Правдоподобный дизайн/размер летающих городов?

Параметр

Местом действия был тропический мир размером с Марс, покрытый океаном, который полностью замерз. За несколько лет средняя глобальная температура упала ниже 200 градусов Кельвина. Ледяные щиты расширились от полярных массивов суши, а также от береговых линий многих цепных островов, которые усеяли моря, запечатав мир мрачностью. Многие десятки миллионов людей погибли в результате внезапного изменения климата, не имея возможности выращивать пищу и обеспечивать адекватное жилье.

«Ледопады» приводят к проявлению сильных бурь, от которых страдает большая часть планетарной поверхности. Геотермальная активность на предыдущих вулканических островах приводит в действие двигатель струйных течений, которые постоянно перерабатывают и вновь покрывают планету льдом и снегом. Скорость ветра во время этих бурь иногда может превышать 350 км/ч, а скорость выпадения свежего снега может достигать нескольких метров в неделю. Из-за меньшей силы тяжести градины могут подниматься на большую высоту и оставаться в воздухе в течение большей продолжительности, увеличивая размеры градин. В районах с активными штормами град засыпает ландшафт камнями, иногда достаточно большими, чтобы раздавить человека. На относительно плоской равнине предыдущего мирового океана штормовые структуры могут перемещаться далеко с небольшими топологическими препятствиями и извлекать выгоду из множества геологических «горячих точек».

В общем, из-за постоянных бурных ветров/взрывных метелей, обильных снегопадов и разрушительного града закрепить поверхность практически на любой широте выше или ниже экватора практически невозможно.

Тем не менее, столбы обеспечивают некоторую безопасность. На обоих полюсах находятся величайшие горы планеты. Штормы, которые петляют далеко на север или юг, разбиваются и рассеиваются на пересеченной местности. Большинство людей, переживших Ледопад, сделали это в этих полярных «убежищах».

Особые обстоятельства

Чтобы пойти дальше, я должен объяснить часть Clarketech. Не вдаваясь в подробности: после наступления ледопада проходит своеобразный двухгодичный метеоритный дождь. Сотни тысяч тонн металла и шлака попадают в атмосферу и подвергаются ударам по всему земному шару. Среди обломков есть предметы, называемые «спиннерами». Спиннеры представляют собой две одинаковые длинные стержнеобразные прямоугольные призмы, соединенные общей поверхностью, вращающиеся в противоположных направлениях друг относительно друга, обычно со скоростью вращения не более нескольких оборотов в минуту. Они сделаны из металла, который во всех смыслах является неразрушимым, и никакая нечестивая сила не может замедлить скорость их вращения в противоположном направлении, выдавая почти бесконечный крутящий момент и требуемую работу.

Я также должен отметить, что по причинам, в основном неважным для вопроса, человеческая цивилизация технологически подавлена ​​какой-то потусторонней силой. Транзисторы и диоды выходят из строя беспорядочно, а все более продвинутое просто не работает. Планета также чрезвычайно бедна металлами. Цивилизация до ледопада прочно застряла в эпохе парусных кораблей и не могла покинуть планету, когда разразился ад.

Почему летающие города?

Выжившие после Ледопада колонизировали полярные горы и, в конце концов, восстановили контакт друг с другом с помощью самолетов, оснащенных «вращающимися двигателями» — просто двигателями, способными использовать медленное, но неисчерпаемое вращение вращающихся прядей для более полезных целей. Они поделились тем, какие технологии и методологии они разработали, чтобы процветать в новом климате, и привязались к индустриальной цивилизации, чтобы соперничать с прежней эрой парусных кораблей.

Хотя на полюсах прячутся многие из «теней» штормов в мире, существует жесткий предел тому, сколько людей может поддерживаться выращиваемыми там культурами, скотом и древесиной. Предел, который посягнул. Многие городские лорды осознавали это, а также то, насколько незащищенными были их территории из-за гористых преград, неравномерного, а иногда и изолированного расположения жизненно важной инфраструктуры и различных углов возможного нападения со стороны соседних государств — пресловутые яйца в одной корзине.

Штормы обычно захватывают атмосферу примерно до пары десятков километров над поверхностью. (Из-за более низкой гравитации атмосфера намного выше на высоте около 160 км.) Окружающая среда над штормами сводится к своего рода пассатам; полосы равномерно движущегося воздуха, соединяющие север и юг, примыкали к экваториальному поясу низкого давления.
Когда экспансия по суше остановилась, началась экспансия в небо. Часто проще и дешевле строить воздушные надстройки, чем воевать с соседним городом. Кроме того, лорду города легче удерживать свою власть и влияние, если ваши летающие «города» большие и неделимы. Флотилия небольших летательных аппаратов, например, может стать жертвой политического разделения, и нет смысла вкладывать деньги в расширение вашего феодального владения, если половина из них может улететь в мгновение ока.

Городской дизайн и эксплуатация

Гильдия инженеров создавала первые летающие города и на протяжении веков пересматривала общий дизайн. Как правило, они были построены по узловой конфигурации из гребных судов и подвесных мостов — гребные винты, конечно же, приводились в движение массивами вращающихся двигателей. Я представляю себе эти пропеллерные суда как серию высоких, широких, цилиндрических, туннельных воздухозаборников, в которых размещаются большие гребные лопасти и валы, с подвесными мостовидными конструкциями, соединяющимися с внешней стороной цилиндрических судов на разных «уровнях». Затем на мостах и ​​вдоль них будут стоять здания и другие сооружения.

• Благодаря точному управлению тягой винтов и надежной связи между инженерными станциями и навигацией вектор движения и воздушная скорость могут точно регулироваться и поддерживаться. Я также полагаю, что любому сдвигу геометрии городской надстройки — возможно, из-за сильного ветра — можно активно противодействовать, правильно направив пропеллеры.
• Из-за серьезно низкой воздушной скорости такого большого объекта, я полагаю, что большинство узловых конфигураций пропеллеров и соединительных мостов будут иметь не очень аэродинамическую форму дисков (без предпочтительного направления движения) или дельтовидных/гексагональных ( с некоторыми предпочтительными ориентациями). Некоторые города могут располагаться всего в нескольких десятках метров по главной оси, а другие, возможно, простираются на несколько сотен метров (возможно..?). Поворот таких массивных структур в направлении их предпочтительной ориентации может занять довольно много времени, если когда-либо возникнет такая необходимость, поэтому наличие множества предпочтительных направлений, таких как всенаправленная форма диска, было бы благоприятным.
• Из-за относительной нехватки металлов я бы хотел, чтобы летающие города были в основном деревянными. К счастью, люди эпохи парусных кораблей обладали превосходной древесиной с наименьшей плотностью и невероятной прочностью и долговечностью. Что-то вроде пробкового дерева с твердостью гикори или дуба. Однако для подвесных мостов, скорее всего, потребуются металлические тросы. Большинство переработанных металлов поступает из двухгодичных дождей, поэтому создание запаса металла, необходимого для установки такой системы, может занять значительное время.
• Чтобы защитить жителей от любой резкости нижней стратосферы и боковых ветров, создаваемых аэродинамикой паутинообразного поперечного сечения города, я думаю, что многие из треугольных зазоров, образованных узловыми цилиндрическими шахтами и их мостами, были бы закрыты брезентовыми лобовыми стеклами сверху. а внизу -- может быть, еще несколько полотен брезента между валами и мостиками, чтобы заглушить шум, производимый гребными судами. Возможно, под мостами также можно было бы установить страховочные сетки, чтобы поймать кого-нибудь или что-нибудь, что случайно упадет. Издалека один из этих дисковидных городов мог бы выглядеть как блюдце, как клише НЛО, из-за оболочки из ветрозащитного брезента, обтянутого снаружи.
• На окраинах городов должны располагаться доки и отсеки для моторных дирижаблей (из-за низкой скорости полёта в городах быстро движущиеся летательные аппараты, такие как самолёты, могут быть довольно сложными для безопасной посадки). Города должны быть центрами коммерции и торговли, и в них должно быть много входящего и исходящего трафика. Города также имели бы тенденцию путешествовать флотилиями по торговым путям по всему миру и видели бы довольно много междугородних поездок.

Является ли этот проект структуры города правдоподобным/идеальным , учитывая, с чем приходится работать цивилизации? (Спиннеры, низкая гравитация, прочная и легкая деревянная конструкция, нехватка металлов и т. д.) Или Гильдия инженеров могла бы придумать лучший и более надежный подход к массивным летающим городам, отвечающим требованиям городских лордов? Каковы ограничивающие факторы для размера города при идеальном дизайне? Насколько большим можно было бы получить правдоподобно?

^{Я, наверное, должен был обратить внимание на те уроки SolidWorks в старшей школе...}

Редактировать: Как отмечает @Alexp в комментариях, существуют несоответствия с климатом планеты. Я все еще прорабатываю эти детали, они менее важны для меня, чем структура и дизайн этих гипотетических летающих городов. Общая предпосылка состоит в том, что планетарная среда, от верхних до нижних широт, просто слишком сурова, чтобы поселиться или путешествовать.

Предположим, что у городских Лордов достаточно металла и деревянных конструкций для постройки таких надстроек, и предположим, что мифическое пробковое дерево достаточно прочно, чтобы выдержать холодный воздух (скажем, оно не так легко становится хрупким и ломается).