Техника - молодёжи 1984-05, страница 36

JA

И

miwh

Доклад № 85

ЗА ЭНЕРГИЕЙ ИОНОСФЕРЫ

АЛЕКСАНДР МАЙБОРОДА, философ, г. Ростов-на-Дону

В качестве проводника для передачи на Землю электроэнергии, вырабатываемой на орбитах космическими и ионосферными элект ростанциями, предлагаю использовать оригинальное сооружение, которое можно назвать космическим мостом (КМ). Идея этого сооруже ния появилась как развитие идеи общепланетного транспортного

средства (ОТС), выдвинутой

А. Юницким и получившей широкую известность после публикации в «ТМ» № 6 за 1982 год его статьи «В космос... на колесе». Но в плане осуществления КМ должен стать предшественником ОТС, поскольку он лишен той поражающей воображение грандиозности, которая является неотъемлемым свойством ОТС, мешающим его реализации в достаточно близком будущем.

КМ в отличие от ОТС представ ляет собой трубчатый корпус с заключенной в нем бесконечной лентой маховиком, проходящий не по всей длине окружности земного шара, а лишь вдоль ее небольшого сегмента. Движение ленты по этой части окружности так же способно создавать центробежную подъемную силу, уравновешивающую вес корпуса. Для создания замкнутого движения ленты параллельно первому сегменту прокладывается второй, в котором она идет в обратную сторону. Концы корпусов обоих сегментов соединяются полуокружными изгибами для разворота движения ленты на 180^е, Соединительные участки корпуса КМ необходимо закрепить на специальных опорах, связанных с поверхностью Земли. В противном случае силы, возникающие при движении ленты по этим полуокружностям, будут заставлять все сооружение перемещаться по поверхности Земли (см. рис. на центральном развороте).

Другим важным отличием нашего моста является его форма. В рабочем состоянии он представляет

собой дугу с радиусом кривизны, существенно меньшим, чем у окружности Земли, что позволяет получать подъемную силу при скорости движения ленты, меньшей первой космической, тогда как в ОТС необходима скорость, превышающая эту величину.

Для достижения нижних слоев ионосферы необходим КМ высотой не менее 100 км. При этом его горизонтальная протяженность может быть различной. Для начала рассмотрим вариант моста в форме полуокружности с радиусом кривизны 100 км и общей длиной дуги 314 км.

Как и ОТС, космический мост состоит из полого вакуумирован-ного раздвижного корпуса, но его диаметр в поперечном сечении будет порядка 1 метра, то есть в 10 раз меньше. Внутри корпуса находится растяжимая бесконечная лента, являющаяся ротором линейного электродвигателя, и система магнитной подвески, совмещенная со статором линейного двигателя.

Концы дуги КМ под прямым углом закреплены на плавающих в океане двух платформах, которые заякорены на дне океана. Они могут быть также соединены между собой тросами, для предотвращения их расхождения в противоположных направлениях под действием центробежных сил, действующих на платформы со стороны моста.

Принудительное искривление движения ленты происходит в дугообразных изгибах корпуса, закрепленных на платформах. Радиус -ривизны изгибов равен 500 м. Можно отказаться от изменения направления движения ленты на 180" и от параллельной ветви КМ, а повернуть его только на 90°, пропустив нижнюю часть корпуса под водой на глубине в полкилометра параллельно поверхности океана.

По нижней части корпуса, длина которой уменьшится до 200 км, лента будет проходить от одной плавающей платформы к другой, для последующего изменения направления движения и возвращения в верхнюю часть корпуса. Для облегчения верхней части статор линейного электродвигателя расположим только в нижней части корпуса, оставив в верхней дуге корпуса систему магнитной подвески ротора.

Общая масса корпуса без учета плавающих платформ составит 30 тыс. т (60 кг на погонный метр).

Бесконечная лента КМ, разогнанная до скорости 2 км/с при движении по дуге окружности радиусом 100 км, будет испытывать ускорение и, таким образом, каждый килограмм ленты будет передавать на корпус через систе

му магнитной подвески усилие в 30 Н, то есть удерживать до 3 кг массы корпуса при действии подъемной силы строго вертикально. На наклонных к поверхности Земли участках корпуса величина уравновешиваемой массы будет меньше, так как направление действия ускорения тяготения не совпадает с направлением действия ускорения ленты. В целом действие подъемной силы подбирается с таким расчетом, чтобы вся конструкция находилась в напряженном состоянии, растягивающем корпус по длине дуги.

В участках корпуса с радиусом кривизны 500 м, служащих для поворота движения бесконечной ленты на 90°, соответствующее ускорение равно 800g. Здесь в системе магнитной подвески нужно будет применить супермагниты. Такие магниты, по материалам печати, уже способны на 1 кг своего веса удерживать груз до 5 т.

Преимуществом предлагаемого КМ по сравнению с ОТС являются его относительно малые габариты и масса, а также меньшее на много порядков количество энергии, необходимое для раскрутки ротора. Не касаясь главной функции ОТС, можно с уверенностью сказать, что в отношении использования энергии ионосферы КМ находится вне конкуренции.

Если принять удельную стоимость 1 т конструкции КМ 6250 долларов, такой же, как и у ОТС, то себестоимость всего моста составит не более 190 млн. долларов.

Однако КМ как готовое сооружение не может быть создан сразу и обычными средствами. Помочь в его создании сможет только он сам как самовозводящаяся конструкция, допускающая двойное увеличение своей длины. Началом строительства должно стать сооружение КМ в миниатюре.

Первый этап строительства начинается с мини-КМ высотой 1,5625 км и расстоянием от одной плавающей платформы до другой — 3,125 км. Сборка верхней несущей дуги и ее удержание до раскрутки ротора может быть совершена управляемыми аэростатами или вертолетами. После приведения КМ в рабочее состояние, то есть перехода в режим самоподдерживания, можно дать ему возможность начать увеличивать его длину, включая увеличение расстояния между плавающими платформами. Вполне реально сконструировать телескопический корпус, способный удлиниться в два раза и соответственно растягивающуюся бесконечную ленту. В результате КМ увеличивается по высоте до 3,125 км и по длине между раздвинувшимися платформами до 6,25 км.

34