Обитаемая Лунная База

Автор Алихан Исмаилов, 25.10.2014 02:57:42

« назад - далее »

0 Пользователи и 2 гостей просматривают эту тему.

Denis Voronin

ЦитироватьLunatik-k написал:
Сейчас нужно решить эту задач, выяснить решаема, она или нет.
Нерешаема, не в рамках реального железа.
ЦитироватьLunatik-k написал:
Зерно рациональности в задаче есть её нужно со всех сторон обдумать.
Давай немного переформулируем, чтобы зерно было видно отчётливо.

Имеется космическое тело с достаточно большой гравитацией, но без атмосферы. Очень хочется садиться на него тратя топлива по минимуму.

Доп.условия: грузопоток окупает строительство, строить мы можем всё что захочется в рамках фантастики ближнего предела, антигравитацию и прочее не изобрели.

Чем мы в принципе можем тормозить:
- отбрасыванием массы по закону импульса
- зацепившись за другую массу

Поскольку на топливе мы экономим, то смотрим на второй вариант. Километры в секунду очень хреново сочетаются с материей, потому что эта материя разрушается. Остаются поля.

Ну вот собственно и решение нарисовалось: электромагнитная катапульта наоборот.
Кривыми должны быть извилины, а не руки.

Leonar

ЦитироватьDenis Voronin написал:
Ну вот собственно и решение нарисовалось: электромагнитная катапульта наоборот.
Тоже подумалось...
Но как организовать линейный электродвигатель наоборот? ...
Идея
Берем склон кратера рельефом подходящего по траектории движения тормозящего пепелаца и ставим циклопические (метров по 50 в диаметре) катушки статора по траектории на склоне
На пепелаце ответный "ротор" в виде железного сердечника и обмотки возбуждения...
Уже подурацки выглядит...

Юрий Темников

ЦитироватьDenis Voronin написал:
Ну вот собственно и решение нарисовалось: электромагнитная катапульта наоборот.
АТОС на ЛОО.Остреливаем грузы в обе стороны,без особых сложностей с нужной скоростью.Сколько там груз наберет при падении на Луну с Н-50-100 км?Всего ничего,притормозить останется.А с ЛОО к Земле раз в пять можно грузов отправить.
Вначале было СЛОВО!И Такое......что все галактики покраснели и разбежались.

Алихан Исмаилов

#923
ЦитироватьLunatik-k написал:
т.е время торможения увеличивается до 200 сек, величина тормозного пути будет 57 км.
Согласно исходных данных получается 57 км - масса троса увеличится до 7000 кг. т.е и по весовым параметрам трос подходит, его даже придется притормаживать чтобы создать тормозное усилие в 15 тонн.
https://www.youtube.com/watch?v=Imgkh4pFmF4
Ну ладно три, так три. :)  Значит скорость опять 600м/с, а тормозное ускорение 3м/с.
597   567   537   507   477   447   417   387   357   327   5835   
594   564   534   504   474   444   414   384   354   324   5535
591   561   531   501   471   441   411   381   351   321   5235
588   558   528   498   468   438   408   378   348   318   4935
585   555   525   495   465   435   405   375   345   315   4635
 582   552   522   492   462   432   402   372   342   312   4335
579   549   519   489   459   429   399   369   339   309   4035
576   546   516   486   456   426   396   366   336   306   3735
573   543   513   483   453   423   393   363   333   303   3435
570   540   510   480   450   420   390   360   330   300   3135
5835 5535 5235  4935 4635 4335 4035 3735 3435  3135  44850

297   267   237  207   177   147   117   87   57   27  2835      
294   264   234  204   174   144   114   84   54   24  2535
291   261   231  201   171   141   111   81   51   21  2235
288   258   228  198   168   138   108   78   48  18  1935
 285   255   225  195   165   135   105   75   45  15  1635
282   252   222  192   162   132   102   72   42  12  1335
279   249   219  189   159   129     99   69   39    9  1035
276   246   216  186   156   126     96   66   36    6    735
273   243   213  183   153   123     93   63   33    3    435     44850
270   240   210  180   150   120     90   60   30    0    135     14850
2835 2535 2235 1935 1635 1335 1035  735 435 135 14850   59700м

Фиолетовым цветом в начале выделено время работы двигателя корабля. Оно составляет 57с. Выгоднее всего удерживать высоту в самом начале, когда корабль цепляет трос. Так как с течением времени масса троса растёт и корабль должен удерживать вертикальную скорость не только самого себя, но и троса. Длина троса которую вытянет корабль за 57с равна 29331м, что составляет половину троса. И значит масса троса около 3500кг.
 
Мы стартуем с вала кратера Амундсен. Высота старта 4100м. Координаты-82°53′44,65″Ю.Ш и78°28′54,67В.Д Приземляемся на расстоянии 56025м от старта, в точку на высоте -3660м, около центральной горки.Координаты-84°24′44Ю.Ш и87°53′46В.Д Разница высот составляет 7760м. Я беру 7000м. Эта высота соответствует 93 секундам.
Получается суммарное время полёта 93с+57с=150с. Оставшиеся 50 секунд можно взять если отцепить трос от корабля при горизонтальной  скорости 150м/с. Корабль должен садиться как самолёт. Это время выделено синим цветом.

Тогда получается 93с+57с+50с=200с.

Lunatik-k

#924
ЦитироватьАлихан Исмаилов написал:
 
ЦитироватьLunatik-k написал:
величина тормозного пути будет 57 км.
ЦитироватьLunatik-k написал:
Тормозной путь увеличивается до 85 км
ЦитироватьLunatik-k написал:
чтобы тормозной путь был 171 километр
Диаметр кратера Амундсен 103 км, а он там не из маленьких.

Алихан я не изучал поверхность Луны, но есть некоторая мысль.
1). Совсем не обязательно садиться внутрь кратера, посадка возможна и с внешней стороны кратера, главное чтобы подходил рельеф.
Очень возможно, что на пути полета к кратеру Амундсена(или другой целевой кратер) есть другой кратер установив на гребень которого тормозную машину, оказаться рядом с целевым кратером.
Может эта мысль поможет найти другое место установки тормозной машины.
Рассматривай это как вариант возможного удлинения  трассы торможения.
Ростки правды похоронят империю лжи.

Lunatik-k

#925
ЦитироватьАлихан Исмаилов написал:
 
ЦитироватьLunatik-k написал:
т.е время торможения увеличивается до 200 сек, величина тормозного пути будет 57 км.
Согласно исходных данных получается 57 км - масса троса увеличится до 7000 кг. т.е и по весовым параметрам трос подходит, его даже придется притормаживать чтобы создать тормозное усилие в 15 тонн.
https://www.youtube.com/watch?v=Imgkh4pFmF4
Ну ладно три, так три.   Значит скорость опять 600м/с, а тормозное ускорение 3м/с.
 597   567   537   507   477     447    417   387   357   327    5835    
 594   564   534   504   474     444    414   384   354   324    5535
 591   561   531   501   471     441    411   381   351   321    5235
 588   558   528   498   468     438    408   378   348   318    4935
 585   555   525   495   465   435    405   375   345   315    4635
  582   552   522   492   462   432    402   372   342   312    4335
 579   549   519   489   459   429    399   369   339   309    4035
 576   546   516   486   456    426   396   366   336   306    3735
 573   543   513   483   453    423   393   363   333   303    3435
 570   540   510   480   450    420   390   360   330   300    3135
 5835 5535 5235  4935 4635 4335 4035 3735 3435  3135    44850

297   267   237  207   177    147   117   87   57   27    2835        
294   264   234  204   174    144   114   84   54   24    2535
291   261   231  201   171    141   111   81   51   21    2235
288   258   228  198   168    138   108   78   48  18    1935
 285   255   225  195   165    135   105   75   45  15    1635
282   252   222  192   162    132   102   72   42  12    1335
279   249   219  189   159    129     99   69   39    9    1035
276   246   216  186   156    126     96   66   36    6      735
273   243   213  183   153    123     93   63   33    3      435      44850
 270   240   210  180   150    120     90   60   30    0      135      14850  
 2835 2535 2235 1935 1635 1335 1035  735 435 135   14850   59700м

Фиолетовым цветом в начале выделено время работы двигателя корабля. Оно составляет 57с. Выгоднее всего удерживать высоту в самом начале, когда корабль цепляет трос. Так как с течением времени масса троса растёт и корабль должен удерживать вертикальную скорость не только самого себя, но и троса. Длина троса которую вытянет корабль за 57с равна 29331м, что составляет половину троса. И значит масса троса около 3500кг.
 
Мы стартуем с вала кратера Амундсен. Высота старта 4100м. Координаты-82°53′44,65″Ю.Ш и78°28′54,67В.Д Приземляемся на расстоянии 56025м от старта, в точку на высоте -3660м, около центральной горки.Координаты-84°24′44Ю.Ш и87°53′46В.Д Разница высот составляет 7760м. Я беру 7000м. Эта высота соответствует 93 секундам.
Получается суммарное время полёта 93с+57с=150с. Оставшиеся 50 секунд можно взять если отцепить трос от корабля при горизонтальной  скорости 150м/с. Корабль должен садиться как самолёт. Это время выделено синим цветом.

Тогда получается 93с+57с+50с=200с.
Алихан смотри выделенный жирным текстом текст.
за 57с равна 29331м масса троса 3500кг.

1) Тут надо разделить эту массу как минимум на ДВА т.к. трос опирается на две точки:
первая точка опоры это посадочная платформа, 
вторая точка опоры это тормозная машина, а это значит время работы двигателей может быть увеличено.
2) Более того на посадочную платформу будет действовать меньшая вертикальная сила троса(назовем ее  вертикальная масса троса) т.к. чем меньше высота платформы по сравнению с высотой тормозной машины, то и вертикальная масса троса будет пропорционально перераспределяться по длине троса т.е. уменьшаться.

т.е. при снижении высоты платформы на неё будет меньше действовать вертикальная масса троса, большая часть массы троса будет приходиться на тормозную машину. 
т.е. может оказать более выгодным режим плавного снижения высоты платформы, чем удержание её на начальном этапе(фиолетовый режим).
Думаю, что самым выгодным режимом по переспределению массы троса, может оказаться сначала снизится плавно на половину высоты, а потом удерживать её на этой высоте.

Требуются расчеты, для оптимизации перераспределения массы троса на опоры(посадочная платформа, тормозная машина), в зависимости от разности высот..

 


 
Ростки правды похоронят империю лжи.

Denis Voronin

ЦитироватьLeonar написал:
Но как организовать линейный электродвигатель наоборот? ...
Аналогично тому что прямо, тут ничего не меняется. :P
ЦитироватьЮрий  Темников написал:
циклопические (метров по 50 в диаметре)
Это они для Терры циплопические, а с лунной гравитацией всё сильно проще.
ЦитироватьLeonar написал:
На пепелаце ответный "ротор" в виде железного сердечника и обмотки возбуждения...
Тащемта достаточно чтобы корпус был из чугуния. Можно использовать легендарный космический сплав СЧ-25!))) Или даже не корпус, а силовые элементы, обечайки например.

Важный момент: циклопическими должны быть лишь первые кольца, а дальше конфигурацией электромагнитных полей вроде бы физика не запрещает скорректировать траекторию и под конец торможения загнать вообще в ангар.
Кривыми должны быть извилины, а не руки.

Lunatik-k

#927
ЦитироватьАлихан Исмаилов написал:
 
ЦитироватьLunatik-k написал:
Согласно исходных данных получается 57 км - масса троса увеличится до 7000 кг.
Может и можно сделать трос легче.
Так я и предлагаю уменьшить диаметр троса, (у тебя в исходный трос 12мм грузоподемность 20 тонн), думаю что увеличив длину тормозного пути можно снизить и прочность троса и его вес.
Нужно попробовать посчитать кевларовый трос выдерживающий 10 тонн, какой у него диаметр  и вес ?

Кстати тут есть ещё одна проблема, разматываясь трос будет тереться о опоры(колеса) тормозной машины, не разогрет ли сила трения троса об опоры до белого каления, чем остужать места трения или колеса выдержат ?
У меня есть некоторое сомнение, что колеса на опорах смогут вращаться с такой скоростью, и будет обычное трение скольжение.
.

 
Ростки правды похоронят империю лжи.

Denis Voronin

ЦитироватьLunatik-k написал:
У меня есть некоторое сомнение, что колеса на опорах смогут вращаться с такой скоростью, и будет обычное трение скольжение.
Обычные подшипники крякнут быстрее чем наблюдатели успеют сказать первое матерное слово. Из вариантов есть пневмоподшипники, которые не особо подходят для вакуума по понятным причинам, а также магнитные подшипники. Короче говоря опять упираемся в то что материя херово реагирует на такие воздействия и нужны поля.
Кривыми должны быть извилины, а не руки.

Leonar

ЦитироватьDenis Voronin написал:
Аналогично тому что прямо, тут ничего не меняется. :P
Понятно, что не меняется. Интересен вопрос географический

Leonar

ЦитироватьDenis Voronin написал:
Тащемта достаточно чтобы корпус был из чугуния.
Не достаточно. Нужно создать в "роторе" магнитное поле - поэтому или постоянный магнит или электромагнит. Или если переменный ток бум пользовать, то железку с короткозамкнутым ротором, дабы "асинхронный двигатель"
причем железка нужна с малым своим омическим сопротивлением ибо в проводнике будут большие вихревые токи возникать и оная тупо расплавится (энергии огого)
Кстати вопрос охлаждения "ротора" напрашивается...

Алихан Исмаилов

#931
ЦитироватьLunatik-k написал:
1). Совсем не обязательно садиться внутрь кратера, посадка возможна и с внешней стороны кратера, главное чтобы подходил рельеф.
В том то и дело что рельеф. Он там просто ужасный. А кроме этого, Луна же круглая. Горизонт уходит вниз на 1° через каждые 30км. К тому же удерживать корабль, даже без троса, довольно продолжительное время всё равно требует топлива. Например за 100с потребуется 100*1,62=162м/с. А скорость которую надо погасить с высоты 7000м, требует ещё 150м/с.
Фокус с тросом на 57км удался только из-за того, что вся посадка происходит в одной плоскости. И рельеф на пути следования корабля только всё время понижается.

Алихан Исмаилов

ЦитироватьLunatik-k написал:
Согласно исходных данных получается 57 км - масса троса увеличится до 7000 кг.
Я тут вспомнил про углеволокно, выпускающееся под маркой Т800 и Т1000. Если делать трос из волокна Т1000, на тягу 15т и длину 57км, то приблизительно масса троса составит 3500-4000кг.

Алихан Исмаилов

#933
ЦитироватьLunatik-k написал:
Кстати тут есть ещё одна проблема, разматываясь трос будет тереться о опоры(колеса) тормозной машины, не разогрет ли сила трения троса об опоры до белого каления, чем остужать места трения или колеса выдержат ?
Нужно изменить конструкцию так, чтобы одни опоры(колёса) тормозной машины, прямо во время движения могли заменяться другими. Одни нагрелись и отошли, передав нагрузку другим. Когда первые остынут, вторые опять передадут нагрузку на первые.
Либо сжатым газом из SO2.

Denis Voronin

ЦитироватьLeonar написал:
Кстати вопрос охлаждения "ротора" напрашивается...
Ну ващета у нас есть закон сохранения энергии... и что-то мне подсказывает, что в данном случае мы энергию можем сбросить только в виде тепловой... а учитывая сколько её, то в какой бы части системы не осуществлялся сброс перегрев там будет адским.
Кривыми должны быть извилины, а не руки.

Lunatik-k

#935
Алихану:
Теперь по конструкции тормозной машины.
Я думаю нужно менять конструкцию опор тормозной машины.
Причина простая, конструкция должна быть легкой, прочной и по возможности её доставка должна быть на одной Ангаре-5. (чтобы никто не говорил о монструозности системы и что мол её нужно долго окупать)
Нужно очень тчательно найти место установки опор, оно должно быть на краю кратера.
Теперь по количеству опор. Их должно быть не две, три.
Одна опора "силовая титановая" низкая, не выше 3-5 метров(может и метра хватит), т.к любое увеличение высоты это дополнительный рычаг для её неустойчивости(опрокидывания) при продольной тяге троса.
На силовой опоре будет установлено колесо или ручей паза скольжения по которому будет тянуться трос. (крепление силовой опоры на анкерах вмонтированных в скальную породу).
Другие две опоры легковесные из углепластика высотой 15-20 метров может ниже.
Как большие рыболовные удочки.
Их назначение удерживать на растяжках(нитках) "треугольную петлю троса".
Две точки треугольной петли троса растягивают петлю шёлковыми нитками между опорам.
Третья нижняя точка "треугольной петли" крепится просто к концу единственного троса.
Это позволит посадочной платформе захватить петлю троса, которая просто вытянется оборвав шёлковые нитки.
Сами легковесные опоры будут тоже на растяжка чтобы не падали, по принципу  опор на растяжках.
Ростки правды похоронят империю лжи.

Leonar

ЦитироватьDenis Voronin написал:
 что в данном случае мы энергию можем сбросить только в виде тепловой... а учитывая сколько её
Не... Тепловые потери в"роторе" у нас только в веде потерь в стали и проводниках "возбуждения"
А вот колосаль энергию (т. е. Энергию от ротора) в "статоре" мы сможем "утилизировать" и в электрическом виде (например на конденсаторы и акб (потом использовать) этж генератор по сути.

Odin

В давно остывшем кратере теме произошёл мощный выброс бреда. :( 

Алихан Исмаилов

ЦитироватьOdin написал:
В давно остывшем кратере теме произошёл мощный выброс бреда.   
Так каждый может написать. А надо указать в чём именно бред, а потом предложить вариант в 10 раз ,,не бред,, и в 20 раз дешевле.

Алихан Исмаилов

ЦитироватьLunatik-k написал:
На силовой опоре будет установлено колесо
Сравнительные характеристики материалов, используемых в высокоскоростных подшипниках скольжения.
Подшипники    из углепластика ФУТ эксплуатируются при контактных давлениях  до 5 МПа и    скоростях скольжения до 40 м/с при смазке водой или маслами  по контртелам из    стали, бронзы и др.