Реальность стеклянных (или каких-то прозрачных композитных) окон на космических кораблях

Прозрачный алюминий

Это на самом деле вещь в наши дни, она называется ALON (оксинитрид алюминия), она, по крайней мере, будет иметь прочность, необходимую для работы, на самом деле это то, чем заменяется армированный плексиглас в наблюдательной капсуле для МКС, и эти нынешние окна царапаются довольно сильно в наши дни, ALON царапается не так легко. Добавление поляризующего слоя снаружи немного уменьшит накопление тепла, как и небольшое отражающее покрытие, поэтому часть солнечной энергии будет уменьшена до немного более управляемого уровня.

Плотность материала

ALON плотнее стекла на см толщины, что означает, что он будет немного лучше поглощать/экранировать гамма-излучение. поскольку лучшее, что останавливает гамма-излучение, — это наличие множества атомов «чего-то» между вами и источником излучения.

В сочетании с генератором магнитного поля WillK и защитной крышкой, которую можно убрать при оптимальных условиях, вы получите большую часть, если не всю защиту, которая вам нужна.

Скорость

Что касается проблемы скорости, с которой вы разобрались, вот немного о космическом зонде Casini:

Максимальная скорость, достигнутая Кассини, составляла 44,0 километра в секунду (98 346 миль в час) относительно Солнца 25 июня 1999 года. Относительно Сатурна космический корабль достиг 30,7 километра в секунду (68 771 миль в час) во время маневра выхода на орбиту Сатурна в июле. 1, 2004 г.

Большая часть этого была сделана с помощью гравитации, поэтому вы могли бы достичь необходимой скорости, используя тот же метод, опять же, если вы максимизируете эффект Оберта:

Маневр Оберта - это маневр, при котором космический корабль падает в гравитационный колодец, а затем ускоряется, когда его падение достигает максимальной скорости. 1 [2] Полученный в результате маневр является более эффективным способом получения кинетической энергии, чем применение того же импульса вне гравитационного колодца. Повышение эффективности объясняется эффектом Оберта, при котором использование двигателя на более высоких скоростях генерирует большую механическую энергию, чем использование на более низких скоростях. С практической точки зрения это означает, что наиболее энергоэффективный способ сжигания двигателя космического корабля — это использование минимально возможного орбитального перицентра.

Таким образом, ваш корабль не должен быть сверхмощным с помощью ручного удара, если вы воспользуетесь преимуществами правильных орбитальных маневров.

http://www.ohgizmo.com/2012/05/09/did-you-know-that-transparent-aluminum-exists/

Извините, что влезаю, но я хотел увидеть этот материал. Теперь вы тоже можете! Я не смог найти окна МКС, но нашел много о пуленепробиваемых окнах. Есть несколько отличных видео, тестирующих его против патронов 50-го калибра.

Приветствую Пика Уиллка! Окна ISS были в пресс-релизе, который я прочитал пару месяцев назад, если найду, выложу.

Поскольку вы не предоставили никаких данных о скоростях движения, это немного неудобно.

Предполагая, что небольшие окна с типичными орбитальными скоростями НОО можно сделать из современных материалов, на МКС их несколько.

Для любого окна большего размера или вообще любых окон с более высокими относительными скоростями я бы предложил полностью отказаться от прозрачности, сохранив при этом иллюзию прозрачности. Постройте стены смотровой площадки, используя один мозаичный экран высокого разрешения. Снаружи он ничем не отличается от корпуса обычного корабля, потому что он именно такой. Однако внутри он транслирует прямую трансляцию с внешних камер, обеспечивая бесшовный 360-градусный обзор пространства вокруг корабля. С хорошим программным обеспечением система может даже отслеживать одного или двух человек в пространстве и при необходимости изменять перспективу, когда они приближаются к стене.

Откройте смотровую площадку, когда условия обзора будут хорошими.

Представьте, что у вас есть палуба в передней части корабля. Пассажиры могут стоять там и любоваться закатом или наблюдать за звездами. Но не сейчас, потому что вы пытаетесь убежать от шторма, а там сильный ветер и иногда большие волны.

Как и ваша смотровая площадка. При подходящих условиях генераторы поля производят эффект магнитной левитации , который удерживается в пассажирах и атмосфере и отталкивает входящие заряженные частицы и метеороиды.

Магнитное поле не останавливает электромагнитное излучение. Если бы это было просто поле, солнце было бы яростным, если бы вы были в солнечной системе. Вы бы быстро загорели. Просто член экипажа, выходящий на палубу в шторм, носит пальто и шляпу, людям, использующим вашу смотровую площадку возле звезды, потребуется защитное снаряжение.

Другим вариантом радиационной защиты может быть пространство внутри магнитного поля (2 поля?), содержащее пары, поглощающие излучение - пары ртути или тому подобное. Это пространство может быть в большей или меньшей степени заполнено паром, создавая эффект типа солнцезащитного козырька и поглощая/отражая часть поступающего излучения.

С инженерной точки зрения проблема вашего дизайна заключается не столько в самих окнах; это швы.

Мы узнали (через комету де Хэвилленда ), что окна в сосуде высокого давления нужно планировать очень тщательно. Ваш космический корабль — это сосуд высокого давления. Следовательно, ЛЮБЫЕ окна, люки или отверстия любого типа, которые вы в нем делаете, должны быть спроектированы таким образом, чтобы компенсировать проблемы с давлением, создаваемые отверстием. Именно по этой причине окна самолетов теперь закруглены.

Конечно, есть «прочные» материалы, которые также могут помочь, и защита от ультрафиолета также защитит ваших людей, но самый безопасный ответ для вашего босса мафии — это на самом деле виртуальные окна.

Представьте себе большую площадку с видеоэкранами высокой четкости вокруг. Эти экраны прикреплены к камерам, установленным снаружи. Эффект тот же, что и у окна, но намного безопаснее. Он также имеет ряд других преимуществ...

Во-первых, поскольку это экран, стоимость фондового рынка, ежемесячная выручка от толкачей или силовиков, другая важная бизнес-информация может быть наложена на представление, чтобы ваш босс мог просматривать бизнес и наслаждаться шоу.

Кроме того, из-за отсутствия окон полицейские корабли не могут отправить разведывательных дронов и заметить, что босс находится в комнате наблюдения, так что сейчас самое подходящее время для удара. На самом деле босс (если он вообще на борту) может быть где угодно на корабле, как и смотровая площадка. По своей концепции это похоже на центр боевой информации (CIC) на авианосце или большом военном корабле; нет очевидного «моста», к которому можно было бы прицелиться для критического удара.

Наконец, основная часть вашего корабля может быть построена как сплошная оболочка — не цельная как таковая, поскольку это создает другие проблемы в боевой ситуации, но, безусловно, снаружи она может казаться цельной и, следовательно, более устойчивой к атакам и т. д. подводная лодка вроде по форме без проблем.

Конечно, вы всегда можете пойти другим путем и сделать весь корпус из прозрачного алюминия или подобного материала, но лично я считаю, что это слишком много.

Вы бы не возились с окнами. Окна добавляют конструктивное слабое место, и на самом деле в разрабатываемых новых самолетах больше нет окон. Они заменили их камерами и экранами.

см. Самолеты будущего

Теперь для космических кораблей это более важно. Вы хотите, чтобы мостик находился в самом безопасном месте корабля, то есть прямо в центре корабля, где также невозможно иметь окна.

Каюты экипажа также будут в центре, а наименее важные области, такие как складские помещения, будут снаружи.

Внешний корпус корабля структурный плюс содержит радиационную защиту и покрытие от микрометеоров. Вы бы не хотели прорезать в нем дыры, чтобы люди выглядывали из них.

Короче говоря, сегодня существует множество вариантов стекла. Стекло, с которым мы соприкасаемся каждый день, хрупкое, потому что оно очень тонкое. Толстое стекло может быть таким же твердым, как бетон.

Некоторые структурные соображения:

• Достаточно толстое стекло будет достаточно безопасным. IIRC (из туристической поездки), стеклянный лист толщиной 12 см по прочности не уступает бетону. Он также довольно тяжелый, но в любом случае металл будет одинаково тяжелым.
• Мусор, падающий на стекло, представляет собой проблему, но не более, чем мусор, падающий на корпус. Единственное дополнительное соображение заключается в том, что грязь/царапины больше раздражают стекло, чем металл, но с функциональной точки зрения это не имеет значения. Как бы вы ни решили проблему обломков для корпуса (щит? Ремонтный корпус?), решение может быть таким же и для стекла.
• Чтобы справиться с перепадами давления, глубоководные суда имеют тенденцию выпячивать свои стеклянные окна наружу. Имейте в виду, что для вашего космического корабля вам нужно будет выпячивать стекло внутрь (потому что внутри давление выше, чем снаружи, что противоположно подводной лодке).

Однако здесь могут быть и другие факторы поражения, а не только структурная целостность.

Искусственной гравитации нет, поэтому экипаж по-прежнему использует имитацию гравитации с помощью вращающихся колец (что означает отсутствие «гравитационного генератора» или «гравитационных пластин» BS).

Это означает, что ваше кольцо/пассажиры будут вращаться с довольно высокой скоростью. Если везде поставить окна, они увидят, как звезды и солнце вращаются очень быстро.

Это неизбежно приведет к тошноте и ощущению дисбаланса . Не думаю, что можно качаться, имея и открытые смотровые площадки, и быстро вращающееся искусственное гравитационное кольцо.

Люди лучше справятся с нулевой гравитацией, чем с нарушением зрения из-за вращения.