Энергообеспечение Обитаемой Лунной Базы. Опции

[Sinus]

Sinus-Почитайте обычный учебник по астрономии, глава Луна, там всё написано.

Я чет не понял кому тут помощь нужна?
Все ответы вы получите если почитаете обычный учебник ТОЭ и технологические карты по прокладке линий электропередач, ну может еще в пару тройку справочников заглянуть.



Теперь по поводу двух станций в противофазе. Как будете решать проблему "вечер-утро", когда одна станция уде не дает энергию, а другая еще не дает энергию? Перекур?
Предлагаю к рассмотрению систему из трёх станций под углом 120 градусов. Кстати, получится трехфазная система, с очень низкой частотой.
Питать луноход переменным напряжением через барабан - очень хреновый вариант. Луноход будет тянуть катушку индуктивности а не барабан с проводом. Да и проводов надо в любом случае два, залуняться не получится.
В общем Ваш план пока технически не состоятелен.


А теперь самый вкусный вопрос:
- Какая электрическая мощность лунохода-укладчика?

[Плазма]

Sinus-Это решается двумя способами.1.Должны стоять запасные батареи на самой базе. 2.Электростанции находятся выше нулевого уровня Луны. Для этого нужны хорошие карты, нужно знать Селенографию. Чем выше расположена станция тем лучше. Когда одна станция в тени,другая уже давно на свету. Я уже выбрал несколько таких координат, но всё равно надо советоваться и уточнять. Назовите причину по которой невозможно залунение.
Мощность Лунохода зависит от мощности двигателя в мотор-колесе. Их у него 8. Двигатель должен стоять анологичный ДБМ-185-16-0,3-2. U=60В. I=22А. Ток постоянный. Момент М=16 Н*м. Масса=9,25 кг. Рабочая температура: от -160 до +150 градусов. Мощность P=1,32 кВт. Следовательно общая мощность 8*1,32=10,56 кВт. Я думаю должно хватить. У меня полная масса Лунохода не более 8.000 кг. На Луне он будет весить не более 1.400кг.

[antno]

Скажите что вы курили и как долго??

OFF

Милый, ну что ты все молчишь и молчишь? Расскажи, о чем думаешь.
- Понимаешь, дорогая. Вот если обмотать Землю и Луну медной проволокой в
несколько слоев, то получился бы неплохой генератор переменного тока.
- Опять ты куришь всякую дрянь. Не переменного, а постоянного.

[Sinus]

Назовите причину по которой невозможно залунение.

Залунение возможно (аналог заземляющего устройства). А вот питание по цепи генератор-провод-нагрузка-грунт-генератор (тоесть использовать Лунный грунт в качестве проводника) не возможно. Высокое сопротивление лунного грунта. Даже в условиях Земли, такой способ питания не применяется.

Следовательно общая мощность 8*1,32=10,56 кВт

на расстоянии в 80 метров от источника энергии "тягач" уже будет получать на 10% меньше энергии. А с учетом барабана в 300000 метров проводов он и не сдвинется с мета, вся энергия будет израсходована на магнитное поле катушки и ее нагрев.



Так, ради прикола озадачил расчетом программу электрик:
300000 метров
алюминий
10,56 кВт/220В
По потерям: Проходит в параллель 16 провода(ов) сечением 240 мм.кв

Ну с учетом что там легче "крутить педали" допускаю 4-6 по 240 мм.кв

Сообщение отредактировал Sinus - 23.10.2013, 2:57

[FRAER]

Луноход-то препятствия преодолеет, а провода хватит обогнуть препясствия?

Синус, насчет потерь выше обсуждали, что напряжение должно быть очень высокин - сотни киловольт, но... в таком случае ведь и луноход должен быть рассчитан на высокое напряжение, а это неплохо отразится на его размерах, либо он должен возить на себе трансформатор, весом в пару тонн

да, я тоже с трудом верю, что тут возможна эффективная однопроводная система.

да и при таком высоком напряжении, изоляции всё-таки мало, пробой.

[с2н5он]

C2H5OH-Понимаете в чём дело, это ведь не программа электрификации Луны.

в том то и дело, что Вы фактически пытаетесь эликтрифицировать луну, даже если плюнуть на науку и технику, почитать фантастику, я например ни разу не видел про провода, все на автономных источниках питания, допустим даже будет какой то луноход, генератор высокого напряжения, однако к нему ещё нужен трансформатор с десятками (сотнями) ступеней, ибо в 1 м. от станции напряжение должно быть одно, а в 1 км. другое

1.Должны стоять запасные батареи на самой базе.

И какой же размер у них будет?

про залунение уже сказано - Вы просто не добьётесь нужного контакта с грунтом
про деньги, сравнение с Марсом не корректно, ибо там закинули машинку и все, Вы же собираетесь заниматься строительством, кстати на самом первом этапе при установке станций - энергию откуда будете брать?
имхо: при существующем развитии науки и техники Вы сможете только написать фантастический роман, без каких либо автономных источников на атоме или ещё на чём не обойтись

[Sinus]

Да да, на первом этапе строительства нужно смотреть в сторону атомных реакторов. Что то в роде РИТЭГа в самой раз пойдет. Причем учитывая что стройка планируется на Луне, то можно малость сэкономить на биологической защите, а это лишние килограммы.
А еще можно туда дизельную установку типа трактор, с собой взять керосин и кислород. А лучше двигатель на водороде и кислороде. Такой и полезную работу сделает, и вода на выходе получится, воду можно будет использовать в дальнейшем, на следующем этапе колонизации.

[Anatoli]

Да да, на первом этапе строительства нужно смотреть в сторону атомных реакторов. Что то в роде РИТЭГа в самой раз пойдет. Причем учитывая что стройка планируется на Луне, то можно малость сэкономить на биологической защите, а это лишние килограммы.
А еще можно туда дизельную установку типа трактор, с собой взять керосин и кислород. А лучше двигатель на водороде и кислороде. Такой и полезную работу сделает, и вода на выходе получится, воду можно будет использовать в дальнейшем, на следующем этапе колонизации.

выработанную энергию от генератора потратить на разложения воды на водород и кислород электролизом, для работы двигателя генератора. Вечный двигатель получится. Может массу катушки, лунотрактора, электростанции- перевести в более земные литий-полимерные аккумуляторы, и на ракетах-носителях доставить заряженные АКБ в точку монтажа базы.
Провод с напряжением 1000 кВ, должен иметь изоляцыю из фторопласта диаметром как рука. Я представляю катушку с таким проводом длинной 150 км. Оно в ракету не влезет. Можна один конец провода привязать к ракете носителю, катушку установить на космодроме, ракета взлетая разматывает катушку, и тащит провод за собой. Дальше нужно расчитать траэкторию полёта, так, что бы ракета упала в точке А, а кабель лёг на поверхности Луны по траектории от точки А до чточки Б.

[Roman D]

Да ерунда получается. Тут надо что-то другое.
Запасать энергию надо не в аккумуляторах: мало того, что у них удельная емкость так себе, так они ещё и хорошую часть энергии на свои внутренние экзотермические реакции тратят. Проще: заряжаешь его током С10 пятнадцать часов, а отдаёт он такой ток десять часов.
Предположим, взяли мы акки с удельной емкостью 100 вт*ч/кг. То есть 360 кДж. Что это есть? Тьфу! Килограмм воды, остывая на один градус, отдаст 4200 кДж.

Так что ставим гелиостанцию в любой точке Луны, греем воду. Запасаем кипяток на тёмное время суток.
Разница температур на Луне огромная, суём холодильник в тень, берём двигатель Стирлинга (замкнутый цикл!) и расходуем запасённую в термосе энергию на что нам надо.

И ни тебе многокилометровых линий, ни привязки к полюсам, ни многотонных аккумуляторов. Надёжность растёт на порядки.

[Sinus]

Провод с напряжением 1000 кВ, должен иметь изоляцыю из фторопласта диаметром как рука. Я представляю катушку с таким проводом длинной 150 км. Оно в ракету не влезет. Можна один конец провода привязать к ракете носителю, катушку установить на космодроме, ракета взлетая разматывает катушку, и тащит провод за собой. Дальше нужно расчитать траэкторию полёта, так, что бы ракета упала в точке А, а кабель лёг на поверхности Луны по траектории от точки А до чточки Б.

Весьма здравая мысль! Только вот не получится с Земли такие куски подымать, порвутся под собственным весом и инерция.
Лучше этапами:
- куски кабеля подымать на орбиту Земли.
- куски кабеля транспортировать на орбиту Луны
- на орбите Луны собирать "кнут"
- опускать на Луну концы "кнута" куда надо.

изоляцыю из фторопласта диаметром как рука.

а зачем изоляция? ТС утверждает что проводимость лунного грунта 10^-6 - 10^-8 , при таких условиях можно голый метал прям в грунт укладывать. Только вот , там местами метеоритный материал присутствует, а иногда он из чистого железа бывает, в таком месте может коротнуть.

Сообщение отредактировал Sinus - 23.10.2013, 10:58

[FRAER]

можно еще наследие Теслы использовать, однопроводную линию передачи ээ

[Sinus]

можно еще наследие Теслы использовать, однопроводную линию передачи ээ

А где тут наследники видят цепь? поясните принцип работы устройства, тем кто лишен наследия.

[Гость_lanchakov_*]

Наверное так? За счет ёмкостной связи. Работать будет только при высоком напряжении и частоте.
Сорри, что криво нарисовал, но думаю смысл этого эффекта понятен. Практического применения никакого, только всяким несведующим фокусы показывать...мол смотрите, по одному проводу лампочка горит.
Схема

[Sinus]

Практического применения никакого, только всяким несведующим фокусы показывать...мол смотрите, по одному проводу лампочка горит.

В том то все и дело. Но, как и Тесла, этот фокус можно применить для привлечения денег
но тут вроде как не о менеджменте. Хотя.........Автор, Вы еще тут?

[Плазма]

Sinus-Почему цепочка кончается генератором? Нам он ни на Луноходе, ни на базе не нужен. Цепочка должна закончиться грунтом. Цитата-,,Высокое сопротивление лунного грунта. Даже в условиях Земли, такой способ питания не применяется.,,. Высокое сопротивление это же не значит что он вообще не проводит. Что даже 1В не получить, чтобы зарядить батарею? А мне казалось что на Земле как раз и используют заземление, когда воруют электричество . Счётчик не крутится, а телевизор работает. Цитата-,,на расстоянии в 80 метров от источника энергии "тягач" уже будет получать на 10% меньше энергии.,,. Почему?
с2н5он-,,ибо в 1 м. от станции напряжение должно быть одно, а в 1 км. другое,,. Тот же вопрос Почему? Можно поподробнее. Размер батареи определяется временем которое нам понадобиться чтобы собрать вещи и свалить домой(благо лететь недолго и недалеко) когда поизойдёт авария. Цитата-,,кстати на самом первом этапе при установке станций - энергию откуда будете брать?,,. Вижу недопонимание. Станции делаются на Земле, они готовые. Основа станции-посадочный модуль. Раскрываются они тоже сами. Всё автономно, без участия человека.
Хочется сказать на счёт РИТЭГОВ. У Вас какие первостипенные задачи на Луне? Дышать будете или как? Чтобы дышать нужен кислород и его регенерация. Рассчитай те ка мне энергию необходимую для получения 1 кг кислорода, например из SiO2 или из другого местного материала. Потом выразите через эту энергию количество необходимых РИТЭГОВ. Умножте на их стоимость. Вместе посмеёмся. По чём у Вас один вдох получиться?(Кому мало покажется-приплюсуйте сюда энергию для освещения, отопления, связи, промышленной деятельности, проведения научных экспериментов .....далее список медленно уходит за горизонт .) Вот увидите, Вас сразу потянет на ядерные реакторы. А с ними тоже всё не просто.
Roman D-Вы угадали. Именно такие батареи я хотел использовать на Луноходе. 10,56кВт:0,1кВт=105,6 кг. Вполне приемлемо. Что Вас не устраивает? В книге 10-летне давности про космические энергетические установки даже цифра в 120 вт*ч/кг.
Катушка, тоже определённая проблема. Это вроде проводной катушки сопротивления.

[Dimka1]

при таких условиях можно голый метал прям в грунт укладывать. Только вот , там местами метеоритный материал присутствует, а иногда он из чистого железа бывает, в таком месте может коротнуть.

Скобами прибить к Луне и хватит. Воды там нет, украсть некому. На первый раз хватит.

с2н5он-,,ибо в 1 м. от станции напряжение должно быть одно, а в 1 км. другое,,. Тот же вопрос Почему? Можно поподробнее.

Потому, что сопротивление провода зависит от его длинны. Чем выше длинна, тем больше сопротивление, тем больше на нем падает напряжение и меньше приходит к нагрузке.

Напряжение на нагрузке в самом примитивном виде (длинные линии с распределенными параметрами не берем!) считается по формуле

Uнагрузки=Rнагрузки*Eгенератора/(Rпровода+Rнагрузки)

Rпровода должно быть мало, тогда напряжение с генератора придет к нагрузке.
Во всяком случае нужно стараться, чтобы Rпровода << Rнагрузки

Сообщение отредактировал Dimka1 - 23.10.2013, 18:21

[Плазма]

Dimka1-Но ведь длина провода у нас фиксированная 151.500м. Следовательно фиксировано и его общее сопротивление. Ведь когда катушка разматывается, длина провода ведь не увеличивается. С чего должно падать напряжение?
На счёт большого сопротивления реголита. Например у американцев на Марсе возникла такая проблема:слишком много очень мелкого песка в воздухе, он создаёт на поверхности Марсоходов, при трении об них, электростатическое напряжение. Оно выводило электронику из строя. Проблему они решили очень просто, поставили на корпус несколько очень тонких игл. Через эти иголки заряд уходил в АТМОСФЕРУ МАРСА. Что электропроводность марсианской атмосферы равна электропроводности серебра? . И это при том что плотность этой атмосферы в 1000 раз меньше Земной! И состоит она в основном из чистейшего диэлектрика СО2. Как же так? А мне говорят что реголит чистейший диэлектрик и я через него ни одного электрона не проведу.

[с2н5он]

На Почему уже отвечено
Не совсем понимаю у Вас таки корабль собирается лететь обратно? Конечно как вариант можно использовать сам корабль как станцию, иначе каких размеров д.б. корабль, что уместить в него станцию, луноход, провод и т.д.
Без человека Вам таки не обойтись, может сама станция и сядет, раскроются солн.батареи, но сомневаюсь, что робот заведёт луноход, прицепит провода и т.п., к тому же любая незначительная поломка и деньги коту под хвост, с Марсом не сравнивайте, разные масштабы

С чего должно падать напряжение?

На пальцах - условно сопротивление метра провода 1 Ом и на этом участке происходит падение напряжения 1 В, теперь почитайте для 1км., и это падение можете компенсировать только повышением на источнике, а значит напряжение нужно будет подымать по мере удаления от источника

Марс и Луна абсолютно идентичны?

[Dimka1]

Dimka1-Но ведь длина провода у нас фиксированная 151.500м.

посчитайте его сопротивление (пусть при 20 градусах, диаметром 3,8мм). Если линия двухпроводная, то умножьте сопротивление на 2.
Сколько получилось?

Сообщение отредактировал Dimka1 - 23.10.2013, 18:49

[Плазма]

с2н5он-Нет Марс и Луна не идентичны. Сопоставимы электропроводность реголита Луны и атмосферы Марса. Корабль для полёта на Луну отдельно, Солнечные электростанции отдельно, Модуль для проживания(распологается на самой Лунной базе, куда прилетает корабль) отдельно, доставляется этот модуль заранее. Луноход с катушкой расположен на посадочном модуле-тоже отдельно. Мне кажется Вы не очень знакомы с космической техникой(как в общем большинство здесь общающихся). Из-за этого неполное понимание и видинее всей конструкции.
Понижение сопротивления провода возможно только при понижении температуры. Нет точных характеристик температуры по профилю в северных широтах Луны. Если уж придётся закапывать кабель. А врать я не привык. Но могу просто предположить что температура, даже на очень небольшой глубине, будет очень низкой, настолько низкой, что вопрос о сопротивлении проводника отсохнет сам собой.