой с первого взгляда. Странно, что некоторые титульные физики этого не видят и понадобился чистый математик (хотя интересующийся физикой), чтобы разобрать на винтики всю эту кинетическую ахинею.

Доказано, что система начального ускорения корабля с кинетическим двигателем заведомо не способна разогнать его до скорости, при который включившийся П&П будет способен увеличить средний удельный импульс комбинированной системы. Подробности http://extremal-mechanics.org/archives/12794
Таким образом, эта идея не обещает никаких преимуществ перед тем двигателем, которому придется разгонять начальную массу корабля с мишенями.

-- 04.05.2014, 13:28 --

Организации, которая, возможно, успела выдать грант на изучение ахинеи от В.В. Подвысоцкого и А.Д. Панова, рекомендуется впредь находить более ответственных экспертов. А вообще … куда ты катишься, птица-тройка — российская наука ?!

[rustot]

Цитата:

должен работать на кинетической энергии корабля

так и классический реактивный двигатель начиная с какой то скорости работает в основном на кинетической энергии корабля. на любой скорости энергия топлива $dE$ дает один и тот же прирос импульса $dp = k dE$, но прирост кинетической энергии $d\frac{m v^2}{2} = v dp = v k dE$ пропорционален скорости и может во сколько угодно раз превышать $dE$. откуда дровишки? из кинетической энергии ракеты

DmitryZotev в сообщении #858797 писал(а):

На самом деле он и не заработает

вот если бы остановились на том что де это все сложно и трудно реализуемо и конструкция с инженерной точки зрения безграмотная, и корпус двигателя осколками разорвет, то все бы нормально.

но вы внезапно мимоходом из инженерного анализа вдруг опять заявляете о теоретической невозможности. заработает. теория этому не препятствует

[AlexeyAl]

Не буду придираться к частностям, но в:

rustot в сообщении #858866 писал(а):

прирост кинетической энергии $d\frac{m v^2}{2} = v dp = v k dE$ пропорционален скорости и может во сколько угодно раз превышать $dE$.

опущен тот факт, что прирост кинетической энергии так же зависит и от массы. А реактивный двигатель эту самую массу расходует.
Например: ЗНАЧЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНЫХ МАСС РАКЕТЫ
А "дровишки" реактивного двигателя очевидно берутся из выделяемого тепла от сгораемого топлива, которое (топливо) понятия о кинетической энергии ракеты не имеет поскольку находиться в ракете и ощущает только ускорение.

[ser]

DmitryZotev в сообщении #858797 писал(а):

Странно, что некоторые титульные физики этого не видят и понадобился чистый математик (хотя интересующийся физикой), чтобы разобрать на винтики всю эту кинетическую ахинею.

Вы ошиблись. Я не математик, а только интересуюсь математикой, хотя статья, где я разбирал теорию движения подобной ракеты, и называлась "Математическое описание явлений Природы".

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.

-- Вс май 04, 2014 18:48:00 --

rustot в сообщении #858866 писал(а):

так и классический реактивный двигатель начиная с какой то скорости работает в основном на кинетической энергии корабля.

Вы не точно выразились. Он с любой скорости (отличной от нуля) использует, в том числе, и кинетическую энергию ракеты, т.е. использует ее всегда (причем с КПД=100%). А Зотьев тоже не точно написал, т.к. у Подвысоцкого космические мишени, в которые попадает космический корабль, имеют ядерное топливо и при взрыве из них вырабатывается энергия. Это вориант ракеты Подвысоцкого, который предложил Зубелевич, работает только за счет энергии запасенной в ракете.

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.

[rustot]

AlexeyAl в сообщении #858940 писал(а):

опущен тот факт, что прирост кинетической энергии так же зависит и от массы

не опущен. учтена и сократилась

AlexeyAl в сообщении #858940 писал(а):

А "дровишки" реактивного двигателя очевидно берутся из выделяемого тепла от сгораемого топлива

классический случай когда применение "здравого смысла" с его "очевидностями" приводит к ошибкам.

из ракеты двигающейся со скоростью $v$ выброшена масса $m_0$, много меньшая массы ракеты, со скоростью $v_0$ относительно ракеты. на это потрачена энергия топлива $E = \frac{m_0 v_0^2}{2}$, никак не зависящая от $v$. ракета получает прирост импульса $m_0 v_0$, что тоже не зависит от $v$. а вот кинетическая энергия ракеты прирастает на $\frac{m (v+dv)^2}{2} - \frac{m v^2}{2} = m v dv + \frac{m dv^2}{2} \approx m v dv = dp v = m_0 v_0 v$, величину пропорциональную ее текущей скорости.

и если $v \gg v_0$, то $m_0 v_0 v \gg E$. то есть практически весь прирост кинетической энергии ракеты получен не от энергии топлива а от потери кинетической энергии выброшенной части ракеты. если на это и пошла энергия топлива, то энергия топлива потраченная давным давно чтобы разогнать ныне выброшенную $m_0$, а не потраченная сейчас на то, чтобы ее выбросить

-- 04.05.2014, 21:01 --

ser в сообщении #858946 писал(а):

Вы не точно выразились. Он с любой скорости (отличной от нуля) использует, в том числе, и кинетическую энергию ракеты

ну и в чем неточность? начиная с какой то скоростью это "в том числе" будет составлять 99.99999% общих затрат энергии, о чем я и сказал "в основном на кинетической энергии корабля"

[ser]

AlexeyAl в сообщении #858940 писал(а):

А "дровишки" реактивного двигателя очевидно берутся из выделяемого тепла от сгораемого топлива, которое (топливо) понятия о кинетической энергии ракеты не имеет поскольку находиться в ракете и ощущает только ускорение.

Вы ошибаетесь. Рустот правильно писал, что топливо, которое вместе с ракетой испытывало ускорение и разогналось до какой то скорости, накопило в себе кинетическую энергию, которую оно потом (перед выбросом из ракеты со скоростью газов) при остановке до нуля скорости, т.е. при отрицательном ускорении, отдало эту кинетическую энергию ракете. А внутренняя энергия топлива при его сгорании пошла на разгон газов от нуля до скорости их выброса из ракеты и на превращение жидкости в газ и на его нагрев.

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.

[AlexeyAl]

Цитата:

если на это и пошла энергия топлива, то энергия топлива потраченная давным давно чтобы разогнать ныне выброшенную $m_0$

Согласен.
Но для меня как то логичнее исходить из того, что "потрачена энергия топлива".
Потому как, если ракета висит неподвижно относительно наблюдателя, то двигаться она начнет именно расходуя энергию топлива. И (напишу так) запасая кинетическую энергию на будущее.

[ser]

rustot в сообщении #858958 писал(а):

и если $v \gg v_0$, то $m_0 v_0 v \gg E$. то есть практически весь прирост кинетической энергии ракеты получен не от энергии топлива а от потери кинетической энергии выброшенной части ракеты. если на это и пошла энергия топлива, то энергия топлива потраченная давным давно чтобы разогнать ныне выброшенную $m_0$, а не потраченная сейчас на то, чтобы ее выбросить

Ну, вот и приплыли, а кто-то уже собирался закрывать тему, хотя мы видим даже у рустота в одном предложении две ошибки.
Во-первых, не может быть $v \gg v_0$, т.к. в этом дифференциальном расчете скорость ракеты может быть только на бесконечно малую величину больше начальной скорости. Ведь уже через мгновение в этом раасчете $v$ станет $v_0$.
А во-вторых, затраченная сейчас энергия топлива как раз и пошла на превращение топлива в горячий газ и на выброс его со скоростью из ракеты.

rustot в сообщении #858958 писал(а):

ну и в чем неточность? начиная с какой то скоростью это "в том числе" будет составлять 99.99999% общих затрат энергии, о чем я и сказал "в основном на кинетической энергии корабля"

Я так понял, что все цифры Вы берете с потолка, поэтому я предлагаю взять мою программу Raketa1 и посмотреть на реальные цифры. При параметрах заданных по умолчанию и в том числе при скорости газов 200 м/с у нас будет кинетическая энергия топлива перешедшая в энергию ракеты $E_g_1=$ 2,34 МДж, а энергия от выброса газов $E_g_2=$ 0,32 МДж. Но если взять нормальную скорость выброса газов 2000 м/с, то у нас получится $E_g_1=$ 0,24 МДж, а $E_g_2=$ 7,08 МДж.

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.

[rustot]

ser в сообщении #858996 писал(а):

расчете скорость ракеты может быть только на бесконечно малую величину больше начальной скорости. Ведь уже через мгновение в этом раасчете $v$ станет $v_0$.

это как? текущая скорость ракеты $v = 1000000$, скорость истечения газов относительно ракеты $v_0 = 1000$ (то есть они при выхлопе замедляются с 1000000 до 999000), каким образом через мгновение текущая скорость ракеты станет $v = v_0 = 1000$?

ser в сообщении #858996 писал(а):

Я так понял, что все цифры Вы берете с потолка

я же назвал условие. $v \gg v_0$. допустим $v = 1000000, v_0 = 1000$ удовлетворяют этому условию. тогда на 1 дж энергии горения топлива будет выброшено 2мг вещества с изменение его импульса на 0.002, каковой прирост импульса получит и ракета. а значит ее энергия прирастет на $\approx 2000$ Дж. при затратах 1 дж энергии горения топлива и 1999 Дж потери кинетической энергии выброшенным рабочим телом. в такой ситуации уже имеем основания говорить что разгон ракеты происходит в основном за счет ее же кинетической энергии, потери этой энергии частью ракеты

[ser]

rustot в сообщении #859030 писал(а):

это как? текущая скорость ракеты $v = 1000000$, скорость истечения газов относительно ракеты $v_0 = 1000$ (то есть они при выхлопе замедляются с 1000000 до 999000), каким образом через мгновение текущая скорость ракеты станет $v = v_0 = 1000$?

Извиняюсь. Я понял что $v_0$ это скорость ракеты до разгона. Если это не так, то первое замечание снимается.

rustot в сообщении #859030 писал(а):

я же назвал условие. $v \gg v_0$. допустим $v = 1000000, v_0 = 1000$ удовлетворяют этому условию. тогда на 1 дж энергии горения топлива будет выброшено 2мг вещества с изменение его импульса на 0.002, каковой прирост импульса получит и ракета. а значит ее энергия прирастет на $\approx 2000$ Дж. при затратах 1 дж энергии горения топлива и 1999 Дж потери кинетической энергии выброшенным рабочим телом. в такой ситуации уже имеем основания говорить что разгон ракеты происходит в основном за счет ее же кинетической энергии, потери этой энергии частью ракеты

Ну, и здесь все будет так как я написал. При малой скорости истечения газов их вклад в энергию ракеты действительно будет не большой. А при скорости ракеты сопоставимой со скоростью света никто и не будет использовать обычный реактивный двигатель со скоростью газов 1000 м/с. Тем более с такой скоростью газов нельзя (практически) и разогнать ракету до 1 000 000 м/с, поэтому, предложенный Вами вариант расчета не реальный. А реальным будет в этом случае скорость частиц в ионном двигателе от 10 000 м/с до 200 000 000 м/с, что приведет к соотношению энергий, которое я привел вторым.

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.

[sasha77]

А зачем считать приросты энергии, если для любого реактивного двигателя основной показатель эффективности - это удельный импульс. Надо удельный импульс смотреть в первую очередь.

[ser]

sasha77 в сообщении #859062 писал(а):

А зачем считать приросты энергии, если для любого реактивного двигателя основной показатель эффективности - это удельный импульс. Надо удельный импульс смотреть в первую очередь.

Эффективность всегда выражается в КПД, а последний определяется или через энергию или через мощность. А что делать с Вашим импульсом, да еще и удельным я не знаю. Ведь даже при старте ракеты, когда надо преодолеть тяготение Земли важным частным показателем работы двигателей является их тяга. Хотя может быть Вы ее и называете удельным импульсом, но в любом случае это частный показатель, который не интересен, например, при межпланетных полетах.

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.

[rustot]

ser в сообщении #859059 писал(а):

Тем более с такой скоростью газов нельзя (практически) и разогнать ракету до 1 000 000 м/с, поэтому, предложенный Вами вариант расчета не реальный.

ну это уже неинтересные практические детали. может скорость истечения не всегда была такой. а может мы вообще следим за стартом ракеты из исо где сама стартовая площадка уже двигается со скоростью 1000000

а по части максимально оптимального расхода массы (и одновременно максимально неоптимального расхода энергии) рабочим телом должно быть излучение

-- 05.05.2014, 00:34 --

sasha77 в сообщении #859062 писал(а):

А зачем считать приросты энергии, если для любого реактивного двигателя основной показатель эффективности - это удельный импульс. Надо удельный импульс смотреть в первую очередь.

по теме с которой начался топик импульс ракеты вообще растет без затрат энергии, какая тогда 'эффективность' будет?

[sasha77]

ser в сообщении #859073 писал(а):

sasha77 в сообщении #859062 писал(а):

А зачем считать приросты энергии, если для любого реактивного двигателя основной показатель эффективности - это удельный импульс. Надо удельный импульс смотреть в первую очередь.

Эффективность всегда выражается в КПД, а последний определяется или через энергию или через мощность. А что делать с Вашим импульсом, да еще и удельным я не знаю. Ведь даже при старте ракеты, когда надо преодолеть тяготение Земли важным частным показателем работы двигателей является их тяга. Хотя может быть Вы ее и называете удельным импульсом, но в любом случае это частный показатель, который не интересен, например, при межпланетных полетах.

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.

Посмотрите внимательнее, Сергей. "Уде́льный и́мпульс или уде́льная тя́га (англ. specific impulse) — показатель эффективности реактивного двигателя" http://ru.wikipedia.org/wiki/%D3%E4%E5% ... 3%EB%FC%F1

"Большинство существующих РД работает на химических Р. т. Основная энергетическая характеристика (удельный импульс) определяется количеством выделившейся при реакции окисления, разложения или рекомбинации теплоты (теплотворностью Р. т.) и химическим составом продуктов реакции, от которого зависит полнота преобразования тепловой энергии в кинетическую энергию потока (чем ниже молекулярная масса, тем выше удельный импульс)." http://alcala.ru/bse/izbrannoe/slovar-R/R10599.shtml

Как видите, это не я придумал, что удельный импульс - это показатель эффективности реактивных двигателей. И если хотим сравнивать эффективность разных реактивных двигателей, то только через удельный импульс.

-- 04.05.2014, 23:52 --

КПД - это показатель эффективности двигателей внутреннего сгорания, турбин, аккумуляторов ....

А для реактивных двигателей показатель эффективности именно удельный импульс.

-- 04.05.2014, 23:53 --

КПД - это показатель эффективности двигателей внутреннего сгорания, турбин, аккумуляторов ....

А для реактивных двигателей показатель эффективности именно удельный импульс.