Русская Википедия:Космический трамвай
Космический трамвай — вариант системы космического запуска с помощью маглева. Начальная установка 1-го поколения будет только грузовой, имея начало на горной вершине на высоте от 3 до 7 км с трубой для эвакуации, остающейся на местном уровне поверхности; утверждалось, что около 150 000 т могут быть подняты таким способом на орбиту за год. Пассажирам системы 2-го поколения потребуются более совершенные технологии, а вместо более длинного пути труба будет постепенно изгибаться к концу на высоте более разреженного воздуху на высоте 22 км, поддерживаемая магнитной левитацией, снижая перегрузки при переходе капсулы из вакуумной трубки в атмосферу. В презентации SPESIF 2010 указывалось, что Gen-1 может быть завершен к 2020 году, если финансирование начнется в 2010 году, Gen-2 к 2030 году или позднее.[1]
История
Джеймс Р. Пауэлл изобрел концепцию сверхпроводящего маглева в 1960-х годах вместе с коллегой Гордоном Дэнби в Брукхейвенской национальной лаборатории. Гордон впоследствии разработал в современные маглев.[1] Пауэлл позже стал соучредителем StarTram, Inc. вместе с доктором Джорджем Мейсом, аэрокосмическим инженером, который ранее работал в Брукхейвенской национальной лаборатории с 1974 по 1997 год и специализировался в таких областях, как нагрев при входе в атмосферу и дизайн гиперзвуковых транспортных средств.[2]
Проект StarTram был впервые опубликован в статье 2001 года[3] и запатентован,[4] ссылаясь на статью 1994 года о MagLifter. Разработанная Джоном К. Мэнкинсом,[5] который был менеджером Advanced Concept Research в NASA концепция MagLifter включала в себя помощь при запуске маглев для скорости нескольких сотен м/с и короткой трассой, с прогнозируемой эффективностью 90 %.[6] Отмечая, что StarTram — это, по сути, MagLifter, взятый в гораздо большей степени, и MagLifter, и StarTram были обсуждены в следующем году в концептуальном исследовании, проведенном Захой Хадид для космического центра Кеннеди НАСА, также рассмотренном вместе Maglev 2000 с Пауэллом и Данби.[7][8][9]
Последующий дизайнер развивает StarTram в версию 1-го поколения, версию 2-го поколения и альтернативный вариант версии 1.5.[1]
Джон Ратер, который работал помощником директора по космическим технологиям (разработка программ) в НАСА,[10] сказал:
Шаблон:Начало цитаты Малоизвестный факт, что в середине 1990-х годов штаб-квартира НАСА, Центр космических полетов им. Маршалла и ключевые частные инноваторы предприняли попытку изменить основные парадигмы доступности космоса и его освоения. Как правило, в этих усилиях использовались методы электромагнитного запуска и новые подходы для электрических систем большой мощности в космосе.
… StarTram был задуман в первую очередь из принципа снижения стоимости и повышения эффективности доступа к пространству более чем в сто раз.
… Общая осуществимость и стоимость подхода StarTram были подтверждены в 2005 году тщательным исследованием «комиссии по убийствам», проведенным в Национальной лаборатории Сандиа.[11] Шаблон:Оригинальный текст Шаблон:Конец цитаты
Описание
Установка первого поколения
Установка первого поколения предполагает разгонять беспилотный летательный аппарат с перегрузкой в 30 Шаблон:Math в тоннеле длинной около 130 км, предотвращая потерю вакуума при помощи плазменного окна и компенсируя рост давления в тоннеле при кратковременном открытии механического затвора удалением воздуха используя МГД-насос. (Плазменное окно больше, чем в предыдущих конструкциях, расчетное энергопотребление 2,5 МВт для 3 метрового диаметра).[12] В эталонном проекте выход находится на поверхности горной вершины высотой 6000 м, где грузовые капсулы достигают скорости 8,78 км/с и под углом 10° выходят на низкую околоземную орбиту. За счёт вращения Земли при стрельбе на восток дополнительная скорость, значительно превышающая номинальную орбитальную скорость, компенсирует потери во время подъема, включая 0,8 км/с от лобового сопротивления.[1][13]
Грузовой корабль весом 40 т, диаметром 2 м и длиной 13 м кратковременно испытал бы воздействие входа в атмосферу. При хорошем коэффициенте сопротивления формы 0,09 пиковое замедление для удлиненного снаряда, запущенного в горы, на мгновение составляет 20 Шаблон:Math, но уменьшается в два раза в течение первых 4 секунд и продолжает уменьшаться, поскольку оно быстро проходит над большей частью оставшейся атмосферы.
В первые секунды после выхода из пусковой трубки скорость нагрева с оптимальной носовой форме составляет около 30 кВ/см² в точке застоя, хотя и значительно меньше для большей носовой части, но падает ниже 10 кВ/см² через нескольких секунд. Планируется охлаждение с помощью транспирационной воды, кратковременно потребляя до ≈ 100 л⋅м²/с. Несколько процентов от массы снаряда в воде считается достаточным.[1]
Сама туннельная труба для первого поколения не имеет сверхпроводников, не требует криогенного охлаждения, и ни одна из них не находится выше, чем окружающая высота ландшафта. За исключением вероятного использования сверхпроводящих магнитных хранилищ энергии в качестве метода накопления электроэнергии, сверхпроводящие магниты находятся только на движущемся космическом корабле, индуцируя ток в относительно недорогие алюминиевые петли на стенках туннеля ускорения, поднимая корабль с зазором в 10 сантиметров, в то время как второй комплект алюминиевых петель на стенках несёт переменный ток, ускоряющий линейный синхронный двигатель.
См. также
Примечания
Ссылки
Шаблон:Безракетный космический запуск
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ U.S. Patent #6311926: Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ NASA: Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
