[image]

Сварка космической станции-сферы без выхода в открытый космос

Теги:космос
 
1 2 3 4 5 6 7 11
EU Кенгуру #13.12.2014 19:18
+
+2 (+3/-1)
-
edit
 

Кенгуру

втянувшийся

Объяснение как это сделать см. в анимированной картинке. Она на 3 мегабайта, дождитесь полной загрузки.



Нужно это чтобы сварить на орбите большую сферическую космическую станцию. В несколько десятков метров в диаметре. Внутри сваренной таким образом сферы устанавливается сферическая центрифуга, которая раскручивается, и на которой создаётся искусственная сила тяжести, чтобы внутри можно было жить как на Земле. Далее внутри создаём замкнутую биосистему, с растениями и животными, чтобы не зависеть от поставок с земли продовольствия. После этого отправляем сферу к астероидам, кометам и малым планетам, добываем из них полезные ископаемые и топливо. Из добытых металлов строим новые сферы, заправляем их топливом и посылаем их дальше осваивать Солнечную систему. Таков вкратце план освоения человечеством космоса.

Более подробно о Сфере и различных идеях касающихся этого проекта можно почитать в блоге Сферы: zampotehkenguru

Первоочередная задача реализации проекта - научиться сваривать в космосе большие сферические оболочки. Сваривать сферу без выхода в открытый космос, постепенно приваривая к ней кусочки и выталкивая сваренное наружу - удобнее, чем делать это в открытом космосе. Поэтому такая схема. Предлагается обсудить.
   
EU Кенгуру #14.12.2014 00:11
+
-
edit
 

Кенгуру

втянувшийся

Ролик с автоматической сваркой трением:

Robotic Friction Stir Welding Automation - Courtesy of CRIQ
Friction Stir Welding: http://robot.fanucamerica.com/products/robots/welding-robots.aspx Friction stir welding (FSW) is a solid-state process by which high quality and high-strength welds in potentially difficult-to-weld alloys are possible. This cutting-edge technology is becoming an increasingly popular choice for manufacturing lightweight transportation structures such as automotive, aerospace, light rail and marine applications.

Робот должен быть установлен на космической станции. Роль космонавтов в том, чтобы жёстко закрепить свариваемые треугольники на стапеле ( см. анимированную картинку выше ). Дальше робот сам сваривает треугольники в автоматическом режиме.

Преимущества сварки трением в том, что это процесс сравнительно чистый. В космосе это важно.
   
RU Fakir #14.12.2014 14:34  @Кенгуру#13.12.2014 19:18
+
+3
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
"Сдвигают пластину вбок через вакуумные прокладки" - это жесть :)
   28.028.0
EU Кенгуру #14.12.2014 16:05  @Fakir#14.12.2014 14:34
+
-
edit
 

Кенгуру

втянувшийся

Fakir> "Сдвигают пластину вбок через вакуумные прокладки" - это жесть :)

На самом деле это всего лишь такая разновидность подшипника скольжения. Вот ролик про них:

Трущиеся поверхности, то есть треугольники и прокладки имеют низкий коэффициент трения. Для этого на них можно нанести соответствующее покрытие. В зазор между поверхностями, под давлением подаётся масло, и сдвиг происходит как по маслу.

Пойдёт?
   
+
-
edit
 

valture

опытный

в принципе расплавить алюмний , и выдуть из него конструкцию возможно
будет проще ....
   24.724.7
EU Кенгуру #14.12.2014 18:42  @Fakir#14.12.2014 14:34
+
-
edit
 

Кенгуру

втянувшийся

Fakir> "Сдвигают пластину вбок через вакуумные прокладки" - это жесть :)

Есть ещё

Вариант с разгерметизацией

То есть:
1) манипулятором, который осуществляет сварку трением - захватываем сваренные треугольники, которые надо выдвинуть;
2) из модуля откачивается воздух;
3) ослабляются все прокладки, вплоть до полного раздвигания частей модуля, если это необходимо;
4) манипулятор сдвигает конструкцию из сваренных треугольников в новое положение;
5) части модуля сдвигаются обратно; прокладки вновь затягиваются;
6) модуль наполняется воздухом.

Но это как-то долго и геморойно, время надо тратить на откачку воздуха. Если бы мне поручили сборку Сферы, я бы просто сдвигал треугольники без разгерметизации.

Но вариант с разгерметизацией может пригодиться в случае если потребуется выдвигать наружу негабаритные сегменты. Например, сегменты с люками или с иллюминаторами, которые не пролезут через уплотнители. Но таких сегментов единицы.
   
DE Бяка #14.12.2014 21:43  @Кенгуру#14.12.2014 16:05
+
+1
-
edit
 

Бяка

имитатор знатока
★☆
Кенгуру> Пойдёт?

Нет.

Начнём с банального. С жёсткости конструкции.
Балка на одной стороне не даёт надёжного соединения, без применения весьма тяжеленных конструкций.

Кроме того - хотите улучшить качество сварки - надо куда то подевать кислород и азот.


В общем, чтобы сварить такую сферу, надо три манипулятора, аналогичных тем, что устанавливали на Шаттлах и стоит на МКС.
2- для работы с сегментами и 1 - для перемещения сварочного автомата.Обыкновенная электронно-лучевая сварка.

Сегменты, при этом, лучше двояко выпуклой кривизны. Такие применяются для изготовления шаровых резервуаров.
   39.0.2171.9539.0.2171.95
EU Кенгуру #14.12.2014 22:57  @Бяка#14.12.2014 21:43
+
-
edit
 

Кенгуру

втянувшийся

Кенгуру>> Пойдёт?
Бяка> Нет.
Бяка> Начнём с банального. С жёсткости конструкции.
Бяка> Балка на одной стороне не даёт надёжного соединения, без применения весьма тяжеленных конструкций.

Ну и что, что тяжёлых? МКС - 500 тонн весит. Там всё тяжёлое. Привыкайте.

Бяка> Кроме того - хотите улучшить качество сварки - надо куда то подевать кислород и азот.

В ролике сварка трением происходит в обычной атмосфере. "Улучшить качество" - это не конкретно. Если есть конкретные цифры - давайте обсудим насколько это нужно.

Бяка> В общем, чтобы сварить такую сферу, надо три манипулятора, аналогичных тем, что устанавливали на Шаттлах и стоит на МКС.
Бяка> 2- для работы с сегментами

В чём именно заключается "работа с сегментами"? Уложить их на стапель космонавты могут и без манипуляторов.

Бяка> Обыкновенная электронно-лучевая сварка.

Для неё вроде нужен вакуум? Внутри станции удобнее сваривать в атмосфере.

Бяка> Сегменты, при этом, лучше двояко выпуклой кривизны. Такие применяются для изготовления шаровых резервуаров.

Можно ролик или картинку как это выглядит?
   
RU Fakir #14.12.2014 23:08  @Кенгуру#14.12.2014 16:05
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Кенгуру> Трущиеся поверхности, то есть треугольники и прокладки имеют низкий коэффициент трения. Для этого на них можно нанести соответствующее покрытие. В зазор между поверхностями, под давлением подаётся масло, и сдвиг происходит как по маслу.

...и масло выдувает нахрен в открытый космос :)
Маслице должно быть в идеале с совершенно дикой смачиваемостью - чтобы не выдуло к известной матери - да к тому же еще и почти не испаряющимся (аналогично вакуумным маслам), иначе см. выше. Совершенно не уверен, что такое вообще в природе бывает. Ах, да, оно еще должно быть невязким во всех смыслах, иначе от него толку нет :) Блин, но почему тогда его не выдувает к той самой матери?!
   28.028.0
EU Кенгуру #14.12.2014 23:43  @Fakir#14.12.2014 23:08
+
-
edit
 

Кенгуру

втянувшийся

Кенгуру>> Трущиеся поверхности, то есть треугольники и прокладки имеют низкий коэффициент трения. Для этого на них можно нанести соответствующее покрытие. В зазор между поверхностями, под давлением подаётся масло, и сдвиг происходит как по маслу.
Fakir> ...и масло выдувает нахрен в открытый космос :)

Да. Также как у автомобиля тратится масло, также и здесь. Оно для того и нужно, чтобы обеспечить беспроблемное выдвигание наружу очередного треугольника. Вес затрачиваемого масла по сравнению с весом треугольника - это от силы несколько процентов, так, что на общей стоимости расход масла почти никак не скажется.
   
RU Zenitchik #15.12.2014 10:20  @Кенгуру#14.12.2014 22:57
+
+5
-
edit
 

Zenitchik

втянувшийся

Кенгуру> Для неё вроде нужен вакуум? Внутри станции удобнее сваривать в атмосфере.
Простите, но я как инженер-технолог скажу: атмосфера - главный враг сварщика. Сварищики, если техника позволяет, охотно в скафандр лезут, лишь бы металл не загрязнялся кислородом и водородом (вода). Азот не так страшен.
А с точки зрения экономии - в космосе вакуум высочайшего качества дешевле, чем любая атмосфера.
   
EU Кенгуру #15.12.2014 10:40  @Zenitchik#15.12.2014 10:20
+
-
edit
 

Кенгуру

втянувшийся

Кенгуру>> Для неё вроде нужен вакуум? Внутри станции удобнее сваривать в атмосфере.
Zenitchik> Простите, но я как инженер-технолог скажу: атмосфера - главный враг сварщика. Сварищики, если техника позволяет, охотно в скафандр лезут, лишь бы металл не загрязнялся кислородом и водородом (вода). Азот не так страшен.
Zenitchik> А с точки зрения экономии - в космосе вакуум высочайшего качества дешевле, чем любая атмосфера.

Ещё во время Великой отечественной при попадании снаряда в сварочный шов танка Т-34, рвался не шов, а материал около шва. Потому, что прочность шва была выше.

Вот я и говорю - считаете, что обязательно нужен вакуум - обоснуйте. Докажите.

Минус вакуума в том, что на откачку воздуха из модуля тратится время и энергия. Бессмысленное затягивание проекта никому не нужно.
   
DE Бяка #15.12.2014 12:12  @Кенгуру#14.12.2014 22:57
+
+1
-
edit
 

Бяка

имитатор знатока
★☆
Кенгуру> Ну и что, что тяжёлых? МКС - 500 тонн весит. Там всё тяжёлое. Привыкайте.

Раз на вес наплевать, то проще вывести сферу на орбиту, собрав на земле.

Бяка>> Кроме того - хотите улучшить качество сварки - надо куда то подевать кислород и азот.
Кенгуру> В ролике сварка трением происходит в обычной атмосфере.

Сварка трением не применяется на больших конструкциях. Невозможно.


Кенгуру> В чём именно заключается "работа с сегментами"? Уложить их на стапель космонавты могут и без манипуляторов.
В перемещении и позиционировании.
Космонавты вовсе не атланты, чтобы точно позиционировать такие тяжёлые конструкции. Силы инерции никуда не деваются в невесомости.
И задача была - без выхода космонавтов в открытый космос.

Бяка>> Обыкновенная электронно-лучевая сварка.
Кенгуру> Для неё вроде нужен вакуум? Внутри станции удобнее сваривать в атмосфере.
Нужен. Внутри станции сваривать хуже.


Кенгуру> Можно ролик или картинку как это выглядит?
Шаровые резервуары? Или их монтаж?
Или Вы не знаете, что такое двояковыпуклая кривизна?
   39.0.2171.9539.0.2171.95
DE Бяка #15.12.2014 12:21  @Кенгуру#15.12.2014 10:40
+
+1 (+2/-1)
-
edit
 

Бяка

имитатор знатока
★☆
Кенгуру> Ещё во время Великой отечественной при попадании снаряда в сварочный шов танка Т-34, рвался не шов, а материал около шва. Потому, что прочность шва была выше.
Качество металла шва может быть как выше, так и ниже, чем качество свариваемых поверхностей. Задача в другом - в создани равнопрочной поверхности. Технологи, тогда, на Т-34, с этой задачей не справились. Околосварочная зона оказалась ослабленой.

Кенгуру> Вот я и говорю - считаете, что обязательно нужен вакуум - обоснуйте. Докажите.

Гляньте в любой правочник сварщика и поглядите, от чего надо защищать свариваемые металлы.
Ответ один - от существующей атмосферы. Азот в ней - наиболее безобидный элемент. Но и он - дикий "Яд", для кучи металов и сплавов.

Вакуум - наилучшее из условий, для сварки. Никаких реакций с атимосферой.

Кенгуру> Минус вакуума в том, что на откачку воздуха из модуля тратится время и энергия.

Модуль совсем не нужен.
Привези сегменты и собирай сферу манипуляторами, прямо в открытом космосе.
   39.0.2171.9539.0.2171.95
EU Кенгуру #15.12.2014 13:48  @Бяка#15.12.2014 12:12
+
+1
-
edit
 

Кенгуру

втянувшийся

Кенгуру>> Ну и что, что тяжёлых? МКС - 500 тонн весит. Там всё тяжёлое. Привыкайте.
Бяка> Раз на вес наплевать, то проще вывести сферу на орбиту, собрав на земле.

Я не хочу обсуждать тему создания ракеты с головным обтекателем в сорок метров в диаметре. Это без меня, пожалуйста. И лучше в другой теме.

Бяка> Бяка>> Кроме того - хотите улучшить качество сварки - надо куда то подевать кислород и азот.
Кенгуру>> В ролике сварка трением происходит в обычной атмосфере.
Бяка> Сварка трением не применяется на больших конструкциях. Невозможно.

Применяется. Ангара сваривается трением. Вот, почитайте на досуге:

Кенгуру>> В чём именно заключается "работа с сегментами"? Уложить их на стапель космонавты могут и без манипуляторов.
Бяка> В перемещении и позиционировании.
Бяка> Космонавты вовсе не атланты, чтобы точно позиционировать такие тяжёлые конструкции. Силы инерции никуда не деваются в невесомости.

Может быть вы сначала поинтересуетесь сколько весят треугольники, а уже потом решите можно их перетащить без манипулятора или нельзя?

Бяка> И задача была - без выхода космонавтов в открытый космос.

Никто и не собирается туда выходить.

Бяка> Бяка>> Обыкновенная электронно-лучевая сварка.
Кенгуру>> Для неё вроде нужен вакуум? Внутри станции удобнее сваривать в атмосфере.
Бяка> Нужен. Внутри станции сваривать хуже.

Параметров не один, а много. По такому параметру как прочности шва - её должно быть достаточно. Нам не нужен самый лучший в мире шов. А по такому параметру как удобство космонавтов - в воздухе сваривать значительно удобнее. А именно от космонавтов зависит то, как быстро будет сварена Сфера.

Кенгуру>> Можно ролик или картинку как это выглядит?
Бяка> Шаровые резервуары? Или их монтаж?
Бяка> Или Вы не знаете, что такое двояковыпуклая кривизна?

Кенгуру - смелое. Не боится признаваться, что чего-то не знает.
   
EU Кенгуру #15.12.2014 13:59  @Бяка#15.12.2014 12:21
+
-
edit
 

Кенгуру

втянувшийся

Бяка> Технологи, тогда, на Т-34, с этой задачей не справились. Околосварочная зона оказалась ослабленой.

Потому, что в процессе сварки из неё выгорали нужные вещества. А в материале шва эти вещества были с избытком, чтобы учитывать, что их часть выгорит.

Бяка> Модуль совсем не нужен.
Бяка> Привези сегменты и собирай сферу манипуляторами, прямо в открытом космосе.

Так спроектируйте такие манипуляторы, тогда и обсудим. Те, которые на МКС, для этого не предназначены.
   
RU Zenitchik #15.12.2014 14:46  @Кенгуру#15.12.2014 13:59
+
+2
-
edit
 

Zenitchik

втянувшийся

Кенгуру> Потому, что в процессе сварки из неё выгорали нужные вещества. А в материале шва эти вещества были с избытком, чтобы учитывать, что их часть выгорит.

Совсем не так. Дело в том, что каждая точка зоны термического влияния подвергается своей собственной кривой температуры. Это всё равно что термообработка. Собственно, в некоторых случаях после сварки термообработку назначают, для устранения подобных эффектов.
Разрыв по зоне термического влияния - это совсем не новость, и за характеристики ЗТВ тоже отвечает сварщик (т.е. технолог сварочного производства, конечно).

Вакуум. Обосновываю:
Необходима защита сварочной ванны от кислорода. Существует три варианта это сделать:
1. Создание вокруг сварочной ванны защитной атмосферы (обычно аргон);
2. Использование флюса, который плавится и покрывает сварочную ванну слоем шлака (обмазка плавящегося электрода или насыпанный на стык слой флюса);
3. Вакуум.
Использовать флюс в невесомости трудно. Значит остаются два варианта: защитный газ или вакуум.
Вакуум в космосе дешевле, чем любой газ.

>Минус вакуума в том, что на откачку воздуха из модуля тратится время и энергия. Бессмысленное затягивание проекта никому не нужно.

Плюс вакуума - он существует в отсеке до его заполнения воздухом.
Если Вам интересно, каким образом защищали от кислорода сварочную ванну при сварке Т-34, я готов ответить: применялась сварка под флюсом и сварка покрытым электродом.
   
EU Кенгуру #15.12.2014 15:38  @Zenitchik#15.12.2014 14:46
+
-
edit
 

Кенгуру

втянувшийся

Zenitchik> Необходима защита сварочной ванны от кислорода. Существует три варианта это сделать:

В ролике выше, при сварке трением, вращающаяся головка так сильно прижата к свариваемым сегментам, что металл из под неё выдавливается. Понятно, что никакого воздуха там нет.

Zenitchik> Плюс вакуума - он существует в отсеке до его заполнения воздухом.

Вообще-то отсеки ещё на Земле заполняются воздухом. Собрать всю Сферу можно без разгерметизации.

За исключением негабаритных треугольников. Из них два с иллюминаторами, через которые Сфера будет освещаться солнечным светом направленным через зеркало; и от двух и более с люками. Всего от четырёх. Если можно сделать люки и иллюминаторы достаточно плоскими, чтобы пролезли через уплотнители, то можно собрать и вообще без разгерметизации.
   
EU Кенгуру #15.12.2014 15:53
+
-
edit
 

Кенгуру

втянувшийся

Расчёт параметров космической станции Сфера

Расчёт параметров космической станции Сфера

Подробно с проектом Сфера можно ознакомиться в блоге Сферы и на форуме НК. Данные для расчёта берутся такие: атмосферное давление стандартное - 0.1 МПа, земная сила тяжести - 9.8 м/сек2, плотность и предел прочности материала АМг-6 можно посмотреть по ссылке. Они даны для температуры в 20 градусов, что надо учитывать, и пределы прочности там разные, поэтому взят меньший - 275 МПа. Считаем, что сфера - это цельная сферическая оболочка равной толщины, сваренная в космосе из привезённых с Земли сегментов. // Дальше — traintospace.narod.ru
 

По ссылке вставляете в таблицу параметры Сферы которую вы хотите собрать и нажимаете кнопку "Рассчитать". Внизу будет показан расчёт на разрыв Сферы внутренним давлением воздуха, расчёт различных параметров, вплоть до сколько потребуется космических кораблей для вывода треугольников на орбиту.

Тут мне давно нужна помощь специалиста по космическому материаловедению, который бы помог выбрать материал для Сферы, сказал бы какой у него предел прочности, и подсказал бы какой выбрать запас прочности. От запаса прочности зависит размер Сферы. Например, для данных по-умолчанию, если запас - 5, то Сфера будет в 20 метров в диаметре, а если запас - 1.5, то 40 метров в диаметре. При запусках всех треугольников одними и теми же двумя Протонами.
   
RU Zenitchik #15.12.2014 16:06  @Кенгуру#15.12.2014 15:53
+
+1
-
edit
 

Zenitchik

втянувшийся

Ну, если трение с перемешиванием, то почему бы и нет. Это процесс новый и я лично с ним дела не имел. Если пересекусь со своим товарищем, который писал на диплом НИР по этому способу сварки, то спрошу, но честно говоря, вряд ли.

Кенгуру> Тут мне давно нужна помощь специалиста по космическому материаловедению, который бы помог выбрать материал для Сферы, сказал бы какой у него предел прочности, и подсказал бы какой выбрать запас прочности. От запаса прочности зависит размер Сферы. Например, для данных по-умолчанию, если запас - 5, то Сфера будет в 20 метров в диаметре, а если запас - 1.5, то 40 метров в диаметре. При запусках всех треугольников одними и теми же двумя Протонами.

Запас прочности - по меньшей мере трёхкратный. Это просто закон природы. У всего, от чего зависит жизнь человека, - даже у малярного помоста - должен быть трёхкратный запас прочности. В некоторых особо ответственных конструкциях вводят 5-6-кратный запас.

Относительно материалов, мне трудно судить. Я лично любою алюминий-литиевые сплавы. У них наибольшая удельная прочность. Но вообще, их не любят за едкий литий на поверхности. Так или иначе, я высказываюсь за сплавы

Марочник металлов: Алюминий 1420

Марочник металлов: Алюминий 1420, xимические свойства, механические и физические, зарубежные аналоги марки // metallicheckiy-portal.ru
 

и

Алюминий АМг6

Марочник металлов: Алюминий АМг6, xимические свойства, механические и физические, зарубежные аналоги марки // metallicheckiy-portal.ru
 

Как говорится, на выбор.

Хорошо бы, чтобы высказался кто-нибудь знакомый с титановыми сплавами.
   
+
+2
-
edit
 

_B1_

опытный

Я, наверно, сейчас покажу себя конченым дауном, но все же...
Зачем?

Нет, против гигантских тонкостенных (тонкостенных ли!?, кстати) сфер я ничего не имею. И сферы, и цилиндры - всякие нужны и важны, тут двух мнений быть не может.
Зачем варить в атмосфере?
На земле как только не извращаются для того чтобы от воздействия воздуха избавиться. А в вакууме даже делать ничего не надо. Сферы и цилиндры - достаточно простая геометрия чтобы работу с ней можно было легко автоматизировать. Ставлю бутер с колбасой - этот техпроцесс вообще можно обустроить так, чтобы космонавты любовались на него через иллюминатор, потягивая чаек и поглядывая на контрольные приборы.

К слову о тонкостенности.
Сферическая оболочка диаметром 100м с избыточным внутренним давлением 0,8 атм из алюминия (условный предел прочности 150МПа, чтоб запас был поболе) имела бы толщину стенки 13мм (не такая уж тонкая стенка, но для современных технологий сварки не проблема) и полную массу 1100 тонн. Это 55 пусков "Протона" по 20 тонн элементов + буксир. А если организовать изготовление сегментов прям наверху - и того меньше, но это будет чуть посложнее ага.
Если взять сталь с пределом прочности 500 (средне-хорошая с запасом) - получается 4мм, 990 тонн и 49 протонов.
   34.034.0
Это сообщение редактировалось 15.12.2014 в 19:32
+
+2
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Zenitchik> Запас прочности - по меньшей мере трёхкратный. Это просто закон природы. У всего, от чего зависит жизнь человека, - даже у малярного помоста - должен быть трёхкратный запас прочности. В некоторых особо ответственных конструкциях вводят 5-6-кратный запас.

По памяти, нам на сопроматной части введения в МСС говорили о стандартно 5-кратном (если речь не об авиационной, космической и ракетной технике - где иногда можно и за пределом упругости работать), а в строительстве и пр. иногда до 8-10.
Строители еще любили в советские времена оперировать "коэффициентом самостраховки" порядка двойки, иногда называя его ЯХСС - "я хочу спать спокойно" :F
   28.028.0
RU Fakir #15.12.2014 19:18  @Кенгуру#14.12.2014 23:43
+
+1
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Fakir>> ...и масло выдувает нахрен в открытый космос :)
Кенгуру> Да. Также как у автомобиля тратится масло, также и здесь.

Потери несравнимы. Под таким перепадом давлений масло должно очень нехило лететь, серьёзной такой струёй.
Собственно вы можете даже поупражняться в физике - задаться разумным коэффициентом вязкости, и посчитать параметры такого вытекания для размера стального листа и правдоподобной величины масляного зазора, и оценить скорость вытекания и расход. Формулу для плоского течения выведете по аналогии с формулой Пуазейля - только не для цилиндрической трубы, а для широкой плоской.

Кенгуру> Оно для того и нужно, чтобы обеспечить беспроблемное выдвигание наружу очередного треугольника.

Беспроблемность сомнительна, даже если наплевать на расход масла :) Кстати, и потери воздуха неизбежны. Вакуумплотное соединение вообще не такая простая штука.
Вообще задачка выдвигания ну оооочень нетривиальна :) Потому как с одной стороны уплотнение должно быть достаточно эластичным, чтобы обеспечивать герметичность, с другой - его не должно давлением "выворачивать наружу". Что влечёт за собой как минимум большую толщину (резиновые вакуумные шланги видели? толстенные такие, в руку, при просвете диаметров в сантиметр), т.е. увеличивают трение. И прижимать придётся, и давлением на каких-то участках будет сжимать дополнительно... не, эт тот еще мрак. Даже с вазелином со смазкой :)


Но самое главное - что предложено решать весьма сомнительным способом неактуальную задачу.

Мало того что, как справедливо указали, для сварки глупо не использовать даровой высокий вакуум - на земле за него люди платить готовы, лишь бы электронным пучком варить, а ведь получение приличного вакуума в значительных объёмах не халява. Зачем тут ручная работа в атмосфере - непонятно совершенно. Никаких плюсов помимо минусов не видно, + куча геморроя.

И сама сферическая большая конструкция тоже непонятно кому и зачем нужна хоть когда-нибудь, а тем более в обозримом будущем. Для станции с центробежной тяжестью - форма неоптимальная.
   28.028.0

_B1_

опытный

Zenitchik>> Запас прочности - по меньшей мере трёхкратный...
Fakir> Строители еще любили в советские времена оперировать "коэффициентом самостраховки" порядка двойки, иногда называя его ЯХСС - "я хочу спать спокойно" :F

Емнип, для РКТ 1,5 вполне себе норма =) Но и цена соответствующая.
На самом деле можно/нужно оценить какие именно проблемы грозят конструкции и отсюда плясать.
От повреждения силовой оболочки массивным медленным объектом изнутри вполне себе поможет метр многослойной композитной/пористой изоляции. Она же тепло придержит. Впрочем - от умеренно тяжелого объекта. Просто у защитного слоя будет определенный предел гасимых энергии и импульса, а так же ограничение на нагрузку на мидель "атакующего" объекта.
Снаружи от высокоскоростных частиц нужно делать что-то посложнее, тут моя мысль пасует.
Сосредоточенных ощутимых нагрузок данная конструкция испытывать не должна, так что делать её жесткой нет никакой необходимости - внутренним давлением вполне себе удержится форма.

Другое дело, что в уравнении для напряжения тонкостенной оболочки с двумя радиусами изгиба небольшое локальное изменение формы поверхности может привести (особенно при больших диаметрах) к ооочень сильному увеличению радиуса изгиба и, как следствие, росту напряжений. Посему допуск на отклонение формы (обеспечиваемый технологически) и коэффициент запаса должны достаточно жестко увязываться друг с другом.

Вообще, такой вот глобус наоборот с искусственной экосистемой представляет собой очень интересную задачку с точки зрения и прочности, и энергетического/теплового баланса, и вообще есть чего посчитать. Кстати, сильную искусственную гравитацию нельзя создавать, по крайней мере в сфере со стенкой постоянной толщины - на экваторе напруги прибавится и просто от вращения, да и вся начинка начнет к экватору сползать со всеми вытекающими - так что подобную конструкцию исключительно по давлению наддува оценивать более чем легкомысленно.
   34.034.0
+
-
edit
 

Zenitchik

втянувшийся

Вообще, конечно, из способов сварки плавлением лучший вариант - электронный луч. А если в распоряжении вакуум высочайшего, недостижимого на Земле качества - грех этим не пользоваться.
Но сварка трением с перемешиванием тоже достойна рассмотрения.

>метр многослойной композитной/пористой изоляции
Может, пеноалюминий? Его можно варить во вспененном состоянии трением с перемешиванием.
   
1 2 3 4 5 6 7 11

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru