Искусственная гравитация

[нейромантик]

К стати, а почему не использовать не тор или цилиндр, а противовес? Т.е. нечто типа "гантели"? Равновесие в конструкции при перемещении грузов и космонавтов соблюдать будет проще.
 

[falanger]

Надо брать вот что.

http://ussrbase.narod.ru/texnika/konstryktivnie_modyli/obitaemie_modyli/matresnka/blok_type-1.html

Но есть вопрос: - Что будет творится с вестибюляркой человека обитаюшего в
таком обитаемом блоке?
А то было высказано мнение что будет "башню рвать" из-за воздействия сил  инерции на вестибюлярный аппарат...

[Balogi]

А зачем делать неподвижный стыковочный узел? Можно закрутить прибывающий корабль. Да, сложнее стыковаться, но автоматика справится. Зато станция куда проще.

Как вспомню ELITE...

[нейромантик]

Да ничего особенного. Человек не блоха, адаптируется к "оригинальной" тяжести быстро. Главное чтобы не было нагружения глаз мелькающими предметами - звёздами, Солнцем и т.п.
Правда потом будут проблемы, двигательная система привыкнит делать всё с поправкой на силу Кориолиса, а её на поверхности планет нет.

[RadioactiveRainbow]

Есть, но пренебррежимо маленькая...  :roll:

А делать диаметр побоьше, угловую скорость поменьше... тогда адаптация в обе стороны будет проще

[поверхностный]

Мой конкурсный проект

[Димитър]

Надо брать вот что.
http://ussrbase.narod.ru/texnika/konstryktivnie_modyli/obitaemie_modyli/matresnka/blok_type-1.html
Но есть вопрос: - Что будет творится с вестибюляркой человека обитаюшего в таком обитаемом блоке?

Это Вы рисовали? Два вопроса:
1. Как Вы выбрали диаметр? Почему 20 м?
2. Как такой модуль выводить в космос?

А что будет творится с вестибюляркой человека? Вот это точно неизвестно! Потому что до сых пор не проведен ни один эксперимент! Вот для этого я считаю, что ОЧЕНЬ НУЖНО запустить на ЛЕО хотя бы одна экспериментальная вращающаяся ОС.
Но она не должна быть цилиндром, а скорее два связанных модуля, вращающиеся вокруг общего центра. Так радиус вращения будет больше при меньшей массы и стоимости ОС.
Считается, что скорость вращения не должна быть больше 2 - 3 об/мин, а это означает довольно бльшой радиус для достижения 1 "же".

[Андрей Суворов]

А один же никто и не обещал. Достаточно четверти же, чтобы предотвратить вымывание кальция из костей, а для обеспечения конвекции (меньше вентиляторов - меньше шума на ОС) достаточно и одной десятой.

Ну а физкультурой заниматься всё равно придётся, хотя и в несколько меньшем объёме.

[falanger]

Это Вы рисовали? Два вопроса:
1. Как Вы выбрали диаметр? Почему 20 м?
2. Как такой модуль выводить в космос?

А что будет творится с вестибюляркой человека? Вот это точно неизвестно! Потому что до сых пор не проведен ни один эксперимент! Вот для этого я считаю, что ОЧЕНЬ НУЖНО запустить на ЛЕО хотя бы одна экспериментальная вращающаяся ОС.
Но она не должна быть цилиндром, а скорее два связанных модуля, вращающиеся вокруг общего центра. Так радиус вращения будет больше при меньшей массы и стоимости ОС.
Считается, что скорость вращения не должна быть больше 2 - 3 об/мин, а это означает довольно бльшой радиус для достижения 1 "же".

Рисовал не я а один мой знакомый дружащий с 3D, но идея моя "по мотивам" Олега Дивова, "Лучший экипаж Солнечной".
1) Диаметр в 20 метров выбран исходя из высоты потолка в жилых помещения в 2,5 м + технический промежуток 0,5 м + "осевой коридор"  2 м. Итого 20 метров диаметра.
2)  Модуль в космос выводится вместе с кораблём на котором он смонтирован.  Проект "под будущее" с налётом НФ.

[Димитър]

А один же никто и не обещал. Достаточно четверти же, чтобы предотвратить вымывание кальция из костей.

Так:
Макс ускорение - 0.25 же
Скорость вращения - 3 об/мин.
радиус вращения = 24.9 м
ОС состоится из 3 основных частей:
1. Центральный модуль: Состоит из двух частей - неподвижную и вращающуюся. На неподвижной - стыковочной узел, направленные антенны, солнечные батареи и переходный отсек (через нем космонавты переходят из КК в вращающуюся ОС). Ось вращения направлена к Солнцу.
2.Жилой модуль (ЖМ): Собственно ОС, в которой проводятся эксперименты – живут люди и возделывают оранжерея. Вращается вокруг центрального модуля. Диаметр модулей - 4.1 м, если хотим выводить их Протонами. Сборка на орбите.
3.Противовес – Компенсирует вес жилого модуля. Оба поставлены на концы несущей фермы. Если расстояние противовеса от центра вращения то же, что и у ЖМ, то и его вес должен быть тот же. Если расстояние больше – вес соответственно меньше.
На той же фермы находится зеркало, которое отражает солнечный свет в ЖМ (У него должна быть прозрачная крыша) и «лифт», который перевозит космонавтов из ЦМ в ЖМ и обратно.

Вопрос: Можно ли в противовес поставить какое-то оборудование? Оно должно быть такое, что не нуждаться в обслуживании и сможет быть полезным, находясь на расстоянии от ЖМ (порядка 40 – 80 м).

Закрутка ОС – на ЖМ и противовеса находятся небольшие ЖРД. Для достижения  скорости вращения - 3 об/мин при радиусе 24.9 м, нужна линейная скорость 7.8 м/сек. Для ЖМ массы в 20 тонн хватит 63 кг топлива при УИ в 250 сек. Еще столько на противовес.
Замечания по техническим вопросам?

[unihorn]

Кстати говоря, как в проектах ОС предлагаемых по принципу "вращающийся блок, вокруг неподвижной оси", предпологпется гериетизировать "подшипник" соединяющий "внешнюю подвижную", и "внутреннюю неподвижную" части, и насколько он, "подшипник", в принципе, будет надежным? Не начнет ли быстро течь от износа?

Все что приходит в голову, подшипники трения (не шибко надежный, имхо, в данных обстоятельствах, вариант).

Подшипники качения-же, имхо, соорудить уже не реально (врядли шарики, ролики, и т. д., могут обеспечить герметичный стык))).

Да и смазка для подшипников трения, имхо, реальная проблема для герметичности (как и, имхо, сама возможность нормальной работы смазки в данных условиях)...

Имхо, с этой точки зрения, проще схема "неподвижный, герметичный модуль (скажем цилиндр), внутри которого находится, необязательно герметичный (внешний неподвижный и так герметичен), вращающийся (скажем цилиндр поменьше) модуль". В таком случае герметичность, износостойкость, и т. д., "подшипника", не так критична, и "подшипник" будет гораздо проще и надежнее...

[RadioactiveRainbow]

Разумно.
Можно внутри вращать не доп модули, а просто клети циллиндрические.

Один недостаток у идеи - необходимость высода (постройки на орбите?) герметичного объёма большого диаметра.

[unihorn]

Допускаю это недостаток... Но, боюсь, более технически "обходимый" чем проблема "подшипника" (хотя, возможно, я просто плохо знаю, как, последний, реализуется в подобных проектах, ибо сам, сколько не думал, представить нормалную конструкцию, не смог).

К томуже, если говорит о слабых силах тяжести (уже послабление, в том числе и не для подготовленных), вполне, по этому принципу, имхо, силу тяжести, можно обеспечить и при современных диаметрах.

А если касаться орбитальных поселений, и иже с ними, то это вопрос другой...

Есть еще один вариант: вращать всю станцию (корабль). Вращать без разделения на подвижные, неподвижные части (все "подвижное"). А при стыковке и ряде маневров, останавливать, дабы, затем, снова раскрутить (если использовать, какую-нибудь, "небольшую, внутреннюю центрифугу". "гироскоп", и т. д., то возможно, можно будет сделать раскрутку без расходования рабочего тела для РД)...

Но насколько это удобно (хоть и снимает проблему постройки-вывода большого, внешнего, гермообъема), не знаю...

[RadioactiveRainbow]

При современных диаметрах, имхо, вращающуюся бочку не реализовать. В смысле - если человек в такой бочке встанет на ноги - голова у него практически в невесомости окажется
А градиент "силы тяжести" по росту астронавта хотелось бы получить поменьше.

На самом деле, мне кажется, подшипник разумных размеров сделать не так трудно. Перепад давлений всего 1 атм... Если сделать несколько контуров уплотнения с постепенным понижением давления, скажем, на 0,1..0,2 атм (10..5 контуров) - то проблема ещё больше упрощается.
Скорости там небольшие, так что можно и густую смазку применать, и обычные манжетные уплотнения...

Не, если задуматься - проблема не кажется сложной.
Хотя, конечно, необходимо на всякий пожарный предусмотреть реактивную остановку вращения (посредством двигателей на "бочкке" - чтобы исключить раскрутку оси) и аварийную герметизацию подшипников...

Вот.

P.S.
А вот трение в таком подшипнике - проблема серьёзная...
Можно ось "тормозить" до нулевой угловой скорости только на время стыковки, а после стыковки вновь раскручивать до скорости колеса.
Тогда проблема трения становится эпизодической.

[unihorn]

При современных диаметрах, имхо, вращающуюся бочку не реализовать. В смысле - если человек в такой бочке встанет на ноги - голова у него практически в невесомости окажется
А градиент "силы тяжести" по росту астронавта хотелось бы получить поменьше.

Насколько я знаю, для нормального, нормально переносимого человеком, градиента (при 1 g), такого что в ногах будет g, а на потолке будет половина g (насколько я помню, в случе 4-метрового потолка жилой части), достаточно диаметра 8 метров. Максимальный диаметр наших ОС 4 метра... т. е, для половины g, при таких параметрах, уже подходит (чеетверть g  в голве, половина в ногах, вроде тоже, вполне переносима), а можно сделать и меньше...

А вот трение в таком подшипнике - проблема серьёзная...

Вот именно, главным образом про трение, я и говорю...

Можно ось "тормозить" до нулевой угловой скорости только на время стыковки, а после стыковки вновь раскручивать до скорости колеса.
Тогда проблема трения становится эпизодической.

В этом случае, тогда именно проще, отказаться вообще, от каких-либо подшипников, и раскручивать-тормозить весь корабль. Не так удобно, но проще технически, да и, имхо, дешевле...

[RadioactiveRainbow]

В этом случае, тогда именно проще, отказаться вообще, от каких-либо подшипников, и раскручивать-тормозить весь корабль. Не так удобно, но проще технически, да и, имхо, дешевле...

Ага. Вы себе представьте массу и момент инерции бочки. Представили? А теперь представьте, сколько топлива надо потратить, чтобы её остановить. А потом ещё столько же, чтобы разогнать.

В случае с вращающейся осью - её можно хоть электродвигателями разогнать. При этом угловая скорость бочки увеличится незначительно (ввиду существенной разности момента инерции бочки и оси).
Минут 30 без существенного изменения относительной угловой скорости подшипник будет работать. После стыковки корабля тупо включается тормоз (можно обычный - типа дискового), и скорости оси и бочки выравниваются вообще без каких-либо затрат чего-либо.
А можно вообще тормозить генератором - вернём часть энергии, расходованной на раскрутку оси

[unihorn]

Ага. Вы себе представьте массу и момент инерции бочки. Представили? А теперь представьте, сколько топлива надо потратить, чтобы её остановить. А потом ещё столько же, чтобы разогнать.

В случае с вращающейся осью - её можно хоть электродвигателями разогнать.

Думаю, если использовать, для раскрутки, внутреннюю центрифугу, то можно обойтись и без топлива (или другого рабочено тела)... А если сделать, что-то вроде вакуумного маховика, с минимальным трением, то, думаю, и держать ее постоянно включенной не нужно (включил, выключил, и центрифуга продолжает крутится)...

Таким образом, вроде, возможно и весь корабль, электродвигателем раскручивать...

[RadioactiveRainbow]

Хм-м-м... Да, пожалуй. О маховике я не подумал.

А мне идея с осью всё равно больше нравится

[Зомби. Просто Зомби]

А можно вообще тормозить генератором - вернём часть энергии, расходованной на раскрутку оси

Это - вряд ли :wink:  :mrgreen:

[hcube]

Можно сделать не вращающийся подшипник, а вращающийся переходной отсек. Т.е. стыковка присходит к неподвижной части станции, через гермопереход переходим в осевой отсек, тот отстыковывается от неподвижной части, раскручивается и стыкуется к движущейся. Как лифт, только действие не подъем, а раскрутка.