Проекты орбитальных станций с искусственной тяжестью

Fakir> Вот нигде не встречал подробного описания и схемы его центрифужных потрохов. Не попадалось?

Кроме сайта JAXA - ничего не попадалось: Centrifuge

Fakir> Скорости не те.
тем не менее, в те лохматые годы, когда я еще смотрел тв, по дискавери гоняли серию про надувные модули - и в качестве одного из основных преимуществ (помимо малых габаритов при запуске и относительно малой массы) была бОльшая безопасность в плане микрометеоритов.
Также помнится видео отстрела надутого отсека некими условными обломками малого размера и высокой скорости. И отстрел ими же алюминиевой (или дюралевой - хз) пластины. С дырками на последней и без потери целостности в первом случае.

В общем, стоит отдельно подчеркнуть, что это "не для людей"

Fakir> В общем, стоит отдельно подчеркнуть, что это "не для людей"

Да, человек не влезет.

Fakir> И это весьма существенно, хотя в принципе "колесо" можно бы набирать и из прямолинейных звеньев, и про(ж)екты такие были. Надувные модули при желании также можно было бы сооружать.

Пример разом и прямозвенного колеса, и надувной конструкции.


При раскрытии:

Bredonosec> мдя. Ок, считайте, что тканевые бронежилеты - суть фантастика ненаучная, и не существуют. А кевларовая броня на броневиках - голый попил денеХ, патамушта не бывает и быть не может, вы же в науке и жизни смотрели..

Кевларовая броня точно так же разрушается, как и обычная броня, просто-напросто она прочнее и не образует трещин, вы же утверждаете, что оболочка будет "прогибаться" от удара микрометеорита, это ерунда.

Bredonosec>> мдя. Ок, считайте, что тканевые бронежилеты - суть фантастика ненаучная, и не существуют. ...
Lamort> Кевларовая броня точно так же разрушается, как и обычная броня....

НЕТ. Принцип действия тканевой брони немного другой. Хотя да:
1. Она может и разрушатся (хотя это нештатный, запредельный режим)
2. Против микрометеоритов она не подходит

Хотя есть очень интересная мысль насчет космических конструкций - использование тканевых препрегов Конструкция надувается из мягкой ткани (графитного или стекло/базальтового волокна - полимеры не подходят, они все чувствительны к ультрафиолету и радиации), ткань пропитана термореактивным связующим (например, той же эпоксидкой) и при нагреве (тем же Солнцем или током) она за несколько минут-часов твердеет. При этом часть связующего остается в виде вакуумчувствтельного геля между слоями ткани. Получаем все выгоды мягких пневматических и одновременно жестких и метеоритостойких (самогерметизирующихся) конструкций в одном флЯконе

Wyvern-2> 2. Против микрометеоритов она не подходит
почему нет? Стресс пропорционален силе на обьем, сила равна масса умножить на ускорение. То есть, чем ниже ускорение, тем ниже действующая сила. А ускорение = 2S/t²
В случае твердой конструкции S=>0. В случае гибкой - уже нет, уже в зависимости от инертности участка оболочки.

Wyvern-2> Хотя есть очень интересная мысль насчет космических конструкций - использование тканевых препрегов
не нравится идея. Оболочка получается хрупкой.. Остается единственное преимущество, что можно большие обьемы выводить тонкими носителями..

Wyvern-2> полимеры не подходят
Wyvern-2> термореактивным связующим (например, той же эпоксидкой)

Нормальные станции со сроком службы хотя бы в пару сотен лет не пришлось бы цементом торкретировать. На астероидах можно сделать цемент?

Bredonosec> почему нет?
Так у микрометеоритов скорость выше скорости звука в броне, она отреагировать не успевает. Хотя, если делать из алмаза...

killik> Так у микрометеоритов скорость выше скорости звука в броне, она отреагировать не успевает. Хотя, если делать из алмаза...
хм. Но броники ведь тканевые и против сверхзвуковых работают. Разве нет?
Впрочем, конечно, можно впоследствии на надувную оболочку вешать какие-нить экраны (без герметизации, просто навесные), чтоб замедляли часть микрометеоритов, которые пробьются сквозь них, чтоб после них гибкая часть могла сработать как уловитель.

Bredonosec> хм. Но броники ведь тканевые и против сверхзвуковых работают. Разве нет?
facepalm... написано же "скорости звука в броне"

Bredonosec>> хм. Но броники ведь тканевые и против сверхзвуковых работают. Разве нет?
Sheradenin> facepalm... написано же "скорости звука в броне"
Вдобавок, тканевые пакеты как правило обеспечивают защиту от осколков и дроби, максимум пистолетных пуль, причем против пуль ТТ33 они, как правило, уже не работают.
Защиту от нормальных пуль обеспечивают твердые бронепластины.

Полл> Защиту от нормальных пуль обеспечивают твердые бронепластины.
Но аналогом нормальных пуль в космосе можно считать разве что низкоорбитальный попутный космомусор. Все остальное "от 12 и старше", км/c то есть. Соответственно твердость броне не нужна. А нужна способность выбитому куску брони вернуться на прикрываемый участок периметра после остывания. Магнитная жидкость? Заодно и рабочее тело капельного радиатора.

Полл>> Защиту от нормальных пуль обеспечивают твердые бронепластины.
killik> Но аналогом нормальных пуль в космосе можно считать разве что низкоорбитальный попутный космомусор. Все остальное "от 12 и старше", км/c то есть. Соответственно твердость броне не нужна.
Как сказать, задача по сути схожа с защитой от кумулятивной струи - там скорость иглы аналогичная. Рулит многослойность и разнесенность, чтобы пробивающий элемент сработался до пробития последнего уровня защиты.

Sheradenin> Рулит многослойность и разнесенность,
И именно их нам дает невесомость. Итак, концепт корабля практически на рисунке. Труба, на одном конце ядренреактор, на другом жилые отсеки. Нагретую магнитную жидкость выпрыскиваем с одного конца трубы, она летит до другого по силовым линиям магнитного поля, одновременно охлаждаясь, возврат к форсункам по поверхности трубы посредством поверхностного натяжения. Ток для соленоида и естественно для тяги дает реактор.

killik> Но аналогом нормальных пуль в космосе можно считать разве что низкоорбитальный попутный космомусор.
а разве не он является наиболее частой причиной потерь спутников?

>Все остальное "от 12 и старше", км/c то есть. Соответственно твердость броне не нужна. А нужна способность выбитому куску брони вернуться на прикрываемый участок периметра после остывания. Магнитная жидкость? Заодно и рабочее тело капельного радиатора.
тут смотря как глядеть..
1) где гарантия, что магнитная жидкость не будет испаряться?
2) где гарантия, что поверхностное натяжение пленки будет достаточным, чтоб она не раздувалась под давлением воздуха внутри, но при этом достаточно малым, чтоб от любого острого угла или того же микрометеорита не веля себя как мыльный пузырь?
3) учитывая энергозатраты, более логично было бы всё же поставить обычные экраны сверху.
4) станция не пустая, микрометеорит, пробив оболочку, вероятнее всего повредит и некие внутренние механизмы.
5) как людям жить внутри столь сильного магнитного поля? Вроде как после экспериментов энштейна над эсминцем элдридж люди с катушек сьезжали. Кроме того, в механизмах и скафандрах полно металла - это всё будет генерить вихревые токи и греться? Космонавты грилль? И не двигаться спокойно, а висеть вдоль силовых линий?
6) что будет от прикосновения хоть рукой, хоть любым механизмом или тарой к такой стенке, если предположить фантастическое экранирование изнутри? ведь насквозь уйдет.
7) вероятность встретить микрометеорит обратно пропорциональна его размерам. То есть, вероятность встретить некий кусок, могущий прошить защиту некоего фиксированного уровня, настолько мала, что ею можно пренебречь.

То есть, я всё же думаю, внешние экраны (из чего угодно - хоть мусора, хоть обтекателей носителя, хоть чего) плюс гибкая внутренняя обшивка для задержания того, что прошьет щиты. Между слоями ткани можно разместить чего-нить полимеризующееся под действием вакуума или температуры. Или даже какой-нить ударный коллоид (емнис, испытывали весьма успешно для тех же тканевых броников - некая жидкость-коллоид, при ударном воздействии мгновенно отвердевающая, причем, с весьма достойной прочностью. После прекращения воздействия - это снова жидкость)

Cormorant> Простите что влезаю в ваш увлекательный спор о достоинствах различных видов брони


Названия не нашел, стырено у филателистов.



25 июня 1968 года, в Сан-Антонио, во время IV Международного симпозиума по биоастронавтики и исследованию космического пространства, Роберт Гилрут, директор Космического центра им. Джонсона, рассказал о проектах пилотируемых космических станций. В частности, он рассказал о станциях, на которых создаётся искусственная сила тяжести. Одна из таких станций, общим весом примерно один миллионов фунтов, будет состоять из трёх сегментов трёх ракет-носителей «Saturn V», и собранных в космосе в единую конструкцию длиной 715 футов. «Рукава» станции вращаются со скоростью 3,5 оборота в минуту вокруг неподвижного центрального блока, в котором сохраняется невесомость, и в котором расположены лаборатория, причал, ремонтный ангар для обслуживания спутников, обсерватория. На нижних этажах жилых помещений, наиболее удалённых от центра вращения, созданная при вращении искусственная сила тяжести будет равна земной. Экипаж станции состоит из 50 человек при начальной конфигурации станции, и не менее 100 при её расширении. Предполагалось, что на станции будет приблизительно 50000 кубических футов жилой площади и 45000 кубических футов лабораторий.




По бокам центрального блока видны две конусообразные конструкции – это состыкованные со станцией пилотируемые космические корабли. Скорее всего, это «Большие Джемини» – проект усовершенствованных и увеличенных в размерах кораблей «Джемени». Предполагалось, что «Большие Джемени» смогут вмещать больше людей и грузов. Вверху центрального блока расположены четыре сферы с выступающими из них большими оптическими приборами. Вероятно, это обсерватория. В нижней части неподвижного блока расположен ремонтный ангар. На рисунке показано, как в него втягивается небольшой спутник. Крышка ангарного люка поднята, из ангара, навстречу спутника, выдвинута решётчатая конструкция. У входа в ангар видна фигура астронавта в скафандре – он прикреплён к станции длинным фалом. На внешней стороне неподвижного блока надпись «США» и рисунок звёздно-полосатого флага под ней.



На вращающейся части центрального модуля закреплена конструкция, похожая на цилиндрическую башню. Её длина 240 футов, она состоит из двух жёстко смонтированных цилиндров, расположенных друг над другом. В этой цилиндрической башне расположены жилые помещения, лаборатории и т. п. Дальний цилиндр (на рисунке – слева) внутри разделён на несколько этажей, в семи из которых расположены большие иллюминаторы. На рисунке видно, что верхние этажи ещё строятся – два астронавта устанавливают межэтажное перекрытие. Вдоль цилиндрической башни к центральному блоку ведут два герметично закрытых перехода, в каждом из которых установлена лестница. С каждого этажа в переход можно попасть через люк. На рисунке показано, как с нижнего этажа башни по лестнице поднимается астронавт.



С противоположной стороны станции от центрального блока отходит решетчатая ферма длиной 375 футов, на конце которой расположена ядерная силовая установка.



Помимо большой космической станции на 100 человек, на рисунке также изображён проект ещё одной космической станции – пилотируемого орбитального телескопа (MOT). Или, по-другому, проект пилотируемой орбитальной исследовательской лаборатории (MORL), оснащённой 120 – дюймовым телескопом. В нижней части станции, под панелями солнечных батарей, видны два состыкованных со станцией космических корабля, ещё один корабль готовится к стыковке. В «Разработке синхронизированной орбиты» (NASA CR–66102), предложенной компанией «Boeing» в апреле 1966 года, предполагалось, что проект пилотируемого орбитального телескопа будет осуществлён примерно в 1980 году.
http://magnus-z.livejournal.com/112402.html

А как?

Полл> А как?

Замечательный вопрос, - понятия не имею как это можно исследовать, на ум приходит только центрифуга с чем-то мелким на орбите.

Lamort>будет заметно не одинаковым даже на протяжении человеческого роста

Заметным для чего?

Bredonosec> а разве не он является наиболее частой причиной потерь спутников?
Вроде как нет пока. Все больше высокоэнергетичные частицы гадят, ну и увеличение твердости небесного свода.
Bredonosec> 1) где гарантия, что магнитная жидкость не будет испаряться?
Простейшая магнитная жидкость это железные опилки в вакуумном масле. Не будет испаряться.
Bredonosec> 2) где гарантия, что поверхностное натяжение пленки будет достаточным, чтоб она не раздувалась под давлением воздуха внутри, но при этом достаточно малым, чтоб от любого острого угла или того же микрометеорита не веля себя как мыльный пузырь?
Ну это просто - нет никакого воздуха внутри, раздуваться нечему.
Bredonosec> 3) учитывая энергозатраты, более логично было бы всё же поставить обычные экраны сверху.
В космосе нет верха.
Bredonosec> 4) станция не пустая, микрометеорит, пробив оболочку, вероятнее всего повредит и некие внутренние механизмы.
Мою оболочку не пробьет.
Bredonosec> 5) как людям жить внутри столь сильного магнитного поля? Вроде как после экспериментов энштейна над эсминцем элдридж люди с катушек сьезжали. Кроме того, в механизмах и скафандрах полно металла - это всё будет генерить вихревые токи и греться? Космонавты грилль? И не двигаться спокойно, а висеть вдоль силовых линий?
Щас кого-то в лунный погонят с элдриджом, если он еще работает. Все решается, это техническая задача, а не принципиальное ограничение.
Bredonosec> 6) что будет от прикосновения хоть рукой, хоть любым механизмом или тарой к такой стенке, если предположить фантастическое экранирование изнутри? ведь насквозь уйдет.
Скорее всего, поведение магнитной субстанции без поля не будет сильно отличаться от поведения воды. Так как размеры корабля я предполагаю километровые.
Bredonosec> 7) вероятность встретить микрометеорит обратно пропорциональна его размерам. То есть, вероятность встретить некий кусок, могущий прошить защиту некоего фиксированного уровня, настолько мала, что ею можно пренебречь.
До первого ведра с гвоздями на встречной орбите, ага.
Bredonosec> То есть, я всё же думаю, внешние экраны (из чего угодно - хоть мусора, хоть обтекателей носителя, хоть чего) плюс гибкая внутренняя обшивка для задержания того, что прошьет щиты. Между слоями ткани можно разместить чего-нить полимеризующееся под действием вакуума или температуры. Или даже какой-нить ударный коллоид (емнис, испытывали весьма успешно для тех же тканевых броников - некая жидкость-коллоид, при ударном воздействии мгновенно отвердевающая, причем, с весьма достойной прочностью. После прекращения воздействия - это снова жидкость)
Однако я предлагаю решение проблемы износа. Хоть оно и требует выворота мозга. При скоростях микрометеоритов не будет никаких коллоидов. И никакой полимеризации. Хоть дерьмом обмажься. Неплохой кстати вариант, теплота испарения воды весьма высокая.

Lamort> Замечательный вопрос, - понятия не имею как это можно исследовать, на ум приходит только центрифуга с чем-то мелким на орбите.

Связать две МКС тросом километров так десять, да раскрутить. Хотя Скайлабы подошли бы лучше.