Проект станции-сферы с центрифугой, собираемой и свариваемой в космосе

[m-s Gelezniak]

SFN пишет:

yalexk пишет:
Мудрые китайцы делают такие игрушки - http://mamazin.com.ua/779-huiletoys-mjach-transformer-volshebnaja-sfera.html
Из 14 см шарика - 32 см сфера.
Может, каркас делать подобный, а потом "закрывать дыры".

вот древнее фото одного такого купола. Хотите увидеть что будет дальше?

Что мучaтся, "обычнaя"  двухслойнaя нaдувнушкa с зполнением межслойного зaзорa чем то цементирующим. A я бы водой зaлил. Но Кенгa сейчaс упрётся нa своём. Чем мне и симпотизирует   .

[Кубик]

m-s Gelezniak пишет:
Но Кенгa сейчaс упрётся нa своём. Чем мне и симпатизирует

Да, его проекты более-менее обоснованы, а главное - в принципе реализуемы, чего не скажешь о некоторых, мягко говоря, фантазёрах. Надо ли их продвигать - это уж не нам решать.

[yalexk]

Все таки собирать сферу целиком в космоме нерационально. Либо всю (если невелика), либо крупные сегменты в сложенном виде выводить уместнее. И главная проблема - стыковки + кабели - упростится.Заполнение же "дыр" - чем угодно. И легко обновляется. Сам же каркас можно делать весьма долговечным.
//

[SFN]

m-s Gelezniak пишет:

SFN пишет:

yalexk пишет:
Мудрые китайцы делают такие игрушки - Из 14 см шарика - 32 см сфера.
Может, каркас делать подобный, а потом "закрывать дыры".

вот древнее фото одного такого купола. Хотите увидеть что будет дальше?

Что мучaтся, "обычнaя"    двухслойнaя нaдувнушкa с зполнением межслойного зaзорa чем то цементирующим. A я бы водой зaлил. Но Кенгa сейчaс упрётся нa своём. Чем мне и симпотизирует    .

Мудрый китаец Хоберман (или у китайцев читается как Оберман?) для НАСА насочинял много трансформирумых конструкций    .

Отечественные надувнушки с отвержением -> http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum10/topic13698/?PAGEN_1=9

[m-s Gelezniak]

Кубик пишет:

m-s Gelezniak пишет:
Но Кенгa сейчaс упрётся нa своём. Чем мне и симпатизирует

Да, его проекты более-менее обоснованы, а главное - в принципе реализуемы, чего не скажешь о некоторых, мягко говоря, фантазёрах. Надо ли их продвигать - это уж не нам решать.

В них нет ничего нового. 60-80 годa. Tогдa генерили много с рaзной степенью прорaботки. A нaшa Кенгa это теоретизирующий Элон    . Отечественного рзливa.
 

[m-s Gelezniak]

SFN пишет:

m-s Gelezniak пишет:

SFN пишет:

yalexk пишет:
Мудрые китайцы делают такие игрушки - Из 14 см шарика - 32 см сфера.
Может, каркас делать подобный, а потом "закрывать дыры".

вот древнее фото одного такого купола. Хотите увидеть что будет дальше?

Что мучaтся, "обычнaя" двухслойнaя нaдувнушкa с зполнением межслойного зaзорa чем то цементирующим. A я бы водой зaлил. Но Кенгa сейчaс упрётся нa своём. Чем мне и симпотизирует .

Мудрый китаец Хоберман (или у китайцев читается как Оберман?) для НАСА насочинял много трансформирумых конструкций    .

Рaзворот кaркaсa - прекрaсно. A  дaльше проблемы.

[SFN]

m-s Gelezniak пишет:

SFN пишет:

m-s Gelezniak пишет:

SFN пишет:

yalexk пишет:
Мудрые китайцы делают такие игрушки - Из 14 см шарика - 32 см сфера.
Может, каркас делать подобный, а потом "закрывать дыры".

вот древнее фото одного такого купола. Хотите увидеть что будет дальше?

Что мучaтся, "обычнaя" двухслойнaя нaдувнушкa с зполнением межслойного зaзорa чем то цементирующим. A я бы водой зaлил. Но Кенгa сейчaс упрётся нa своём. Чем мне и симпотизирует .

Мудрый китаец Хоберман (или у китайцев читается как Оберман?) для НАСА насочинял много трансформирумых конструкций    .

Рaзворот кaркaсa - прекрaсно. A дaльше проблемы.

Дальше в каждом узле по замку. Треугольники в замки и сваривать.

[m-s Gelezniak]

SFN пишет:
Дальше в каждом узле по замку. Треугольники в замки и сваривать.

Что мешaет у треуголного сегментa иметь крaевые рёбрa жескости?

[Кенгуру]

Генератор сфер

SFN пишет:
Кенгуру! А не могли бы Вы поделиться программой по расчету сферы?

Написал небольшую программу. Получилось правда не очень. Потому, что я забыл алгоритм по которому строятся треугольники по точкам. Потому, что это было в середине нулевых, и уже не помню. Но помню, что там была какая-то хитрость. В общем если мне кто-нибудь напомнит, могу сделать лучше. А пока то, что получилось. http://rusfolder.com/38394930

Нажмите там на Calc и дождитесь когда вершины равномерно раздвинутся и остановятся. Нажмите на Stop и программа соединить точки линиями, создавая треугольники. Если нажать на Stop слишком рано, в треугольниках будут дыры и наложения, это значит сфера недоитерировалась. В результатах пишется на сколько процентов самая длинная грань длиннее самой короткой. Чем меньше значение - тем треугольники одинаковей. Сфера с одним и тем же числом вершин может генерироваться по-разному и поэтому это значение может меняться. Тут наверное только экспериментально можно найти оптимальный вариант. Также оно зависит от самого числа вершин. В общем можно поиграться подбирая сферы по-оптимальнее. Управление экраном - левой кнопкой мыши и роликом.

Опция Tech info показывает самую длинную и самую короткую грани. Обычно самая длинная расположена так, что если слегка подвинуть некоторые близкие к ней вершины, то можно её немного сократить.

Результаты выводятся в виде двух списков: первый - список координат вершин, второй, где по три цифры - это номера вершин которые надо соединить чтобы получился треугольник. Расчёт ведётся в 64-битных числах.

[Кенгуру]

m-s Gelezniak пишет:
Что мешaет у треуголного сегментa иметь крaевые рёбрa жескости?

См. конструкцию сегмента в анимированной картинке: http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/messages/forum15/topic13853/message1135219/#message1135219

См. также конструкцию замков в анимированной картинке: http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/messages/forum15/topic13853/message1135724/#message1135724

[Кенгуру]

SmartLion пишет:
Допустим поворотная головка защёлкивается один раз активатором, таким образом необходимо иметь только один электродвигатель, который будет двигать туда-сюда зазоры.

Ещё вариант - если поворот головки будет осуществляться как поворот барабана в револьвере при нажатии на спусковой крючок. То есть когда головка доходит до максимума - она поворачивается на 90 градусов. Если надо повернуть её ещё раз на 90 градусов, то немного затягиваем её назад и опять высовываем на максимум. Тогда можно будет не только собирать, но и разбирать треугольники, если что-то пошло не так.

С остальным - согласен. Немного утомился с генератором сфер. Отдохну немного и возьмусь за замки.

SmartLion пишет:
Кстати, как планируется производить электродвигатели в космосе?

Электродвигатели планируется снимать после сборки сферы и использовать повторно.
Всё равно после того как сфера заварена толку от ни хуже никакого. А если нужно повысить надёжность, можно изнутри заменить их на заклёпки или вообще проварить изнутри каркас сферы.

[m-s Gelezniak]

Кенгуру пишет:

m-s Gelezniak пишет:
Что мешaет у треуголного сегментa иметь крaевые рёбрa жескости?

См. конструкцию сегмента в анимированной картинке: http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/messages/forum15/topic13853/message1135219/#message1135219

См. также конструкцию замков в анимированной картинке: http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/messages/forum15/topic13853/message1135724/#message1135724

  A что с темперaтурной деформaцией будем делaть?

[yalexk]

Мне вот нравится принцип упаковки складных стаканчиков. Его еще не пробовали применить для больших обечаек?
Мне кажется, легче в сборке, чем навивать из рулона. Для диаметров до 10-15м пойдет.

//

[Кенгуру]

Конструкция замка треугольного сегмента в виде анимированной картинки

На скорую руку. Пока без поворота головки. Передаточное отношение - 25. Можно добавить ещё одну-две ступени в редуктор и тогда оно увеличится до 125 или 625 соответственно. Количество зубьев - 6 и 30.

http://ic.pics.livejournal.com/zampotehkenguru/66593454/1863/1863_original.gif

Знаю, что не очень хорошо делить корпус на две части, но так конструкцию лучше видно.

SmartLion пишет:
Таким образом каждый треугольник будет иметь минимум три механических замка с активаторами, три электрических двигателя с редукторами и датчиками положения, один разъем (предполагаем, что робот подключается, выдаёт ток прямо на двигатель и снимает показания с датчиков, выставляет нужное положение и отключается) и небольшое количество проводов.

Теперь необходимо посчитать мощность двигателя, который будет способен выставлять зазоры с требуемой точностью. Ещё неплохо бы объяснить как головка поворачивается и прижимается без электрического двигателя. Ну а потом можно будет прикинуть массу всего замка.

Да, давайте посчитаем мощность и прикинем массу.

[Кенгуру]

m-s Gelezniak пишет:
A что с темперaтурной деформaцией будем делaть?

Недопускать. Закрывать треугольники экранно-вакуумной теплоизоляцией

[H8H]

Спасибо, Кенгуру. Интересная идея.
Но, я хоть и не механик, но у меня просматривается появление некоторых проблем у этой конструкции.

1. Ось центрифуги должна устойчиво и жестко сохранять свое пространственное положение от радиальных колебаний. Для этого все её вращающиеся части периметра должны быть сбалансированы очень хорошо, что очень трудно соблюдать в реальных условиях. По любым причинам, возможно, придеться внутри перемещать грузы или даже перемещение космонавтов может приводить к разбалансировке, и у оси начнет появляться "люфт" не желательной амплитуды. Как его регулировать внутри замкнутой сферы?
Поэтому, я за центрифугу в безвоздушном пространстве, где для балансировки можно использовать радиальные противовесы 4-8 штук, с автоматически регулируемыми радиусами их вращения относительно оси.

2. Длительному инерционному вращению центрифуги будет мешать сопротивление воздуха внутри сферы. Поэтому для его сохранения будут необходимы внешние энергетические двигатели. А это усложняет конструкцию.

Ну есть и другие, более общие проблемы. Надеюсь вы поняли, что я хотел сказать.
Вообще, у меня есть свое видение, каким я представляю подобное звездное поселение, появится настроение - набросаю эскиз.

[Кенгуру]

H8H пишет:
1. Ось центрифуги должна устойчиво и жестко сохранять свое пространственное положение от радиальных колебаний.

H8H пишет:
у оси начнет появляться "люфт"

Наоборот. Люфт опасен именно когда ось центрифуги жёстко закреплена на сфере. Тогда все колебания центрифуги будут по оси передаваться на сферу, её начнёт болтать и расфигачит всю. Поэтому никаких жёстких креплений там быть не должно, всё только мягко, на амортизаторах, которые бы смещали ось центрифуги в некоторых пределах, совмещая её с естественной осью вращения центрифуги.

Про гашение дисбаланса центрифуги мы уже выше обсуждали - перекачка воды из бака в бак если её будет достаточно. Электродомкраты под тяжёлыми баками с хлореллой или другим оборудованием. Про перемещение космонавтов я считал выше, что оно слабо влияет на баланс центрифуги.

H8H пишет:
2. Длительному инерционному вращению центрифуги будет мешать сопротивление воздуха внутри сферы. Поэтому для его сохранения будут необходимы внешние энергетические двигатели.

Я об этом писал в первом постинге. Почему никто не читает?
 Сопротивление воздуха слабое, так как воздух движется по касательной к поверхности.

[SFN]

Кенгуру пишет:
 Генератор сфер

SFN пишет:
Кенгуру! А не могли бы Вы поделиться программой по расчету сферы?

Написал небольшую программу. Получилось правда не очень. Потому, что я забыл алгоритм по которому строятся треугольники по точкам. Потому, что это было в середине нулевых, и уже не помню. Но помню, что там была какая-то хитрость. В общем если мне кто-нибудь напомнит, могу сделать лучше. А пока то, что получилось. http://rusfolder.com/38394930

Нажмите там на Calc и дождитесь когда вершины равномерно раздвинутся и остановятся. Нажмите на Stop и программа соединить точки линиями, создавая треугольники. Если нажать на Stop слишком рано, в треугольниках будут дыры и наложения, это значит сфера недоитерировалась. В результатах пишется на сколько процентов самая длинная грань длиннее самой короткой. Чем меньше значение - тем треугольники одинаковей. Сфера с одним и тем же числом вершин может генерироваться по-разному и поэтому это значение может меняться. Тут наверное только экспериментально можно найти оптимальный вариант. Также оно зависит от самого числа вершин. В общем можно поиграться подбирая сферы по-оптимальнее. Управление экраном - левой кнопкой мыши и роликом.

Опция Tech info показывает самую длинную и самую короткую грани. Обычно самая длинная расположена так, что если слегка подвинуть некоторые близкие к ней вершины, то можно её немного сократить.

Результаты выводятся в виде двух списков: первый - список координат вершин, второй, где по три цифры - это номера вершин которые надо соединить чтобы получился треугольник. Расчёт ведётся в 64-битных числах.

Программа это хорошо. Правда экзешник у меня на машинке не работает    Если отвлечься от моего постороннего интереса к геодезичексим куполам и сферам с произвольным количеством вершин, а поискать существующие регулярные решения, то можно найти решение на 500 труегольников.
Изделие будет состоять из 252 вершин (замков) 5 типов, 750 ребер (сварных швов) 9 типов и 500 граней (треугольников) 7 типов

[Кенгуру]

Сравнение Сферы и железных бочек Марса-500
 
 Посмотрел фильм про Марс 500.
 
 
 
 Тут любопытно то, что у них там в начале внештатная ситуация, когда вырубилось электричество, стало темно и стало нечем дышать. ... Просто на Сфере которая освещается Солнцем по солнечным трубам ( http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/messages/forum15/topic13853/message1138148/#message1138148 ) свет вырубиться не может. Ведь не может же вырубиться Солнце. А поскольку воздух регенирирует зелёная водоросль хлорелла освещаемая Солнцем, то и регенерация воздуха - тоже вырубиться не может. В этом принципиальное превосходство сферы над традиционной космической техникой.
 
 Другое преимущество - свежие продукты. В Марсе-500 они едят какую-то зелень. Откуда она там? Неоткуда. Чтобы выращивать зелень нужно много пространства, то есть нужна сфера. Так, что на Марсе-500 - извольте есть консервы и тюбики.
 
 Третье преимущество - на Марсе-500 космонавты живут фактически в капсульном отеле. Потому, что нет места. А в Сфере можно иметь большую удобную личную квартиру. Такую которую многие на Земле не могут себе позволить.
 
 А невесомость принесёт ещё кучу неудобств, как то необходимость постоянно заниматься спортом в сочетании с невозможностью нормально помыться, и космический цирк, когда всё летает.
 
 В общем концепция Сферы выглядит однозначно выигрышнее по сравнению с нынешней концепцией железных бочек. Хватит диогенить. Нашей космонавтике пора вылезать из железной бочки.
 

SFN пишет:
Изделие будет состоять из 252 вершин (замков) 5 типов, 750 ребер (сварных швов) 9 типов и 500 граней (треугольников) 7 типов

А какие координаты вершин?

[SFN]

Вывод координат пока не сделал.    
Вот еще одно решение. Использует только 3 типа трегольников.
272 замка 6 типов, 810 сварных швов 9 типов и 540 треугольников 3 типов