LINEBURG


<< Пред. стр.

страница 8
(всего 11)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>

будет найдена рациональная технология его полного извлечения,
лые», которые допускают восприятие горизонтальных усилий от
масса дополнительного сырья – реголита составит 72 тыс. т. Эта
ленты, возможных несимметричностей воздействия, а также несут
величина увеличивает расход исходного сырья сравнительно не-
на себе вес размещенных на них клистронов. Установка клистро-
значительно (примерно на 5%).
нов производится также на этом заводе (на отдельной линии).
Энергозатраты на нагрев кремнезема до температуры плавле-
Конструктивная схема опор каждого типа (рис. 32) сущест-
ния и на его расплавление сравнительно невелики и составят ? 0,5
венно зависит от требований к точности положения опорной
МДж, что при сроке изготовления 2 года, требует тепловой мощ-
(верхней) части опоры по отношению к поверхности Луны. Если
ности … 11 МВт (? 2% от установленной мощности налунной
бы поверхность ЭИК'а (собственно излучающей антенны, сфор-
электростанции).
мированной из лент) была плоской в пределах зоны 20 км, то тре-
Плавление реголита может осуществляться прямо в протя-
бования к точности относительного размещения соседних опор и
женной зоне солнечной печи, либо с помощью СВЧ излучения
положение верхнего опорного ребра по высоте и по азимуту на
каждой опоре должны были бы быть крайне жесткими (составлять
111 112
сотые доли длинны волны), т.е. при принятой длине волны ? = 5,2 ворота «Т»-образной опоры. Наиболее очевидным требованием
см – ошибки по высоте должны быть не более долей миллиметра. является компоновочное требование о сохранении определенного
Однако, как уже указывалось ранее, создание плоской излучаю- минимального технологического зазора между параллельными
щей поверхности практически совершенно нереально из-за «кос- лентами. Так, при допустимости зазора 10 мм на длине 220 м это
соответствует угловой ошибке разворота по азимуту ? 1 угл.с.
мического» объема «земляных» (грунтовых) работ в случае «сре-
зания» сферического сегмента реголита. Поэтому принцип посто- (!!!). В то же время ошибка по высоте даже в пределах 10 мм меж-
янного поддержания формы поверхности антенны неприемлем. В ду краями ленты может быть скомпенсирована «скруткой» пло-
связи с этим антенная поверхность приближенно будет представ- ской тонкой ленты за счет допустимых упругих деформаций.
лять собой некую «чешуйчатую» поверхность, где вертикальные При суммарном резерве массы на производстве лунного желе-
прогибы лент составят до 190 мм при шаге опор 245 м. Все опоры за для лент до 5 тыс.т и считая, что «легких» опор ? 5 млн. шт, до-
имеют одинаковую высоту над лунной поверхностью – 0,4 м. Угол пустимая масса опоры ? 0,5 кг, что вполне достаточно для реали-
же относительного наклона верхних ребер соседних опор, даже зации весьма различных вариантов конструкции, включая штам-
при размещении каждой по местному горизонту в направлении повку из тонкого листа или изогнутую трубу. В обоих случаях
восток-запад, составит величину порядка 0,2 угл.с. должен присутствовать погружаемый в грунт центральный верти-
Практически способы формирования излучающего луча, на- кальный стержень при длине заглубления ? 0,5 м. Более подробно
пример, при выпуклой антенной поверхности бортовых самолет- процесс установки опор с помощью, например, погружения их в
ных РЛС бокового обзора с фазированной решеткой уже извест- грунт под действием комбинированной вертикальной нагрузки
ны. В данном случае ситуация несколько усложняется заведомым типа подвесной «бабы» массой в несколько десятков кг с разме-
изменением формы «чешуйчатой» поверхности между утренними щенным на ней механическим вибратором (типа, например, элек-
и вечерними часами с одной стороны, и полуденными с другой, в тродвигателя с эксцентриком) будет рассмотрен в разделе завода
связи с изменением положения Солнца и, соответственно, темпе- №7. По «тяжелым» опорам допустимая масса каждой может со-
ратуры лент, их длины и прогибов. Поэтому в принятой конструк- ставлять 5 кг (общее число 50000 шт.) при массе 250 т. Реальная
ции ФАР предполагается периодическое измерение формы реаль- масса конструкции может быть сделана, по-видимому, существен-
ной поверхности и соответствующая корректировка фазы управ- но меньше.
ляющего сигнала на единичных антеннах. Это можно осуществ- Принцип заглубления в грунт аналогичен «легкой» опоре,
лять с помощью луча «опрашивающего» лазера и угловых отража- также как и требования по точности установки. Дополнительным
телей на опоре и в центре межопорного пролета ленты. Управле- усложнением является необходимость перед передачей опоры в
ние же фазой СВЧ излучения для осуществления бокового откло- налунный монтаж ЭИК'а, вмонтировать в тяжелую опору генера-
нения оси луча от вертикали при наведении на подвижные центры тор задающего сигнала. В данном предложении приняты достав-
ректенны или КПО производится по сигналам рассогласования от ляемые с Земли клистроны мощностью по 5 кВт в излучении, 6
радиомаяка, расположенного в центре ректенны и КПО соответст- кВт по питанию постоянным током при напряжении 10 кВ, массой
венно. На данном уровне проработки обоснования длины волны по 1 кг и установочными габаритами d 250 мм и ? = 500 мм. Кроме
маяков, а также количества их и размещения на ЭИК'е приемных того, на опоре размещаются быстроразъемные соединения силово-
антенн не проводилось. го кабеля d ? 4 мм и волноводов. Пример эксплуатации ФАР
Таким образом, при разработке реальной конструкции опор мощностью в 20 МВт дан в [25].
для антенной поверхности принят прагматический принцип – соз- Определить массу производственного оборудования затруд-
дать некую поверхность, а затем ее измерять и вносить необходи- нительно. По аналогии с материалоемкостью прокатного оборудо-
мые поправки в формирование луча с использованием фазовраща- вания (2 млн.т в год при массе 20000 т) примем Мобор ? 50 т (с за-
телей ФАР. Это снижает требования к допустимым ошибкам ко- пасом) при мощности электропитания 100 кВт.
ординат при размещении опор, ошибок по высоте и по углам раз-
113 114
Завод №7 обеспечивает монтаж энергоизлучающего комплек- но включающего другие, гораздо более сложные и трудоемкие
са ЛЭС. По существу он завершает операцию по созданию налун- операции, будет, естественно, значительно больше. Особую про-
ной части ЛЭС (проблемы создания наземной приемной антенны – блему представляет процесс установки опор под ленты, а также
ректенны, а также создание и выведение на ГСО космического укладка кабелей и волноводов. Во-первых опор много ( > 4 млн.
радиоотражателя не рассмотрены). шт.), во-вторых установка должна обеспечивать горизонтальность
Фактически завод №7 представляет собой парк, состоящий из их опорных поверхностей. Она, по-видимому, будет достаточно
самоходных монтажных аппаратов (луноходов) и склад готовых к трудоемкой (независимо от того, будет ли она автоматизирована
монтажу изделий. Управление луноходами осуществляется дис- полностью, или частично)
танционно по радиокомандам из диспетчерского пункта с помо- Как уже упоминалось, опоры предполагаются двух типов, ус-
щью персонала (операторов), либо из кабины лунохода-комбайна. ловно называемых:
Перед началом монтажа ЭИК'а с поверхности рабочей пло- «легкими» – на которые передается только вертикальное уси-
щадки (d 20 км) производится уборка крупных камней и, если не- лие от веса ленты в пролете;
обходимо, засыпка отдельных мелких кратеров с помощью буль- «тяжелые» – не которые действует не только вес ленты, но
также вес клистрона (масса безбаллонного клистрона 1 кг, вес ?
дозеров. Производится установка краевых и центральных опор,
направляющих движение монтажного лунохода-комбайна, лазе- 0,16 кг). Более важным является увеличение массы «тяжелых»
ров. Затем на поверхность Луны устанавливаются «холостые» опор, связанное не только с необходимостью увеличения жестко-
(«легкие») опоры для лент, опоры с клистронами и участками сти стенки опоры для закрепления клистрона. «Тяжелая» опора
волноводов. Проводится прокладка кабельных линий от централь- также должна обеспечивать жесткую фиксацию верхнего ее эле-
ной электростанции к опорам антенных лент. Целесообразно рас- мента при появлении возможных горизонтальных усилий со сто-
смотреть также возможность совмещения установки опор с раз- роны ленты при термоциклах (день-ночь), приводящих ночью к
моткой и установкой лент. уменьшению длины, соответственно снижению провисания ленты,
Все технологические операции монтажа сегодня предусмот- увеличения натяга и появлению дополнительных горизонтальных
реть практически невозможно. Рассмотрим лишь некоторые ос- усилий на опоры.
новные операции. В качестве примера рассмотрим размотку лент Еще более серьезными доводами для увеличения массы кон-
и оценим потребное количество (парк) луноходов. струкции «тяжелой» опоры является то, что она включает также
При допустимой скорости луноходов ? 10 км/ч и общей длине массы быстроразъемных электрических соединений (типа штеке-
всех лент 650 тыс. км сам процесс размотки всех лент даже с од- ра) с электрокабелем питания клистрона высоковольтным посто-
ного лунохода при 30-ти ниточной схеме занял бы всего ? 35 мес., янным током (– 6 кВт при – 10 кВ на клистрон), а также разъем-
ных соединений для подключения участков волноводов разводки
если бы работы проводились не только в лунный день, но и но-
чью. Это, в принципе, вполне возможно, т.к. луноход может ис- опорного СВЧ сигнала задающей частоты (? 5,7 ГГц, сечение вол-
пользовать для движения автономное электропитание от бортовых новода 2?3 см). «Тяжелые» опоры с электроразъемами и волно-
ЭХГ, с запасом рабочего тела – криогенных Н2 и О2, полученных водными разъемами, подключаемыми одновременно с установкой
после электролиза буферной воды в течении лунного дня на цен- самой опоры на лунную поверхность, предусматривают и нивели-
трализованной электростанции на основе СБ. При использовании ровку ее верхней кромки по местному горизонту в направлении
же параллельно 5-ти луноходов, обслуживающих ранее завод №1 «восток-запад».
по добыче сырья и к моменту начала монтажа освободившихся, Таким образом, несмотря на то, что количество тяжелых опор
продолжительность процесса собственно размотки лент сократи- почти в 700 раз меньше «легких», затраты времени на их общий
лась бы вообще до 20 суток. монтаж в связи с большим числом технологических операций (ко-
Однако продолжительность реального монтажа, состоящего ординатная привязка и установка, ориентирование, подключение
не только из скоростной механической размотки «шлейфов» лент, кабелей и волноводов) могут оказаться наиболее критичным эле-
115 116
ментом при оценке суммарной продолжительности монтажа кабеля – 25 км, напряжении 10 кВ и полной мощности 270 МВт эл
ЭИК'а. масса алюминиевых линий составила бы при плотности тока 5
А/мм2 360 т. С учетом разводки 600 поперечных линий, требую-
В связи с этим, не исключено, что весь монтаж придется вести
щих ? 280 т Al, общая масса кабелей (без изоляции) составит ?
в 2 этапа, реализуемых последовательно:
На первом этапе с луноходов проводится прокладка ? 600 па- 650 т. Несмотря на соблазн доставки такого умеренного количест-
раллельных 16-ти километровых кабельных линий высоковольт- ва Al с Земли, по-видимому, придется все же производить алюми-
ного питания (в направлении «север-юг») на каждой из которых с ниевые кабели (или плоские ленты-шины) непосредственно на
шагом 220 м предусмотрены штекерные разъемы. Шаг кабелей ? ЛПБ, т.к. помимо самого ЭИК'а необходимо снабжать энергией и
все остальные заводы, мощность которых составляет сотни мега-
38 м. В местах штекерных разъемов кабелей устанавливаются тя-
ватт, а длина кабелей – несколько десятков, а возможно и сотен
желые опоры. Между ними либо в мелкую траншею, либо непо-
километров с учетом многоагрегатности заводов.
средственно на грунт укладываются поперечные участки волново-
Несмотря на принципиальную возможность использования в
дов 2 ? 15 м в направлении «восток-запад». На волноводах имеют-
качестве силовых тоководов как плоских лент-шин, так и много-
ся разводящие тройники с шагом ? 0,5 м, куда подключаются
жильных кабелей, применение кабелей, несмотря на большую
участки волноводов обслуживающие больший участок каждой
сложность их изготовления, предпочтительнее, поскольку допус-
ленты (2 ? 80 м) в направлении «север-юг». Оставшиеся 80 м лен-
кает размотку с бобин, установленных на луноход, и резко упро-
ты – в меридиональной «зоне ответственности» клистрона ± 110 м
щает монтаж. При этом, поскольку каждый меридиональный ка-
– питаются от гибких полосковых линий.
бель (линия «север-юг»), обслуживающий всего ? 80 клистронов,
На втором этапе проводится установка «легких опор, укладка
общей мощностью по питанию ? 0,5 МВт и имеющий диаметр ?
на них ленты и «подключение», например с помощью гибких по-
2,5 мм, вполне может быть выполнен и в одножильном исполне-
лосковых линий (волновод-лента) длиной ? 300 мм, оконечного
нии, если размотку с лунохода вести при использовании бобины
участка волновода к бортовому легкому разъему на ленте. Эти
диаметром ? 2 м шириной 1 м с 10-ти рядной намоткой. Парал-
операции производятся с луноходов, двигающихся в направлении
лельно должна разматываться вторая линия (вторая полярность –
«север-юг» во время их кратких остановок.
«+» или «-»), с аналогичной бобины. Возможность использования
Подробно весь технологический процесс монтажа не рассмат-
в качестве второго провода «земли» (т.е. лунного грунта) требует
ривался. Некоторым облегчающим монтаж обстоятельством явля-
специального изучения, но не бесперспективна. Удельное элек-
ется возможность сохранения на уже готовом ЭИК'е «холостых»
трическое сопротивление поверхности лунного грунта весьма ве-
(«темных») проходов, не покрытых излучающей лентой. Ширина
лико.
прохода ? 1 м, шаг ? 30 м. Это позволяет организовывать монтаж
Главная же опасность такой схемы на Земле – отсыревание
как с использованием луноходов типа козлового подъемного кра-
почвы, резко снижающее сопротивление, на Луне отсутствует.
на с поперечной кареткой с большим пролетом – до 40 м (что на
Однако, особенности лунного грунта в приповерхностных слоях
Луне из-за малой силы тяжести вполне возможно), при работе на 1
являются аргументом скорее для безопорной укладки обоих полю-
этапе. На втором этапе возможна параллельная работа луноходов
сов кабеля на грунт. Возможно также дистанционирование обоих
с размоткой параллельно по 30-ти лент (2 по 15) при предвари-
тоководов при U = 10 кВ с помощью пенокерамических колодок,
тельной установке легких опор.
где расстояния между полюсами – 100 мм, а шаг колодок – 50-100
Приведенная схема монтажа должна рассматриваться как гру-
м.
бое приближение с последующими уточнениями.
Рассмотрим более подробно возможности автоматизации про-
Подключение всех силовых кабелей ЭИК'а к лунной электро-
цесса монтажа и продолжительность операции.
станции осуществляется с помощью одного двухпроводного кабе-
Крупномасштабность процесса монтажа ЭИК диктует необ-
ля «восток-запад», уложенного вдоль северной кромки антенного
ходимость размещения в строгом порядке на поверхности Луны
поля со стороны солнечно-батарейной электростанции. При длине
117 118
громадного количества хотя и простых по конструкции, но не- соответствует равновеликому по площади исходному кругу диа-
удобных по габаритам деталей. Так, общее количество волноводов метром в 20 км, неудобному для практического использования из-
«север-юг» представляющих прямоугольные пенокерамические за различных длин антенных лент.
призмы сечения 2 ? 3 см с тонким (2-3 мкм) алюминиевым покры- В нашем расчетном случае (прямоугольник) все ленты имеют
одинаковые размеры 0,5 ? 16000 м. С точки зрения электродина-
тием и длиной по 30 метров (!!!), которые должны образовать пра-
вильную решетку с шагом 0,5 м составит более 5 млн. шт. Коли- мики, учитывая что результирующий пучок СВЧ излучения ис-
чество «легких» опор лент ? 2,9 млн шт. Количество «тяжелых» пользуется на большом расстоянии (360 тыс. км) оказалось допус-
тимым иметь на поверхности ФАР «темные» (т.е. необслуживае-
опор с клистронами ? 50000 шт. И, наконец, как уже говорилось
мые антенными лентами) полосы «север-юг» шириной ? 1 м с ша-
выше, необходима прокладка нескольких десятков километров
гом вдоль экватора ? 30 м, практически не нарушающие расчет-
силовых кабелей электропитания клистронов, не говоря о самих
антенных лентах. ную электродинамическую структуру в приемном СВЧ пятне на
При таком количестве деталей «ручной» монтаж совершенно наземных ректеннах и на геостационарных КПО. Это позволяет
бесперспективен. Единственная возможность завершения монтажа воспользоваться широкой «колеей» для движения ходовых теле-
в приемлемые сроки – применение высокопроизводительных ав- жек лунохода-комбайна. Ширина колеи 30 м позволяет с точки
зрения конструкции скомпоновать комбайн (с габаритами 40 ? 40
томатов – монтажных луноходов, что и предлагалось выше. Стро-
го говоря, не исключена возможность создания специализирован- м в плане), который за один проход с севера на юг (и с юга на се-
ных луноходов по типу операций (например, отдельно – для про- вер) может произвести на протяжении 16 км все важнейшие опе-
кладки кабеля, для укладки волноводов, установки опор и для рации по укладке кабелей, волноводов, установке опор, сделать
размотки рулонированных антенных лент). Однако, учитывая все необходимые электрические соединения (в виде замыкания
большую площадь обслуживания ? 300 км2, целесообразно преду- штеккерных колодок) и сочленения с помощью быстродействую-
смотреть возможность создания многофункционального (много- щих СВЧ разъемов всей волноводной сети на поверхности, под-
операционного) лунохода – комбайна и параллельного их исполь- ключив ее к клистронам и к радиоизлучающим антенным лентам,
зования. которые в каждом 220-метровом пролете имеют всего по 2 кон-
Предлагаемый автором вариант, не претендуя на оптималь- тактных узла на одной кромке (рис. 33).
ность решения задачи, тем не менее, позволяет рассчитывать на Монтажный комбайн (в дальнейшем – комбайн) (рис. 34) по
проведение всего монтажа в обозримые сроки. Автор не берет на конструкции напоминает самоходный козловой подъемный кран с
себя смелость полностью определить и весь компоновочный об- автономным электропитанием от бортовой кислород водородной
лик монтажного комбайна, но попытка обоснования возможного батареи ЭХГ мощностью до 300 кВт эл. Комбайн имеет 4-х (воз-
облика, по крайней мере, наиболее сложных в технологическом можно 6-ти) тележечную ходовую часть с управляемыми, пово-
отношении агрегатов (модулей), и главное – их производительно- ротными вокруг вертикальных осей, тележками, позволяющими
сти – будет сделана. выдерживать строгое направление «север-юг» с точностью ± 5 мм.
Теоретически весь ЭИК должен представлять собой ФАР, на- Ориентировочная масса заправленного комбайна 60 т, вес 10 т.
Предельная скорость движения ? 4 м/с (? 15 км/ч). В состав ком-
бранную из излучающих лент шириной 0,5 м, образующих
«сплошную» поверхность, не считая 10 мм «щелей» между сосед- байна входят следующие специализированные модули – агрегаты:
ними лентами и 1-метровых транспортных разрывов с шагом 30 м для укладки прямолинейных волноводов («север-юг»), для уклад-
также в направлении «север-юг». Рациональная форма ФАР в пла- ки питающих волноводов («восток-запад») с тройниками – ответ-
не – круг, хорошо на практике апроксимирующийся, например вителями на основные волноводы, для установки «легких» опор
правильным 8-ми – угольником. Для расчетных целей будем счи- под ленты антенны, для установки «тяжелых» опор со смонтиро-
тать форму ФАР в плане прямоугольником с размерами 16 км (в ванными на них клистронами, для укладки электрокабеля питания
направлении север-юг) на 20 км (в направлении восток-запад), что клистронов и, возможно, размотки самих лент.
119 120
Процесс монтажа производится на всем протяжении 16-ти ки- параллельно друг другу. Целостность волноводов от воздействия
лометрового пути. Движение комбайна – циклическое и состоит изгиба в процессе транспортировки обеспечивается большой же-
из быстрых перемещений между опорами на расстояние 245 м и сткостью самого барабана при действии поперечных сил – в ос-
сравнительно длительных остановок. На участках движения осу- новном веса, достигаемой применением центральной опорной
ществляются операции по укладке кабелей, разматываемых с бо- трубы большого диаметра d 500 мм с толщиной стенки 3 мм из
бин на комбайне, разматывание и укладка антенных лент. На ос- алюминиевого сплава. Это при массе барабана 125 кг и весе 25 кг
тановках производится: установка решетки прямолинейных вол- дает прогиб на длине 30 м не выше нескольких миллиметров.
новодов, укладка поперечных волноводов, вибрационное погру- Кроме того, имеется несколько фиксаторов на дисках барабана по
жение в грунт опорных штырей «легких» и «тяжелых» опор. Все длине, синхронно освобождающих волновод при сбросе (рис. 37).
расходуемые комбайном элементы загружаются на него заранее – При принятой высоте «падения» (5 см) скорость соударения вол-
на северной и южной кромках будущего поля ЭИК'а (кабели на новода с мягкой пылевой поверхностью реголита составляет всего
бобинах, прямые волноводы – в барабанах, поперечные волново- 50 см/с, что безопасно с точки зрения прочности. Разгруженные от
ды – в пакетах, «легкие» и «тяжелые» опоры в специальных нако- волноводов барабаны размещаются с помощью простых манипу-
пителях в верхней части комбайна). Всего комплекта хватает на ляторов на верхней части поперечного пролета комбайна и ис-
один 16-ти километровый проход (рейс). На следующий рейс ком- пользуются многократно в последующих рейсах.
байн снова «перезаряжают». Возможно, что антенные ленты будет Учитывая трудоемкость процесса «зарядки» барабана волно-
целесообразнее разматывать и укладывать на уже установленные водами, предполагается, что в следующий проход комбайн ком-
опоры в отдельном рейсе (может быть с того же самого комбайна). плектуется новым, уже «заряженным» барабаном, которых даже
Наиболее крупногабаритным и функционально сложным аг- для обеспечения непрерывной работы каждого комбайна понадо-
регатом является система (модуль) укладки «простых» – (прямо- бится минимум 2 штуки. В процессе очередной стоянки произво-
линейных) волноводов ввиду их значительного количества. Агре- дится также однократная операция по сбросу поперечного волно-
вода с тройниками СВЧ разводки и использование многопозици-
гат является складом – накопителем барабанов (? 144 шт.), каж-
онного манипулятора для взаимной фиксации (с помощью быст-
дый из которых содержит 60 волноводов 30 метровой длины, рас-
роразъемных СВЧ узлов) положения продольных и поперечного
положенных вдоль образующей барабана (рис. 35). Назначение
волноводов (рис. 38).
барабанов – предохранять длинные «плети» волноводов от вибра-
На стоянке же производится вибрационная забивка штырей
ционных нагрузок при движении комбайна с целью предотвраще-
ленточных опор с помощью ударников-вибраторов (рис. 39). Ра-
ния растрескивания наполнителя – пенокремнезема, доставлять их
бота всех 60 забивочных агрегатов, размещенных на поперечной
в необходимую координатную линию путем горизонтального пе-
опорной балке производится параллельно (одновременно). Шаг
ремещения барабана в поперечном направлении и останова через
забиваемых опор в направлении «восток-запад» – 0,5 м. Подача
0,5 м от предыдущего волновода, разворота барабана на угол 6° до
опор осуществляется из верхнего раздаточного склада с помощью
установки волновода в нижней точке барабана на высоте ? 50-100
автомата-питателя. До воздействия вибратора опускающаяся опо-
мм от лунной поверхности, синхронным открытием всех зажимов-
ра сначала штырем попадает в конический ловитель-фиксатор ко-
фиксаторов и сброса нижнего волновода на лунную поверхность.
ординаты будущей вертикальной оси опоры. Фиксатор – разъем-
Предотвращение сваливания волновода «на бок» (а он уста-
ный. Вибратор забивает опору на глубину ? 50% номинала. Глу-
навливается для повышения изгибной жесткости длинной сторо-
бина ограничивается до момента, когда фиксирующая шайба опо-
ной по вертикали) (рис. 36) обеспечивается наличием по длине
ры упирается в ловитель. Ловитель раскрывается и дальнейшая
волновода нескольких плоских опорных пластин на нижней его
виброзабивка идет до момента упора фиксирующей шайбы в
поверхности, соприкасающейся с лунным грунтом. Подача оче-
грунт, что соответствует погружению штыря на 100% (рис. 40).
редного барабана из накопителя-контейнера вниз осуществляется
Аналогично производится установка (забивка) «тяжелой» опоры,
после укладки всех 60 волноводов одного контейнера – барабана
121 122
после чего проводится подключение штеккеров ее клистрона к
кабелю. Как видно, наиболее тяжелым (массивным) элементом полез-
Оценка потребных энергозатрат на транспортировку и техно- ной нагрузки комбайна являются барабаны с волноводами – 36 т
логические операции, а также соответствующие затраты времени, (где собственно конструкция барабанов многократного использо-
показывают следующее: При массе загруженного комбайна 60 т, вания составит 24 т). Максимальные затраты времени – 4,8 час
перемещении на расстояние между центрами двух соседних вол- приходятся на операцию сброса продольных волноводов (собст-
новодов в направлении «север-юг» на 220 м, и ограничении скоро- венно длительность определяется перемещением самого, доста-
сти величиной 15 км/ч (из опыта лунохода «Ровер» экспедиции точно тяжелого барабана – 250 кг. Максимальная энергоемкость
«Аполлон 17») потребная мощность электродвигателей составит приходится на операцию виброзабивки опор вследствие принятого
60 кВт, а время одного прохода – 50 с. Не приводя подробных принципа одновременной забивки всех 60-ти опор – 210 кВт час
расчетов по затратам времени и мощности на остальные операции, из-за высокой суммарной мощности всех двигателей – 300 кВт.
даем сводную таблицу №11 основных результатов, характери- Именно эта операция определяет установленную мощность систе-
зующих один 16 километровый проход комбайна. мы бортового энергопитания и запас расходуемого топлива в ЭХГ.
Масса ЭХГ оценивается в ? 3 т, а расход компонентов на 1
Таблица № 11 рейс (при работе ЭХГ на криогенном топливе кислород+водород)
– всего 110 кг. Ввиду малой длительности рейса ? 6,6 часа воз-
можно отказаться от системы активного термостатирования крио-
генных баков с О2 и Н2. Диаметры баков О2 – 1,7 м, Н2 – 2,2 м кон-

Масса агрегата или элемента
структивно приемлемы.
Мощность эл. двигателя




Приведенные расчеты показывают, что для монтажа всего
ЭИК одним комбайном, для чего необходимо сделать ? 670 по-
Продолжительность




№ Наименование
(на весь проход), т
следовательных рейсов и при 100%-ом запасе по времени на доза-
Кол-во элементов
№ (назначение)
Расход энергии




правки по краям 16 километрового коридора (т.е. реальное время
п/н операции
единичного рейса 13,2 часа), требуется ? 8800 часов, т.е. примерно
1 год, что, в принципе, уже приемлемо. При использовании же 6-
ти комбайнов, время монтажа сократится всего до двух месяцев
кВт ч




(ценой дополнительной доставки 5 комбайнов сухой массой по 20
кВт
час




тонн, т.е. всего 100 тонн, кроме необходимых комплектов бараба-
нов – по 2 шт. на комбайн массой по 120 кг каждый. Таким обра-
?1
1 Перемещение 60 60 60 1
зом, общий грузопоток монтажного оборудования ЭИК'а на Луну
комбайна
? 120 т при пиковой мощности – 1500 кВт и общей энергоемкости
2 Сброс «про- 1 4,8 36 144
4,8
работ 90000 кВт ч.
дольных» (бара-
Рассмотренный вариант монтажного лунохода-комбайна для
волноводов бана)
прокладки электрокабеля питания клистронов, забивки опор под
3 Сброс «попе- 0,5 0,05 0,22 72
0,1
антенную ленту и укладки на лунную поверхность сети СВЧ-
речных» волно-
волноводов является лишь одним из возможных решений.
водов
Так, принятая в нем ходовая система в виде управляемых мо-
4 Виброзабивка 300 210 2,2 2160
0,7
тор-колес или гусеничных тележек имеет, например, альтернативу
легких опор
в виде систем с дискретным перемещением («шаговые» системы).
5 Виброзабивка 300 3 0,3 72
0,01
тяжелых опор
123 124
Такие системы, в принципе достаточно просты и могут быть бует неизбежного применения дополнительного («прецизионно-
выполнены, например, в виде механизма перемещения как у тяже- го») продольного хода комбайна в пределах 0,2-1 м после отра-
лых шагающих экскаваторов, где мощные опорные «лыжи» осу- ботки основного номинального цикла движения (220 м). Это легко
ществляют собственное перемещение в период, когда весь объект реализуется включением ходовых тележек на малое время (воз-
опирается на днище, которое, правда, должно быть достаточно можно – с пониженным режимом по мощности и скоростью дви-
прочным. Возможно и применение многоопорных шагающих сис- жения).
тем. В шагающих же системах практически не видно путей реали-
Тем не менее, и эти варианты требуют более подробной про- зации высокой точности по курсу из-за принципиальной дискрет-
работки. ности перемещений (п. 1), затруднительна прокладка кабеля (п. 2)
В то же время стоит привести соображения в обоснование ко- и сложно реализовать точную настройку по дальности хода (п. 3),
лесно-гусеничных вариантов непрерывного перемещения (пре- что потребует точного перемещения всего комбайна относительно
дельных номинальных циклов протяженностью, равной межопор- неподвижных опор, например, на специальной каретке с нагруз-
ным расстояниям ˜ 220 – 300 м). кой в 6 т (!)
1. «Тележечная» схема движения (как колесная так и гусенич- Тем не менее, проработка и тележечных и шаговых механиз-
ная) обеспечивает наибольшую точность выдерживания направле- мов движения комбайна по нашему мнению целесообразна.
ния, позволяя корректировать все отклонения непрерывно путем
одновременного поворота всех тележек вокруг вертикальных осей. Глава 5. Обоснование грузопотоков с Земли на луну и
Высокая точность прокладки трассы по азимуту прохода в «лен- оценка продолжительности развертывания налунной
точном поле» шириной 1 м с отклонением на длине ˜ 10 км до 10 части демонстрационной ЛЭС

<< Пред. стр.

страница 8
(всего 11)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>

Copyright © Design by: Sunlight webdesign