Se han discutido muchos sistemas en los que se tiene una nave espacial giratoria con fines de gravedad artificial, con una parte de la nave espacial que no gira, tal vez el motor, por ejemplo. He estado luchando en mi mente para imaginar cómo se puede poner una interfaz entre las dos secciones que permita a las personas pasar sin estar en un traje de vacío entre las dos secciones, y aún así ser hermético. ¿Cómo funcionaría esto en una operación real?
Para obtener puntos de bonificación, si pudiera agregar cómo obtener alimentación/otros cables entre las dos secciones, también estaría interesado en eso.
La parte de energía y datos es fácil. La nave espacial Galileo que fue a Júpiter era una "doble rueda giratoria", que tenía secciones giratorias y estacionarias. La junta giratoria tenía 48 anillos deslizantes sobre los cuales se transmitían energía y datos entre las secciones.
En cuanto a la conexión de recipientes a presión con una junta giratoria, existen aplicaciones industriales similares que requieren un sello en una junta giratoria . Estoy seguro de que algo podría resolverse con una tasa de fuga aceptable. Todas las naves espaciales tienen tal velocidad definida. Nunca es cero.
Por cierto, no está claro que necesite una sección despun para su aplicación. Solo necesitas empujar a lo largo de tu eje de giro.
La NASA investigó sobre Feasibility of liquid-metal vacuum seals, el artículo se publicó en 1963 y se puede acceder aquí (consulte la sección B, página 29).
Aquí está la cita de las secciones de conclusión de los artículos.
Se encontró un procedimiento para usar un sello de metal líquido en un sistema de ultra alto vacío.
La fuga se produce a través de un sello de pulgada de diámetro eran tan pequeños que, con una presión de cámara de micras, no hubo indicación en un detector de fugas con una sensibilidad de cc estándar de helio por segundo. Además, la fuga fue lo suficientemente pequeña como para no dar lugar a un sangrado apreciable en un sistema a una presión de cámara de torr
El sello de metal líquido, que esencialmente elimina la permeación de gas y requiere una fuerza muy pequeña por unidad de longitud para lograr un sello, tiene varias ventajas sobre los sellos de corte metálicos y de junta tórica convencionales. Sin embargo, debido al extenso procedimiento preliminar requerido para preparar las bridas y el metal líquido para el sello, sería difícil utilizar el sello de metal líquido de forma rutinaria.
Se considera que esta tecnología se usa en Nautilus-X , que, como puede ver, tiene una rueda giratoria que debería proporcionar aproximadamente la mitad de la experiencia de gravedad de la Tierra.
Si la porción de la aeronave que está girando es lo suficientemente pequeña, los únicos problemas son los que enumeró, la potencia y la presión del aire, pero imagine que estamos hablando de una nave espacial muy grande con un anillo giratorio muy grande (o incluso más de un gran anillo giratorio). anillo), entonces tendría muchos más problemas, por ejemplo, el intercambio de líquidos (que es útil para el intercambio de calor o simplemente para el suministro de agua para la tripulación).
Tengo una licenciatura en artes y no soy ingeniero, pero trabajo en comunicaciones técnicas y tengo aptitudes para la resolución de problemas, así que lo intentaré.
Marek hace un buen comentario sobre la tasa de fuga aceptable. He visto comentarios de otros publicados en otros lugares que sugieren que los sellos deben causar fricción, o que la tripulación debe usar trajes para transferirse entre secciones si los sellos están sueltos. Ese no es necesariamente el caso.
En las historias de ciencia ficción que estoy desarrollando, acepto las limitaciones de los sellos laberínticos para evitar fugas de atmósfera y la mayoría de los barcos/estaciones normalmente no tienen los volúmenes adyacentes a las áreas de transferencia presurizados en absoluto. Con el aire retenido detrás de los mamparos y los sellos robustos de las escotillas estándar, no hay escape de aire a través de los sellos que protegen la unión de las secciones del barco.
Aquí hay algunas opciones para que la tripulación atraviese la coyuntura sin que se pongan trajes.
Use un tubo presurizado con escotillas apropiadas en los extremos que puedan acoplarse y separarse de las partes giratorias y no giratorias del barco. La tripulación abre un extremo, entra y cierra la escotilla detrás de ellos. El tubo se separa y se cambia su rotación para que coincida con la de la otra sección, a la que luego se conecta. La tripulación abre esa escotilla y sale del tubo de transferencia. Sin trajes presurizados ni mayores molestias. La energía/datos se transfieren a través de anillos colectores en otro lugar, oa través de cables en la pared del tubo de transferencia y los anillos colectores.
En lugar de solo un tubo que cambia de giro, una cápsula podría transferirse a través de una unión sin presión y girar para conectarse con las secciones del barco según sea necesario, sellando las escotillas directamente o entrando y saliendo de volúmenes que pueden ser evacuados y presurizados.
Un tubo no giratorio se extiende hacia la sección giratoria. La cámara adyacente, quizás del tamaño de una habitación pequeña, no está presurizada cuando no se usa para transferir tripulación. Cuando esa cámara está en uso, se sella y se bombea aire. Algo se escapará, pero a un ritmo lento y solo de ese volumen limitado. Cuando no está en uso, el volumen del tubo de transferencia se bombea para conservar la atmósfera. Una vez más, si no hay aire allí, significa que no hay fugas de aire a través de los sellos. Algo se pierde, pero a un ritmo mucho más lento que si estuviera presurizado todo el tiempo. La pequeña pérdida acumulada de aire de la sección de transferencia se equilibra con el aire de los volúmenes mucho más grandes en el resto de la estación/barco. Si realmente necesita canalizar agua dentro y fuera de la sección giratoria, una tubería o manguera podría pasar a través de un tubo de transferencia axial,
El tubo es opcional. En su lugar, haga que las dos secciones se encuentren con dos escotillas que se puedan sellar, tal vez a un metro de distancia, o incluso menos. Cuanto menor sea el volumen, más rápido se puede bombear por completo o evacuar.
En las opciones 3 y 4, la tripulación comienza bombeando aire de los tanques a la sección del tubo de transferencia, luego abre las escotillas una a la vez o simultáneamente, pasa a la otra sección y luego cierra las escotillas. Si necesitan ir y venir, lo mantienen presurizado, pero quizás cerrado. Si no, bombean el aire nuevamente a los tanques, menos la pequeña cantidad que se filtró en el poco tiempo que estuvo en uso. Simplemente no tengas fobia a no poder respirar...
Las fugas no son un problema si no hay nada que pueda filtrarse.
Estaba mirando un clip de la película The Martian (2015), y su nave espacial con aspecto de estación espacial me hizo pensar en esto mismo. Tuve una idea que creo que ha sido cubierta de dos maneras separadas pero no juntas, y no implica ningún sello de baja fuga en la sección giratoria/estacionaria porque no habría ningún sello. Toda el área a prueba de vacío debería rotar, como se ha dicho, y luego todo lo que necesita estar estacionario rotaría como los paneles solares y los radiadores de disipación de calor y la antena/parabólica, etcétera, podrían rotar fácilmente fuera de la sección de seguridad al vacío. Dos o tres anillos en el exterior de las secciones redondas del casco que giran en sentido contrario según sea necesario serían suficientes. Para la electrónica, un disco de metal rodando a lo largo de una tira de metal. si los motores están en un patrón circular, no
Hay una respuesta simple a este problema. ¡Sin sellos!
El problema con la mayoría de los diseños de naves espaciales es que son realizados por ingenieros aeronáuticos. Pregúntele a un constructor de barcos cómo hacer un casco de presión para el espacio, su diseño será bastante diferente. Con demasiada frecuencia veo una película de ciencia ficción y veo una nave espacial con todos sus componentes clave expuestos al duro entorno del espacio. Esto se ve bien, pero es incorrecto y poco práctico. Si algún componente falla, significaría enviar a una persona al espacio abierto para arreglarlo. Los paseos espaciales parecen divertidos, pero son extremadamente arriesgados.
Entonces, usando esta línea de pensamiento y los problemas de mantener un sello entre las partes móviles en el vacío. Si diseñamos una nave espacial como un súper petrolero, no hay necesidad de colocar juntas complejas que pueden fallar o tener fugas. Simplemente coloque la sección giratoria dentro del casco de presión. De hecho, pones todos los componentes clave dentro del casco. Algunas partes no estarían presurizadas, como el espacio del motor, pero todas las demás partes de la cabina y los espacios de ingeniería podrían estar presurizados (con aire o gases inertes) para permitir que un ingeniero de servicio acceda al área con un traje ambiental (un traje más flexible). traje que suministra calor, O2). El área de rotación dentro del casco de presión estaría en dos secciones, cada una de las cuales giraría en la dirección opuesta, de esa manera los efectos del torque podrían ser manejados por giroscopios y no por la actividad de los propulsores.
tildalola
antonio x
UH oh