Насколько реален, такой орбитальный тягач?

Question

Насколько реален, такой орбитальный тягач?

Сафрус Мастер (1979), закрыт 16 лет назад

В космосе вакуум, там не отчего оттолкнуться. Возможно ли, использовать кинетическую энергию?
В качестве силовой установки нужно использовать ядерный реактор.
Рис. 1
1. А, Б, В, Г подвижные тяжелые грузы с отрицательным зарядом элек. поля (элемент с самой высокой плотностью)
2. большие колеса (для движения)
3. малые колеса, рули (меняют направление в любые плоскостя)
4. манипуляторы (для захвата тросов и т. д)
5. генераторы отрицательного электрического поля
6. ценр управления
Рис. 2
фронтальный вид
Рис. 3
Рама
Рис. 1:грузы А (-) будут оттолкнуты электрическим полем к центру колеса, а грузы В (-) к внешнему краю колеса, на момент их движения, трансмиссии необходимо провернуть колеса для избежания противодействия, т. к. грузы будут уже обладать кинетической энергией. Эту кинетическую энергию и нужно успеть направить попутно движению, полученной от отталкивания и с генерировать перед грузами отрицательное электрическое поле. Иначе, масса груза повредит установку. Скорость вращения зависит от точности положения грузов
Рис. 4
1. вращающая "улитка" с шарами
2. направляющая труба
3. шар высвобождающий кинетическую энергию (с отрицательным зарядом)
4. генераторы отрицательного электрического поля.
5. отрицательное электрическое поле
6. конвейер падающий шары в центр "улитки"
Рис. 5
Фронтальный вид
Рис. 6
рама

Друзья, прошу извинить меня за столь топорные рисунки... но надеюсь, вы поймете принцип действия этих устройств!
МКС и искусствен. спутники требуют постоянной стабилизации на орбите. Мировое сообщество тратит огромное количество средств... Спутники работаю на орбите не более ~3-4 лет, а затем они сгораю в атмосфере, приходиться запускать новый. Создание нового спутника плюс запуск его на орбиту, стоит очень дорого. Нужно создать эффективные тягачи, которые будут систематично поправлять их положение на орбите. Не понимаю, способна ли, какаю-нибудь из этих установок, перемешать в космосе МКС (массой ~500тонн? Хотя, этот тягач, можно сделать тоже очень тяжелым.

Буду рад, вашим комментариям и замечаниям!

P.S. Мне нужны комментарии физиков или много понимающих людей... а не всяких там гостей из ватных категории!!! Насколько реален, такой орбитальный тягач?

Насколько реален, такой орбитальный тягач?

Дополнен 16 лет назад

Коротеев Александр,Игорь Прохоров,благодарю за интересные комментарии.Похоже,я запутался в этих физических законах,как девка...Хорошо,что есть хорошие люди как вы и такие программы...это очень просветляет.

Дополнен 16 лет назад

StranikS,благодарю за предоставленный материал по инерцоидам

Дополнен 16 лет назад

Друзья,спасибо вам за фактическую критику!
Более того,ваши ответы послужили для меня,как образовательные.
Очень надеюсь,что уже в скором будущем человечество создаст эффективное(мощное,долго работающее) средство для движений в космосе.Возможно,это будут ионные двигатели,но их тяга слаба...на орбите они будут мало эффективны.Или это будут лазеры одного изобретательного американца,который сейчас совершенствует свою установку...

Answer 1

Добрый день, уважаемый!

Сначала я прямо отвечу на вопрос, а потом его поясню. Перемещаться, разгоняться и тормозиться в заданном направлении приведенные конструкции - не будут! Возникает вопрос почему? Все предыдущие специалисты ответили правильно - вечный двигатель 1-ого рода. Я же хочу со своей строны пояснить, почему не будут работать данные конструкции в вакууме.

В классической механике разделяют поступательное и вращательное дижение. ПД - перещение всех точек тела в пространстве относительно какой-либо точки, не принадлежещей этому телу. ВД - перемещение в пространстве некоторых точек тела, относительно друг друга (ось, плоскость ...вращения) или относительно какой-либо одной точки этого тела (центр вращения) .

В первом и во-втором случае (ПД и ВД) идет процесс, связанный с преобразованием потенциальной и кинетической энергии. Кинетическая энергия тела (его точек) присутствует и в ПД и в ВД. Но в во-втором случае (ВД) - нет перемещения в пространстве, а есть только вращение тела.

Принцип любого поступательного движения заключаеться во взаимодействии искомого тела с другим внешним телом. При этом связь может быть вида:

1. тело1, тело2 -> взаимодействие -> тело3=тело1+тело2
2. тело1, тело2 -> взаимодействие -> тело1, тело2
3. тело1, тело2 -> взаимодействие -> тело4, тело5
4. тело1=тело2+тело3 -> взаимодействие -> тело2, тело3

Первые три вида - это соударение тел. Четвертый вид - реактивное движение (тело1 - ракета с топливом, тело2 - ракета сама по себе, тело3 - реактивная струя газов) .

Другими словами, для придания телу поступательного движения мы должны изменить его импульс скорости: P=m*V. А согласно 1-ому закону Ньютона - "тело покоиться или движеться прямолинейно и равномерно пока на него не подействует другое тело и не выведет из этого состояния".

Ни на рис. 1, ни на рис. 4 ни какого взаимодействия с каким-либо внешним телом нет. Так же отсутствует признак реактивного движения - ни какие детали от машин не отлетают :). И на конец нет взаимодействия с внешней средой, т. к. таковая отсутствует (вакуум) . От сюда вывод, если машина и совершает какое-либо движение, то только - вращательное, за счет энергии аккумуляторов своих двигателей, ни куда не перемещаясь.

ЗЫ: В действительности нужно учесть тепловое излучение машины - агрегат теоретически будет двигаться в направлении противоположном точке, с которой идет самое интесивное тепловое излучение. Но практической пользы здесь - нуль. И нужно учесть давление солнечного ветра. Какова его сила - не знаю, но помоему практическое применение в данном случае - нулевое.

Answer 2

Ни на сколько.
Очередная реинкарнация вечного двигателя I рода.
Даже не вдаваясь в детали (типа того, что раз есть отрицательное поле, то должно быть и положительное, а шары перемещаются внутри ЗАМКНУТОГО объёма): раз в космосе вакуум, то изменение количества движения возможно ТОЛЬКО за счёт выброса реактивной массы. Точка.

Answer 3

Коротеев Александр Высший разум (112972) 16 лет назад

Это, насколько я понимаю, одна из разновидностей инерцоида.

Работать она не будет из-за того, что нарушается закон сохранения импульса. Внутри установки что-то случилось, а снаружи вдруг изменился общий импульс всего. Спрашивается откуда он взялся.

Да, шар, прилетевший из улитки толкнёт установку. Но потом, улетев в эту улитку, он толкнёт её обратно. И при движении внутри он будет взаимодействовать со стенками. Не очень понятно из описания как там и что, но скорее всего в конце концов все импульсы взаимно уничтожатся.

Спутники на орбите действительно хотелось бы корректировать, но это пока получается только ракетными двигателями. А можно - либо двигателем, который что-то выбрасывает, либо который взаимодействует с чем-то.

СафрусМастер (1979) 16 лет назад

Александр,спасибо Вам за комментарий,критику.В этом то и дело,что я не знаю физических законов и не способен произвести расчеты...поэтому и выдвинул этот вопрос на обсуждение.Кстати!На счет Рис.4 шар вылетевший из улитки будет иметь более сильный импульс,чем даст ему забирающее конвейерное устройство.Даже,если произойдет удар по конвейерным шарам,то он будет направлен в сторону.Для нас это не страшно,т.к. будет подобная противоположная установка...

Коротеев Александр Высший разум (112972) Если я правильно понял - пока он раскрутится - он стенкам улитки даст некоторый суммарный импульс. Он и будет той разницей, только в обратную сторону.

СафрусМастер (1979) 16 лет назад

Почитал Вашу ссылку по инерцоиду...Да уж...мне интересно,а что в этом мире еще не изобрели?Неизвестно в каком напровлении размышлять...

StranikS_Scan Мыслитель (5817) Уважаемый, да вы что? В мире много чего еще не изобрели! Подкидываю вам идею ...например ...самозатачивающийся грифельный карандаш. Пожалуйста, работайте, ищите и выдвигайте свои идеи. (Вопрос "а на кой ...он нужен?" - не комне, вы сами хотели :))))))))))))))))))))) ) На пример, один умелец в России пару лет назад изобрел металло-резец (или металло-сварку, не помню) где используется только бытовое электричество и дистилерованная питьевая вода. Аппарат можно почти дома собрать.

СафрусМастер (1979) 16 лет назад

Александр,а у Вас есть схема или фото тележки Толчина?Не понимаю,как при помощи разности этих рычагов она двигалась...возможно,на колесе тележки было установлено,что-то вроде "трещотки".Почему она двигалась поступательно,но не откатывалась назад?Возможно ли,это использовать в космосе?

StranikS_Scan Мыслитель (5817) Вот хорошая статья по инерцоидам. Там есть рис. тележки Толчина: В поисках инерцоида Почему работает тележка Толчина? И будет ли она работать в вакууме? Нет, не будет, т.к. в основе ее поступательного движения лежит сила тяготения земли и взаимодействие с поврехностью по которой на движеться. Посмотрите внимательно, момент инерции, который создают шары на рисунке должен быть приложен (его вектор) к точке или к плоскости с которой тележка взаимодействует. Только в этом случае этот моменет будет не равен нулю и соответственно придаст тележки поступательное движение. Если нет точки взаимодействия тележки с поверхностью (нет точки опоры), т.е. если на висит в вакууме, то и вектор момента инерции приложить не к чему, следовательно создавать поступательного движения он не будет.

Answer 4

Если я понял все правильно, то первая установка по задумке автора должна работать следующим образом. Грузы А и В, находящиеся в горизонтальных каналах, отталкиваются электрическим полем и движутся слева направо по радиусу, а трансмисия в этот момент проворачивает колесо. Но, как только трансмисия начнет вращать колесо, импульсы движения грузов А и В будут направлены уже не вдоль канала, а под углом к нему. И чем больше провернется колесо, тем сильнее будут прижиматься эти грузы к стенкам канала. Трение резко растет и грузы быстро останавливаются. В итоге вся затраченная на их разгон энергия выделяется в виде тепла. В данном случае энергия, затрачиваемая на вращение колеса, будет компенсировать энергию, затрачиваемую на разгон грузов.
Чтобы разобраться со второй установкой, я предлагаю ее значительно упростить. Тогда будет легче вести анализ. Давайте отрежем всю левую ее часть, там где находятся генераторы поля, останавливающие шарики. Пусть у нас остается только улитка и труба, в которую она вбрасывает шарик. Итак, улитка вращается и центробежные силы бросают шарик в трубу, из которой он затем вылетает. Это не что иное, как самый обычный реактивный дювигатель. Шарик вылетает из трубы влево, а вся установка движется вправо. При этом движется так, что общий центр тяжести системы "улитка+шарик" остается на месте. Так происходит потому, что летящий шарик и улитка получают абсолютно одинаковые импульсы движения согласно третьему закону Ньютона: действие равно противодействию. И важное замечание: улитка получает свой импульс движения не тогда, когда шарик вылетает из трубы, а сразу, как только шарик начинает двигаться. Теперь давайте вернем назад то, что мы обрезали, то есть ваши генераторы поля и возвращающий конвейер. И получим следующую картину. Шарик летит по трубе влево, а вся система движется вправо. Затем шарик упирается в генератор поля и останавливается. Вся система тоже останавливается, потому что шарик своим ударом в генератор систему остановил. А когда вы будете по конвейеру возвращать шарик слева направо в центр улитки, вся система начнет двигаться справа налево по той же причине, почему раньше она двигалась слева направо: придавая импульс движения шарику, вы одновременно придаете противоположный импульс всей системе все из-за того же третьего закона Ньютона. В итоге система будет совершать колебательные движения слева направо и обратно. Но собственно с места не сдвинется.

Answer 5

Очень интересная модель, но, к сожалению, на практике обычно все получается несколько иначе, чем даже в самой продуманной теории - это факт! Скорее всего, это тот самый случай.
Во-первых, импульс, дающий энергию толчка шара (действие), будет компенсирован моментом достижения шаром генератора отрицательного электрического поля (противодействие). Т.е. в момент толчка шара, как было справедливо упомянуто выше, вся эта установка начнет движение по противонаправленному вектору движения шара, т.к. внешняя среда является вакуумом и сопротивления снаружи никакого нет. Также стоит заметить, что в каждый момент времени центр тяжести будет смещаться вместе с движением шара и не будет компенсирован движением шаров в улитке, где также начнутся вибрации, что еще больше усугубит ситуацию. Вся эта система неизбежно словит наклон, т.к. она не лежит ни в какой плоскости и не имеет точек соприкосновения с другими закрепленными на каких-либо поверхностях телами. В момент достижения цели шар предаст полученную энергию генератору и баланс этих импульсов, в конечном итоге, будет равным нулю. Единственное, чего можно будет достичь в условиях вакуума, так это либо раскачивания, либо вращения.
Во-вторых, куда деть тепло, которое будет выделяться при перемещении шаров внутри улитки? Его нужно обязательно использовать; в условиях космоса передать это тепло во внешнюю среду невозможно, следовательно установка, через несколько часов работы, раскалится до красна и, в силу некоторых законов термодинамики, просто перестанет существовать.
В-третьих, попробуем пренебречь трением и, как следствие, образованием тепла (поставим туда хорошую систему охлаждения и заставим каким-нибудь образом ее работать). Энергия движения шаров в улитке, так или иначе, будет преобразовываться в энергию тепла, даже если мы это тепло скомпенсируем непонятно каким теплоотводом... КПД этого тягача будет около 60%. Следовательно, очень скоро вся энергия импульса уйдет на обогрев улитки. В лучшем случае, мы получим маленькую яркую звезду на околоземной орбите :)) Надеюсь, что основную мысль донес. Но идея интересная. Прочитал с удовольствием! :)

Answer 6

Уважаемый СафРус, здравствуйте!

Вы предложили достаточно сложную систему, но суть её в том, что её "внутреннее" функционирование масс не вызовет никакого "внешнего" перемещения системы в целом в пространстве, поскольку все взаимные перемещения "внутри" такой системы взаимно компенсированы и не дают никакого импульса самой системе перемещаться во внешнем пространстве.

Предлагаемая Система примерно напоминает попытку вытащить самого себя за шиворот из болота.

Всё таки, для "внешнего" перемещения всей системы в целом нужен не "внутренниий" а некоторый "внешний" импульс силы, как например, при реактивном движении, использовании внешнего магнитного и др. полей, энергии "солнечного ветра"
(см. проект STARLASP:
http://otvet.mail.ru/question/7990618/.
и др.
Другие Отвечающие и комментиующие Ваш вопрос дали вполне обстоятельное объяснение, к которому я присоединяюсь и ничего не могу добавить!
Всего Вам доброго.
Проф. Глазунов В. Г.