Амы будут строить космический лифт?

Ну, если уж на то пошло, оцените приблизительную стоимость вашей конструкции — сразу будет очевиден вывод о возможности ее реализации.

hcube, 25.01.2004 15:49:49 :

Ну, если уж на то пошло, то орбитальное кольцо будет попрогрессивнее Лифта. Напомню - смысл конструкции в том, чтобы удерживать на небольшой (500-600 км) высоте кольцевую конструкцию вокруг экватора за счет вращения внутри нее несущего маховика со сверхорбитальной скоростью. На это Кольцо можно доставлять ПН, совать ее в находящиеся на Кольце ускорители и разгонять до орбитальной или сверхорбитальной скорости. Чтобы кольцо не потеряло устойчивости - привязать его к поверхности в десятке точек лифтовыми шахтами. Минус - конструкция очень тяжелая. Плюс - что ее можно собрать на поверхности - раз. Что не нужны сверхпрочные материалы - два. Что вывод на орбиту происходит куда быстрее чем у Лифта - три.

 

Не, лифт попроще будет. И выглядит более выполнимым (подчеркну: не выполнимым, а более выполнимым чем это )

Хотя бы потому, что сейчас больше верится в интенсивное, а не экспансивное развитие, то есть - появление сверхпрочных невероятно навороченных материалов или "кварковых микрореакторов", с которыми выйти на орбиту - раз плюнуть, выглядит более вероятным, чем строительство такой фиготени.

Чем проще-то? Тут нужно 600 км трос, а на лифт - 36000 . Экспоненты при реальных проченостях приведут к тому, что эту конструкцию из скажем кевлара сделать еще туда-сюда, а вот ЛИфт - ой. Потом... насколько орбитальный монтаж дороже наземного, а?

hcube, 25.01.2004 18:22:28:

Чем проще-то? Тут нужно 600 км трос, а на лифт - 36000 . Экспоненты при реальных проченостях приведут к тому, что эту конструкцию из скажем кевлара сделать еще туда-сюда, а вот ЛИфт - ой. Потом... насколько орбитальный монтаж дороже наземного, а?

 

Эээ... а кольцо-маховик в 40000+ километров мне с непоняток мерещится?

Stepashka, 25.01.2004 03:39:15:

ЗдОрово, а почему бы просто не засунуть "туриста" в мощную центрифугу?

Думаете найдутся желающие переплатить в тысячу раз и сыкономить 1 час в сравнении со сверхзвуковым пассажирским перелетом? Может лучше уж тогда на баллистической ракете — веселее точно!

 

 Эта система при сроках эксплуатации десятки лет будет не дороже обычной железной дороги.
 А "туризм" получится как побочная продукция.

Есть такое . Трос, на нем магниты профилированные. опираются с усилием в 2-3 своих веса на конструкции тоннеля. То есть трос НИЧЕМ НЕ НАГРУЖЕН. Нагружены сами конструкции туннеля, да и то - только диференциально - то есть ровно настолько чтобы выдержать вес лифтовых стволов. В остальном конструкция находится в силовом равновесии....

Есть уменьшеный вариант - силовая арка. Не полное кольцо, а арка - опора идет на концах плоского участка, в этих точках 'тележки' меняют вектор движения - с горизонтального на вертикальное. Потом 'летят' по параболе - если на параболу навесить еще какой-то тоннель - то либо тележки надо разогнать, либо кривизну траектории увеличить . После чего приходят в приемник где второй раз меняют направление движения. В верхней точке имеют скорость порядка 1 км/с, в нижней - 2-3. Ускоритель находится в горизонтальном участке...
Препятстий для постройки два - процесс запуска системы - как из лежащей на земле арки сделать висящую в воздухе - худо-бедно решается динамическим увеличением углов доворота и длины цепи тележек динамической перестыковкой. Второй - поворотные устройства. Это должы быть конструкции удерживающие вес всей системы, выходящие за атмосферу и воспринимающие большие горизонтальные нагрузки...

 hcube, чем вы "отвратительны", так тем, что после ваших постов приходится долго и мучительно ломать голову.
 Я "нифига не понял". - Что за конструкция Кольца и каким образом она не будет нагружена, если не трудно - поясните пожалуйста.
 Оно должно лететь с орбитальной скоростью или нет?

В добавок к сказанному Татарином: Меня смущает огромная длина кабеля. Флюктуации концентраций любых дефектов (по длине), флюктуации локальных натяжений должны привести к тому, что двухкратный запас по прочности будет недостаточен. Вообще, я не вполне понимаю, как прочность, померянная для обьектов малых размеров (таких как нанотрубка или композит из нанотрубок), может применяться при расчетах на тысячи километров длины. Может ли кто-нибудь, знающий ФТТ/"сопромат наноматериалов" прокомментировать?

ИМХО, при такой длине рано или поздно найдется участок, по которому одновременно стукнет пара-тройка высокоэнергетичных частиц и кабель развалится...

Внешний тоннель с несущими магнитами неподвижен относительно поверхности. Внутренний 'супермаховик' опираясь 'вверх' на несущие магниты летит со сверхорбитальной скоростью - 20-30 км/с. В результате 1 тонна 'супермаховика' несет на себе 2 тонны конструкций тоннеля и ПН. Для того чтобы Кольцо не потеряло устойчивость, оно закреплено на поверхности лифтовыми шахтами (километров по 600 ). При этом несущий маховик раскручен до скорости несколько бОльшей чем необходимо для того чтобы держать на себе все Кольцо, чтобы обеспечить резерв силы для создания потенциальной ямы. Но я думаю тут хватит процентов 5, от силы 15 от массы Кольца. На внешней поверхности Кольца располагаются ускорительные системы аналогичные основному тяговому ускорителю, предназначенные для разгона ПН. То есть ПН подняли на лифте, загрузили в ускоритель, подождали пока планета не повернется в нужную сторону и выпулили с нужной скоростью. Хоть с третьей космической. Ускорения - приемлимые - порядка 2-3 G. Для вывода на ГСО или скажем к Луне, правда, придется делать апогейный движок.

 Ага, это взять "Мой Вакуумный Тоннель" размером с Экватор и ещё поднять его на высоту орбиты? Да ещё так, чтобы "поезд держал тоннель подвешенным"?

 Вот вопрос, - как с точностью таких тоннелей. Для таких сооружений Земля уже не "твёрдое тело", а вот Траектория Поезда-Снаряда, как раз "твёрдое тело".

Пролонгировав текущий креатив прихожу к выводу что скоро в этом топике появится предложение сразу всю Землю отправлять в нужном направлении, например к Марсу

Есть еще хороший способ — давайте Землю раскрутим побыстрее, тогда высоту космического лифта можно заметно снизить, соответственно конструкцию упростить

Нифига. Конструкция очень гибкая, и более того, самобалансирующаяся - усилие в какой-то точке прямо пропорционально кривизне траектории. Потом, я же упомянул избыток несущей способности.

Что же до вакуумированного тоннеля - моя прикидка минимального веса - примерно 100 кг на один метр - для 30-см диаметра примерно. Для 40 тыс. км это будет 4 миллиона тонн - как два десятка супертанкеров. И несущая способность (примерно 5% от веса) - порядка 200 тысяч тонн в общем, и 2 тысячи - на один лифтовый ствол из 100. Стволы расположены через каждые 400 км. Вес 'якоря' на поверхности - порядка 10 тыс. тонн. То есть примерно столько можно в ЧАС вывести на орбиту - была бы энергия для разгона. 'пересадочные станции' - подвешенные под Кольцом на пачке тросов герметичные комплексы, тоже могут быть очень и очень крупными. Далее, лифты.. я бы предложил делать Кольцо размером раз в 10 больше минимального - на диаметр тоннеля метра три. Тогда сам несущий тоннель, лифты и ускорительный тоннель будут совершенно идентичны и набираться из одинаковых блоков....

Сборка - на понтонах, они же монтажные платформы. Их понадобится конечно дикое количество - сотни тысяч . Но после запуска Кольца они автоматом превратятся в монтажную площадку для второго Кольца, равно как в автомобильную дорогу вдоль экватора. После завершения сборки Кольцо приподнимается на километр - другой для тестирования. Если все ок - то подъем на 100 км и монтаж пересадочных станций. Далее - постепенный подъем вместе со станциями до рабочей высоты в 600 км с наращиванием тоннельного лифта до станций. После чего - наращивание Кольца и станций.

Кстати - что интересно - для сосредоточенной нагрузки Кольцо будет не совсем кольцом, а скорее выпуклым многоугольником, с числом углов по числу станций. В окрестностях станции - вагонетки движутся по дуге окружности или по параболе, между станциями - по дугам гипербол, в пределе по прямой .

 Да, но вот вопрос - динамически оно будет устойчиво? В нём несётся с огромной скоростью "подпирающий вес", а тут само кольцо искривится - "стенка окажется на пути вагона".

Ну я же говорю, Hcube, давайте просто Землю раскрутим побыстрее, вы думаете это сложнее вашего тоннеля? Там, по крайне мере не нужно такого количества металла

новые достижения в производстве нанотрубок:

Без тросов привязывающих Кольцо к поверхности - нет, неустойчиво. Будет вырождаться в эллипс . Но с тросами - вполне. 'жесткость' тросов, задающих форму кольца значительно больше 'жесткости' орбитальной механики .

Stepashka, 26.01.2004 14:23:40:

новые достижения в производстве нанотрубок:

Rice University News & Media | Rice University News & Media

Rice University News & Media // www.rice.edu

 

 

 Раз вы спец, подскажите где есть прочностные характеристики нанотрубок, если можно - тех, что есть и тех, что собираются получить в ближайшее время.

hcube, 26.01.2004 14:33:51:

Без тросов привязывающих Кольцо к поверхности - нет, неустойчиво. Будет вырождаться в эллипс . Но с тросами - вполне. 'жесткость' тросов, задающих форму кольца значительно больше 'жесткости' орбитальной механики .

 

 Так, значит нужна система парирования колебаний этой трубы? От приливных сил, например...

[quote|Бродяга, 26.01.2004 17:55:52:]

Stepashka, 26.01.2004 14:23:40 :

новые достижения в производстве нанотрубок:

www.rice.edu/projects/reno/rn/20031211/fibers.html[/quote]
Раз вы спец, подскажите где есть прочностные характеристики нанотрубок, если можно - тех, что есть и тех, что собираются получить в ближайшее время.

 

Я, конечно, не Степашка, но есть гугл, Перст и arxiv.org.

Для оценки - получены трубки с модулем Юнга по порядку 7-8 ТПа. Микронного размера пока, конечно.

Не нужно. Для этого и есть избыточная тяга - конструкция привязана к поверхности жесткими тросами. Как аэростат. Его же ветром не сдувает - он только отклоняется в сторону. Ну сколько там прилив добавит? Сотые G? Возмущение от статической неустойчивости Кольца будет куда выше, и то мы его парируем...

Вот боковые отклонения... ну тут тоже надо так же делать - избыточная тяга и тросы под углом. То есть оно хоть и неустойчиво... но не настолько уж...

hcube, 26.01.2004 18:40:57:

Вот боковые отклонения... ну тут тоже надо так же делать - избыточная тяга и тросы под углом. То есть оно хоть и неустойчиво... но не настолько уж...

 

 Ага, надо учесть ещё то, что сама планета может давать тоже боковые отклонения, не думаю, что приливы так уж симметричны по всей Земле.
 Главное обстоятельство тут то, что элемент, который держит кольцо находится в узком тоннеле, не говоря уже о том, что тоннель должен быть подогнан с точностью десятков сантиметров по всей длине.

 В наземном варианте это тоже будет проблемой.