?

Log in

No account? Create an account

[icon] Задачки с экранировкой гравитации в твердоватой НФ - Там, за углом, продаются решетки стальные; Их покупал для дворца своего шлемоблещущий Гектор — ЖЖ
View:Свежие записи.
View:Архив.
View:Друзья.
View:Личная информация.
View:YBlogSearch. GBlogSearch. Консоль. Стили. ТэгоШпаргалка. УправлениеМетками. Статистика.

Tags:
Security:
Subject:Задачки с экранировкой гравитации в твердоватой НФ
Time:13:30
Примем фантастическое допущение, что найден экономически осмысленный способ экранироваться от воздействия гравитации (экономически осмысленный - значит, что установка либо вообще не потребляет энергии, либо потребляет ее меньше, чем любой экономичный неэкранированный от гравитации аппарат, способный зависать в гравитационном поле соответствующей напряженности). Под экранированием будем понимать тот же принцип, что и с экранированием от прочих излучений и волн, т.е. гравитацию здесь будем понимать как классическое взаимодействие с элементарной частицей-носителем (гравитоном), а не как искривление пространства в чистом виде (без частицы-носителя). Предположим также, что антигравитационная экранировка необычно взаимодействует лишь именно с гравитационным полем, а в остальных отношениях ничего примечательного не делает.

Задачки:

1. Какие хорошо заметные (не в лаборатории, а на бытовом уровне) эффекты будут сопровождать действие гравитационного экрана (бытовых или крупно-промышленных размеров) у поверхности Земли или любой другой подобной планеты?

2. Для случая, когда экран вообще не потребляет энергии (берем этот случай для простоты) - какие вы видите способы использовать его как источник дешевой энергии? (Можно предлагать как промышленные способы, так и импровизации на случай типа робинзонады или постапокалиптики).

3. Каким образом один только антигравитационный экран можно использовать для _торможения_ возле планеты, на случай если на корабле не хватает для этого запасов топлива, а корпус не приспособлен для аэродинамического торможения?

4. Какие меры нужно предусматривать, чтобы устройства на таком принципе было удобно использовать в бытовых целях, как классические "парящие тележки", "летающие автомобили" и т.п.? Какие характерные, легкоузнаваемые формы должны принимать такие бытовые устройства, если эти меры приняты?

5. Какие особенности, помимо отмены необходимости побыстрее выходить из гравитационного колодца планет, приобретает космонавтика при появлении такой технологии? (При умеренно-представимом уровне других космических технологий.)

Каменты скрываются во избежание интерференции.
комментарии: Откомментировать Previous Entry Поделиться Next Entry


tarkon
Link:(Link)
Time:2017-02-06 12:09
1. Эффект пращи. Т.е. с точки зрения наблюдателя на поверхности Земли экран стремительно улетает вдаль-ввысь со скоростью, стремящейся к равновесной скорости падения тела в атмосфере. 150 м/с для человека, чтоли.
При этом надо понимать, что на объект с одной стороны действует давление воздуха, а с другой - его ничего не держит у Земли и он движется по инерции по касательной к поверхности.

Да, важный вопрос. Экран работает вкл/выкл или может экранировать некий процент гравитационной силы?
(Ответить) (Thread)


sergeyr
Link:(Link)
Time:2017-02-06 12:37
На счёт равновесной скорости, по-моему, ты немного перепутал, т.к. поверхность Земли далека от предела Роша, и скорость экранированного тела относительно фиксированной точки на поверхности будет, соответственно, далека от равновесной скорости в поле тяготения.
g ~= 10 м/c
a = r*w^2 = r*(2*Pi*f)^2 ~= 6,4E6*(2*3,14/(24*60*60))^2 ~= 1E-3 м/c, если я не ошибся где-то в размерностях.
Т.е. ускорение пращи у поверхности Земли - где-то на 4 порядка слабее ускорения свободного падения, и соответственно - будет обеспечивать очень небольшую скорость отрыва.

А вот с давлением воздуха всё интересней. На этот счёт рекомендую подумать еще. :)

Рассматривать проще всего абсолютный постоянный экран. Включаемые и регулируемые сложнее, вариантов намного больше. Хотя принципиально они, по-моему, ничем особо не отличаются.
(Ответить) (Parent) (Thread)

jaerraeth
Link:(Link)
Time:2017-02-06 12:12
На все эти вопросы более ста лет назад ответил некий Г.Дж. Уэллс со своим кэйворитом, однако.
(Ответить) (Thread)


sergeyr
Link:(Link)
Time:2017-02-06 12:40
Не на все и ответил неправильно (не во всём, конечно, но очень во многом).
Можешь подумать еще раз.
(Ответить) (Parent) (Thread)


gcugreyarea
Link:(Link)
Time:2017-02-06 23:45
2. Берём колесо, обвешиваем его гирями. Часть гирь размещаем над экраном, остальные - вне его.
Правда, это будет вселенная вечных двигателей.

1. Если зона экранирования расширяется или идёт вертикально вверх столбом - всё описано у Уэллса в "Первых людях на луне". Но это опять же вечный двигатель, причём ураганной мощности.
Если сужается за экраном в точку, то есть формирует конечный объём - будет слабое вертикальное дуновение (воздух сверху этого объёма давит слабее, чем по сторонам в нижней части). И опять же вечный двигатель, только послабее первого.

3. Включаем экран, приближаясь к планете (то есть не даём ей нас разогнать), выключаем, удаляясь (то есть даём нас затормозить).
(Ответить) (Thread)


sergeyr
Link:(Link)
Time:2017-02-07 05:29
> Правда, это будет вселенная вечных двигателей.

Так точно, кэйворит = вечные двигатели. :)

> Если зона экранирования расширяется или идёт вертикально вверх столбом

У Уэллса ошибка - она не может идти вверх столбом. По геометрии не может. Гравитация же не материальной точкой создается.
(Ответить) (Parent) (Thread)


fortunatus
Link:(Link)
Time:2017-02-07 15:38
1. Какие хорошо заметные (не в лаборатории, а на бытовом уровне) эффекты будут сопровождать действие гравитационного экрана (бытовых или крупно-промышленных размеров) у поверхности Земли или любой другой подобной планеты?

- Под действием центробежной силы, вызванной вращением Земли, тело в зоне "гравитационной тени" экрана будет медленно подниматься, пока не начнёт выходить из этой тени и притягиваться к неэкранированной части земного шара. На той высоте, где притяжение к Земле (кроме её экранированного куска) уравновесит центробежную силу, тело зависнет (сначала будет колебаться вверх-вниз вокруг точки равновесия, потом остановится из-за сопротивления воздуха). Над экраном создастся слабый восходящий воздушный поток.

2. Для случая, когда экран вообще не потребляет энергии (берем этот случай для простоты) - какие вы видите способы использовать его как источник дешевой энергии? (Можно предлагать как промышленные способы, так и импровизации на случай типа робинзонады или постапокалиптики).

- Поставить над ним воздушную турбину. Или поместить под воду и поставить водяную трубину. Или подвесить закольцованную цепь: часть её в зоне действия экрана постоянно поднимается, сбалансированная часть вне зоны опускается. Всё это не вечные двигатели, т. к. будут работать за счёт отъёма вращательной энергии Земли.

(прод. след.)
(Ответить) (Thread)


fortunatus
Link:(Link)
Time:2017-02-07 16:44
3. Каким образом один только антигравитационный экран можно использовать для _торможения_ возле планеты, на случай если на корабле не хватает для этого запасов топлива, а корпус не приспособлен для аэродинамического торможения?

- Допустим, мы приближаемся к планете по прямой вдоль радиуса. Направляем экран вперёд и немного вбок (скажем, влево). Тогда правая половина планеты будет притягивать нас сильнее левой, и траектория отклонится вправо. Таким образом мы сможем выйти на орбиту вокруг планеты (сначала вытянутую, но несколькими такими манёврами можно будет её округлить).

- Вращаясь вокруг планеты по орбите, направим экран вперёд и вниз. Тогда задняя половина планеты будет притягивать нас сильнее, чем частично экранированная передняя. Возникнет тормозящая сила, благодаря которой наша орбита будет снижаться, а скорость уменьшаться.

4. Какие меры нужно предусматривать, чтобы устройства на таком принципе было удобно использовать в бытовых целях, как классические "парящие тележки", "летающие автомобили" и т.п.? Какие характерные, легкоузнаваемые формы должны принимать такие бытовые устройства, если эти меры приняты?

- Сделаем ящик, у которого верхняя крышка будет из обычного вещества, а стенки и дно из антиграв-экранов. Воткнём в него мачту, поднимающуюся чуть выше вершины конуса "гравитационой тени" экрана. На мачту поместим груз-балансир, перемещаемый вверх-вниз, с таким рассчётом, чтобы действующая на него (вверх) центробежная плюс архимедова сила примерно уравновешивала его притяжение к неэкранированной (видной с балансира) части земного шара. Двигая балансир вверх-вниз, будем управлять подъёмной силой (передвинули вниз - балансир ушёл в "гравитень" экрана, вес исчез, ЦБ + архимедова сила потянули машину вверх; передвинули вверх - балансир частично вышел из "гравитени", появился вес, машину потянуло вниз). Наклоняя весь аппарат или одну мачту вперёд-назад, будем создавать горизонтальную тягу за счёт неуравновешенного притяжения к передней или задней для нас половине земного шара.

- Узнаваемая форма - "корабль" с одной или несколькими мачтами, на которых громоздятся здоровенные шишки балансиров.

(оконч. след.)
(Ответить) (Thread)


pargentum
Link:(Link)
Time:2017-02-07 16:53
1. Восходящий поток воздуха над экраном.
2. Массивное колесо, ось которого находится над границей экрана. Вес неэкранированной половины колеса будет крутить его, с оси можно снимать энергию (генератор прикрутить, например). Кстати, из этого немедленно следует, что такой экран - вечный двигатель первого рода.
3. Если корабль на низкой круговой орбите, можно поставить экран спереди. Поскольку планета - не точечный источник тяготения, возникнет асимметричная сила тяжести, которая и будет тормозить корабль. Это же можно использовать и для ускорения, и для бокового маневра.
4. Поскольку планета - не точечный источник, над плоским экраном не будет зоны, полностью свободной от тяготения. Вместо этого над ним будет коническая зона частично экранированного тяготения. Главной силой, поднимающей аппарат, будет архимедова.
Очевидно, экран должен иметь чашеобразную форму, чтобы больше массы можно было спрятать в экранированном объеме. Если речь идет про тележку или автомобиль (у которых масса меняется из-за груза), наверное, нужны какие-то балластные стержни, выдвигаемые за пределы экрана, чтобы обеспечить парение на фиксированной высоте, и балласт внизу (под экраном) для устойчивости.
Также, в боковых стенках спереди и по бокам должны быть какие-то люки или жалюзи в экране для горизонтального движения и поворотов.
5. В силу п.3, экран можно использовать не только для выхода из гравитационного колодца, но и для разгона и торможения вблизи планет. Интересно было бы посчитать и помоделировать, но подозреваю, что скорости порядка второй космической таким разгоном должны быть достижимы. Традиционные ракеты нужны будут только в межпланетном пространстве, где все источники тяготения имеют малые угловые размеры.
(Ответить) (Thread)


fortunatus
Link:(Link)
Time:2017-02-08 13:01
5. Какие особенности, помимо отмены необходимости побыстрее выходить из гравитационного колодца планет, приобретает космонавтика при появлении такой технологии? (При умеренно-представимом уровне других космических технологий.)

- Отмена необходимости достигать орбитальной скорости, чтобы висеть над Землёй и не падать. Космические лифты разумной высоты, геостационарные спутники на любых высотах, большие комфортабельные корабли, обитаемые станции, доставляемые в собранном виде прямо с Земли на Марс и куда угодно, добыча ресурсов в космосе и т. д. При этом ракетные двигатели не исчезнут, т. к. антигравы не будут достаточно быстрыми и маневренными.

Вроде всё.
(Ответить) (Thread)


snijana79
Link:(Link)
Time:2017-02-19 10:09
И был хоть один правильный ответ?
(Ответить) (Thread)


sergeyr
Link:(Link)
Time:2017-02-19 10:10
Я ответил на этот вопрос в следующем посте.
(Ответить) (Parent) (Thread)

[icon] Задачки с экранировкой гравитации в твердоватой НФ - Там, за углом, продаются решетки стальные; Их покупал для дворца своего шлемоблещущий Гектор — ЖЖ
View:Свежие записи.
View:Архив.
View:Друзья.
View:Личная информация.
View:YBlogSearch. GBlogSearch. Консоль. Стили. ТэгоШпаргалка. УправлениеМетками. Статистика.