УСТРОЙСТВО КОСМИЧЕСКОГО КОРАБЛЯ
Космический корабль напоминает подводную лодку: здесь и там экипаж вынужден жить в герметической кабине, полностью изолированной от внешней среды. Состав, давление, температура и влажность воздуха внутри кабины будут регулироваться специальным аппаратом. Но преимуществом космического корабля по сравнению с подводной лодкой явится меньшая разница между давлением внутри кабины и снаружи. А чем меньше эта разница, тем тоньше могут быть стенки корпуса.
Для отопления и освещения кабины корабля можно использовать солнечные лучи. Обшивка корабля, подобно земной атмосфере, задерживает пронизывающие межпланетное пространство ультрафиолетовые лучи Солнца, которые в больших количествах вредны для человеческого организма. Для лучшей защиты при столкнрвениях с метеорными телами обшивку корабля целесообразно делать многослойной.
Конструкция космического корабля зависит от его назначения. Корабль для посадки на Луну окажется во многом не похож на корабль, предназначенный для полёта вокруг неё; корабль для полёта на Марс должен быть построен иначе, чем корабль, отправляющийся на Венеру; ракетный корабль на термохимическом топливе будет существенно отличаться от атомного корабля.
Космический корабль на термохимическом топливе, предназначенный для перелёта на искусственный спутник, будет представлять собой многоступенчатую ракету размерами с дирижабль. При старте такая ракета должна весить несколько сот тонн, а её полезный груз примерно в сто раз меньше. Плотно примыкающие друг к другу ступени будут заключены в обтекаемый корпус для лучшего преодоления сопротивления воздуха при полёте в атмосфере. Сравнительно небольшая кабина для экипажа и кабина для остального полезного груза разместятся, повидимому, в носовой части корабля. Так как экипажу придётся провести на борту такого корабля лишь непродолжительное время (меньше часа), отпадёт необходимость в сложном оборудовании, которым будут оснащены межпланетные корабли, предназначенные для длительного полёта. Управление полётом и все измерения будут осуществляться автоматически.
Отработавшие ступени ракеты можно будет спускать обратно на Землю либо на парашюте, либо с помощью выдвижных крыльев, превращающих ступень в планёр.
Рассмотрим ещё один вариант космического корабля (см. рис. 8, в центре, на стр. 24—25). Корабль отправится с искусственного спутника в полёт вокруг Луны для продолжительного обследования её поверхности без посадки. Выполнив задание, он вернётся прямо на Землю. Как видим, этот корабль состоит в основном из двух спаренных ракет с тремя парами цилиндрических баков, наполненных горючим и окислителем, и двух космических планёров с выдвижными крыльями, предназначенных для спуска на поверхность Земли. Корабль не нуждается в обтекаемой обшивке, так как старт производится за пределами атмосферы.
Такой корабль будет полностью построен и испытан на Земле, а затем переброшен на межпланетную станцию в разобранном виде. Отдельными партиями туда доставят топливо, снаряжение, запасы продовольствия и кислорода для дыхания.
После того как корабль соберут на межпланетной станции, он отправится дальше в мировое пространство.
Горючее и окислитель будут поступать в двигатель из центральных цилиндрических баков, которые представляют собой основные кабины космического корабля, временно залитые топливом. Они опорожняются спустя несколько минут с момента взлёта. Временно экипаж располагается в менее удобной кабине планёра.
Достаточно открыть небольшой кран, соединяющий баки с безвоздушным пространством, чтобы остатки топлива мгновенно улетучились. Затем баки-кабины наполняются воздухом, и экипаж переходит в них из планёра; здесь астронавты проведут всё остальное время полёта.
Подлетев к Луне, корабль превращается в её искусственный спутник. Для этого используются горючее и окислитель, находящиеся в задних боковых баках. После использования топлива баки отцепляются. Когда на —
Ступит время возвращения н включат двигатель. Топливо для этой цели хранится в передних боковых баках. Перед погружением в земную атмосферу экипаж пересаживается в космические планёры, которые отцепляются от остальной части корабля, продолжающей кружить вокруг Земли. Планёр входит в атмосферу Земли и, маневрируя выдвижными крыльями, снижается.
Землю, астронавты снова
Рис. 6. Создание искусственной тяжести на космическом корабле.
При полёте с выключенным двигателем люди и предметы на корабле будут невесомы. Это представляет большие неудобства. Конструкторам, возможно, придётся создать на борту корабля искусственную тяжесть.
Икам силу тяжести.
Корабль, изображённый на рис. 8, построен как раз по этому принципу. Две его составные части, взлетающие как одно целое, затем отделяются друг от друга, оставаясь, однако, связанными тросами, и при помощи небольших ракетных двигателей приводятся в круговое движение вокруг общего центра тяжести (рис. 6). После того как будет достигнута требуемая скорость вращения, двигатели выключаются и движение продолжается по инерции. Возникающая при этом центробежная сила, согласно идее Циолковского, должна заменить путешестве
Источник
Космос космический корабль устройство корабля
Звездолет и его конструкция.
Параметры двигателей звездолета.
Большинство из вас не верит в межзвездные полеты. Хотя бы потому, что для подьема средней ракеты на орбиту нужно 75 тонн топлива. Придется развенчать эти ваши предрассудки, потому что корабль, который я предлагаю поднять на орбиту и запустить к ближайшей звезде от Солнца, будет весить минимум 450 тонн. Это на порядок выше того, что вы посылаете сейчас. И на два порядка улучшен дизайн и внутреннее устройство корабля.
Энергетическая основа корабля – это мини-АЭС размером с небольшую комнату. Достаточно защищенная, чтобы можно было жить поблизости. Мощностью 25 МВатт/час
Также аккумулятор энергии космического масштаба, или плазменный двигатель, питаемый от АЭС. Вдобавок для устранения перегрузок в энергии несколько элекролитических батарей для питания самых необходимых служб корабля. И я вам докажу, что этого достаточно. Кстати, Мини-АЭС или ядерный реактор питает(нагревает) плазменный двигатель, с плазменного двигателя прибором МГД(магнитный гидро-динамический генератор)( http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%B0%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80)
энергия снимается и отправляется прямо на питание турбин и дюз корабля. А именно – на разгон и торможение во время полета. Нагретая плазменная установка способна давать миллиарды киловатт энергии в час. Это больше, чем дают 10 земных электростанций, вот вам и выход из тупикового энергокризиса космонавтики. А подьем с Земли осуществляется не путем выброса топлива, а системой турбореактивных двигателей, суммарный импульс которых легко выводит корабль на орбиту. Для подьема на орбиту топливо не используется.
Чтобы не быть голословным, опишу параметры двигателей. Корабля и параметры Энергетики корабля.
Дюзы(реактивные турбины) для подьема корабля смело могут использоваться от самолетов МИГ-27Б, СУ-25 или, что более важно, реактивные дюзы производства Роскосмос или Боинг. Одна такая турбина имеет тягу(8тонн), значит для подьема корабля массой 450 тонн нужно (56) таких турбин. Забыл сказать, что турбины специально предназначены для корабля. И их отличительной способностью является также разворачиваться в противоположную или любую другую сторону, превращаться из прямоточных турбин в толкательные. Это вам любой инженер нарисует.
Для каждой из таких турбин нужна энергия (2 МВатт). То есть для общего взлета нужна энергия 112МВт. А мы имеем Энергию АЭС(25МВатт) и неограниченную энергию плазменного движка. Призапуске и нагревании плазменного движка мы получаем искомую энергию 112МВт. Вот и развенчались ваши мифы… Это и для всех многотонников подходит, в будущем без этого не обойтись.
Теперь получите. Энергетически перелет возможен и желателен. Теперь рассмотрим параметры межзвездного полета.
Параметры межзвездного полета.
Расстояние 4 световых года(4 парсека) – условно.
Масса корабля – 450 тонн.
Масса топлива – 200 тонн(сжиженный газ водород)
Остальная масса корабля – 250 тонн.
Высота – 40 метров.
Обшивка – мощнее чем у Шаттлов.
Рабочие детали полета :
- Разгон до световой скорости
- Разгон до 4х световых
- Полет на 4х световых
- Торможение до световой скорости
- Торможение до нуля.
По математическим подсчетам на полет до Альфа-Центавра уйдет1 год.
Ускорение корабля при этом должно равняться 7 G , для его сглаживания на корабле присутствует местная гравитация. Это во избежание физических перегрузок команды.
Местная гравитация корабля.
Было бы глупо говорить,
что корабль имеет настоящую местную гравитацию. Скорее, ее имитацию, и на это есть масса причин.
1.Люди так привыкли.
2. Так легче есть, пить и справлять нужду.
3.Так легче испытывать нагрузку для тонуса мышц.
4. Так легче иметь рабочую обстановку полета, применять обычные развлечения.
5. Так легче правильно сформировать параметры сна и отдыха для команды.
Для целей этого полета предлагаются магнитные полы с магнитным полем, и костюмаы астронавтов, включающие элементы железа и дающие полезную нагрузку. Правильно рассчитать параметры – и местная гравитация готова. Готов даже участие в испытаниях принимать.
Сложности при постройке звездолета.
Естественно. На этот Проект не предусмотрено пока специальное финансирование, его можно будет получить после соответствующей рекламной кампании по всему миру, не только в России. Желающие отзовутся, отбоя не будет. Проведение рекламной компании нужно поручить именно специалистам по космосу. Чтобы они правильно осветили Проект. Можно и мне.
Материальную базу и заводы вряд ли надо перестраивать и переделывать. Мы давно научились делать компьютеры. Шкафы-купе. Кислородные установки и жидкостно-ракетные двигатели. Теперь придется освоить все остальное плюс ионную установку выброса толкающего топлива.
Мало кому из высоких физиков или государственных лиц вообще представляется возможной идея межзвездных полетов. Таких людей надо не допускать к Проекту и держать от него подальше. Как вредных.
Параметры и службы корабля.
Поначалу надо сказать, что космические корабли должны быть удобны и приятны для нахождения в них, что обязывает оборудовать их внутренности пластиком, шумоизоляцией, вентиляцией с поддержанием уровня кислорода, система поддержания давления в отсеках, шкафами-купе и гармонично выписанными рабочими местами, за которыми пилоты будут чувствовать себя комфортно. Естественно мп3-плеерами, дисковыми или другими плеерами по вкусу.
Далее на корабле должны быть все необходимые службы для проживания, то есть спортзал, медпункт, актовый зал, баня, сауна, химчистка и стирка, кухня и склады провианта, склады для техинвентаря, теплицы по возможности и даже библиотека или тека дисков для просмотра и прослушки. Думаете это все много места занимает ? Отнюдь.
На корабле должен быть зал для собраний команды или актовый зал, ангар для скутеров и шаттлов, склад оборудования, артотдел для целей защиты от астероидов и разбития нужных астероидов на орбите полета, пригодится обсерватория и ,естественно, помещения для работы навигаторов, радистов, Бортовой компьютер и доступ к нему капитана, должны быть само собой двигатели и установка слежения за их работой, машинное отделение и комфортные ме c та для работы в нем. Думаете, очень много места занимает ? Зависит от целей полета.
Обеспечение электропитания. Должна быть установка питания и резервное питание, ну в общем, полный компот. Баня, сауна, прачечная, теплицы, даже зимний сад.
Корпус должен быть герметичен, крепок, иметь обтекаемую и аэродинамическую форму, возможности для маневрирования в полета.
Дополнительные данные о корабле.
Лептонные теплицы . Система жизнеобеспечения корабля.
Этим для нас занимается целый институт, их технологии по выращиванию космических растений и обеспечению пространства кислородом – здесь.
A Здесь о МИНИ –АЭС.
Это тоже все достигнуто.
Двигатель, способный легко доставить корабль массой 200-500 тонн к ближайшим звездам, это конечно не двигатель внутреннего сгорания. Такие в это время уже не используются. Двигатель само собой имеет питание(топливо) выходную массу енергии (отдачу, в киловаттах, амперах, вольтах или % к мощности предыдущих «аналогов»)
Как ни крути на данном современном этапе более всего подходит ядерное топливо. Запаса сырья одного такого двигателя в пределах комнаты хватает на 7-8 лет(иногда на 20 лет), двигатель может снабжать микрорайон, крупный завод, поселок, космический корабль… МИНИ-АЭС сейчас выпускают Россия, Япония, США. Описание смотрите в других статьях.
Функцию электробатарей или конденсаторов для плазменного двигателя выполняет именно ядерный.
Двигатель должен давать выходную мощность(сейчас мощность МИНИ-АЭС от 200Киловатт/час до 25 Мегаватт/час) Вторая цифра вполне подходит.
Где достать МИНИ-АЭС для космического корабля.
Выбор большой США, Россия, Япония.. Пройдемся по всем производителям, посмотрим, что они имеют.
В ближайшие 5 лет США начнут выпускать миниатюрные атомные электростанции, обеспечивающие электричеством около 20 000 домов. Миниатюрные атомные реакторы будут «монолитны» (их невозможно будет разобрать на составные компоненты), в них будет использоваться радиоактивное топливо, которое невозможно будет задействовать для изготовления ядерного оружия. В дополнении к этому они будут заключены в прочный корпус и закопаны в землю непосредственно возле энергопотребителя. Размеры мини-реактора будут составлять только несколько метров, что сделает возможным их транспортировку на грузовом автомобиле. Заправляться топливом мини-АЭС будут раз в 7-10 лет. Срок безопасной эксплуатации — 50 лет. Разработчики мини-АЭС преследуют цель снизить стоимость электроэнергии до 10 центов за 1 ватт.
Американская правительственная лаборатория, занимающаяся разработкой и производством мини АЭС, уже получила 10 заказов. В числе заказчиков в основном значатся энергетические компании. В ближайшее время, по заявлениям сотрудников этой лаборатории, в числе заказчиков появятся некоторые развивающиеся страны. Безусловно, разработка мини-АЭС преследует и политические цели. Тот, кто владеет ресурсами и энергией, тот правит миром.
Японцы пытаются опередить США в разработке мини-АЭС. В частности корпорация Toshiba анонсировала микро-реактор на 200 киловатт, разработанный с целью обеспечения электроэнергией небольшого количества домов, в течение длительного промежутка времени. Опытная японская мини-АЭС способна обеспечить одно здание электроэнергией на 40 лет.
Японские специалисты в настоящее время разрабатывают по правительственному заказу миниатюрный ядерный реактор, который в перспективе может быть использовать для электроснабжения жилых домов и даже колоний на других планетах. И если вторая сфера применения остается скорее фантастикой, то мини-АЭС в подвале многоэтажного дома может стать реальностью уже достаточно скоро.
Разрабатываемый реактор Rapid-L при высоте 6 м и ширине 2 м, способен вырабатывать до 200 кВт электричества, чего достаточно для питания офисного небоскреба или жилого дома. По словам Мицуру Камбе (Mitsuru Kambe), возглавляющего группу исследователей в Центральном исследовательском институте электроэнергетики (CRIEPI), в будущем реакторы типа Rapid-L получат широкое распространение просто потому, что большие АЭС будет трудно построить из-за нехватки места для их размещения. Мини- реакторы также могут использоваться для компенсации пиковых нагрузок в крупных городских зонах, таких как Токийский залив.
Принцип работы Rapid-L традиционен, однако вместо углеродных стержней, используемых в больших реакторах для регулирования интенсивности распада урана, в мини-реакторе используется жидкий литий-6 — изотоп лития, лучше других поглощающий нейтроны, — сообщает «Компьютерра». Внутри реактора имеются трубки, заполненные инертным газом. Над трубками располагаются емкости с литием-6. При повышении температуры металл расширяется и спускается вниз по трубкам, поглощая нейтроны и замедляя реакцию. То есть, литий-6 действует как «жидкий стержень», естественно, что в этом случае нужда в сложном механическом приводе для спуска и подъема твердых стержней отпадает. Рабочая температура Rapid-L составляет 530°С, а охлаждение осуществляется жидким натрием. Реактор, по утверждению разработчиков, полностью безопасен, однако убедить жителей «ядерного» дома в безопасности реактора в подвале будет не так-то просто.
Источник