"Технология-Младеж" през 1962 г. №5, s.2-4

А. Shibani. инженер

P redpolagaemye изображение пространство, намиращи се в техническа, научна и популярна литература, сега ослепителен уникалност и quirkiness схеми читатели станции. Впечатлението е, че при избора на формата на космически кораб има пълен произвол. В много страни по-голямата част от проектите междупланетни станции все още лежи върху хартията, чакайки търпеливо за тяхното изпълнение. Но вече е ясно, на някои основни принципи, които ще послужат за основа за бъдещо "пространство архитектура". Ето и някои от идеите, изразени от различни чуждестранни учени за формите на космически кораб.

За някои изкуствени небесни тела изборът на подходящ външен вид не представлява особена трудност. Тя ще бъде водеща на космическия кораб с предварителна уговорка. Например, за сателитно рефлекторите ще се съсредоточи и да отразяват в определена посока електромагнитно излъчване, независимо дали е на светлинни лъчи или радио вълни са невидими. Тези спътници могат да бъдат под формата на гигантски параболични огледала, доведена до големи височини над повърхността на земята. Използване на сферични изкуствени сателити е много удобно да се измери устойчивостта на горните слоеве на атмосферата разрежда когато ги движи в висока скорост, тъй като сферичната форма е най-удобно да се превърне съпротивление.

Брой на изкуствени небесни тела в близост до Земята, се увеличава всяка година. В близко бъдеще, разбира се, отделните спътници трябва да признаят бързо сред масите на други наблюдавани космически обекти. Учените трябва да се мисли предварително за един прост и надежден начин да "етикет" на небесните тела. Една такава възможност е също директно свързан с външната форма на кораба. Ако изкуствен спътник, като една и съща кола силата да се върти около ос, разположена в равнината му, който се вижда от Земята зона сателитна периодично се намали и да се повиши отново до пълното му стойност. Terrestrial наблюдател на такъв турнир, ще бъдат представени на далечното мига фенерче. Дискът се върти по-бързо, толкова по-вълни "фенер". A мига сателитна вече е лесно да се изолира от останалата част на небесните тела.

P risutstvie човека изкуствен спътник прави фундаментални промени в изчисленията на дизайнери. Необходимо е Екипажът на спътника да се осигури надеждна защита срещу космическата радиация. Всички вътрешния обитаема обем на апарата трябва да бъдат заобиколени от дебел слой радиационна защита, без междина, през което може да се прекъсне разрушителна радиация поток. Учените смятат, че теглото на такава защита ще бъде една четвърт от един тон на квадратен метър от повърхността, за да бъдат защитени. Но всеки допълнителен килограм в орбита расте в стотици килограми допълнителна ракетно гориво в света. Можете да си представите колко непоносима тежест ще падне тромава радиационна защита на усилвателя! И първата стъпка, която трябва да се приема за дизайнери - е да се намали повърхността на космическия кораб.

Въпреки това, намаляването на външната повърхност на устройството, дизайнерите не могат да нарушават вътрешния си обем. Няма такова затруднение може да предложи всякаква геометрия. Както е известно, различни прости геометрични форми със същия обем, площта варират. Най-малката повърхност в света. Затова са обитавали сателити, извършващи тежък товар на радиационната защита, изгодно да имат сферична форма.

Формата сферичен на бъдещите космически станции и оправдано от гледна точка на тяхната сила. На закрито тези станции трябва да поддържат нормално налягане от изкуствена атмосфера. единица спукване на стената на вътрешното налягане, което трябва да издържат на натоварването.

Дизайнерите не са новост за подобна задача. Много пъти те трябваше да се изчисли силата на цилиндри под високо налягане; и те отдавна са наясно, че в зависимост от формата на материала на контейнера се чувства различно напрежение със същия товар. Най-ниските напрежение при равни други условия се срещат в стените на сферични балона. Затова сферични междупланетни станции в еднаква тежест в размер 1,3 пъти по-малко от теглото на една и съща станция, изработен във формата на цилиндър. Понякога е изгодно да се използва апарата от редица пресичащи сфери от под формата на друг, дори най-простата, геометрична фигура. Вярно е, че спестяванията в теглото е намалено в сравнение с този на цялата област.

По този начин, на изискванията за устойчивост на космически кораби и тегло спестявания за радиационна защита принуждават дизайнери да проектират сферична междупланетни сонди. За съжаление, тази щастлива случайност на различни изисквания за формата на космически кораб не е общо правило. Много по-често дизайнерите трябва да се съчетават противоположни стремежи.

КЪДЕ
Дева HEAT?

За въртеливо космическа станция "празнота" е за нея най-добрият изолатор. Тази надеждна топлоизолация космически кораб носи своя дял от проблеми в техния дизайн. Всички произведената топлина от устройството на слънчева светлина, от работа по него електрически инсталации и електронно оборудване, постепенно ще се натрупват в затворено пространство станция, ако не е имало "изтичане път" - термична радиация. За да се увеличи количеството на излъчена топлина и намаляване на температурата вътре в космическата станция към нормалното си ниво без специални охладителни съоръжения, е необходимо да се увеличи външна излъчващата повърхност станция. Просто грижливо и спаси части от външната повърхност на дизайнерите на устройството трябва отново да се върнете към старите си места. И това, може би, няма да бъде достатъчно. И с всеки допълнителен квадратен инч неумолимо расте теглото на съоръжението и радиационната защита. От гледна точка на вътрешния термичен режим, пространство станция е по-благоприятно да се оформи цилиндър, вместо на сфера.

Дизайнерите търсят изход от това противоречие. Те се насърчават да се присъединят към сферичната единица Радиатор - това е много квадратни сантиметра, които липсва космическата станция за топлинно излъчване. Радиатор на острието се движи в сянката страна на станцията. Той "дърпа" от него излишната топлина и да я разсейва в околната среда. Тя не се нуждае от защита от радиация, и това може да стане много лесно. В чуждестранни списания в описанието на проекти от междупланетни станции показва размера на "пространство" на радиатори. Например, ако станцията работи в електрически генератор 1 мегавати за отстраняване на топлината, генерирана от изискваните излъчващата повърхност 93 кв. м! Съвсем ясно е, че теглото на радиатора, дори много тънка, може да бъде по-голямо от самата тежест на електроцентрали, за които са предназначени. Скъпо, но неизбежен ап!

Така зависи радиация тегло екраниране космически кораб от матрицата при постоянен обем.

T той първична космическа станция топлинен източник все още не е в тях, и извън него. След кораба под формата на сфера с диаметър от 0.3 m, разположен в областта на Земята, попада под формата на слънчевите лъчи се загрява 87 500 калории на час. Близо Марс инцидент на слънчевата топлина поток единица ще бъде 46 хил. Калории на час.

Чрез промяна на цветовото пространство на тялото, може да регулира потока, за да го слънчевата топлина. Известно е, че белият цвят отразява много на инцидента върху него на слънчева светлина, както и черното, за разлика, поглъща голяма част от своя дял. Но бяло е много по-слаба излъчва топлина лъчи в космоса, отколкото черно. Ако орбита преминава близо до слънцето и горещини станция, е възможно да се намали топлината напливът към машината, оцветяване на осветената страна на бял цвят, както и. увеличи изтичането на топлина, оцветяване на тъмната страна черно. За отдалечената станция от слънцето е препоръчително да промените цвета на осветление и сенки страни, за да се повиши температурата във вътрешността на станцията до нормалното ниво.

Лош палитра в космически художници, само два цвята - черно и бяло - те могат да се използват за боядисване на космическия кораб. Но дори и с тези два цвята може да направи чудеса. Цветът на устройството, понякога може да замени обемисти, тежки радиатори. Освен това, устройството може автоматично да промени цвета си в зависимост от това дали е необходимо да се нагрява или охлажда. Учените сега разработват подобни покрития за изкуствени спътници, които ще променят цвета си от черно до бяло, веднага след като температурата във вътрешността на устройството превишава определена стойност. Притокът на топлина към спътник променя в бяла светлина защитно покритие се намалява и той започва да се охлади до нормална температура. Когато прекалено силно охлаждане на цвета на корицата е променен на черно, и спътникът ще започне интензивно да усвои неговата повърхност на енергия от слънчева светлина. Следователно, промяната на външната повърхност на цвета автоматично ще се поддържа в рамките на определена температура космически кораб. За такъв сателитно хамелеон, може да се използват свойствата на някои полимерни съединения, които променят цвета си при преход от твърдо състояние в гел с повишаване на температурата.

"Дирижабъл"
в орбита

В Olsha повърхност космически станции не се нуждаят само от по-добро разсейване на топлината. Външната повърхност на извънземни превозни средства - това е единственият орган на "докосване" на външния свят, единственият "точка" контакт с околната среда. Само чрез неговата повърхност може да получи сателити информация от външната страна на бързите душовете на космически частици, плътност и състав на междупланетния газ, метеоритен дъжд, разораване пространство, за съпротивата на горните, изредените слоеве на атмосферата, на местоположението на радиационните пояси на Земята и най-накрая, силата на слънчева светлина налягане. Колкото по-голям район единица, толкова по-лесно се открива с отразените лъчи на слънцето или "ехо" радио сигнал, изпратен от Земята. И силата на електрическа енергия, произведена от слънчеви панели на полупроводници е пряко пропорционално на площта на повърхността, че те обхващат.

Площ и теглото на космическия кораб са в явно противоречие един с друг. Дизайнерите от време на време трябва да се мисли за това как да се увеличи площта на космически обекти без да се увеличава теглото си, или как да се намали теглото си, без това да повлияе на външната повърхност. В тази връзка, американски експерти предполагат използването на надуваеми устройства в космоса. Изпрати такива надуваеми сателити в орбита може да бъде в най-компактните, напълно сглобени. С гъвкав, сгъната в малък контейнер обвивка пространство балон се показва с газ с високо налягане. Газът, освободен в черупката автоматично, когато устройството преминава на по-ниски, по-плътни слоеве на атмосферата. Като пълнител, надуваеми устройства обикновено се използват хелий.

С такива устройства, можете да се демонстрира силата на слънчевата светлина натиск върху космически тела. Ние дори успя да се наблюдава въздействието на слънчевите бури върху движението на надуваеми изкуствени спътници.

Желанието с всички възможни средства, за да се намали теглото на космическия кораб в същото време да ги съхранява достатъчно голямо влияние и в други проекти на американските експерти. В строителството, сглобени за бъдещи извънземни станции, които предлагат да се използва. penoplasticheskie материали; и "разпенени материали", могат да бъдат в орбита. В космически конструкции, изработени от пяна, можете да получите много по-големи външни размери в сравнение с обикновените метали и сплави. Безтегловно условия в космоса е доста позволяват използването на такива структури, които на Земята не може да поддържа дори собственото си тегло. Значителен брой от тези необичайни идеи ще намерят практически израз в бъдеще, когато пространството около Земята ще се превърне в гигантска строителна площадка.