Какая конфигурация наиболее устойчива для центробежного корабля, буксируемого солнечным парусом?

Солнечные паруса небыстры, и ускорение не сможет обеспечить значимую симуляцию гравитации. В длительном путешествии вращение корабля в условиях искусственной гравитации может принести пользу для здоровья.

По сути корабль и конфигурация паруса представляет собой большой груз ( корабль ), подвешенный под парашютом. За исключением того, что в этом случае парашют ( солнечный парус ) обеспечивает подъем от солнца.

Важно поддерживать стабильность системы; экономить расходуемое топливо/энергию, максимизировать тягу паруса и поддерживать общее благополучие ( гомеостаз ) миссии.

Какая конфигурация корабля и паруса обеспечивает наибольшую устойчивость, когда корабль создает центробежную силу 1G на внешней палубе?

Не совсем парашют; если парус достаточно легкий, он будет прогибаться и изгибаться, из-за чего колесо потеряет импульс. Честно говоря, в обозримом будущем я не вижу возможности искусственной гравитации на парусниках.
Изменяет ли проблема скорость вращения или направление углового момента среды обитания? Кажется, что так и должно быть, но формулировка здесь не совсем это отражает, так что, может быть, ОП имеет в виду что-то еще?
@AlanSE не уверен, что понимаю, о чем вы спрашиваете. Я предполагаю, что парус не вращается, что среда обитания вращается, и что необходимо внести некоторые коррективы, чтобы сохранить оптимальное положение паруса для тяги. Поиск наиболее стабильной конфигурации размещения и дизайна среды обитания. Стабильность определяется незначительным или нулевым (непреднамеренным) движением, передаваемым от среды обитания к парусу.

Ответы (1)

Вы должны учитывать нестабильность, вызванную движущимися массами во вращающейся структуре: в основном, вам лучше иметь тор, чем цилиндр, или, самое большее, цилиндр, длина которого не превышает его диаметра: какие проблемы со стабильностью возникают у длинных искусственных гравитационных цилиндров?

Кроме того, вместо того, чтобы пытаться вращать только транспортное средство, вы должны разогнать его до скорости, прежде чем разворачивать парус. Мало того, что инженерные требования проще, чем у вращающегося транспортного средства/невращающегося паруса, но и центробежная сила, действующая на парус , поможет его раскрыть и сохранить форму после развертывания .

Большинство конструкций солнечных парусов включают в себя огромные паруса, часто в несколько километров в диаметре, поэтому силы, воздействующие на ткань любого вращающегося паруса, не являются тривиальными при приближении к окружности. Это можно смягчить, позволив парусу вращаться медленнее, чем транспортное средство, и / или используя вырезы в парусе:

звездный парус

Предлагаемое чтение:

Я даже не думал крутить парус. Но если корабль крутится дать 1G и парус крутится с той же скоростью. Ограничит ли это потенциальный размер вашего паруса? Просто вообразить силы и попытаться сделать какое-либо техническое обслуживание на краях кажется проблематичным.
Паруса @JamesJenkins всегда можно спроектировать так, чтобы они убирались, если потребуется техническое обслуживание в радиусе, выходящем за пределы кольца центрифуги / среды обитания. Я полагаю, что размер будет ограничен центробежной силой, которую могут выдержать парус и опорная конструкция, поэтому в значительной степени зависит от их собственного веса на площадь поверхности и прочности на растяжение.
@TildalWave согласен, но вам нужно будет добавить значительную массу только для того, чтобы скорость вращения паруса соответствовала скорости вращения корабля. Хотя это хороший ответ ( я проголосовал ), я не думаю, что это лучший ответ.
@JamesJenkins: я могу придумать два возможных инженерных подхода к смягчению проблемы. Я добавлю третий абзац к моему ответу.
Какая конфигурация наиболее устойчива для центробежного корабля, буксируемого солнечным парусом?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v