Есть ли у нас технология для изготовления больших вращающихся шлюзов?

Недавно я ответил на вопрос в Worldbuilding о космических станциях. В своем ответе я предложил тороидальную станцию, состоящую из множества маленьких сегментов, каждый из которых вращается. Как было указано, для этого потребуется по крайней мере один воздушный шлюз между каждым из клиньев, запирающих каждый сегмент, и самим сегментом. Шлюзы должны были вращаться.

Есть ли у нас современные технологии для создания вращающихся шлюзов? Были ли протестированы какие-либо конструкции?

Если все секции вращаются с одинаковой скоростью, вы можете соединить жесткие секции с помощью гибких трубок (например, гибкой соломинки или сочлененного городского автобуса).
@RussellBorogove К сожалению, не все они вращаются с одинаковой скоростью.
Пока еще не готов к прайм-тайму, но вы не думали о силовых полях ? Стена электромагнитно удерживаемой холодной (водородной) плазмы может ограничивать атмосферу или что-либо с небольшим импульсом (масса, умноженная на скорость), будучи проницаемой для объектов с более высоким импульсом, таких как космонавт, перемещающийся из одного сдерживающего поля в другое. Также проверьте , как будет работать система причаливания модуля центрифуги на МКС?
Вам действительно не нужен шлюз, вам нужна секция, которая поворачивается, сохраняя атмосферу.

Ответы (2)

Я бы сказал "да, но"

Есть две сложные части: вам нужно большое скользящее уплотнение, и вам нужно построить каналы для кабелей, труб и т. д. Я не инженер-механик, поэтому, возможно, я искажаю некоторые вещи.

Google для самого большого осевого торцевого уплотнения нашел эту статью об уплотнении диаметром 390 мм ... это немного. По общему признанию, это для компрессора, где перепад давления намного выше, чем на космической станции, так что надежда есть. Проблемы в строительстве уплотнений заключаются в создании и выравнивании очень, очень гладких поверхностей. для большого уплотнительного кольца это означает большой токарный станок и, вероятно, много головной боли при транспортировке и установке. Но я бы сказал, что это выполнимо, если кто-то бросит достаточно денег на решение проблемы.

Вторая проблема – это трубопроводы. Мы знаем, как транспортировать жидкости между вращающимися элементами . Трубопровод всегда должен быть в середине шлюза, где он «занимает больше всего места» (представьте себе наименьший круг, в который вы можете вставить шкаф размером 1x1 м. Теперь представьте наименьший круг, в который вы можете вставить указанный шкаф, если центр заблокирован). ), усугубляя проблемы с уплотнением, описанные выше. Вы также будете строить свои трубопроводы один раз, модернизация для большего количества соединений после их создания будет затруднена.
Для электропитания доступны щеточные контакты, для передачи сигнала вы, вероятно, использовали бы что-то беспроводное. Почему я так много говорю о каналах? потому что вам нужно будет перемещать воздух, воду, сточные воды, топливо и множество других вещей из одного сегмента в другой.

Подводя итог, я думаю, что мы можем, но нам будет трудно осмысленно соединить части станции.

На самом деле, трубопровод не обязательно должен быть прямо посередине, но «порты приемника» должны быть неоправданно большими, проходя по всему шлюзу.
да! Мне понадобилась секунда, чтобы осознать то, что вы говорите, но да.
представьте себе кольцо из трубы (тора), разрезанное пополам по длине, например, «внутреннюю» и «внешнюю» половину. Уплотнить это будет как минимум сложно, а трение будет неприятным, но это возможно, особенно для сред без давления / низкого давления, движущихся в одном направлении (центростремительная сила заставляет их двигаться к «внешней» стороне, являющейся выходом).

У нас могут быть вращающиеся шлюзы с современными технологиями, но их долговечность и производительность довольно плохие (и, конечно, разница в скорости не может быть слишком большой.

Секрет в том, чтобы сделать воздушный шлюз в виде двух (или более) взаимосвязанных («телескопических») труб со смазкой между ними; достаточно смазанной прослойки между трубами, чтобы ее трение/вязкость делало давление воздуха незначительным. Конечно, соединение будет протекать, хотя и очень медленно, поэтому его необходимо снова заполнить смазкой, и, конечно же, вязкость будет оказывать небольшое сопротивление вращению, поэтому не ожидайте, что это будет соединение с нулевыми потерями между модули вращаются с разной скоростью.

Было бы здорово иметь ссылку на источник
Проблема с этим подходом заключается в том, что один конец смазки подвергается воздействию вакуума и со временем испаряется. См. проблемы с колесами и т. д. на транспортных средствах Луны / Марса.
@Hobbes: Это можно преодолеть за счет постоянной (очень медленной) подачи свежей смазки из «находящегося под давлением» размера. Жир, который высыхает, выталкивается наружу, заменяясь свежим, по мере его высыхания.
Есть ли у нас технология для изготовления больших вращающихся шлюзов?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v