ПостороннийВ
инфо
инструменты
ratman
Реклама Google — средство выживания форумов :)
-
/1247591-0002-001-pervyj-iskusstvennyj-sputnik-zemli.png)
А возможен ли вообще низкоорбитальный искусственный спутник?
Теги:
ПостороннийВ
новичок
Ну уж, чтоб ровно 100 было...
(Карлсон вернулся!)
Старый> Остальное опускаем, пока не определимся с этим. Почему вы решили, что обслуживание на орбите упомянутых экспедиций будет целесообразно? Посещаемые платформы для чего? Опять же зачем для них промежуточная станция? Какие такие эксперименты на подобном аппарате можно проводить? Ну, испытание технологий для ещё большего спутника - это конечно
Старый> Чтоб с посещаемыми платформами яснее стало вот пример вам: ну обслуживает шаттл хаббла, если бы промежуточная станция была, думаете проще бы было?
(1) Относительно обслуживания на орбите.
Если это - одноразовый разгонный блок, то говорить не о чем.
Если это собираемый орбитальный шаттл, то конечно, можно какое-то время хранить и обслуживать на орбите, как "Мир", скажем. Но возможности сервиса очевидно, ограничены (течь на Мире так и не законопатили, как известно). Особо долго он там не пролежит. Для экспериментальных шаттлов - очевидно это вполне приемлемо. Для эксплуатационных - получится, что либо они из малого числа блоков, быстро собираются, но тогда имеют ограничения по мощности, либо они достаточно велики, но собираются долго, и к концу сборки уже батарейки садятся.
Вообще же говорить за сервис на орбите достаточно сложно...
Из общих, однако, соображений известно, что хранение любой тачки в теплом сухом гараже и своевременное квалифицированное техобслуживание значительно продлевают срок эксплуатации...
Из необщих - а вы в курсе, какого обслуживания требуют ионники большой мощности?
(2) Посещаемые платформы - пропущено - "высокоорбитальные".
Был конкретный "Энергетический" проект стационарного спутника связи в 20 тонн. Может быть целесообразно переходить к (более или менее) крупным (неск. дес. тонн) платформам (тогда - посещаемым) на ГСО с тем, чтобы оборудование можно было чинить и менять, а горючее и проч. расходуемые смеси - доливать? - это как пример.
Конечно, шаттлы должны обслуживать какие-то проекты.
Что-нть строить, електростанцию, например, достаточно высоко... радиотелескоп в точке Лагранжа...
(3) научные эксперименты - ну, это ва-аще, сопутственным грузом...
(Карлсон вернулся!)
Старый> Остальное опускаем, пока не определимся с этим. Почему вы решили, что обслуживание на орбите упомянутых экспедиций будет целесообразно? Посещаемые платформы для чего? Опять же зачем для них промежуточная станция? Какие такие эксперименты на подобном аппарате можно проводить? Ну, испытание технологий для ещё большего спутника - это конечно
Старый> Чтоб с посещаемыми платформами яснее стало вот пример вам: ну обслуживает шаттл хаббла, если бы промежуточная станция была, думаете проще бы было?
(1) Относительно обслуживания на орбите.
Если это - одноразовый разгонный блок, то говорить не о чем.
Если это собираемый орбитальный шаттл, то конечно, можно какое-то время хранить и обслуживать на орбите, как "Мир", скажем. Но возможности сервиса очевидно, ограничены (течь на Мире так и не законопатили, как известно). Особо долго он там не пролежит. Для экспериментальных шаттлов - очевидно это вполне приемлемо. Для эксплуатационных - получится, что либо они из малого числа блоков, быстро собираются, но тогда имеют ограничения по мощности, либо они достаточно велики, но собираются долго, и к концу сборки уже батарейки садятся.
Вообще же говорить за сервис на орбите достаточно сложно...
Из общих, однако, соображений известно, что хранение любой тачки в теплом сухом гараже и своевременное квалифицированное техобслуживание значительно продлевают срок эксплуатации...
Из необщих - а вы в курсе, какого обслуживания требуют ионники большой мощности?
(2) Посещаемые платформы - пропущено - "высокоорбитальные".
Был конкретный "Энергетический" проект стационарного спутника связи в 20 тонн. Может быть целесообразно переходить к (более или менее) крупным (неск. дес. тонн) платформам (тогда - посещаемым) на ГСО с тем, чтобы оборудование можно было чинить и менять, а горючее и проч. расходуемые смеси - доливать? - это как пример.
Конечно, шаттлы должны обслуживать какие-то проекты.
Что-нть строить, електростанцию, например, достаточно высоко... радиотелескоп в точке Лагранжа...
(3) научные эксперименты - ну, это ва-аще, сопутственным грузом...
ПостороннийВ
новичок
ratman>Ну хоть бы, блин, с калькулятором посчитали: если строить из стали, то при толщине стенок 10 см один ваш внешний цилиндр будет весить больше 25 тыс. тонн ! Вместе с внутренними - 50 тыс. тонн. Какие 3-5 тысяч ?!!!
ratman>А со всеми "ячейками - помещениями" и раздвижными фермами сколько будет ? 100 тысяч тонн ? 200 тысяч тонн ?
Если в 5 тыс тонн влезать не будет, мы Главного вызовем и ти-ихим таким, тихим голосом...
ПостороннийВ>>Наиболее важная работает на сглаживание разностей температур между нагретой солнцем частью поверхности и теневой частью.
ratman>Без комментариев
Например, есть такое - термоэлектрическая пара. Но, видимо, лучше иметь что-то более сильное... Смысл - иметь даровой, надежный ("вечный", невыключаемый) хотя бы и слабый источник для поддержания циркуляции теплоносителя, чтобы адекватно организовывать режимы консервации. На Земле, например, - круговорот воды в природе: на одном боку (освещенном) - нагрелось, испарилось, на другом (в тени) - остыло, выпало в осадок, турбинку покрутило... и при этом способствует смягчению разности температур...
ПостороннийВ>> возможен запуск нескольких космических телескопов ("Хабблоидов") на траекторию ухода за пределы солнечной системы в различных направлениях.
ПостороннийВ>> База для измерения параллакса может, таким образом, расширяться вплоть до пределов зоны поддержания адекватной связи.
ratman>Зачем вам понадобилась мега-станция для запуска нескольких аппаратов - это вообще загадка.
Это к вопросу об экономической эффективности спутника. Хаббл - он тяжелый. Делать спецаппарат для запуска -... В то же время, можно "утилизировать" устаревший орбитальный шаттл не кремацией в атмосфере, а с попутным грузом - в никуда. А такие шаттлы (по-моему) без Спутника не жизнеспособны.
ratman>А со всеми "ячейками - помещениями" и раздвижными фермами сколько будет ? 100 тысяч тонн ? 200 тысяч тонн ?
Если в 5 тыс тонн влезать не будет, мы Главного вызовем и ти-ихим таким, тихим голосом...
ПостороннийВ>>Наиболее важная работает на сглаживание разностей температур между нагретой солнцем частью поверхности и теневой частью.
ratman>Без комментариев
Например, есть такое - термоэлектрическая пара. Но, видимо, лучше иметь что-то более сильное... Смысл - иметь даровой, надежный ("вечный", невыключаемый) хотя бы и слабый источник для поддержания циркуляции теплоносителя, чтобы адекватно организовывать режимы консервации. На Земле, например, - круговорот воды в природе: на одном боку (освещенном) - нагрелось, испарилось, на другом (в тени) - остыло, выпало в осадок, турбинку покрутило... и при этом способствует смягчению разности температур...
ПостороннийВ>> возможен запуск нескольких космических телескопов ("Хабблоидов") на траекторию ухода за пределы солнечной системы в различных направлениях.
ПостороннийВ>> База для измерения параллакса может, таким образом, расширяться вплоть до пределов зоны поддержания адекватной связи.
ratman>Зачем вам понадобилась мега-станция для запуска нескольких аппаратов - это вообще загадка.
Это к вопросу об экономической эффективности спутника. Хаббл - он тяжелый. Делать спецаппарат для запуска -... В то же время, можно "утилизировать" устаревший орбитальный шаттл не кремацией в атмосфере, а с попутным грузом - в никуда. А такие шаттлы (по-моему) без Спутника не жизнеспособны.
ПостороннийВ
новичок
ПостороннийВ>> толщина стенок "Салюта" - я точно, конечно, не знаю, но что-то в мм, 2 або 3, сплав какой-то, титаниум с фиганием;
ПостороннийВ>> Ладно, уходя - уходи.
VK>Хоть Вы уже ушли, скажу вдогонку:
Да ладно уж...
Вообще, если кого-то тема задевает, я бы по-присутствовал.
Как свободный художник...
VK>стенки "Салюта" из алюминиевого сплава АМг-6М, толщина (минимальная) 1 мм (точнее не скажу, не знаю, но по расчету получается так). Для Вашей конструкции при диаметре 30 м минимальная толщина должна быть около 7 мм. Правда, непонятно, как сделать такую конструкцию? Сваривать на орбите из кусков (не принимая во внимание размер куска, и как его тащить туда), тогда по сварным швам, учитывая ослабление характеристик при сварке, надо класть миллиметров 10 - полоса шириной 100 мм с каждой стороны шва. Точнее технологи скажут, отработав процесс орбитальной сварки. А может, клеево-заклепочный шов делать, ибо для сварки важна точность совмещения кромок. Короче, надо что-то изобретать, так просто такую конструкцию и не вытащишь целиком и не соберешь на орбите.
Вообще 100 м - из прикида габаритов орбитального шаттла, 100 * 30.
Ща подумал - многовато будет... можно и поджать. Кто их видал-то, ети шаттлы...? Стенка - из сандартных элементов с механическим соединением ("соты") (на болтах -
), которые стопкой укладываются в контейнер под габариты Энергии для заброса на орбиту. Герметизация общего объема - а еще вопрос, надо ли? Может достаточно прикрыть от солнца, радиации, термических перепадов... тем более что "пеналы" доков - автономный элемент.
"Комнаты - ячейки" - ну конечно же не по всей стенке, а в нужных местах и количествах.
В прочностном отношении - можно балки проложить...
ПостороннийВ>> Ладно, уходя - уходи.
VK>Хоть Вы уже ушли, скажу вдогонку:
Да ладно уж...
Вообще, если кого-то тема задевает, я бы по-присутствовал.
Как свободный художник...
VK>стенки "Салюта" из алюминиевого сплава АМг-6М, толщина (минимальная) 1 мм (точнее не скажу, не знаю, но по расчету получается так). Для Вашей конструкции при диаметре 30 м минимальная толщина должна быть около 7 мм. Правда, непонятно, как сделать такую конструкцию? Сваривать на орбите из кусков (не принимая во внимание размер куска, и как его тащить туда), тогда по сварным швам, учитывая ослабление характеристик при сварке, надо класть миллиметров 10 - полоса шириной 100 мм с каждой стороны шва. Точнее технологи скажут, отработав процесс орбитальной сварки. А может, клеево-заклепочный шов делать, ибо для сварки важна точность совмещения кромок. Короче, надо что-то изобретать, так просто такую конструкцию и не вытащишь целиком и не соберешь на орбите.
Вообще 100 м - из прикида габаритов орбитального шаттла, 100 * 30.
Ща подумал - многовато будет... можно и поджать. Кто их видал-то, ети шаттлы...? Стенка - из сандартных элементов с механическим соединением ("соты") (на болтах -
), которые стопкой укладываются в контейнер под габариты Энергии для заброса на орбиту. Герметизация общего объема - а еще вопрос, надо ли? Может достаточно прикрыть от солнца, радиации, термических перепадов... тем более что "пеналы" доков - автономный элемент."Комнаты - ячейки" - ну конечно же не по всей стенке, а в нужных местах и количествах.
В прочностном отношении - можно балки проложить...
Вообще-то, если задуматься, идея большого долгоживущего спутника, прозвучавшая в активном напоре ПостороннегоВ, страдает отсутствием обоснования необходимости. Вроде бы даже все опешили поначалу, идея-то где-то витала в воздухе, основоположники нам с молоком матери подсовывали: нужна космическая станция, орбитальные поселения, города на орбите. Каюсь, даже я поначалу дрогнул. Вроде вещь в хозяйстве действительно небесполезная, да... Были разумные голоса типа "А может, лучше на Луне?", молодцы, вот только не хватает нам аргументов да логики обосновать все это.
А аргумент простой, хоть и не очень доступный в применении. Кладем на одну чашу весов плюсы, то есть пользу и необходимость, а на вторую - минусы, то есть расходы и время. К сожалению, посчитать все точно мы не сумеем, из-за этого и трудности в аргументации. Но попробуем.
Первое. Зачем? Ремонт? Сначала надо пригнать поломанную технику, запихнуть в ангар, а там пытаться исправить. Задачка еще та, если учесть, что поломанную технику и по Земле-то часто машиной тех-помощи или на эвакуаторе возим. Гнать буксир? В другую плоскость орбиты, на другие высоты, потом обратно... Я бы сказал, чисто философская задачка, не для практиков. Особенно, если учесть, что сломанная техника должна иметь места крепления буксира - типа стыковочных узлов. Тащить на буксире, который привяжет космонавт? Как-то боязно. Все равно, что на буксире тащить авто без тормозов. Стукнет сзади, ой, стукнет!
Таким образом, что-то не вижу я возможностей ремонтной базы в таком исполнении.
Как место сборки дальних кораблей? А вдруг предусмотренного места - размеров ангара, - не хватит при всех огромных затратах? Да и чем, собственно, отличается сборка в невесомости в ангаре, от сборки в невесомости вне его? Атмосфера? Видите ли, в вакууме сварочные работы куда удобнее выполнять, да и качественнее сварка будет. Скафандр сварщику не нужен? А что, вы думаете, дальние космические корабли можно ручной сваркой варить? Ну, знаете ли... В общем, особой необходимости в наличии ангара для сборки больших кораблей тоже как-то не наблюдается. Вот невесомость мешает гораздо больше, но при некотором осознании можно прийти к выводу, что в невесомости даже удобнее. Нужна только соответствующая технология, которая и будет создана при необходимости. Я имею в виду приемы конструирования и сборки блоков, которые все-таки будут изготавливаться на Земле. Прообраз этой технологии мы видим в санциях "Мир" и МКС. Большие корабли будущего (если они будут) будут походить на МКС. А "орбитальная верфь", на которой будут собираться звездолеты в виде цилиндра диаметром сотни и тысячи метров - это для Голливуда.
Склад запчастей? Это, по Марксу и вопреки псу Шарику, клад, а не склад. Тонны устаревшего оборудования, с таким трудом вытащенные на орбиту и похороненные в этом памятнике монументальной глупости...
Причал для прилетевших от Беты Центавра рейсовых кораблей? А оно им надо? Не проще ли такому гиганту быть на той орбите, на которую ему удобней было выйти по прибытии? Представьте аналогию с океанскими лайнерами. На фига, простите, делать вблизи порта плавучий остров, заставлять корабли причаливать к нему, вместо того, чтобы им просто встать на якорь на рейде, как это делалось давным-давно? Все равно есть небольшие катера, шлюпки, на которых можно сплавать куда надо к берегу.
Пост обороны от нападения извне? А какой сектор он перекрывает? Да и в этом случае надо всю тактику и стратегию обороны продумывать, сколько боевых станций, на каких орбитах, чем вооружены, и т.д. и т.п. От кого обороняться, опять же? Тратить деньги и силы непонятно на что? Вряд ли это будет признано разумным до отсутствия сведений о наличии противника.
А аргумент простой, хоть и не очень доступный в применении. Кладем на одну чашу весов плюсы, то есть пользу и необходимость, а на вторую - минусы, то есть расходы и время. К сожалению, посчитать все точно мы не сумеем, из-за этого и трудности в аргументации. Но попробуем.
Первое. Зачем? Ремонт? Сначала надо пригнать поломанную технику, запихнуть в ангар, а там пытаться исправить. Задачка еще та, если учесть, что поломанную технику и по Земле-то часто машиной тех-помощи или на эвакуаторе возим. Гнать буксир? В другую плоскость орбиты, на другие высоты, потом обратно... Я бы сказал, чисто философская задачка, не для практиков. Особенно, если учесть, что сломанная техника должна иметь места крепления буксира - типа стыковочных узлов. Тащить на буксире, который привяжет космонавт? Как-то боязно. Все равно, что на буксире тащить авто без тормозов. Стукнет сзади, ой, стукнет!
Таким образом, что-то не вижу я возможностей ремонтной базы в таком исполнении.
Как место сборки дальних кораблей? А вдруг предусмотренного места - размеров ангара, - не хватит при всех огромных затратах? Да и чем, собственно, отличается сборка в невесомости в ангаре, от сборки в невесомости вне его? Атмосфера? Видите ли, в вакууме сварочные работы куда удобнее выполнять, да и качественнее сварка будет. Скафандр сварщику не нужен? А что, вы думаете, дальние космические корабли можно ручной сваркой варить? Ну, знаете ли... В общем, особой необходимости в наличии ангара для сборки больших кораблей тоже как-то не наблюдается. Вот невесомость мешает гораздо больше, но при некотором осознании можно прийти к выводу, что в невесомости даже удобнее. Нужна только соответствующая технология, которая и будет создана при необходимости. Я имею в виду приемы конструирования и сборки блоков, которые все-таки будут изготавливаться на Земле. Прообраз этой технологии мы видим в санциях "Мир" и МКС. Большие корабли будущего (если они будут) будут походить на МКС. А "орбитальная верфь", на которой будут собираться звездолеты в виде цилиндра диаметром сотни и тысячи метров - это для Голливуда.
Склад запчастей? Это, по Марксу и вопреки псу Шарику, клад, а не склад. Тонны устаревшего оборудования, с таким трудом вытащенные на орбиту и похороненные в этом памятнике монументальной глупости...
Причал для прилетевших от Беты Центавра рейсовых кораблей? А оно им надо? Не проще ли такому гиганту быть на той орбите, на которую ему удобней было выйти по прибытии? Представьте аналогию с океанскими лайнерами. На фига, простите, делать вблизи порта плавучий остров, заставлять корабли причаливать к нему, вместо того, чтобы им просто встать на якорь на рейде, как это делалось давным-давно? Все равно есть небольшие катера, шлюпки, на которых можно сплавать куда надо к берегу.
Пост обороны от нападения извне? А какой сектор он перекрывает? Да и в этом случае надо всю тактику и стратегию обороны продумывать, сколько боевых станций, на каких орбитах, чем вооружены, и т.д. и т.п. От кого обороняться, опять же? Тратить деньги и силы непонятно на что? Вряд ли это будет признано разумным до отсутствия сведений о наличии противника.
[ слишком длинный топик - автонарезка ]
Короче говоря, ни необходимости, ни разумной задачи для такой орбитальной станции придумать я не смог. Может, кто-нибудь сумеет? Только аргументированно, и без повторов - готов выслушать.
Теперь по стоимости. Буран-Энергию строила вся страна. Производственные ресурсы были загружены до такой степени, что останавливались другие перспективные программы. У американцев полет на Луну отнял немало сил тоже. Затевать проект, требующий сотни пусков Энергии или Heavy Shuttle - грузового варианта Шаттла, - это потребует средств, каких даже в бюджете США не враз найдешь. Требуются серьезные причины вкладывать колоссальные деньги в проект, который не то что скоро отдачи не даст, а, скорее, вообще не пригодится никому. Нужен сумасшедший гипермиллиардер, но и ему не под силу будет, ибо нужно создавать целую отрасль промышленности, которая в лучшем случае десятилетия, а то и столетия будет работать на создание суперстанции. Зачем? Ни конгресс США, ни Госдума России не проголосуют за такую расходную статью бюджета.
Таким образом, считаю идею гигантского долгоживущего спутника несостоятельной, нецелесообразной и ненужной. Готов выслушать аргументы против этого приговора.
Теперь по стоимости. Буран-Энергию строила вся страна. Производственные ресурсы были загружены до такой степени, что останавливались другие перспективные программы. У американцев полет на Луну отнял немало сил тоже. Затевать проект, требующий сотни пусков Энергии или Heavy Shuttle - грузового варианта Шаттла, - это потребует средств, каких даже в бюджете США не враз найдешь. Требуются серьезные причины вкладывать колоссальные деньги в проект, который не то что скоро отдачи не даст, а, скорее, вообще не пригодится никому. Нужен сумасшедший гипермиллиардер, но и ему не под силу будет, ибо нужно создавать целую отрасль промышленности, которая в лучшем случае десятилетия, а то и столетия будет работать на создание суперстанции. Зачем? Ни конгресс США, ни Госдума России не проголосуют за такую расходную статью бюджета.
Таким образом, считаю идею гигантского долгоживущего спутника несостоятельной, нецелесообразной и ненужной. Готов выслушать аргументы против этого приговора.
ПостороннийВ
новичок
Глубокоуважаемый VK!
Не будете ли Вы так любезны оказать некое содействие посредством Вашей эрудиции в решении некоторых вопросов по конструкции "Майти Мауса"
(котрорый мы, конечно, строить не собираемся ввиду полной... э... самой идеи, но чтобы знать, как он, вражина нехороший, выглядит)
Итак, основа конструкции - решетка из балок, с примерным шагом 10 метров, на которую крепится основная обшивка из чего-то вроде профилированных плиток-ячеек стандартных форм и размеров.
Суммарная протяженность балок:
3.14 * 80 = 251.2 метров - длина окружности главного цилиндра;
251.2 * 10 = 2512 (кольца жесткости главного цилиндра, 10 штук)
25 * 100 = 2500 (продольные ребра, 25 штук)
Сумма - 5012 метров
3.14 * 70 = 219.8 метров - длина окружности по потолку "жилой зоны";
219.8 * 10 = 2198; (внутренние кольца главного цилиндра)
25 * 100 = 2500; (продольные ребра)
Сумма - 4698 метров
25 * 10 = 250 соединений между внешними и внутренними кольцами
250 * 5 = 1250 метров
Пеналы (доки):
3.14 * 30 = 94.2 метров;
94.2 * 10 = 942; (кольца дока)
10 * 100 = 1000; (продольные ребра)
Сумма - 1942 метра
2512 + 4698 + 1250 + 3 * 1942 = 14286 погонных метров силовых балок
= объему в 1 428 600 см3 - при профиле в 1 см2
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
при 10 г/см3 плотности материала каждый профильный
сантиметр всей силовой системы весит 14 286 000 грамм,
или примерно 14,3 тонны.
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
При толшине в 1 мм основной слой обшивки (сплав) имеет объем:
Поверхность цилиндра:
2 * pi * R2 / 2 + 2 * pi * R * L = pi * R * (R + 2 * L)
Стенки главного цилиндра (примерно):
3.14 * 40 * (40 + 200) * 2 (два слоя) +
3.14 * 37.5 * (37.5 + 200) (межэтажное перекрытие) +
3.14 * 35 * (35 + 200)
=
60288 + 27965.625 + 25826.5
= 114080.125 квадратных метра
Стенки ячеек 10 * 10 * 5 (высота от поверхности к центру главного цилиндра) метров:
Вдоль ребер:
25 * 100 * 5 = 12500 кв.м
Кольца:
10 * (3.14 * 40 * 40 / 2 - 3.14* 35 * 35 / 2) =
31.4 * (1600 - 1225) / 2 = 31.4 * 375 / 2 = 5887.5 кв.м
Не будете ли Вы так любезны оказать некое содействие посредством Вашей эрудиции в решении некоторых вопросов по конструкции "Майти Мауса"
(котрорый мы, конечно, строить не собираемся ввиду полной... э... самой идеи, но чтобы знать, как он, вражина нехороший, выглядит)
Итак, основа конструкции - решетка из балок, с примерным шагом 10 метров, на которую крепится основная обшивка из чего-то вроде профилированных плиток-ячеек стандартных форм и размеров.
Суммарная протяженность балок:
3.14 * 80 = 251.2 метров - длина окружности главного цилиндра;
251.2 * 10 = 2512 (кольца жесткости главного цилиндра, 10 штук)
25 * 100 = 2500 (продольные ребра, 25 штук)
Сумма - 5012 метров
3.14 * 70 = 219.8 метров - длина окружности по потолку "жилой зоны";
219.8 * 10 = 2198; (внутренние кольца главного цилиндра)
25 * 100 = 2500; (продольные ребра)
Сумма - 4698 метров
25 * 10 = 250 соединений между внешними и внутренними кольцами
250 * 5 = 1250 метров
Пеналы (доки):
3.14 * 30 = 94.2 метров;
94.2 * 10 = 942; (кольца дока)
10 * 100 = 1000; (продольные ребра)
Сумма - 1942 метра
2512 + 4698 + 1250 + 3 * 1942 = 14286 погонных метров силовых балок
= объему в 1 428 600 см3 - при профиле в 1 см2
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
при 10 г/см3 плотности материала каждый профильный
сантиметр всей силовой системы весит 14 286 000 грамм,
или примерно 14,3 тонны.
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
При толшине в 1 мм основной слой обшивки (сплав) имеет объем:
Поверхность цилиндра:
2 * pi * R2 / 2 + 2 * pi * R * L = pi * R * (R + 2 * L)
Стенки главного цилиндра (примерно):
3.14 * 40 * (40 + 200) * 2 (два слоя) +
3.14 * 37.5 * (37.5 + 200) (межэтажное перекрытие) +
3.14 * 35 * (35 + 200)
=
60288 + 27965.625 + 25826.5
= 114080.125 квадратных метра
Стенки ячеек 10 * 10 * 5 (высота от поверхности к центру главного цилиндра) метров:
Вдоль ребер:
25 * 100 * 5 = 12500 кв.м
Кольца:
10 * (3.14 * 40 * 40 / 2 - 3.14* 35 * 35 / 2) =
31.4 * (1600 - 1225) / 2 = 31.4 * 375 / 2 = 5887.5 кв.м
[ слишком длинный топик - автонарезка ]
ПостороннийВ
новичок
Стенка пенала:
3.14 * 15 * (15 + 200) = 10126.5
10126.5 * 3 = 30379.5 кв.м - все три пенала
Итого: 114080.125 + 12500 + 5887.5 + 30379.5 = 162847.125 кв.м
Толшина в 1 мм эквивалентна объему стенок
162847.125 * 100 * 100 * 0.1 = 162 847 125 см3
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
Каждый грамм на см.кубический плотности материала
на каждый 1 мм толшины всех стенок будет весить
162 847 125 грамма или, примерно 163 тонны
Плотность алюминия = 2.7 г/см3
Тогда масса 1 "погонного" мм толшины = 440 тонн
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
Как вы думаете...?
( (1) Какова удельная масса Салютовского сплава
(2) какие брать "для всего достаточные" величины профиля балок
(3) и толщины стенок?
(4) сколько, таким образом, приходится на основную ("пустую") конструкцию (саму "банку") в тоннах и в "Энергиях"?
(5) если, при этом, внутренние балки использовать как направляющие рельсы для мех. "руки" типа шаттловской, оборудовав внутренний объем дополнительными рельсами (и стрелками) для доступа ея ("руки") ко всему объему? - ну, это - риторически...
(6) если строить, примериваясь к реальности, методом "долгостроя", т.е., оборудовав для начала лишь обвязку одного дока-пенала, то со скольких пусков "Энергии" оно начнет работать?
(7) сколько погонных пусков Шаттла в год производят сегодня в среднем Северо-Американские Соединенные Штаты?
(8) - и вообще, так ли страшен черт...? )
Далее, (PS):
22.4 литра газа при t = 0 град Цельсия и ... т.д. - 1 моль
кислород - 32 г/моль, азот - 28 вроде?
"воздух" (смесь) - 29 (или 30?)
1 куб.м = 10 * 10 * 10 = 1000 литров
1000 / 22.4 * 29 =, примерно, 1300 грамм (ого!)
V основного цилиндра = S основания * высоту =
3.14 * 40 * 40 / 2 * 100 = 251200 куб.метров
Масса воздуха при атмосферном давлении =
251200 * 1.3 кг = 326560.
Кгр.
Т.е - 326 с половиною тонн.
Во блин.
Я и говорю - кыфиценты...
Не силен-с.
Кто бы взялся?
3.14 * 15 * (15 + 200) = 10126.5
10126.5 * 3 = 30379.5 кв.м - все три пенала
Итого: 114080.125 + 12500 + 5887.5 + 30379.5 = 162847.125 кв.м
Толшина в 1 мм эквивалентна объему стенок
162847.125 * 100 * 100 * 0.1 = 162 847 125 см3
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
Каждый грамм на см.кубический плотности материала
на каждый 1 мм толшины всех стенок будет весить
162 847 125 грамма или, примерно 163 тонны
Плотность алюминия = 2.7 г/см3
Тогда масса 1 "погонного" мм толшины = 440 тонн
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
Как вы думаете...?
( (1) Какова удельная масса Салютовского сплава
(2) какие брать "для всего достаточные" величины профиля балок
(3) и толщины стенок?
(4) сколько, таким образом, приходится на основную ("пустую") конструкцию (саму "банку") в тоннах и в "Энергиях"?
(5) если, при этом, внутренние балки использовать как направляющие рельсы для мех. "руки" типа шаттловской, оборудовав внутренний объем дополнительными рельсами (и стрелками) для доступа ея ("руки") ко всему объему? - ну, это - риторически...
(6) если строить, примериваясь к реальности, методом "долгостроя", т.е., оборудовав для начала лишь обвязку одного дока-пенала, то со скольких пусков "Энергии" оно начнет работать?
(7) сколько погонных пусков Шаттла в год производят сегодня в среднем Северо-Американские Соединенные Штаты?
(8) - и вообще, так ли страшен черт...? )
Далее, (PS):
22.4 литра газа при t = 0 град Цельсия и ... т.д. - 1 моль
кислород - 32 г/моль, азот - 28 вроде?
"воздух" (смесь) - 29 (или 30?)
1 куб.м = 10 * 10 * 10 = 1000 литров
1000 / 22.4 * 29 =, примерно, 1300 грамм (ого!)
V основного цилиндра = S основания * высоту =
3.14 * 40 * 40 / 2 * 100 = 251200 куб.метров
Масса воздуха при атмосферном давлении =
251200 * 1.3 кг = 326560.
Кгр.
Т.е - 326 с половиною тонн.
Во блин.
Я и говорю - кыфиценты...
Не силен-с.
Кто бы взялся?
ПостороннийВ
новичок
VK>Вообще-то, если задуматься, идея большого долгоживущего спутника, прозвучавшая в активном напоре ПостороннегоВ, страдает отсутствием обоснования необходимости.
Вообще-то, если задуматься, отсутствием обоснования необходимости страдает (чья-то?) идея "освоения" (т.н. - ПВ) космоса.
Хотя иные относят ее к числу трех основных идеологем, характерных для человечества в целом и всей его деятельности вообще как единственного пока известного и описанного сапиента во Вселенной.
В техническом отношении Ваша позиция, как я понимаю, определилась - Вы считаете, что никакая орбитальная сервисная инфраструктура не нужна.
(Кстати, прибегая к Вашей же "морской" аналогии - термин "док", даже "сухой док" - как раз оттуда (спутник - не "порт", а "док" все же, обратите внимание)... и кстати, также, это не Ваше ли же предложение об организации пусков ракет без монтажно-испытательного корпуса? Все же - сегодня МИК является обязательной принадлежностью любого космодрома.)
Строго сужая задачу большого спутника до абсолютного минимума можно определить ее как создание технических позиций для обслуживания долгоживущих орбитальных шаттлов. Чтобы организовать сколь-либо серьезное обслуживание надо как минимум:
(1) закрепить ремонтника-оператора, чтобы не "уплывал" в невесомости;
(2) дать ему в руки какой-нибудь (часто - весьма весомый) инструмент...
(3) для работы которого иногда требуется подвести к рабочему месту электричество, сжатый воздух или что-нибудь еще;
(4) размещать где-то достаточно удобно временно демонтируемые компоненты;
(5) снабдить ремонтника возможными усилителями типа простых рычагов или сложных моторизированных кранов или манипуляторов для осуществления операций с массивными элементами конструкции...
короче - оборудовать в полном объеме рабочую или техническую позицию, производительно функционировать на которой также несколько удобнее было бы в легких защитных костюмах, а не в пустотных скафандрах с негнущимися перчатками...
Без этого замена какой-нибудь потекшей прокладки в приводе ионного мотора, цена-то которой всей в базарный день - сто баксов, может оказаться вполне невозможной, а с пробитой прокладкой Вам санинспекция шаттлом эксплуатировать не позволит. И топить, топить ведь его придется! А даже котят - и тех жалко...
Мне кажется, в Ваших рассуждниях можно проследить более глубокую струю, которая, хотя и подспудно, скорее всего в наибольшей степени определяет Ваше (ну конечно, не только Ваше...) отношение: а нужен ли орбитальный шаттл? Не даром же у Вас явно сквозит недоверие - "Большие корабли будущего (если они будут)...". Да, это более серьезный вопрос, но это уже вопрос о нашей (человеческой) заинтересованности в космосе.
Сегодня закончилась эпоха освоения некоторых космических возможностей, и мы можем бесконечно забавляться своими связными, метеорологическими, военными и пр. и пр. и пр. - всеми на сегодня задействованными видами миниспутников. Но это - состояние стагнации в собственно космонавтике. Существуют нерешенные, нерешаемые и даже не ставящиеся сегодня задачи, которые вполне могут быть решены на основе известных принципов.
И если рассматривать вопрос радикально (хотя и лишь в чисто техническом ракурсе), то следующим шагом в космонавтике можно считать лишь создание этих "Больших кораблей" - орбитальных шаттлов, а тогда - и соответствующей орбитальной инфраструктуры, для которой наиболее естественным видом оформления представляется именно большой спутник. Все остальное - это "прикладуха" и "боковые ответвления..." Альтернативой может быть лишь "четвертая парадигма", но... - Вы сами знаете.
Когда и как будет сделан этот следующий шаг - не мне, и, думаю, даже и не Вам решать. Но мы с Вами все же можем представить каким может быть этот шаг и во что он нам обойдется. И здесь, думается, проектная хотя бы проработка концепций типа большого спутника есть вещь, в которой человечество (во!) вполне объективно заинтересовано.
Вообще-то, если задуматься, отсутствием обоснования необходимости страдает (чья-то?) идея "освоения" (т.н. - ПВ) космоса.
Хотя иные относят ее к числу трех основных идеологем, характерных для человечества в целом и всей его деятельности вообще как единственного пока известного и описанного сапиента во Вселенной.
В техническом отношении Ваша позиция, как я понимаю, определилась - Вы считаете, что никакая орбитальная сервисная инфраструктура не нужна.
(Кстати, прибегая к Вашей же "морской" аналогии - термин "док", даже "сухой док" - как раз оттуда (спутник - не "порт", а "док" все же, обратите внимание)... и кстати, также, это не Ваше ли же предложение об организации пусков ракет без монтажно-испытательного корпуса? Все же - сегодня МИК является обязательной принадлежностью любого космодрома.)
Строго сужая задачу большого спутника до абсолютного минимума можно определить ее как создание технических позиций для обслуживания долгоживущих орбитальных шаттлов. Чтобы организовать сколь-либо серьезное обслуживание надо как минимум:
(1) закрепить ремонтника-оператора, чтобы не "уплывал" в невесомости;
(2) дать ему в руки какой-нибудь (часто - весьма весомый) инструмент...
(3) для работы которого иногда требуется подвести к рабочему месту электричество, сжатый воздух или что-нибудь еще;
(4) размещать где-то достаточно удобно временно демонтируемые компоненты;
(5) снабдить ремонтника возможными усилителями типа простых рычагов или сложных моторизированных кранов или манипуляторов для осуществления операций с массивными элементами конструкции...
короче - оборудовать в полном объеме рабочую или техническую позицию, производительно функционировать на которой также несколько удобнее было бы в легких защитных костюмах, а не в пустотных скафандрах с негнущимися перчатками...
Без этого замена какой-нибудь потекшей прокладки в приводе ионного мотора, цена-то которой всей в базарный день - сто баксов, может оказаться вполне невозможной, а с пробитой прокладкой Вам санинспекция шаттлом эксплуатировать не позволит. И топить, топить ведь его придется! А даже котят - и тех жалко...
Мне кажется, в Ваших рассуждниях можно проследить более глубокую струю, которая, хотя и подспудно, скорее всего в наибольшей степени определяет Ваше (ну конечно, не только Ваше...) отношение: а нужен ли орбитальный шаттл? Не даром же у Вас явно сквозит недоверие - "Большие корабли будущего (если они будут)...". Да, это более серьезный вопрос, но это уже вопрос о нашей (человеческой) заинтересованности в космосе.
Сегодня закончилась эпоха освоения некоторых космических возможностей, и мы можем бесконечно забавляться своими связными, метеорологическими, военными и пр. и пр. и пр. - всеми на сегодня задействованными видами миниспутников. Но это - состояние стагнации в собственно космонавтике. Существуют нерешенные, нерешаемые и даже не ставящиеся сегодня задачи, которые вполне могут быть решены на основе известных принципов.
И если рассматривать вопрос радикально (хотя и лишь в чисто техническом ракурсе), то следующим шагом в космонавтике можно считать лишь создание этих "Больших кораблей" - орбитальных шаттлов, а тогда - и соответствующей орбитальной инфраструктуры, для которой наиболее естественным видом оформления представляется именно большой спутник. Все остальное - это "прикладуха" и "боковые ответвления..." Альтернативой может быть лишь "четвертая парадигма", но... - Вы сами знаете.
Когда и как будет сделан этот следующий шаг - не мне, и, думаю, даже и не Вам решать. Но мы с Вами все же можем представить каким может быть этот шаг и во что он нам обойдется. И здесь, думается, проектная хотя бы проработка концепций типа большого спутника есть вещь, в которой человечество (во!) вполне объективно заинтересовано.
[ слишком длинный топик - автонарезка ]
ПостороннийВ
новичок
Снижение же интенционального напряжения в области космоса, в силу которого этот следующий шаг оказался на сегодня отложен, вероятнее всего величина временная и "естественноисторическая", т.е. мало зависящая от чьей-то злой воли (тех самых "политиков", например).
Хотя, с другой стороны - общественная интенция есть лишь суммарная инициатива частных лиц...
PS.
Кстати, еще один парадокс: достаточно сильно критикуемый американский "Шаттл" (вроде и действительно, как-то неоптимально устроенный) существует, летает и даже что-то делает на орбите (ну, "Хаббла" обслуживает хотя-бы), а старый, прочный, испытанный и куда более экономичный "Союз", похоже, выполняет на МКС свою последнюю задачу...
Хотя, с другой стороны - общественная интенция есть лишь суммарная инициатива частных лиц...
PS.
Кстати, еще один парадокс: достаточно сильно критикуемый американский "Шаттл" (вроде и действительно, как-то неоптимально устроенный) существует, летает и даже что-то делает на орбите (ну, "Хаббла" обслуживает хотя-бы), а старый, прочный, испытанный и куда более экономичный "Союз", похоже, выполняет на МКС свою последнюю задачу...
Глубокоуважаемый ПостороннийВ!
ПостороннийВ>Итак, основа конструкции - решетка из балок, с примерным шагом 10 метров, на которую крепится основная обшивка из чего-то вроде профилированных плиток-ячеек стандартных форм и размеров.
Беда, коль пироги возьмется печь сапожник, а сапоги тачать - пирожник...((с)И.Крылов).
Виноват тот, кто учил вас, что горшки обжигать - это просто ((с) А. и Б.Стругацкие).
Прошу не обижаться, каждой профессии надо учиться.
Начнем, помолясь.
1. Кольца жесткости называются шпангоуты.
2. Продольные ребра называются стрингеры.
3. Шпангоутов будет не 10, а 11.
4. Вы правильно сделали, что начали с выбора силовой схемы. Так вот, она называется силовой, потому что исходит из восприятия действующих сил. Первое, на что рассчитываем конструкцию - на действие внутреннего давления, ибо других нагрузок нет. Для внешнего цилиндра, изготавливаемого из сплава АМг6М:
delta = p*R*k/sigmaB = 1*4000*1,3/3200 = 1.7 см.
По сварным швам: delta1 = delta/0.85 = 2.0 см. Ширина усиленной зоны под сварной шов около 10 толщин, т.е. по 20 см с каждой стороны.
Учитывая, что панели 10х10 м никто не прокатает на Земле, нет такой ширины прокатных станов в природе, очевидно, панели будут свариваться из полос шириной 2...3 м. Так что на утолщения под сварку смело можно положить 15% площади, или принять приведенную (среднюю) толщину 1.76 см. Далее. Толщина, полученная из расчета, является минимально необходимой. Фактически толщины по листу идут с допуском, поэтому в расчет прочности берется минимальная толщина, а в расчет веса - максимальная. Кроме того, несовпадение кромок свариваемых листов по высоте (из-за некоторой деформации листов при доставке и из-за разброса формы при прокате) дает сниже. Таким образом, считайте, что оболочка имеет толщину 2,0 см (Это я не учитываю, что при таких толщинах проката прочностные характеристики должны быть похуже малость).
5. Шпангоуты и стрингеры для такой конструкции не нужны вообще с точки зрения силовой схемы (в рамках рассматриваемой схемы нагружения - только внутренним давлением). Вместо этого логичнее сделать перегородки - диафрагмы, - вместо шпангоутов, и продольные стенки, раз уж мы хотим выгородить отсеки, в радиальных плоскостях.
6. Так назывемые "соединения" между шпангоутами внешней и внутренней оболочек не нужны, их роль будут играть диафрагмы и продольные стенки.
7. Теперь про торцы. Во-первых, площадь круга - pi*R*R, а не pi*R*R/2. Во-вторых, плоскую пластину в виде днища в бочке, у Вас вышибет с треском при очень маленьком давлении. Днище нужно делать или полусферическим, что даст его толщину 0.5 от толщины цилиндра, или эллипсоидное. Посмотрите, все герметичные отсеки у космических аппаратов сделаны так. Если же днище будет иметь радиус больше, чем цилиндр (то есть более плоское, чем полусфера), то в месте стыка днища с цилиндром надо делать распорный шпангоут. Так что на первых порах можно принять полусферу. Площадь полусферы = 2*pi*R*R.
8. Посчитаем. Все в сантиметрах. Объем оболочки V = 2*pi*R*L*delta + 2*2*pi*R*R*delta*0.5 = 2*3.14*4000*10000*2.0 + 2*2*3.14*4000*4000*1.0*0.5 = 603 200 000 см3. (Округляем в 4-м знаке). Масса = V*gamma = 603200000*0.0027 = 1 628 600 кг = 1 630 т. Здесь 0.0027 кг/см3 - плотность АМг6М.
Итак, масса внешней оболочки из условий прочности на действие внутреннего давления 1 атмосфера - 1 630 тонн.
9. Дальше. Внешняя оболочка герметична? Вроде, да. А внутренняя? Если я Вас правильно понял, то вакуумироваться будут только пеналы. Тогда не очень рационально делать второй цилиндр. Достаточно поставить диафрагмы, про которые я говорил, и продольными стенками нарезать полученные объемы на служебные помещения. Но! При вакуумировании пенала его оболочка будет нагружаться ВНЕШНИМ давлением из герметичных отсеков. Вот тут-то и нужен силовй подкрепляющий набор. Вафельные конструкции таких габаритов не сделать, придется переходить на сотовые конструкции. Это я к тому, что обычный силовой набор - шпангоуты и стрингеры пришлось бы делать очень частыми, чтобы оболочка не проваливалась внутри клеток. Поэтому общую устойчивость будут обеспечивать диафрагмы, о которых разговор будет далее, а для местной придется делать сотовую оболочку панели, что с учетом обеспечения герметичности, задачка еще та. Тем не менее, толщина трехслойной сотовой панели будет сантиметров 10-20, но ее масса в пересчете на гладкую алюминиевую панель, должна быть около 2 см (т.е. масса сотовой трехслойной панели будет такая же, как у гладкой алюминиевой оболочки толщиной 2 см; в натуре гладкая была бы толщиной около 4 см). Днища ориентировочно примем такой же массы на единицу площади.
ПостороннийВ>Итак, основа конструкции - решетка из балок, с примерным шагом 10 метров, на которую крепится основная обшивка из чего-то вроде профилированных плиток-ячеек стандартных форм и размеров.
Беда, коль пироги возьмется печь сапожник, а сапоги тачать - пирожник...((с)И.Крылов).
Виноват тот, кто учил вас, что горшки обжигать - это просто ((с) А. и Б.Стругацкие).
Прошу не обижаться, каждой профессии надо учиться.
Начнем, помолясь.
1. Кольца жесткости называются шпангоуты.
2. Продольные ребра называются стрингеры.
3. Шпангоутов будет не 10, а 11.
4. Вы правильно сделали, что начали с выбора силовой схемы. Так вот, она называется силовой, потому что исходит из восприятия действующих сил. Первое, на что рассчитываем конструкцию - на действие внутреннего давления, ибо других нагрузок нет. Для внешнего цилиндра, изготавливаемого из сплава АМг6М:
delta = p*R*k/sigmaB = 1*4000*1,3/3200 = 1.7 см.
По сварным швам: delta1 = delta/0.85 = 2.0 см. Ширина усиленной зоны под сварной шов около 10 толщин, т.е. по 20 см с каждой стороны.
Учитывая, что панели 10х10 м никто не прокатает на Земле, нет такой ширины прокатных станов в природе, очевидно, панели будут свариваться из полос шириной 2...3 м. Так что на утолщения под сварку смело можно положить 15% площади, или принять приведенную (среднюю) толщину 1.76 см. Далее. Толщина, полученная из расчета, является минимально необходимой. Фактически толщины по листу идут с допуском, поэтому в расчет прочности берется минимальная толщина, а в расчет веса - максимальная. Кроме того, несовпадение кромок свариваемых листов по высоте (из-за некоторой деформации листов при доставке и из-за разброса формы при прокате) дает сниже. Таким образом, считайте, что оболочка имеет толщину 2,0 см (Это я не учитываю, что при таких толщинах проката прочностные характеристики должны быть похуже малость).
5. Шпангоуты и стрингеры для такой конструкции не нужны вообще с точки зрения силовой схемы (в рамках рассматриваемой схемы нагружения - только внутренним давлением). Вместо этого логичнее сделать перегородки - диафрагмы, - вместо шпангоутов, и продольные стенки, раз уж мы хотим выгородить отсеки, в радиальных плоскостях.
6. Так назывемые "соединения" между шпангоутами внешней и внутренней оболочек не нужны, их роль будут играть диафрагмы и продольные стенки.
7. Теперь про торцы. Во-первых, площадь круга - pi*R*R, а не pi*R*R/2. Во-вторых, плоскую пластину в виде днища в бочке, у Вас вышибет с треском при очень маленьком давлении. Днище нужно делать или полусферическим, что даст его толщину 0.5 от толщины цилиндра, или эллипсоидное. Посмотрите, все герметичные отсеки у космических аппаратов сделаны так. Если же днище будет иметь радиус больше, чем цилиндр (то есть более плоское, чем полусфера), то в месте стыка днища с цилиндром надо делать распорный шпангоут. Так что на первых порах можно принять полусферу. Площадь полусферы = 2*pi*R*R.
8. Посчитаем. Все в сантиметрах. Объем оболочки V = 2*pi*R*L*delta + 2*2*pi*R*R*delta*0.5 = 2*3.14*4000*10000*2.0 + 2*2*3.14*4000*4000*1.0*0.5 = 603 200 000 см3. (Округляем в 4-м знаке). Масса = V*gamma = 603200000*0.0027 = 1 628 600 кг = 1 630 т. Здесь 0.0027 кг/см3 - плотность АМг6М.
Итак, масса внешней оболочки из условий прочности на действие внутреннего давления 1 атмосфера - 1 630 тонн.
9. Дальше. Внешняя оболочка герметична? Вроде, да. А внутренняя? Если я Вас правильно понял, то вакуумироваться будут только пеналы. Тогда не очень рационально делать второй цилиндр. Достаточно поставить диафрагмы, про которые я говорил, и продольными стенками нарезать полученные объемы на служебные помещения. Но! При вакуумировании пенала его оболочка будет нагружаться ВНЕШНИМ давлением из герметичных отсеков. Вот тут-то и нужен силовй подкрепляющий набор. Вафельные конструкции таких габаритов не сделать, придется переходить на сотовые конструкции. Это я к тому, что обычный силовой набор - шпангоуты и стрингеры пришлось бы делать очень частыми, чтобы оболочка не проваливалась внутри клеток. Поэтому общую устойчивость будут обеспечивать диафрагмы, о которых разговор будет далее, а для местной придется делать сотовую оболочку панели, что с учетом обеспечения герметичности, задачка еще та. Тем не менее, толщина трехслойной сотовой панели будет сантиметров 10-20, но ее масса в пересчете на гладкую алюминиевую панель, должна быть около 2 см (т.е. масса сотовой трехслойной панели будет такая же, как у гладкой алюминиевой оболочки толщиной 2 см; в натуре гладкая была бы толщиной около 4 см). Днища ориентировочно примем такой же массы на единицу площади.
[ слишком длинный топик - автонарезка ]
Таким образом, масса трех цилиндров составит (формулы выше, цифры я привел) 1 985 тонн.
10. Теперь перейдем к диафрагмам и стенкам. Мы считаем, что все пространство между внешней оболочкой и пеналами находится под давлением 1 атм. В этом случае стенки и диафрагмы не нагружены перепадом давления вообще, и их толщина выбирается из конструктивных соображений. Но! При попадании метеорита (а при тех сроках, что мы задумали, на это нельзя не закладываться) один из отсеков может потерять герметичность. Чтобы не пропала вся станция, надо делать отсеки герметичными автономно (как на подводных лодках), а стенки должны выдерживать перепад в 1 атмосферу. Вот это задачка из задачек. Плоская панель 10 на 10 м (пусть даже 10 на 5) должна иметь толщину 11 см из условий прочности (я опять же беру АМг6М, из других материалов равнопрочная конструкция будет тяжелей). Прогиб панели в центре при этом будет 60 см! Если опять же перейти на трехслойные панели, можно получить выигрыш по массе более двух раз. Примем эквивалентную толщину 5 см АМг6М. Средний размер панели примем 100м х 8м, всего 25 радиальных панелей - стены, и 25 таких же панелей - полы. Итого, масса=(25+25)*10000*800*5*0,0027= 5 400 тонн.
Лучше бы их делать не плоскими, а сегментами сфер, но тогда помещения не будут занимать весь объем.
11. Площадь каждой диафрагмы определится, как pi*R*R-3*pi*r*r, то есть площадь сечения цилиндра минус три площади сечения пеналов. Эквивалентная толщина диафрагм - те же 5 см. Масса 11 диафрагм:
(pi*4000*4000-3*pi*1500*1500)*5*0,0027*11 = 4 315 тонн
12. Задачка номер два. Технология изготовления. При сварке обычно принято зажимать свариваемые кромки, ибо местное температурное расширение свариваемого мариала с последующим охлаждением сильно коробит всю конструкцию. Для такого монстра придется делать стапельное кольцо, выдвигаемое на 10 м из уже сваренной конструкции. Это кольцо должно быть достаточно жестким, ну, спицы там всякие иметь, или вообще быть зашито стенкой-диафрагмой. Посчитать его массу я не берусь на промакашке, надо придумывать конструэму, как она будет работать, а потом прикидывать веса. Навскидку, масса технологического кольца-стапеля (вернее, пары колец, связанных осью) будет в размере пары тысяч тонн, включая сварочный агрегат и ядерный источник энергии для сварки. Когда основная конструкция будет сварена, кольцо может играть роль одного (или двух) из торцевых шпангоутов.
13. Задачка номер три. Для входа в пеналы и выхода надо делать герметичные люки тем же диаметром, что и пеналы. Предположим, откидывается все днище пенала. Так вот, механизмы открытия и закрытия, а также создания уплотнения на таком диаметре - это масса, которую я не берусь оценить даже. Не знаю, нет такого опыта. Для пояснения: диаметр пенала при наддутии на 1 атм увеличится на 3..6 см. Такое "дыхание" надо чем-то компенсировать, правда?
Но примем для расчета, что механизмы открытия и уплотнения весят 0,5 от веса люка, на три люка это будет 230 тонн.
14. Масса воздуха в цилиндре составит (pi*40*40*100+pi*4/3*40*40*40)*1,13=870 тонн.
15. Масса воздуха в пенале составит (pi*15*15*100+pi*4/3*15*15*15)*1,13=96 тонн. Если для каждого пенала производить 100-кратную разгерметизацию, то необходимо иметь запас воздуха 96*3*100=28 800 тонн. Либо иметь мощные насосы и резервуары для откачки воздуха, что тоже надо оценивать.
16. Итого, силовая масса ткой конструэмы составит:
10. Теперь перейдем к диафрагмам и стенкам. Мы считаем, что все пространство между внешней оболочкой и пеналами находится под давлением 1 атм. В этом случае стенки и диафрагмы не нагружены перепадом давления вообще, и их толщина выбирается из конструктивных соображений. Но! При попадании метеорита (а при тех сроках, что мы задумали, на это нельзя не закладываться) один из отсеков может потерять герметичность. Чтобы не пропала вся станция, надо делать отсеки герметичными автономно (как на подводных лодках), а стенки должны выдерживать перепад в 1 атмосферу. Вот это задачка из задачек. Плоская панель 10 на 10 м (пусть даже 10 на 5) должна иметь толщину 11 см из условий прочности (я опять же беру АМг6М, из других материалов равнопрочная конструкция будет тяжелей). Прогиб панели в центре при этом будет 60 см! Если опять же перейти на трехслойные панели, можно получить выигрыш по массе более двух раз. Примем эквивалентную толщину 5 см АМг6М. Средний размер панели примем 100м х 8м, всего 25 радиальных панелей - стены, и 25 таких же панелей - полы. Итого, масса=(25+25)*10000*800*5*0,0027= 5 400 тонн.
Лучше бы их делать не плоскими, а сегментами сфер, но тогда помещения не будут занимать весь объем.
11. Площадь каждой диафрагмы определится, как pi*R*R-3*pi*r*r, то есть площадь сечения цилиндра минус три площади сечения пеналов. Эквивалентная толщина диафрагм - те же 5 см. Масса 11 диафрагм:
(pi*4000*4000-3*pi*1500*1500)*5*0,0027*11 = 4 315 тонн
12. Задачка номер два. Технология изготовления. При сварке обычно принято зажимать свариваемые кромки, ибо местное температурное расширение свариваемого мариала с последующим охлаждением сильно коробит всю конструкцию. Для такого монстра придется делать стапельное кольцо, выдвигаемое на 10 м из уже сваренной конструкции. Это кольцо должно быть достаточно жестким, ну, спицы там всякие иметь, или вообще быть зашито стенкой-диафрагмой. Посчитать его массу я не берусь на промакашке, надо придумывать конструэму, как она будет работать, а потом прикидывать веса. Навскидку, масса технологического кольца-стапеля (вернее, пары колец, связанных осью) будет в размере пары тысяч тонн, включая сварочный агрегат и ядерный источник энергии для сварки. Когда основная конструкция будет сварена, кольцо может играть роль одного (или двух) из торцевых шпангоутов.
13. Задачка номер три. Для входа в пеналы и выхода надо делать герметичные люки тем же диаметром, что и пеналы. Предположим, откидывается все днище пенала. Так вот, механизмы открытия и закрытия, а также создания уплотнения на таком диаметре - это масса, которую я не берусь оценить даже. Не знаю, нет такого опыта. Для пояснения: диаметр пенала при наддутии на 1 атм увеличится на 3..6 см. Такое "дыхание" надо чем-то компенсировать, правда?
Но примем для расчета, что механизмы открытия и уплотнения весят 0,5 от веса люка, на три люка это будет 230 тонн.
14. Масса воздуха в цилиндре составит (pi*40*40*100+pi*4/3*40*40*40)*1,13=870 тонн.
15. Масса воздуха в пенале составит (pi*15*15*100+pi*4/3*15*15*15)*1,13=96 тонн. Если для каждого пенала производить 100-кратную разгерметизацию, то необходимо иметь запас воздуха 96*3*100=28 800 тонн. Либо иметь мощные насосы и резервуары для откачки воздуха, что тоже надо оценивать.
16. Итого, силовая масса ткой конструэмы составит:
[ слишком длинный топик - автонарезка ]
1630 + 1985 + 5400 + 4315 + 230 + 870 = 14 430 тонн + 2 000 тонн монтажно-сварочное кольцо = 16 430 тонн.
17. На силовую массу надо приплюсовать конструктивную добавку: кронштейнЫ. двери, люки, лифты, трубопроводы, а также массу оборудования, включая системы жизнеобеспеченияЮ насосы, источники электроэнергии, двигатели ориентации, стыковочные узлы и т.д. Ориентировочно это будет составлять почти 100% силовой конструкции.Накинем еще 14 000 тонн. Добавим топливо, запасы воздуха - ну, скажем, не на 100-кратную смену в пеналах, а на трехкратную смену во всей станции - еще 2 610 тонн, не считая массы баллонов высокого давления.
18. Суммируем:
16 430 + 14 000 + 2 610 = 33 000 тонн.
19. Округляем до 35 000 тонн, думаю, что ошибся в меньшую сторону не больше, чем в 2 раза - за счет технологических добавок в изготовлении трехслойных перегородок таких размеров и стыка их в углах.
20. Для выведения на орбиту надо исходить из того, что Энергия может вытащить на 200 км орбиту 100 тонн, но это вес брутто. Для нетто останется в лучшем случае тонн 60. Плюс буксиры для точного сближения и средства удержания всего в куче.
Итого: от 550 до 1000 пусков Энергии, чтобы вытащить этот груз на 200 км, а на высоту 1500 км - пусть подскажут спецы - Каррибен, например.
Вот примерно так. Думаю, что плоские перегородки - дурацкое решение, надо делать гроздь сферо-цилиндрических отсеков вокруг Ваших пеналов, которые будут в этом случае работать только на внутреннее давление, и иметь толщину 7 мм, как я ранее писал.
ПостороннийВ> (1) Какова удельная масса Салютовского сплава
2,7 г/см3.
ПостороннийВ> (2) какие брать "для всего достаточные" величины профиля балок
Вопрос сложный. Задача должна оптимизироваться, но не 1см2, а как минимум 200...1000 см2. Все зависит от длины пролета и схемы нагружения. Создание силовой схемы - это искусство.
ПостороннийВ>(3) и толщины стенок?
Ответ выше.
ПостороннийВ>(4) сколько, таким образом, приходится на основную ("пустую") конструкцию (саму "банку") в тоннах и в "Энергиях"?
См. Выше
ПостороннийВ>(5) если, при этом, внутренние балки использовать как направляющие рельсы для мех. "руки" типа шаттловской, оборудовав внутренний объем дополнительными рельсами (и стрелками) для доступа ея ("руки") ко всему объему? - ну, это - риторически...
Это только при наличии конструкторской проработки - эскиза конструкции. Иначе можно промахнуться на порядок в любую сторону.
ПостороннийВ>(6) если строить, примериваясь к реальности, методом "долгостроя", т.е., оборудовав для начала лишь обвязку одного дока-пенала, то со скольких пусков "Энергии" оно начнет работать?
Надо начальную массу около 4000 тонн. Делим на 60 - пусков 70 надо (плюс буксировка на высокую орбиту) - не меньше 100 пусков.
ПостороннийВ>(7) сколько погонных пусков Шаттла в год производят сегодня в среднем Северо-Американские Соединенные Штаты?
Если не ошибаюсь - за первые двадцать лет сделано 108 полетов Шаттла. (Если вру, поправьте, ау!).
ПостороннийВ>(8) - и вообще, так ли страшен черт...? )
Скажем, так. Задача такого масштаба:
а) не получит поддержки ни в одном правительстве из-за непонятного назначения и колоссальных расходов;
б) сегодняшнему уровню машиностроения это не плечу. Подождите лет 100-200, может, что изменится.
Привет!
17. На силовую массу надо приплюсовать конструктивную добавку: кронштейнЫ. двери, люки, лифты, трубопроводы, а также массу оборудования, включая системы жизнеобеспеченияЮ насосы, источники электроэнергии, двигатели ориентации, стыковочные узлы и т.д. Ориентировочно это будет составлять почти 100% силовой конструкции.Накинем еще 14 000 тонн. Добавим топливо, запасы воздуха - ну, скажем, не на 100-кратную смену в пеналах, а на трехкратную смену во всей станции - еще 2 610 тонн, не считая массы баллонов высокого давления.
18. Суммируем:
16 430 + 14 000 + 2 610 = 33 000 тонн.
19. Округляем до 35 000 тонн, думаю, что ошибся в меньшую сторону не больше, чем в 2 раза - за счет технологических добавок в изготовлении трехслойных перегородок таких размеров и стыка их в углах.
20. Для выведения на орбиту надо исходить из того, что Энергия может вытащить на 200 км орбиту 100 тонн, но это вес брутто. Для нетто останется в лучшем случае тонн 60. Плюс буксиры для точного сближения и средства удержания всего в куче.
Итого: от 550 до 1000 пусков Энергии, чтобы вытащить этот груз на 200 км, а на высоту 1500 км - пусть подскажут спецы - Каррибен, например.
Вот примерно так. Думаю, что плоские перегородки - дурацкое решение, надо делать гроздь сферо-цилиндрических отсеков вокруг Ваших пеналов, которые будут в этом случае работать только на внутреннее давление, и иметь толщину 7 мм, как я ранее писал.
ПостороннийВ> (1) Какова удельная масса Салютовского сплава
2,7 г/см3.
ПостороннийВ> (2) какие брать "для всего достаточные" величины профиля балок
Вопрос сложный. Задача должна оптимизироваться, но не 1см2, а как минимум 200...1000 см2. Все зависит от длины пролета и схемы нагружения. Создание силовой схемы - это искусство.
ПостороннийВ>(3) и толщины стенок?
Ответ выше.
ПостороннийВ>(4) сколько, таким образом, приходится на основную ("пустую") конструкцию (саму "банку") в тоннах и в "Энергиях"?
См. Выше
ПостороннийВ>(5) если, при этом, внутренние балки использовать как направляющие рельсы для мех. "руки" типа шаттловской, оборудовав внутренний объем дополнительными рельсами (и стрелками) для доступа ея ("руки") ко всему объему? - ну, это - риторически...
Это только при наличии конструкторской проработки - эскиза конструкции. Иначе можно промахнуться на порядок в любую сторону.
ПостороннийВ>(6) если строить, примериваясь к реальности, методом "долгостроя", т.е., оборудовав для начала лишь обвязку одного дока-пенала, то со скольких пусков "Энергии" оно начнет работать?
Надо начальную массу около 4000 тонн. Делим на 60 - пусков 70 надо (плюс буксировка на высокую орбиту) - не меньше 100 пусков.
ПостороннийВ>(7) сколько погонных пусков Шаттла в год производят сегодня в среднем Северо-Американские Соединенные Штаты?
Если не ошибаюсь - за первые двадцать лет сделано 108 полетов Шаттла. (Если вру, поправьте, ау!).
ПостороннийВ>(8) - и вообще, так ли страшен черт...? )
Скажем, так. Задача такого масштаба:
а) не получит поддержки ни в одном правительстве из-за непонятного назначения и колоссальных расходов;
б) сегодняшнему уровню машиностроения это не плечу. Подождите лет 100-200, может, что изменится.
Привет!
ПостороннийВ
новичок
VK>Беда, коль пироги возьмется печь сапожник, а сапоги тачать - пирожник...((с)И.Крылов).
VK>Виноват тот, кто учил вас, что горшки обжигать - это просто ((с) А. и Б.Стругацкие).
VK>Прошу не обижаться, каждой профессии надо учиться.
Так и я об том - все больше подзуживал, а сам не брался...
Шпангоуты, стрингеры - буду знать!
По существу: в общем - расчет выдает психологическое неприятие подхода (поймите правильно - это не обвинение).
Но все же - внутри главного цилиндра - вакуум, если поищите - найдете, где-то я высказывался, видимо, не слишком внятно. Расчет массы воздуха - это как раз "шутка" (видать - неудачная, раз непонятая) на этот счет: воздух весит (весил бы) сопоставимо с конструкцией.
Силовая конструкция - как раз парадоксально легкая (относительно).
Вопрос принципиальный: из каких соображений делать силовой расчет?
В частности - Ваше:
"Первое, на что рассчитываем конструкцию - на действие внутреннего давления, ибо других нагрузок нет." - невесомость, однако...
Так на что же? На столкновительные соприкосновения больших масс (челнок, скажем, задел... или просто при стыковке нагрузки) - но это держит не стенка, а шпангоут со стрингером. Причем желателен предел прочности, чтобы в случае чего, бок проламывался локально, а не сминалась бы вся конструкция.
Наверное их (шпангоуты со стрингерами) следует пустить чаще (дирижабль приходит в голову), сделать клетки в 3 м, скажем, и массы это много не потянет, особенно, если "ребра" делать разной толщины. Тогда стенка (негерметичная, ну честно - на болтах?) может-таки быть 2-3 мм и даже меньше, так как она совсем не силовой элемент, а элемент кондиционирования внутренней среды (температура, излучение).
Ячейки (выгородки) - это только места, в которые устанавливаются изготовленные на земле отсеки.
Причем нет задачи заполнить все отсеки, они используются только по необходимости.
Здесь и стенка-то, строго говоря, необязательна, скорее служит ребром жесткости и опорой для коммуникационных (кабеля, магистрали) и иных конструкционных элементов.
Вообще - у нас в деревне ангары такие есть, полуцилиндром, просто что-то жестеподобное, под чем они чтой-то хранят. Основное содержание такого ангара - как раз пустота.
Пеналы - да, герметизируются, под внутреннее давление, так как они наддуваются (а не вакуумируются, как вы говорите), для работы операторов. Причем (из опыта "Аполло" - может и не под 1 атм, а меньше?).
Люк пенала - эт я подозревал, да, та еще штучка. No comment.
Если и есть что-то в голове (заранее извиняюсь) - диафрагма, как в фотоаппарате и в этом фильме... как его?
Интересно, можно ли такую диафрагму надежно герметизировать, учитывая, что она поджимается давлением изнутри, а плоскость соприкосновения лепесков довольно большая? Или на такую "гуляющую" даже диафрагму что-то может быть еще "сверху" положено, гибкое, уже как на силовой элемент? Или смочить ее чем?
VK>Виноват тот, кто учил вас, что горшки обжигать - это просто ((с) А. и Б.Стругацкие).
VK>Прошу не обижаться, каждой профессии надо учиться.
Так и я об том - все больше подзуживал, а сам не брался...
Шпангоуты, стрингеры - буду знать!
По существу: в общем - расчет выдает психологическое неприятие подхода (поймите правильно - это не обвинение).
Но все же - внутри главного цилиндра - вакуум, если поищите - найдете, где-то я высказывался, видимо, не слишком внятно. Расчет массы воздуха - это как раз "шутка" (видать - неудачная, раз непонятая) на этот счет: воздух весит (весил бы) сопоставимо с конструкцией.
Силовая конструкция - как раз парадоксально легкая (относительно).
Вопрос принципиальный: из каких соображений делать силовой расчет?
В частности - Ваше:
"Первое, на что рассчитываем конструкцию - на действие внутреннего давления, ибо других нагрузок нет." - невесомость, однако...
Так на что же? На столкновительные соприкосновения больших масс (челнок, скажем, задел... или просто при стыковке нагрузки) - но это держит не стенка, а шпангоут со стрингером. Причем желателен предел прочности, чтобы в случае чего, бок проламывался локально, а не сминалась бы вся конструкция.
Наверное их (шпангоуты со стрингерами) следует пустить чаще (дирижабль приходит в голову), сделать клетки в 3 м, скажем, и массы это много не потянет, особенно, если "ребра" делать разной толщины. Тогда стенка (негерметичная, ну честно - на болтах?) может-таки быть 2-3 мм и даже меньше, так как она совсем не силовой элемент, а элемент кондиционирования внутренней среды (температура, излучение).
Ячейки (выгородки) - это только места, в которые устанавливаются изготовленные на земле отсеки.
Причем нет задачи заполнить все отсеки, они используются только по необходимости.
Здесь и стенка-то, строго говоря, необязательна, скорее служит ребром жесткости и опорой для коммуникационных (кабеля, магистрали) и иных конструкционных элементов.
Вообще - у нас в деревне ангары такие есть, полуцилиндром, просто что-то жестеподобное, под чем они чтой-то хранят. Основное содержание такого ангара - как раз пустота.
Пеналы - да, герметизируются, под внутреннее давление, так как они наддуваются (а не вакуумируются, как вы говорите), для работы операторов. Причем (из опыта "Аполло" - может и не под 1 атм, а меньше?).
Люк пенала - эт я подозревал, да, та еще штучка. No comment.
Если и есть что-то в голове (заранее извиняюсь) - диафрагма, как в фотоаппарате и в этом фильме... как его?
Интересно, можно ли такую диафрагму надежно герметизировать, учитывая, что она поджимается давлением изнутри, а плоскость соприкосновения лепесков довольно большая? Или на такую "гуляющую" даже диафрагму что-то может быть еще "сверху" положено, гибкое, уже как на силовой элемент? Или смочить ее чем?
[ слишком длинный топик - автонарезка ]
ПостороннийВ
новичок
Вся конструкция - ну я бы показал рисунок (ну как сумел), но не знаю как переслать?
Внутренний цилиндр - вы не поняли, видимо. Лучше было бы картинкой.
Жилая зона - частично (как соты в улье) заполненные изготовленными (на Земле!) отсеками ячейки между внешней стенкой и внутренним цилиндром с на 5 метров меньшим радиусом.
Между пеналами доков и внутренним цилиндром - "более или менее" пустое пространство.
Первый этап стройки - силовая конструкция и оболочки, внешняя, части ячеек и, скажем, одного пенала.
Плюс - штук 5-10 жилых отсеков.
Плюс - система терморегулирования, базовая энергетика и "рука".
Второй этап - обвязка одного пенала (люк конечно, оборудование технических позиций, ... жилые отсеки для рабочей смены обслуживания шаттла...)
Ну не могет быть, чтоп ето так много весило!
Аналог - дирижабль а не "Салют".
Смена парадигмы.
Пусков 20 "Энергии", "пустых" (т.е. исключительно на конструкцию, на "грунт", включая запуски с экипажами для монтажа), если не меньше.
Остальное - пойдет "серъезное" оборудование, под челнока.
VK>Скажем, так. Задача такого масштаба:
VK>а) не получит поддержки ни в одном правительстве из-за непонятного назначения и колоссальных расходов;
VK>б) сегодняшнему уровню машиностроения это не плечу. Подождите лет 100-200, может, что изменится.
Задача такого масштаба так и не ставится.
А ставиться так: "флот" дальнобойных челноков с инфраструктурой поддержки.
Заказали же янки "Шаттлы" - и не под оборону одну.
Причем пусковые всякие наземные фермы - подразумевались...
Сегодня она (эта задача) и не ставится - нужно с самим орбитальным кораблем определиться.
Но - мне, убогому, кажется - определиться правильно, имея перед глазами перспективу, которая позволяет правильно расставить акценты именно сегодня, различать, что в экспериментальных моделях важно, так как есть работа "на завтра", а что - временные "леса".
Спасибо, что потратились на меня.
Sorry за пи-эр-квадрат, и вообще, если что не так...
Внутренний цилиндр - вы не поняли, видимо. Лучше было бы картинкой.
Жилая зона - частично (как соты в улье) заполненные изготовленными (на Земле!) отсеками ячейки между внешней стенкой и внутренним цилиндром с на 5 метров меньшим радиусом.
Между пеналами доков и внутренним цилиндром - "более или менее" пустое пространство.
Первый этап стройки - силовая конструкция и оболочки, внешняя, части ячеек и, скажем, одного пенала.
Плюс - штук 5-10 жилых отсеков.
Плюс - система терморегулирования, базовая энергетика и "рука".
Второй этап - обвязка одного пенала (люк конечно, оборудование технических позиций, ... жилые отсеки для рабочей смены обслуживания шаттла...)
Ну не могет быть, чтоп ето так много весило!
Аналог - дирижабль а не "Салют".
Смена парадигмы.
Пусков 20 "Энергии", "пустых" (т.е. исключительно на конструкцию, на "грунт", включая запуски с экипажами для монтажа), если не меньше.
Остальное - пойдет "серъезное" оборудование, под челнока.
VK>Скажем, так. Задача такого масштаба:
VK>а) не получит поддержки ни в одном правительстве из-за непонятного назначения и колоссальных расходов;
VK>б) сегодняшнему уровню машиностроения это не плечу. Подождите лет 100-200, может, что изменится.
Задача такого масштаба так и не ставится.
А ставиться так: "флот" дальнобойных челноков с инфраструктурой поддержки.
Заказали же янки "Шаттлы" - и не под оборону одну.
Причем пусковые всякие наземные фермы - подразумевались...
Сегодня она (эта задача) и не ставится - нужно с самим орбитальным кораблем определиться.
Но - мне, убогому, кажется - определиться правильно, имея перед глазами перспективу, которая позволяет правильно расставить акценты именно сегодня, различать, что в экспериментальных моделях важно, так как есть работа "на завтра", а что - временные "леса".
Спасибо, что потратились на меня.
Sorry за пи-эр-квадрат, и вообще, если что не так...
ПостороннийВ
новичок
CaRRibeaN>Сейчас лень считать баллистику, но по прикидке, Энергия выведет в 4 раза меньше на высоту 1500 км. Но можно же проще - ЭРД буксиром. Думаеться выигрыш будет значительный, и вывести за раз тонн 50 получиться.
Мы уже снизились
. До 800 км, если вы не заметили...
Мы уже снизились
. До 800 км, если вы не заметили...
ПостороннийВ>Первый этап стройки - силовая конструкция и оболочки, внешняя, части ячеек и, скажем, одного пенала.
ПостороннийВ>Плюс - штук 5-10 жилых отсеков.
ПостороннийВ>Плюс - система терморегулирования, базовая энергетика и "рука".
ПостороннийВ>Второй этап - обвязка одного пенала (люк конечно, оборудование технических позиций, ... жилые отсеки для рабочей смены обслуживания шаттла...)
Вот это уже лучше, особенно, если убрать внешние цилиндры за ненадобностью. Оставить один пенал 30х100 м, толщина оболочки 7-8 мм, по торцам цилиндра шпангоуты S=200 см2, еще 2-3 шпангоута по длине цилиндра. К шпангоутам на фермах крепятся герметичные жилые блоки 6х25 м, оболочка 2 мм, по кругу их много можно налепить, чередуя с двигательными установками, складами всего чего надо, резервуарами сжатого воздуха, стыковочными модулями, блоками привода манипуляторов и т.д. Вперед по оси основного цилиндра вынести ядерную энергоустановку на длинной ферме. Задняя торцеыая крышка пенала - откидная. Пенал собирается на орбите, все остальное выводится в готовом к употреблению виде. Получается нормальная орбитальная станция, почти как МКБС, только увеличенная в несколько раз. Порядок сборки: Один жилой модуль, куски ферм и двух шпангоутов, далее шпангоуты собираются до конца, замыкаются одним поясом оболочки, после чего навешиваются ядерный реактор и еще 2-3 жилых и служебных модуля, затем оболочка наращивается до полной длины. Потом цилиндр замыкается с торцов и завершается обвязка всякой ерундой. Сборка делается на орбите 300-350 км, после чего с помощью электродвигателей уводится на служебную орбиту.
По крайней мере, это лучше, чем МКС.
P.S. Вообще-то таких проектов до чертиков было. Гроздь цилиндрических отсеков, связанных между собой.
ПостороннемуВ:
Расчет, кроме действия внутреннего давления, делают на усилия с двигателей, инерционные нагрузки от различных грузов (особенно, если они вынесены на длинном рычаге), нагрузки от соударения при стыковках, местные нагрузки от срабатывания клапанов, нагрузки в местах работы механизмов (открытия-закрытия крышки люка, манипулятор-"рука"), вибронагрузки, температурные нагрузки (нагрев с одной стороны от Солнца, охлаждение с другой (при статически неопределимых схемах это может дать приличные усилия). Для данной конструкции вроде ничего существенного больше нет - на орбите. Для готовых блоков надо учитывать также нагружение на участке выведения.
Дирижабль - неудачная аналогия. Там оболочка чисто символическая, каркас нужен для сохранения ее формы и для восприятия ветровых нагрузок. Монгольфьеры, на которых сейчас летают все, обратите внимание - без каркаса. А если каркас Вам нужен для конструктивных целей, то можете большой вес на нем схлопотать, не обольщайтесь, не посчитав. Проще на оболочке местные узлы крепления размещать.
ПостороннийВ>Плюс - штук 5-10 жилых отсеков.
ПостороннийВ>Плюс - система терморегулирования, базовая энергетика и "рука".
ПостороннийВ>Второй этап - обвязка одного пенала (люк конечно, оборудование технических позиций, ... жилые отсеки для рабочей смены обслуживания шаттла...)
Вот это уже лучше, особенно, если убрать внешние цилиндры за ненадобностью. Оставить один пенал 30х100 м, толщина оболочки 7-8 мм, по торцам цилиндра шпангоуты S=200 см2, еще 2-3 шпангоута по длине цилиндра. К шпангоутам на фермах крепятся герметичные жилые блоки 6х25 м, оболочка 2 мм, по кругу их много можно налепить, чередуя с двигательными установками, складами всего чего надо, резервуарами сжатого воздуха, стыковочными модулями, блоками привода манипуляторов и т.д. Вперед по оси основного цилиндра вынести ядерную энергоустановку на длинной ферме. Задняя торцеыая крышка пенала - откидная. Пенал собирается на орбите, все остальное выводится в готовом к употреблению виде. Получается нормальная орбитальная станция, почти как МКБС, только увеличенная в несколько раз. Порядок сборки: Один жилой модуль, куски ферм и двух шпангоутов, далее шпангоуты собираются до конца, замыкаются одним поясом оболочки, после чего навешиваются ядерный реактор и еще 2-3 жилых и служебных модуля, затем оболочка наращивается до полной длины. Потом цилиндр замыкается с торцов и завершается обвязка всякой ерундой. Сборка делается на орбите 300-350 км, после чего с помощью электродвигателей уводится на служебную орбиту.
По крайней мере, это лучше, чем МКС.
P.S. Вообще-то таких проектов до чертиков было. Гроздь цилиндрических отсеков, связанных между собой.
ПостороннемуВ:
Расчет, кроме действия внутреннего давления, делают на усилия с двигателей, инерционные нагрузки от различных грузов (особенно, если они вынесены на длинном рычаге), нагрузки от соударения при стыковках, местные нагрузки от срабатывания клапанов, нагрузки в местах работы механизмов (открытия-закрытия крышки люка, манипулятор-"рука"), вибронагрузки, температурные нагрузки (нагрев с одной стороны от Солнца, охлаждение с другой (при статически неопределимых схемах это может дать приличные усилия). Для данной конструкции вроде ничего существенного больше нет - на орбите. Для готовых блоков надо учитывать также нагружение на участке выведения.
Дирижабль - неудачная аналогия. Там оболочка чисто символическая, каркас нужен для сохранения ее формы и для восприятия ветровых нагрузок. Монгольфьеры, на которых сейчас летают все, обратите внимание - без каркаса. А если каркас Вам нужен для конструктивных целей, то можете большой вес на нем схлопотать, не обольщайтесь, не посчитав. Проще на оболочке местные узлы крепления размещать.
Несколько вопросиков:
1. Сколько лет такой корпус протянет без капремонта ? Пусть даже в законсервированном состоянии - все равно есть разрушающие факторы: микрометеориты, неравномерное расширение и т.д.
2. А не поплывет ли такая хлипкая тонкостенная конструкция длиной 100м от первого же сильного толчка или соударения при эксплуатации ?
3. И все-таки, какое у нас давление внутри ? Потому что:
а) Если его нет, то зачем нам корпус ? Можно сделать арматуру.
б) Если оно есть, то там нельзя ремонтировать наши любимые межпланетные корабли.
в) Если оно то есть, то нет, то что будет с корпусом от таких скачков давления ?
4. Какой все-таки внутри будет уровень радиации при толщине стенок 7мм ?
1. Сколько лет такой корпус протянет без капремонта ? Пусть даже в законсервированном состоянии - все равно есть разрушающие факторы: микрометеориты, неравномерное расширение и т.д.
2. А не поплывет ли такая хлипкая тонкостенная конструкция длиной 100м от первого же сильного толчка или соударения при эксплуатации ?
3. И все-таки, какое у нас давление внутри ? Потому что:
а) Если его нет, то зачем нам корпус ? Можно сделать арматуру.
б) Если оно есть, то там нельзя ремонтировать наши любимые межпланетные корабли.
в) Если оно то есть, то нет, то что будет с корпусом от таких скачков давления ?
4. Какой все-таки внутри будет уровень радиации при толщине стенок 7мм ?
Сейчас лень считать баллистику, но по прикидке, Энергия выведет в 4 раза меньше на высоту 1500 км. Но можно же проще - ЭРД буксиром. Думаеться выигрыш будет значительный, и вывести за раз тонн 50 получиться.
Shadows of Invasion.
Кстати, разве АМг6 имеет удельную плотность 2,7? Это же сплав алюминий-магний 60-40% если я правильно помню, и весить он должен меньше.
Shadows of Invasion.
ПостороннийВ
новичок
VK>По крайней мере, это лучше, чем МКС.
!!!
VK>P.S. Вообще-то таких проектов до чертиков было. Гроздь цилиндрических отсеков, связанных между собой.
Куда-то это все ушло, однако...
Некое резюме.
(1) Низкоорбитальный искусственный спутник невозможен сегодня (4000 пусков Энергии для первоначальной раскрутки - это принципиально).
(2) Оценивать его нужность/возможность в будущем нет возможности (и необходимости) ввиду отсутствия соответствующего опыта и т.п.
(2) Вполне возможен гибридный спутник типа "Майти Маус", способный адекватно обслуживать орбитальные шаттлы.
PS. Кстати, как бы назвать проект по-русски? Какой-нибудь зверек такой... покрупнее мышки. Ну не крысой же... Медвежонок, что ли?
Еще раз - всем спасибо.
!!!
VK>P.S. Вообще-то таких проектов до чертиков было. Гроздь цилиндрических отсеков, связанных между собой.
Куда-то это все ушло, однако...
Некое резюме.
(1) Низкоорбитальный искусственный спутник невозможен сегодня (4000 пусков Энергии для первоначальной раскрутки - это принципиально).
(2) Оценивать его нужность/возможность в будущем нет возможности (и необходимости) ввиду отсутствия соответствующего опыта и т.п.
(2) Вполне возможен гибридный спутник типа "Майти Маус", способный адекватно обслуживать орбитальные шаттлы.
PS. Кстати, как бы назвать проект по-русски? Какой-нибудь зверек такой... покрупнее мышки. Ну не крысой же... Медвежонок, что ли?
Еще раз - всем спасибо.
ratman>1. Сколько лет такой корпус протянет без капремонта ? Пусть даже в законсервированном состоянии - все равно есть разрушающие факторы: микрометеориты, неравномерное расширение и т.д.
Думаю, что корпусу ничего не будет сотни лет. Про микрометеориты не скажу, но скорей всего будет некоторое изъязвление поверхности, точечное, на прочности не скажется. Насчет расширения - это к вопросу об усталостной прочности, - напряжения должны быть много меньше сигма ноль два, иначе бы и Мир столько не пролетал. А раз так - десять в седьмой циклов гарантировано. Но сотни лет никто не проверял экспериментально, поэтому - только теоретически.
ratman>2. А не поплывет ли такая хлипкая тонкостенная конструкция длиной 100м от первого же сильного толчка или соударения при эксплуатации ?
Не такая она и хлипкая. Но частоты собственных колебаний надо будет считать - насколько звенеть будет. Жесткость тоже элементарно считается. Если потребуется - небольшие диафрагмочки-шпангоуты можно будет добавить.
ratman>3. И все-таки, какое у нас давление внутри ?
По той схеме, что я расписал (пенал 30м + жилые отсеки 6м) - в этих отсеках 1 атм, причем пенал периодически 0 атм. То, что у американцев было (до ШАттла) - 0,35 атм. чистый О2, - нам не подходит. Во первых, огнеопасно, во-вторых, для длительной эксплуатации не надо экспериментов с человеком.
ratman>а) Если его нет, то зачем нам корпус ? Можно сделать арматуру.
Внешний большой (да и тот, что поменьше) цилиндр я поэтому и предложил выкинуть - за ненадобностью.
ratman>б) Если оно есть, то там нельзя ремонтировать наши любимые межпланетные корабли.
Откачиваем воздух, открываем дверь, впускаем любимый корабль, закрываем дверь, накачиваем воздух.
ratman>в) Если оно то есть, то нет, то что будет с корпусом от таких скачков давления ?
Будет испытывать циклы нагружения растягивающими напряжениями. Поскольку таких циклов будет не более пары сотен, вреда от них никакого. Отдельные высоконагружаемые при этом места надо считать особенно тщательно на предмет отсутствия концентраторов напряжений.
ratman>4. Какой все-таки внутри будет уровень радиации при толщине стенок 7мм ?
Сорри. Я не по этому ведомству.
Думаю, что корпусу ничего не будет сотни лет. Про микрометеориты не скажу, но скорей всего будет некоторое изъязвление поверхности, точечное, на прочности не скажется. Насчет расширения - это к вопросу об усталостной прочности, - напряжения должны быть много меньше сигма ноль два, иначе бы и Мир столько не пролетал. А раз так - десять в седьмой циклов гарантировано. Но сотни лет никто не проверял экспериментально, поэтому - только теоретически.
ratman>2. А не поплывет ли такая хлипкая тонкостенная конструкция длиной 100м от первого же сильного толчка или соударения при эксплуатации ?
Не такая она и хлипкая. Но частоты собственных колебаний надо будет считать - насколько звенеть будет. Жесткость тоже элементарно считается. Если потребуется - небольшие диафрагмочки-шпангоуты можно будет добавить.
ratman>3. И все-таки, какое у нас давление внутри ?
По той схеме, что я расписал (пенал 30м + жилые отсеки 6м) - в этих отсеках 1 атм, причем пенал периодически 0 атм. То, что у американцев было (до ШАттла) - 0,35 атм. чистый О2, - нам не подходит. Во первых, огнеопасно, во-вторых, для длительной эксплуатации не надо экспериментов с человеком.
ratman>а) Если его нет, то зачем нам корпус ? Можно сделать арматуру.
Внешний большой (да и тот, что поменьше) цилиндр я поэтому и предложил выкинуть - за ненадобностью.
ratman>б) Если оно есть, то там нельзя ремонтировать наши любимые межпланетные корабли.
Откачиваем воздух, открываем дверь, впускаем любимый корабль, закрываем дверь, накачиваем воздух.
ratman>в) Если оно то есть, то нет, то что будет с корпусом от таких скачков давления ?
Будет испытывать циклы нагружения растягивающими напряжениями. Поскольку таких циклов будет не более пары сотен, вреда от них никакого. Отдельные высоконагружаемые при этом места надо считать особенно тщательно на предмет отсутствия концентраторов напряжений.
ratman>4. Какой все-таки внутри будет уровень радиации при толщине стенок 7мм ?
Сорри. Я не по этому ведомству.
ПостороннийВ
новичок
VK> То, что у американцев было (до ШАттла) - 0,35 атм. чистый О2, - нам не подходит. Во первых, огнеопасно, во-вторых, для длительной эксплуатации не надо экспериментов с человеком.
Тем не менее может иметь смысл: защитные костюмы все равно скорее всего необходимы (наведенная радиация, агрессивные компоненты и т.п.), кислородная маска, вобщем, не так уж обременительна, тем более если рядом есть воздушная магистраль, а сам пенал для огнебезопасности наддувать азотом.
Вообще, вполне возможно, что в основном ремонты могут быть телеоператорные и в вакууме. Только при случаях, требующих особо скрупулезных действий осуществляется наддув.
Внешняя оболочка - я бы (ну хочется так) сохранил:
VK>...температурные нагрузки (нагрев с одной стороны от Солнца, охлаждение с другой (при статически неопределимых схемах это может дать приличные усилия).
Такую оболочку можно было бы делать по возможности символической, лишь бы она несла элементы термозащиты. Мне кажется, что длительно хранить что-либо лучше в ангарах. На "Миру" какие-то магистрали внешние потекли, был какой-то ремонт, не от термо- ли нагрузок?
Но если доктор говорит - нельзя, значит нельзя.
Однако можно конструкционно закладываться на такую возможность: скажем, после первых 50 лет эксплуатации ожидается очередной транш, и можно будет расчитывать нарастить конструкцию...
Тем не менее может иметь смысл: защитные костюмы все равно скорее всего необходимы (наведенная радиация, агрессивные компоненты и т.п.), кислородная маска, вобщем, не так уж обременительна, тем более если рядом есть воздушная магистраль, а сам пенал для огнебезопасности наддувать азотом.
Вообще, вполне возможно, что в основном ремонты могут быть телеоператорные и в вакууме. Только при случаях, требующих особо скрупулезных действий осуществляется наддув.
Внешняя оболочка - я бы (ну хочется так) сохранил:
VK>...температурные нагрузки (нагрев с одной стороны от Солнца, охлаждение с другой (при статически неопределимых схемах это может дать приличные усилия).
Такую оболочку можно было бы делать по возможности символической, лишь бы она несла элементы термозащиты. Мне кажется, что длительно хранить что-либо лучше в ангарах. На "Миру" какие-то магистрали внешние потекли, был какой-то ремонт, не от термо- ли нагрузок?
Но если доктор говорит - нельзя, значит нельзя.
Однако можно конструкционно закладываться на такую возможность: скажем, после первых 50 лет эксплуатации ожидается очередной транш, и можно будет расчитывать нарастить конструкцию...
ПостороннийВ> Внешняя оболочка - я бы (ну хочется так) сохранил:
Вот тут-то правда и вылезла
В этом-то все и дело. Хочется. Детская книжка про города на орбите. С картинками. Циолковский. Беляев. О'Нил.
А будет, скорее всего, совсем по-другому. Почитайте фантастику конца 19 века - того же Жюль Верна или Уэллса - как они тогда представляли себе развитие техники. Ну совсем не так, как оно вышло. А все почему ? Потому что слишком прямолинейно экстраполировали имеющийся опыт. Помните, на гравюрах 18 века, когда рисовали воздушные корабли, прицепляли к воздушному шару натуральный морской корабль. Чуть ли не с веслами.
Вот так и г-н Посторонний рассуждает морскими терминами: если есть космический корабль, значит должен быть космический порт, сухой док, ремонт, экипаж, капитан, дальнее плавание.
А зачем вообще корабль ? Есть груз, его надо доставить. Есть двигатели. Есть баки. Есть реактор. Все стандартное. Для каждого полета связывается веревочкой и летит куда надо. Потом развязывается. Корпуса нет как такового. Что тут ремонтировать в доке ?
Говоря философски ( ), один из возможных вариантов развития идеи "корабль-машина" - это "корабль-конгломерат".
Вот тут-то правда и вылезла
В этом-то все и дело. Хочется. Детская книжка про города на орбите. С картинками. Циолковский. Беляев. О'Нил.
А будет, скорее всего, совсем по-другому. Почитайте фантастику конца 19 века - того же Жюль Верна или Уэллса - как они тогда представляли себе развитие техники. Ну совсем не так, как оно вышло. А все почему ? Потому что слишком прямолинейно экстраполировали имеющийся опыт. Помните, на гравюрах 18 века, когда рисовали воздушные корабли, прицепляли к воздушному шару натуральный морской корабль. Чуть ли не с веслами.
Вот так и г-н Посторонний рассуждает морскими терминами: если есть космический корабль, значит должен быть космический порт, сухой док, ремонт, экипаж, капитан, дальнее плавание.
А зачем вообще корабль ? Есть груз, его надо доставить. Есть двигатели. Есть баки. Есть реактор. Все стандартное. Для каждого полета связывается веревочкой и летит куда надо. Потом развязывается. Корпуса нет как такового. Что тут ремонтировать в доке ?
Говоря философски (
), один из возможных вариантов развития идеи "корабль-машина" - это "корабль-конгломерат".
Реклама Google — средство выживания форумов :)
ПостороннийВ>> Внешняя оболочка - я бы (ну хочется так) сохранил:
ratman>Корпуса нет как такового. Что тут ремонтировать в доке ?
Г-н ПостороннийВ справедливо, на мой взгляд полагает, что всякие неисправности удобнее ремонтировать ручками, да и подлезти к нужному месту удобнее без скафандра. Правда, потом он этой идеи немножко испугался, и стал предлагать кислородные маски (!) в азотной (!) атмосфере. Чудно, слов нет.
ratman прав, считаю, в том, что к моменту, когда наши возможности сравняются с нашими потребностями (если идею орбитального дока принять за потребность), то подход к технике космоплавания будет, видимо, совсем другой. Очевидно, что для реализации "ремонта в доке" аппараты должны конструироваться именно с учетом такой возможности. Они должны быть рассчитаны на это. Ведь современный Шаттл не загонишь в док, да и ремонту он не подлежит, во всяком случае, серьезному. Опять же, корабли, сконструированные с учетом требований орбитального ремонта и техобслуживания могут быть выполнены так, что док им будет не нужен. Ну, к примеру, сравните ремонт ЭВМ "БЭСМ-6" и современной персоналки. Там куча оборудования для тестирования и ремонта всевозможных частей (платы, блоки, кабели, ячейки и т.д.), и ремонтировать часто приходилось с паяльником в руках и осциллографом на тележке. А сейчас? Самое сложное (хотя и самое простое) - определить неисправную плату, вынуть и выкинуть, поставить другую. Все! И не надо выпаивать микросхемы. Так и с ремонтом кораблей будущего: если они будут сконструированы по принципу модульности (имеются в виду не модули "Квант" и "Спектр", а мелкие модули конструкции - в основном, электроника, механизмы, аппаратура всевозможная, арматура), то замену модуля можно делать в вакууме, и никакой док для этого не нужен.
Вот это я и повторяю, хоть и сделал прикидки для дока по просьбе г-на ПостороннегоВ: не нужен такой объект!
ratman>Корпуса нет как такового. Что тут ремонтировать в доке ?
Г-н ПостороннийВ справедливо, на мой взгляд полагает, что всякие неисправности удобнее ремонтировать ручками, да и подлезти к нужному месту удобнее без скафандра. Правда, потом он этой идеи немножко испугался, и стал предлагать кислородные маски (!) в азотной (!) атмосфере. Чудно, слов нет.
ratman прав, считаю, в том, что к моменту, когда наши возможности сравняются с нашими потребностями (если идею орбитального дока принять за потребность), то подход к технике космоплавания будет, видимо, совсем другой. Очевидно, что для реализации "ремонта в доке" аппараты должны конструироваться именно с учетом такой возможности. Они должны быть рассчитаны на это. Ведь современный Шаттл не загонишь в док, да и ремонту он не подлежит, во всяком случае, серьезному. Опять же, корабли, сконструированные с учетом требований орбитального ремонта и техобслуживания могут быть выполнены так, что док им будет не нужен. Ну, к примеру, сравните ремонт ЭВМ "БЭСМ-6" и современной персоналки. Там куча оборудования для тестирования и ремонта всевозможных частей (платы, блоки, кабели, ячейки и т.д.), и ремонтировать часто приходилось с паяльником в руках и осциллографом на тележке. А сейчас? Самое сложное (хотя и самое простое) - определить неисправную плату, вынуть и выкинуть, поставить другую. Все! И не надо выпаивать микросхемы. Так и с ремонтом кораблей будущего: если они будут сконструированы по принципу модульности (имеются в виду не модули "Квант" и "Спектр", а мелкие модули конструкции - в основном, электроника, механизмы, аппаратура всевозможная, арматура), то замену модуля можно делать в вакууме, и никакой док для этого не нужен.
Вот это я и повторяю, хоть и сделал прикидки для дока по просьбе г-на ПостороннегоВ: не нужен такой объект!
Copyright © Balancer 1997..2018
Создано 13.05.2002
Связь с владельцами и администрацией сайта: anonisimov@gmail.com, rwasp1957@yandex.ru и admin@balancer.ru.
Создано 13.05.2002
Связь с владельцами и администрацией сайта: anonisimov@gmail.com, rwasp1957@yandex.ru и admin@balancer.ru.
