Из пушки - на орбиту

[budden]

http://www.rtc.ru/encyk/bibl/New/rynin/ryn-2/01.html
прикольно, но действительно можно доставлять на орбиту предметы (не людей) за очень умеренные деньги.

Например,
m=1000кг
v=8000м/c
a=1500g=15000м/с^2
Это много, но материалы выдерживают такое ускорение, и электронные компоненты тоже. Полые части ракетных двигателей заливаем жидкостью или засыпаем порошком, которые высыпаются в начале их работы. Но в момент выстрела они не работают.

время разгона = 8000/15000=0,53 секунды
S = at^2/2=15000*0,53^2/2=2106м.
Это - длина пушки.

Как разогнать? Пневматикой.
Пусть сечение ствола = 0,5м^2. Тогда необходимо создать силу
F=ma=1000*15000=15e6Н
Давление при этом будет 15e6/0,5=30МПа=300атмосфер.
Объём ствола = 0,5*2000=1000м^3.
Т.е., нам нужно вакуумировать ствол перед выстрелом и иметь хранилище в 1000м^3 газа, сжатого до 300 атмосфер.

300 атмосфер - это достаточно много, но в пределах возможностей техники. Всё выглядит совершенно реальным, однако. Я удивлён.
Расход энергии будет порядка нескольких киловатт-часов на килограмм, т.е.,сущие копейки. Видимо, дорогой частью будет система маневрирования, способная выдержать такие перегрузки. Но я не сомневаюсь, что она реальна.

[budden]

Правда, я не особо разбираюсь в сверхзвуковых потоках и не уверен, что можно разогнать воздух до скоростей выше звуковой в цилиндрическом канале... Тут может крыться подвох...

[thirtyseconds]

1500 g ни один конструкций не выдержит, я уверен. По крайней мере все текущие конструкции подразумевают перегрузки в 100 раз ниже (максимальные перегрузки при запуске). Беглый поиск показывает, что деформируется даже пуля при выстреле из гладкоствольных винтовок. А там ускорение в 8-10 раз ниже.

[budden]

Неправда. Ускорение пули - 25000g

http://www.masters.donntu.edu.ua/200.../ind/uskor.htm
Ща найду про электронику.

[budden]

http://www.kit-e.ru/articles/chip/2004_1_50.php
Однокристалльные микросхемы - до 3500g.

[CyberManiac]

Самое грустное случится при прохождении плотных слоёв атмосферы, где скорость (и трение) будут максимальны. Даже при падении ОТТУДА в верхних слоях атмосферы всё довольно сильно греется.

[budden]

Часть пути можно срезать, разместив шахту где-нибудь на высокой горе. Хотя, может быть, что и правда всё будет плохо. Не знаю.

[budden]

В общем, я не собирался всерьёз эту тему прорабатывать. Просто прикольная и неожиданная мысль - вот и написАл.

[Quasar]

Так это все считали когда-то.
a=(v^2-v0^2)/2dx, действительно около 25000g
Сила, ускоряющая пулю эквивалентна примерно весу груза массой 200 кг. Может и деформировать

[VLGlass]

Сообщение от budden

Правда, я не особо разбираюсь в сверхзвуковых потоках и не уверен, что можно разогнать воздух до скоростей выше звуковой в цилиндрическом канале... Тут может крыться подвох...

В ЭТОМ МЕСТЕ подвоха нет - воздух вообще не надо разгонять, он может быть и неподвижен. Достаточно, чтобы "точка впрыска" воздуха располагалась сразу "за хвостом" разгоняемого тела и двигалась с ним.
Подброшу еще идею - конический сужающийся ствол для компенсации падения давления.
Проблема в другом - для вывода на орбиту вектор скорости (те самые 8 км/сек) должен быть направлен горизонтально, то есть ствол должен быть направлен под углом. Каким - сами считайте. И учтите резко возросшее сопротивление атмосферы.
А вот на Луну снаряд из пушки отправить легко! Вектор второй космической скорости в точке старта может располагаться хоть горизонтально, хоть вертикально.