Обсуждение космических программ
8,793,741 39,580
 

  aspb ( Слушатель )
19 дек 2020 21:22:09

Проект российской орбитальной станции

новая дискуссия Дискуссия  1.699

МОСКВА, 16 дек - РИА Новости. Проект новой российской национальной орбитальной станции предусматривает ее оснащение модулем для создания искусственной гравитации, рассказал журналистам директор Института медико-биологических проблем (ИМБП) РАН Олег Орлов.

Он напомнил, что недавно состоялся Совет РАН по космосу, на котором первый заместитель генерального конструктора Ракетно-космической корпорации "Энергия" Владимир Соловьев представлял программу отечественной орбитальной станции.
"Там прозвучало, просто хотел бы привлечь к этому внимание и подтвердить, что действительно так, в составе этой станции рассматривается возможность создания трансформируемого модуля с центрифугой короткого радиуса как средства создания искусственной гравитации для отработки этого средства профилактики", - сказал Орлов.

Центрифуга малого радиуса может использоваться для профилактики негативного воздействия отсутствия гравитации на мышцы и кости космонавтов. В настоящее время такая центрифуга проходит испытания в ИМБП.

Орлов отметил, что решение о создании модуля с центрифугой на борту поддержано решением Военно-промышленной комиссии.

В конце 2016 года глава ИМБП говорил, что на базе института разработали центрифугу малого радиуса для создания искусственной гравитации и предлагают установить ее на разрабатываемый РКК "Энергия" трансформируемый космический модуль. Такой модуль должен быть запущен в сложенном виде и развернуться после стыковки к станции. Аналогичный надувной модуль BEAM уже несколько лет испытывается в составе американского сегмента МКС. Тогда заявлялось, что отечественный модуль удастся создать при наличии должного финансирования - 6-7 миллиардов рублей и 5-6 лет работы. Модулем предлагалось дополнить российский сегмент МКС.
  • +0.29 / 18
  • АУ
ОТВЕТЫ (27)
 
 
  grizzly ( Слушатель )
20 дек 2020 00:46:06

Интересно как они собираются компенсировать кинетический момент (и его изменения) этой центрифуги на борту станции.
А то ведь такого электромаховичного органа управления ориентацией на борту орбитальных станций еще не бывало Веселый
  • +0.08 / 9
  • АУ
 
 
  iron-zorin ( Слушатель )
20 дек 2020 00:55:45

На МКС в центре масс снаружи (NODE 1) установлены четыре мощных гиродина (гироскопа). Создаваемый ими гироскопический момент, используются в системе управления движением для выполнения ориентации и стабилизации  станции. Управление моментом происходит математически. Работают гиродины в связке с двигателями ориентации. Гиродины американские, а двигатели российские и установлены на Служебном модуле. Двигатели помогают разгружать гиродины от «насыщения», в противном случае, станция потеряла бы ориентацию.  Зачем гиродины? Ориентация и стабилизация станции только на одних двигателях потребовала бы несколько десятков килограммов дорогостоящего топлива в сутки.  Гиродины и двигатели, работая в паре, позволяют тратить всего лишь несколько килограммов.
https://www.roscosmos.ru/3398/

На Салютах и Мирах они тоже были. И именно их отсутствие на российском сегменте МКС не позволит отправить его в независимый от американского полёт 
  • +0.13 / 9
  • АУ
 
 
 
  grizzly ( Слушатель )
20 дек 2020 01:29:27

Так это целая система управления ориентацией. См. книгу Раушенбаха и Токаря.
А тут центрифуга - один ротор, а с точки зрения управления ориентацией - одностепенной (в отличие от гиродина) электромаховичный двигатель. Его кинетический момент надо компенсировать, иначе работа этой центрифуги приведет к вращению корпуса станции в обратном направлении вокруг оси центрифуги.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
  Вартаг ( Слушатель )
20 дек 2020 07:01:35

Да никак. Просто очередное обещание будущих грандиозных прорывов. Которые через мясяц уже все забудут, этих планов озвучивали сотни, а в результате один пшик и деградация отечественного космоса.
  • -0.07 / 6
  • АУ
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
20 дек 2020 10:36:12

Гиродины?
Применяются и на МКС...
Разве, регулируя их частоту вращения, нельзя компенсировать момент от центрифуги?
  • +0.12 / 7
  • АУ
 
 
 
  Karnark ( Слушатель )
20 дек 2020 11:41:59

Можно компенсировать момент по оси, то есть корпус не будет вращаться в противоположную центрифуге сторону. Но вот менять ось вращения станет вдвое трудней, а 100-метровое (меньше нет смысла) колесо и так очень трудно перенацелить.
Центрифуга имеет смысл для реально гигантских кораблей, типа цистерны с рабочим телом 200м в диаметре на 2км длины, спереди бронещит, сзади реактор и двигатели.. Тогда можно будет посередине запустить вокруг корпуса кольцо на магнитных рельсах, сразу снимется куча вопросов по прочности ступицы. Правда, всю СЖО и запасы к ней придется разместить в кольце же, но для корабля такого размера это не проблема...
  • +0.08 / 4
  • АУ
 
 
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
20 дек 2020 11:45:14

Гиродины -  в трех плоскосях. Регулируя их частоту вращения, можно устаканить любое возмущение относительно любой оси.
  • +0.11 / 7
  • АУ
 
 
 
 
 
  Karnark ( Слушатель )
20 дек 2020 11:52:32

А куда потом девать запасенный момент? Реальные космические аппараты периодически сжигают его включая реактивные двигатели и одновременно тормозя гиродины, но для монстра в сотни метров это может оказаться затруднительно.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
20 дек 2020 12:10:55

Гасить.
Так же, как гасят и при управлении  реактивными движками, включая противоположные.

Откуда сотни метров?
Или я чего-то пропустил?Непонимающий
  • +0.10 / 6
  • АУ
 
 
 
 
 
  grizzly ( Слушатель )
21 дек 2020 03:35:51

Насколько я помню, частота вращения роторов гиродинов постоянна. 
Они воздействуют на объект управления гироскопическим моментом. 
Это намного эффективнее, чем реактивный момент от изменения частоты вращения маховика.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
21 дек 2020 12:04:39


1.Читаю по Вашей ссылке:
ЦитатаЕсли под влиянием внешних факторов КА начал разворачиваться в определённом направлении, достаточно увеличить скорость вращения маховика в ту же сторону, чтобы он скомпенсировал момент («принял вращение на себя») и нежелательный поворот КА прекратится.


2. ИМХО, но гиродины - это все же средство стабилизации, а не управления.


Незнающий
  • +0.01 / 1
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
  grizzly ( Слушатель )
22 дек 2020 04:52:21

Управления тоже. Причем момент они могут выдать намного больше маховиков.
Вот например статья из киберленинки на эту тему
ЦитатаПредставляются методы априорной гарантирующей оценки реализуемости поворотного маневра космического аппарата при неопределенности накопленного кинетического момента силовых гироскопических комплексов кратных схем на основе четырех и шести гиродинов.

В свое время матмоделированием маневров на основе 4х гиродинов пришлось заниматься. Увы, недолго.
  • +0.06 / 3
  • АУ
 
  Волжанин ( Слушатель )
20 дек 2020 01:26:12

При малом радиусе центрифуги центробежная сила, действующая на ноги и голову (при расположении человека вдоль вектора центробежной силы) будет сильно разной. что не айс для здоровья.
  • +0.06 / 5
  • АУ
 
 
  grizzly ( Слушатель )
20 дек 2020 01:38:20

Вот как надо Подмигивающий

Это иллюстрация к "Три капитана" пера Зорича.
По книге звездолеты имели две соосных вращающихся в противоположных направлениях секции, так что их суммарный кинетический момент был равен нулю. Там и находились жилые отсеки экипажа.
Впрочем, рабочие отсеки, которые крутить не стоит, находились в центральной секции корабля.
  • +0.07 / 6
  • АУ
 
 
  сапёрный танк ( Слушатель )
20 дек 2020 14:00:26

.......Но сильно лучше чем невесомость. Особенно для опорнодвигательного аппарата.
  • +0.18 / 12
  • АУ
 
 
 
  Волжанин ( Слушатель )
20 дек 2020 23:35:37

Будет отток крови от головы к ногам.
Надо медика или физиолога поспрашивать.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
  сапёрный танк ( Слушатель )
21 дек 2020 11:31:50

.......А когда Вы по Земле-матушке пешком топаете такого оттока нет?Подмигивающий Или таки есть?
  • +0.03 / 2
  • АУ
 
 
 
 
 
  Luddit ( Слушатель )
21 дек 2020 12:13:32

С центрифугой вроде есть эффект при изменении положения тела, который на Земле не ощущается в силу другого соотношения размера тела и радиуса вращения.
В общем, прежде чем такое строить лучше бы провести эксперимент - соединить транспортник и пилотируемый КК тросом и чутка покрутиться.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
  caSmith ( Слушатель )
21 дек 2020 12:30:05

немного наоборот. Рассмотрите предельный случай, голова в невесомости, ноги 1g. Если даже не брать в расчет вестибулярный аппарат, отток крови от мозга по прежнему затруднен, т.к. сила тяжести центробежная не гонит его к ногам. Зато в области груди и живота образуется некоторый дефицит крови.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
20 дек 2020 15:22:03

Вытяжка же...Подмигивающий
Медицинская процедура.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
  Karnark ( Слушатель )
20 дек 2020 18:08:52

На самом деле проблема не в прочности людей, а а прочности материалов. 1g на ободе колеса со спицами длиной 100 метров достигается в районе 3х оборотов в минуту, а это чертовски много для герметичного соединения диаметром несколько метров,, да и усилия на скручивание спиц при аварии ступицы легко достигнут тысяч тонн.

Не случайно те конструкции которые серьезно считались на прочность типа цилиндра ОНейла, имеют километровые размеры и пустой или почти пустой центр, который вдобавок вращается вместе с кольцом.. Только так можно обеспечить достаточно низкие обороты.
  • +0.05 / 3
  • АУ
 
 
 
 
  caSmith ( Слушатель )
20 дек 2020 19:02:42

1. Справедливости ради 0.25g для здоровья сильно лучше 0.001g, хоть и хуже 1g.
2. В советских парках развлечений был аттракцион "Сюрприз". Весьма большое колесо с "ложементами". На полной скорости вращения центробежная сила больше 1g. Но и в самом начале раскрутки, и в самом конце, когда угловая скорость весьма мала, я всегда ощущал круговое движение. Вы уверены, что космонавты не сойдут с ума от такой карусели? 
  • +0.02 / 2
  • АУ
 
 
 
 
 
  Senya ( Слушатель )
20 дек 2020 19:08:20

Помню-помню Веселый
Однажды когда катался, поломался опускающий механизм, крутился с прочими счастливчиками нахаляву минут 10-15, пока починили.

Это периоды разгона и торможения, когда по определению кроме радиального ускорения будет ещё касательная составляющая. При установившейся скорости вращения этого не будет.
  • +0.20 / 13
  • АУ
 
 
 
 
 
 
  caSmith ( Слушатель )
20 дек 2020 19:16:07

т.е. на основном режиме, но еще до подъема, закрыв глаза, вы не ощущали вращения? Я почему все так хорошо помню? Именно этот эффект и применительно к исскуственной гравитации мы и проверяли на этой карусели. Молодо - зелено.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
  Senya ( Слушатель )
20 дек 2020 19:35:35

1). Я глаза не закрывал, было гораздо интереснее смотреть.
2). Даже если бы закрыл, всё равно очень хорошо чувствовался поток воздуха.
3). У меня достаточно живое воображение в этом плане, и я был бы способен вообразить себе практически любое ощущение. Из меня плохой объект для подобных исследованийУлыбающийся
  • +0.03 / 2
  • АУ
 
 
 
 
 
 
  adolfus ( Слушатель )
22 дек 2020 13:52:32

В голове у человека две группы пространственно разнесенных датчиков угловых скоростей и акселерометров, причем чувствительность их достаточна, чтобы чувствовать угловую скорость в сотую долю радиана в секунду на фоне на кратно превышающего углового шума. Так что не только будет чувствовать, но и потихоньку сходить с ума.
  • +0.03 / 2
  • АУ
 
 
 
 
  DimonT ( Слушатель )
21 дек 2020 06:42:36

А зачем там герметичное-то? Если "барабан стиралки" не слишком большой - всё в одном корпусе (мб сборном - зря что ли "надувные пузыри" на МКС испытывали?).Да, потери на трение воздуха - вопрос энергии.
И с "компенсацией вращения" - тоже вопрос чисто энергии и веса, т.к. можно второе кольцо в противоположную сторону или "скоростной" маленький "противовес"..
Доб.
А на D=100  - можно уж и шлюз изобразить до "неподвижных" частей, да и делать именно "кольцо с дыркой от бублика" - не обязательно, можно "луковицу  с 1 пером"
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
<< МКС утечка воздуха
Мечты Юли >>