Valhalla  
вернуться   Valhalla > Тематические форумы > Наука
Регистрация



Для отправления сообщений необходима Регистрация
 
опции темы
старый 22.11.2011, 09:54   #21
Member
 
аватар для vsevolodson
 
Регистрация: 11.2011
Проживание: Boreal
Сообщений: 898
Репутация: 10 | 3
По умолчанию

Кстати, очевидно, что основой каркаса конструкции должны быть такие материалы как вектран или арамид (кевлар). Они не очень сильно различаются по плотности (1,4-1,44) и прочности (2,5-3,5 ГПа).

Можно разделить тор на 8/12/16/24/32 цилиндрических сегментов, чтобы было проще подсчитать...
старый 22.11.2011, 10:01   #22
Xan
Moderator
 
аватар для Xan
 
Регистрация: 01.2001
Проживание: Alma-Ata
Возраст: 71
Сообщений: 1.554
Репутация: 27 | 6
По умолчанию

Цитата:
Schrödinger посмотреть сообщение
доступность и достаток - это и есть 'как'
[смотрит в перевёрнутый бинокль]


Цитата:
vsevolodson посмотреть сообщение
Вы это товарищам из НАСА говорите, что прикидывали идею стэнфордского тора, ага?
У меня нет времени ковыряться в их сайте.
Моя оценка массы этой конструкции = три миллиона тонн, а не сто тысяч.
Разница заметная?
Привет верующим в НАСА!!!

Цитата:
vsevolodson посмотреть сообщение
очевидно, что основой каркаса конструкции должны быть такие материалы как вектран или арамид
Ага, ага!
И углеволокно!!!
Его на кометах - как грязи!!!
старый 22.11.2011, 12:55   #23
Member
 
аватар для vsevolodson
 
Регистрация: 11.2011
Проживание: Boreal
Сообщений: 898
Репутация: 10 | 3
По умолчанию

Цитата:
Xan посмотреть сообщение
Моя оценка массы этой конструкции = три миллиона тонн, а не сто тысяч. Разница заметная?
Вы считали дюраль и давление 100КПа заместо 50-80.
Разницы при отсутствии силы тяжести - нету, хоть сто тысяч тонн, хоть миллион. Масса конструкции имеет значение только при перелёте, что раз в тыщу лет. Но там - немного другая история.

Цитата:
Xan посмотреть сообщение
Ага, ага! И углеволокно!!! Его на кометах - как грязи!!!
А это вообще к чему?

Добавлено спустя 2 часа 23 минуты:

Конструкция тороидального бублика должна быть каркасная, а не цельная. Во-первых. А во-вторых, материалами должны быть полимеры и силикатная керамика. Керамика армируется этим самым вектраном либо кевларом. Плюс герметизирующая плёнка снаружи. Возможно лучше делать несколько таких слоёв.

Так что, Xan, ваш топорный рассчёт "цельнометаллического дирижабля" - не годится совершенно. Вечером может быть попробую обсчитать. Времени не хватает.

Цитата:
Xan посмотреть сообщение
Обычно принимаемый запас прочности для зданий - 5 раз, для самолётов 10 раз. Космическая станция - это что? Мне кажется, самолёт.
По ссылкам на оригинальные рассчёты НАСА вы можете прочесть, что они почему-то в качестве запаса прочности берут величину 1,5, а не 5-10 раз. Однако у них техника летает получше при этом почему-то.
__________________
Homo homini lupus est

Последний раз редактировалось vsevolodson: 22.11.2011 в 12:42.
старый 22.11.2011, 17:51   #24
Xan
Moderator
 
аватар для Xan
 
Регистрация: 01.2001
Проживание: Alma-Ata
Возраст: 71
Сообщений: 1.554
Репутация: 27 | 6
По умолчанию

Цитата:
vsevolodson посмотреть сообщение
А это вообще к чему?
Посмотрел на потолок, а там на полке у меня бобины с угленитками стоят. Совершенно случайно!
Прочностью 4.275 ГPa.

Цитата:
vsevolodson посмотреть сообщение
Времени не хватает.
Нисколько в этом не сомневаюсь!!!

Цитата:
vsevolodson посмотреть сообщение
в качестве запаса прочности берут величину 1,5
Ну, я взял прочность дюраля 160 МРа. Это для лонжерона лопасти вертолёта.
старый 22.11.2011, 23:06   #25
Member
 
аватар для vsevolodson
 
Регистрация: 11.2011
Проживание: Boreal
Сообщений: 898
Репутация: 10 | 3
По умолчанию

Бублик радиусами R=750м, r=250м поделил на 12 цилиндров (сегментов).
Каждый цилиндр имеет длину от 259 до 518 м (так как торцы скошены), радиус тот же - 250м).
При средней толщине стенки силовой конструкции 1 см и давлении газа 0,7 бар получил следующие напряжения: 0,875 ГПа - поперечное и 1,75 ГПа - продольное.
При средней плотности материала конструкции 2т на кубометр масса конструкции - 146000 тонн. "Вертикальная" нагрузка (т.е. нагрузка на "дно") составляет q~8,25 тонн на метр (с учётом меньшего значения искусственной гравитации и её уменьшения по "высоте").

http://works.tarefer.ru/82/100275/index.html
старый 22.11.2011, 23:29   #26
Senior Member
 
аватар для Svrgh
 
Регистрация: 01.2008
Проживание: Delayed flight .................... to Fakarawa
Сообщений: 8.203
Записей в дневнике: 24
Репутация: 44 | 11
По умолчанию

Цитата:
vsevolodson посмотреть сообщение
находится в 40-100 раз дальше от Солнца, чем Земля - кол-во солнечной энергии в поясе Койпера незначительно и использовать её не удастстя (т.е. темно и холодно) - так как темно и холодно,
Цитата:
vsevolodson посмотреть сообщение
Бублик радиусами R=750м, r=250м поделил на 12 цилиндров (сегментов).
Вы что тут, космическую тюрьму будущего проектируете? Космический централ- сектора и зоны,....темно и холодно...брр

А где гулять?
старый 23.11.2011, 06:52   #27
Member
 
аватар для vsevolodson
 
Регистрация: 11.2011
Проживание: Boreal
Сообщений: 898
Репутация: 10 | 3
По умолчанию

по кругу длиной 6,2 км хватить погулять?
старый 26.11.2011, 16:20   #28
Xan
Moderator
 
аватар для Xan
 
Регистрация: 01.2001
Проживание: Alma-Ata
Возраст: 71
Сообщений: 1.554
Репутация: 27 | 6
По умолчанию

Распрямляем тор в цилиндр длиной 3.14 * 1500 метров и диаметром 500.
Эта труба имеет поверхность:

3.14 * 1500 * 3.14 * 500 = 7400000 м2

Мотаем силовую оболочку карбоновыми нитками под оптимальным углом.
Прочность ниток делим на запас прочности и умножаем на косинус угла:

4.275 / 1.5 * 0.894 = 2.548 ГПа

Это проектная прочность стенки из ниток.
Отношение толщины стенки к радиусу трубы должно быть равно отношению давления к прочности:

x / 250 = 0.07 МПа / 2.548 ГПа
x = 250 * 0.07 / 2548 = 0.00687 метра

Умножаем толщину на плотность материала и получаем поверхностную плотность:

y = 0.00687 * 1770 = 12.16 кг/м2

Умножаем площадь на поверхностную плотность:

m = 7400000 * 12.16 = 90000000 кг = 90 тысяч тонн

По той цене, по которой нитки сейчас продают, это получится 6350 мегабаксов.
Так как цена любого продукта это зарплата + налоги, то легко увидеть, что на производство ниток требуется порядка 50000 человеколет, 1000 человекожизней.
3 миллиона тонн алюминия (проката) стоят более 10000 мегабаксов. Даже если съэкономить на прочности, всё равно сравнимо с нитками.

Получается, что только в изготовлении материала будут участвовать десятки тысяч человек в течение нескольких лет.
Всё равно как участвовать: или стоять непосредственно у печей, или делать роботов, которые потом будут стоять у печей.

И это чтоб потом там счастливо жило 20 человек.

Хи-хи!!!
vsevolodson сказал(а) спасибо.
старый 26.11.2011, 17:37   #29
Member
 
аватар для vsevolodson
 
Регистрация: 11.2011
Проживание: Boreal
Сообщений: 898
Репутация: 10 | 3
По умолчанию

Время пребывания на одной и той же планетозимали я оценивал - порядка тысяч лет. За это время можно построить новый обитаемый отсек. Но, в любом случае, спасибо за пример расчёта. Теперь посмотрим, как можно сие дело упростить.
старый 26.11.2011, 19:54   #30
Xan
Moderator
 
аватар для Xan
 
Регистрация: 01.2001
Проживание: Alma-Ata
Возраст: 71
Сообщений: 1.554
Репутация: 27 | 6
По умолчанию

Цитата:
vsevolodson посмотреть сообщение
Время пребывания на одной и той же планетозимали я оценивал - порядка тысяч лет.
1. Сколько процентов людей живут в зданиях, построенных сто и более лет назад?
2. Насколько изменилась техника всего за сто лет?
3. Насколько изменились интересы людей за сто лет?
Тысяча лет — какой-то совершенно нереальный срок для планирования. Разве что генетически изменить людей, чтоб они застыли и не развивались.


Цитата:
vsevolodson посмотреть сообщение
Но, в любом случае, спасибо за пример расчёта.
По насавским ссылкам формулы несколько другие, результаты могут отличаться, но не принципиально, возможно, на десяток процентов.
Но их сто тысяч тонн — это, получается, совсем на пределе, с самым прочным материалом, на пределе прочности и надёжности.
старый 27.11.2011, 09:34   #31
Member
 
аватар для vsevolodson
 
Регистрация: 11.2011
Проживание: Boreal
Сообщений: 898
Репутация: 10 | 3
По умолчанию

Цитата:
Xan посмотреть сообщение
1. Сколько процентов людей живут в зданиях, построенных сто и более лет назад?
Здания подвержены разрушающему действию земной гравитации, сейсмическим кол****иям, а также разрушающему действию атмосферы и воды. И несмотря на это у нас есть хорошо сохранившиеся постройки возрастом несколько тысяч лет. Поэтому в качестве предела срока обитаемого отсека я взял время порядка нескольких тысяч лет, считая что больше - не проживёт ни одна конструкция, даже с учётом постоянного ремонта.
Цитата:
Xan посмотреть сообщение
2. Насколько изменилась техника всего за сто лет?
А вот это спекуляции. В небольших обществах вряд ли что изменится и за 1000 лет. Хотя новые технологии и наработки возникнут неизбежно, как только колония за пределами Земли будет создана.
Цитата:
Xan посмотреть сообщение
По насавским ссылкам формулы несколько другие, результаты могут отличаться, но не принципиально, возможно, на десяток процентов. Но их сто тысяч тонн — это, получается, совсем на пределе, с самым прочным материалом, на пределе прочности и надёжности.
Я же говорил - с учётом того, что колония - это не космический корабль (толкать никуда не надо), а также того, что гравитации почти совсем нет, получаем, что масса обитаемого отсека не важна. Пусть будет мегатонна, пусть бублик будет строить проще и легче. Для целей перелёта между планетозималями обитаемый отсек может быть совсем тонкостенный - он используется как бак для водорода для ядрёных двигателей наподобие РД-0410. Затем, после перелёта, по мере заселения отсека он упрочнаяется дополнительным слоем каркаса и керамики. И не надо целиком делать из углеволокна.

Кстати, я тут подумал - вместо тора с дыркой в центре лучше эдакое "колесо с диском", т.е. никакого провала внутрь в центре нет. Фигура описывается всё теми же тороидальными радиусами (н/п r=R=500м). Заменяя дырку в центре на две поверхности круглой формы (R=500м, расстояние между стенками = 1000м) можно сэкономить на бесполезной площади, убрав в "долине" обитаемого отсека "потолок".

По моим соображениям колония выглядит как 2-хкилометровое "колесо обозрения", а собственно вращающийся обитаемый отсек служит также заодно и радиатором и массивной газовой турбиной.
старый 28.11.2011, 13:36   #32
Member
 
аватар для vsevolodson
 
Регистрация: 11.2011
Проживание: Boreal
Сообщений: 898
Репутация: 10 | 3
По умолчанию

Цитата:
Xan посмотреть сообщение
Получается, что только в изготовлении материала будут участвовать десятки тысяч человек в течение нескольких лет. Всё равно как участвовать: или стоять непосредственно у печей, или делать роботов, которые потом будут стоять у печей. И это чтоб потом там счастливо жило 20 человек. Хи-хи!!!
Что приходит на ум... Не стоит пытаться при развёртывании колонии сразу замахиваться на прекрасную горную долину, так как на это понадобятся тысячи лет работы. Заместо этого - расширять колонию строительством небольших тороидально-дисковых (без дырки) отсеков. К примеру, начать с размера R=40 r=40м (затраты зависят от размера кубически, поэтому это будет примерно в 2000 раз проще/дешевле/быстрее, чем в рассчётах Xana).

Не прекрасная горная долина, но уже хотя бы какой-то овражек с ручейком

Каждый новый обитаемый отсек позволяет увеличивать популяцию людей, а значит, каждый следующий обитаемый отсек может быть бОльшего размера.


PS
Или ещё один вариант - навешивать на общую ось вращения множество небольших "гандол" - обитаемых отсеков. Изначально должно быть хотя бы 3-4 "кабинки", на расстоянии порядка сотен метров от точки крепления. Вероятно, такая схема будет похожа опять же на гигантское колесо обозрения.

Последний раз редактировалось vsevolodson: 28.11.2011 в 13:23.
старый 28.11.2011, 21:26   #33
Senior Member
 
аватар для Svrgh
 
Регистрация: 01.2008
Проживание: Delayed flight .................... to Fakarawa
Сообщений: 8.203
Записей в дневнике: 24
Репутация: 44 | 11
По умолчанию

vsevolodson,природа делает так: совершенно разные типы животных соседствуют в одних и тех же условиях: Жираф и гепард к примеру в саваннах Африки а также какие нибудь лемминги.

точно так же, нельзя унифицировать тип и внешний вид космических искусственных сооружений.
Я считаю строить надо так: надувать в космосе пластичные и быстроотвердевающие мыльные пузыри огромных размеров из спец-эпоксидных смол. это очень недорого - под небольшим давлением будет достигнута сферическая форма, эпоксидка схватится и будет амортизировать под микроударами частиц космической пыли.

Внутри надуть еще пузырь и засеять газоном. В центре сферы повесить яркую лампу и выключать на ночь свет.

Шарики-сферы соединить меж дусобой гибкими тоннельными переходами длиной по 20 км чтобы со стороны, в целом это всё выглядело в форме гигантской молекулы алмаза или еще чего нибудь устойчивого.
это супер-проект!!! я уже вижу крутящийся обитаемый тетраэдроидный сферический обьект. из ста сфер

да, пузырь внутри сферы вращается независимо - пространство между ними заполнено низкотрениевым инертным гелием
Alland, vsevolodson и Schrödinger сказали спасибо.
__________________
.
Sing for me..
старый 28.11.2011, 22:20   #34
Member
 
аватар для vsevolodson
 
Регистрация: 11.2011
Проживание: Boreal
Сообщений: 898
Репутация: 10 | 3
По умолчанию


Прочности плёночек, Svrgh, боюсь не хватит, чтобы удержать тяжесть газонов с жирафами и гепардами. А ещё гелий очень дорог. Скапливается только в гравиямах (вроде Юпитера и тп, оттуда надо ещё доставать). Утекает через любые микроскопические щели со свистом и радостью.
старый 30.11.2011, 14:44   #35
Member
 
аватар для vsevolodson
 
Регистрация: 11.2011
Проживание: Boreal
Сообщений: 898
Репутация: 10 | 3
По умолчанию

Цитата:
Xan посмотреть сообщение
Мотаем силовую оболочку карбоновыми нитками под оптимальным углом.
Цитата:
Xan посмотреть сообщение
3 миллиона тонн алюминия (проката) стоят более 10000 мегабаксов. Даже если съэкономить на прочности, всё равно сравнимо с нитками.
Кстати, вместо углеволокна лучше кремнезёмное стекловолокно. Оно на порядки дешевле и проще в изготовлении, а в прочности почти совсем не уступает углеволокну. Плотность лишь ненамного выше - 2,5 тонн на кубометр. Если делать композитный материал из силикатной керамики и силикатного стекловолокна, то получаем что для строительства используется лишь обычные каменюки, которых в Солнечной Системе девать уже некуда.

Цитата:
Xan посмотреть сообщение
И это чтоб потом там счастливо жило 20 человек.
Во-первых не 20, а от 20 до 30 человек. Вы забываете о том, что это элементарная единица колонии, своеобразная бригада/община/семья, где старейшие занимаются интенсивным обучением и воспитанием нарождающихся личинок, а остальные - собственно делами своей станции с обитаемым(и) отсеком/отсеками. 20-30 семей объединяются в эдакий клан общей численностью от 400 до 900 человек. Этот клан уже защищён от неизбежного вымирания вследствие генетического инбридинга и может распределять функции между отдельными группами - одна занимается наработкой дейтерия, другая - изготовлением строительных материалов и т.д. Далее, кланы могут объединяться в колонии-поселения численностью 8000-27000 человек (эквивалентно небольшому городку по количеству). Поселение - это уже верхняя граница. Большего количества народу минимальная планетозималь (порядка считанных километров в поперечнике) не сможет долгое время прокормить.
старый 30.11.2011, 16:44   #36
Xan
Moderator
 
аватар для Xan
 
Регистрация: 01.2001
Проживание: Alma-Ata
Возраст: 71
Сообщений: 1.554
Репутация: 27 | 6
По умолчанию

Цитата:
vsevolodson посмотреть сообщение
Кстати, вместо углеволокна лучше кремнезёмное стекловолокно.
У стекла есть неприятная особенность -- в нём любят образовываться трещины. Особенно, если оно напряжено на разрыв.
Ну, если расчитывать на тысячи лет!!!

Цитата:
Xan посмотреть сообщение
эквивалентно небольшому городку по количеству
[на автомате] Цыгане наркотой барыжить будут!
старый 30.11.2011, 16:49   #37
Member
 
аватар для vsevolodson
 
Регистрация: 11.2011
Проживание: Boreal
Сообщений: 898
Репутация: 10 | 3
По умолчанию

Цитата:
Xan посмотреть сообщение
У стекла есть неприятная особенность -- в нём любят образовываться трещины. Особенно, если оно напряжено на разрыв.
Трещины будут образовываться при предельном растяжении в 2,5-5,9 ГПа. Не намного меньше, чем у углеродного волокна.
старый 30.11.2011, 16:55   #38
Senior Member
 
аватар для Alland
 
Регистрация: 03.2007
Проживание: Wotan's Reich
Сообщений: 13.283
Записей в дневнике: 3
Репутация: 50 | 16
По умолчанию

Цитата:
Xan посмотреть сообщение
Цыгане наркотой барыжить будут!
Не будут.Где-то там, в одном из отсеков, будет встроена печь № 5 имени Мартина Бормана.
старый 30.11.2011, 17:29   #39
Xan
Moderator
 
аватар для Xan
 
Регистрация: 01.2001
Проживание: Alma-Ata
Возраст: 71
Сообщений: 1.554
Репутация: 27 | 6
По умолчанию

Цитата:
vsevolodson посмотреть сообщение
Трещины будут образовываться при предельном растяжении в 2,5-5,9 ГПа.
Не так.
Стекло склонно к раскристаллизации и образованию трещин "на ровном месте". Даже без напряжения.
Эта проблема, в частности, возникала/обсуждалась в применении к волоконно-оптической связи.
Разные стёкла проделывают это с самой разной скоростью.
Хотя, наверное, в стеклопластике, где множество волокон, это и несущественно.
Ну, если стекло варит специалист!
старый 30.11.2011, 18:31   #40
Member
 
аватар для vsevolodson
 
Регистрация: 11.2011
Проживание: Boreal
Сообщений: 898
Репутация: 10 | 3
По умолчанию

Цитата:
Xan посмотреть сообщение
Стекло склонно к раскристаллизации
Стекло - не кристалл. Это аморфное агрегатное состояние.
Svrgh сказал(а) спасибо.
Sponsored Links
Для отправления сообщений необходима Регистрация

опции темы

Похожие темы для: Зачем и как осваивать космос
Тема Автор Разделы & Форумы Ответов Последнее сообщение
Суть язычества. На... зачем? Ingwar Язычество 141 12.11.2011 12:07
Норвегия предложила России вместе осваивать Баренцево море Reporter' Новости 0 30.01.2007 21:34
Зачем нам парламентаризм? salus populi Всемирная история, политика 17 01.01.2007 16:26
Зачем Эарвен Литература 40 08.05.2004 01:36


На правах рекламы:
реклама

Часовой пояс в формате GMT +3. Сейчас: 17:20


valhalla.ulver.com RSS2 sitemap
При перепечатке материалов активная ссылка на ulver.com обязательна.
vBulletin® Copyright ©2000 - 2022, Jelsoft Enterprises Ltd.