Комментарии 67
Эта тема не прошла незамеченной мимо отечественного синематографа :)
Как это развидеть теперь
Классный фильм в стиле ретрофутуризма, внимание авторов к мелочам, забавные роботы :)
Наверное никогда бы не увидел его, если бы не эта ссылка. Благодарю.
не прошла незамеченной мимо отечественного синематографа
И мимо отечественной НФ. См. Кир Булычев "Подземная лодка"
массаракш!
жалкая пародия
Какая прелесть, боже
Более эффективным представляется вариант использования телепортационной системы: изъятый грунт можно с пользой использовать.
А без юмора:
Везде умалчивается куда девается грунт в объёме занимаемым подземоходом, молчаливо предполагается что грунт будет "исчезать". Да, в рыхлых песках можно сослаться на разницу в низкой плотности засыпки и в высокой плотности плавленного песка; но в случае скальных грунтов просто расплав не поможет, выбрасывать расплавленный материал назад - под действием гравитации он будет стекать на сам подземоход. И это без вопроса об использовании жаростойких материалов и вопроса обеспечения "внутреннего холода".
Слабо рассмотрен вопрос о поворотах. Легко моделируется сверлом в бетоне: загоняем сантиметра на 3-4, а теперь попробуйте сверлить вбок.
Можно применить тот же метод поворотов, какой используется в машинах ГНБ. Бурильная головка там несимметричной формы, и поворот достигается сочетанием останова вращения бурильной головки и ее продольным перемещением. По чуть-чуть но этого вполне хватает. Непонятно как придавать перемещение вперед при остановленной бурильной головке, хотя например это могут быть выдвигающиеся из боков лапы.
Тут всё будет зависеть от породы - в камне вам никакие лапы не помогут.
Плюс радиус поворота будет дикий.
Как-то так:
Вот эти маленькие рычажки создают боковое усилие, которое отклоняет траекторию (в камне). Радиус поворота такой, насколько гнётся труба.
Ну так не стоя же на месте. Плюс у вас бур несколько колбасится в скважине, из-за чего она получается несколько шире бура - и можно отклоняться к какой-то стороне.
А автономная машина так не сможет, если у неё рабочие органы строго на морде. Вот если где-то на треть подвижная "морда" будет, чтобы можно было остановиться, ей поводить и расширить туннель - тогда да, так можно будет поворачивать при помощи подобных лапок. Но всё равно с довольно большим радиусом.
Стоя на месте тоже в принципе можно. Буровая машина должна будет состоять из двух частей, передняя часть должна иметь зубья на боковой поверхности, изгибаться относительно задней части и вращаться. А дальше, если вам нужно повернуть направо, вы просто согнёте механизм направо и при вращении "головы" выкрошите камень боковыми зубьями. Создавая изгиб траектории с небольшим радиусом.
Буровая машина должна будет состоять из двух частей, передняя часть должна иметь зубья на боковой поверхности, изгибаться относительно задней части и вращаться
Ну я примерно про это и говорил. Может даже и не из двух частей, а больше сегментов, как гусеница - чтобы изгибаться можно было под большими углами и поворачивать относительно резко, а не рисовать километровые петли.
Но это всё уже после того, как придумаем, куда отработку девать.
это всё уже после того, как придумаем, куда отработку девать
Давно уже придумано. Отработка выносится на поверхность буровым раствором. Это практически безальтернативное техническое решение.
Отработка выносится на поверхность буровым раствором.
Это когда у вас бурильная установка, бур, трубы и всё такое. А мы же хотим автономную машину, на которую сел и поехал в америку по прямой.
Если вы забуриваетесь под землю, у вас за спиной остается выход на поверхность. Вот по этому проходу можно проложить гибкие трубы для подачи раствора и выноса шлама.
Так автономности не будет же. Плюс эти трубы надо постоянно, плюс местами наверняка понадобится ставить "подстанции" для того, чтобы напор держать. Ибо тонкий бур - это одно, а тут у вас чуть ли не подлодка целая под землёй ползает и многометровые туннели копает. А раз уж нет автономности, то и не надо никаких реакторов на "подлодке", кабель с поверхности кинуть. Ну и т.п.
И выходит у вас по итогу обычный проходческий щит, никакого полёта фантазии не получается.
О какой автономности вообще речь? Подача энергии с поверхности вам нужна? Нужна, на батарейках много не прокопаешь. Крепить туннель надо, чтобы не обвалился? Надо.
О какой автономности вообще речь?
Похоже Вы забыли о чем статья
О какой автономности вообще речь?
О полной. Вы вообще статью читали? Там же именно про автономные "подземные лодки" речь. С ядрёным реактором.
Подача энергии с поверхности вам нужна? Нужна, на батарейках много не прокопаешь. Крепить туннель надо, чтобы не обвалился? Надо.
А это вы уже реализм в фантастику тащите и всю песню мечтателям портите. Вы ещё скажите, что на Марсе яблони цвести не будут...
Вы вообще статью читали? Там не именно про автономные "подземные лодки". Там рассматривается даже такой вариант:
Подземная лодка могла бы прорезать скальные породы лишь при одновременном применении высокой температуры и очень высокого давления. По расчётам, проведённым к началу 1970-х, температура бура должна составлять 1300-1800 °C. При этом для размягчения породы по ходу движения машины должен был бы подаваться расплавленный литий, доводимый почти до точки кипения, то есть до температуры свыше 1200 °C.
Рассматривался. Но мечта же именно автономные машины сделать. Надо же бомбу под америку ползти закладывать, будете на тысячи километров литий подавать?
Прочитайте следующий абзац, этот литий - из бортового ядерного реактора(как охладитель) в том проекте. Зачем вы думаете там пол статьи про реакторы ?
Чтобы "лазить" под землей не надо весь грунт выкидывать,т.к. тонель сзади - не цель, т.е. нужно просто создать буфер на объем транспорта. Видимо, предполагалось, что уплотнения (плавлением) хватит, чтобы сзади было чуть меньше, чем спереди, можно например кирпичи делать стеклянные и складывать их.
гибкие трубы для подачи раствора и выноса шлама
...и промежуточные насосы для перекачивания.
С нормальными буровыми трубами ввиду их высокой прочности можно было бы просто повышать давление, но если использовать более удобные гибкие трубы, придется использовать промежуточные насосы.
Если диаметр туннеля предполагается достаточно большой, целесообразно собрать "паровоз" из нескольких проходческих машин: головной и нескольких промежуточных машин с насосами.
Сверление пород вообще проблема, всякие там граниты это тяжко, больно и долго
Не совсем удачный пример, так как сверло у вас длинное, а если подземоход например 20 метров в длину, то можно легко посчитать какого диаметра нужно бурить впереди отверстие чтобы иметь возможность корректировать изгиб например в 1-2 градуса.
Единственный адекватный вариант - крошить в пыль и выдувать "пылесосом" по трубе. Заодно и охлаждать механизм и стенки.
Но это вариант "метростроя", для автономной "лодки" варианта вообще нет. Разбуренный грунт занимает больше объем, чем уплотненный. Хотя бы часть нужно выдавать "на гора".
Не раскрыт важный вопрос: как охлаждать подземоход? Он при работе будет выделять ОЧЕНЬ много тепла, а горные породы в большинстве своём практически не теплопроводны, т.е. тепло надо отводить не просто за борт (в туннель), а далеко от аппарата, в идеале - на поверхность.
Значит, потребуется тянуть за собой трубы, через которые будет подаваться и отводиться теплоноситель.
мне кажется проще всего бурить с морского дна затапливая тоннель. Тогда температура будет в условных 100С всегда.
Все эти вопросы уже давно решены. По трубе закачивается вода с различными полезными добавками, которая охлаждает железо и вымывает измельченную породу на поверхность. Для небольших глубин можно наверное использовать шланг.
Ну я и говорю: автономная машина, работающая без связывающих её с поверхностью коммуникаций - невозможна в принципе.
Она будет возможна, если разработать малогабаритный ядерный реактор с корпусом из вольфрама. С технической точки зрения задача заключается в том, чтобы удерживать интенсивность ядерной реакции в таких пределах, чтобы температура оставалась в районе 2000-3000 градусов, но не достигала температуры размягчения вольфрама (а температура плавления гранита всего 1250 градусов). Что для этого нужно - нужен тугоплавкий поглотитель нейтронов. Раскалённая ураново-вольфрамовая головка будет проплавлять породу, затем устраивать гидравлический разрыв окружающей породы этим самым расплавом и вдавливать расплав в трещины. Но будет фонить.
А тепло-то куда девать будете? Реактор его вырабатывает. А сбрасывать куда?
Вы ж сами выше писали: нужна подача воды с поверхности.
Тепло рассеивать в окружающую среду. Ядерная реакция является источником тепла, окружающие горные породы и пластовые воды поглощают это тепло. То есть достаточно поддерживать интенсивность ядерной реакции на таком уровне, чобы температура установки не превышала критическую. Установка (в частности система управления) изначально должна быть спроектирована как высокотемпературная. В частности, без полупроводников, на ламповых технологиях.
У горных пород низкая теплопроводность. Десять метров камня - это почти идеальный теплоизолятор.
Никак вы не рассеете в такую среду тепло. И температура у вас будет расти всё время, пока работает реактор. Вплоть до полного расплавления установки.
Горные породы будут плавиться и поглощать тепло. Низкая теплопроводность породы даже способствует плавлению - материалы с высокой теплопроводностью (золото, медь, алюминий) слишком быстро перераспределяют тепло в своей массе, что приводит к перерасходу энергии для их плавления.
То есть установка будет двигаться в жидкой среде расплава, имеющего температуру ~1250 градусов (если это гранит) или 1450 (базальт).
Как пример - лёд. При температурах ниже нуля это неплохой теплоизолятор. В ледяном иглу можно переждать морозы. Но если бросить раскалённый гвозд в лёд, окажется что лёд отлично поглощает тепло т.к. плавится.
Горные породы будут плавиться и поглощать тепло
И оставаться расплавленными на неопределённо долгое время, потому что тепло никуда не отводится.
То есть установка будет двигаться в жидкой среде расплава, имеющего температуру ~1250 градусов (если это гранит) или 1450 (базальт).
Если тепло не отводить, то у неё на борту будет та же температура. Как сделать установку, способную работать в таких условиях?
Такая схема движения отлично работала бы во льду. На какой-нибудь Европе или Энцеладе. Только пришлось бы всё время двигаться, чтобы не перегреваться.
Подземоход - это проходческий щит. Со всей его инфраструктурой по укреплению раскопа и вывозу грунта. Тупо всё назад выкидывать не выйдет - вы не сможете весь объём хода использовать, от пола до потолка, а просто кучу будете наваливать.
Про повороты уже сказали - корпус придётся делать изгибающимся в каких-то пределах, но всё равно, радиус поворота будет громадным. Учитывая спуск и подъём. Тоннели же не просто так за много километров до реки/пролива начинают копать - определённый уклон соблюдать надо.
Про человеческий экипаж лучше забыть. Кондиционеры, воздух, вода, еда - это всё займёт драгоценное место. Плюс про эвакуацию в случае чего придётся забыть, если вы породу отработанную взад выкидываете.
На счёт возможности выкапывания пещер подобными "подземными лодками" тоже не стоит обольщаться. В лучшем случае у вас будет много длинных туннелей. А на деле и туннелей не будет, если не придумаете, как отработку дезинтегрировать или телепортировать куда подальше. Гораздо проще будет экскаватором вырыть яму и накрыть её крышей. Можно потом присыпать грунтом, если хочется. Или в гору сбоку теми же экскаваторами закопаться.
Теоретически выработку можно утрамбовывать к стенам и потолку, как это делает реальный крот.
Особенно в камне, да. Ну и ещё надо учитывать, что под землёй всё далеко не однородно - разные типы почвы, всякие водные жилы, трещины, пустоты и т.п. Чуть не туда заполз - и тебя засыпало или затопило. Без предварительной разведки не покопаешься.
Ну и опять же - какова вообще цель, для которой нужна автономная подземная машина? Какие задачи она решать будет, которые нельзя другими способами решить?
Все технические вопросы - это детали, даже в статье в целом отражены. Если делать аппарат масштабов Акулы, вообще всё пофиг, кроме износа оболочки и общих вопросов прочности корпуса на километровых глубинах.
Цели тоже указаны - геотермальная энергия, когда уже совсем всё, что горит, сожжём, включая уран и гелий-3, а климат окончательно йокнется и обнулит возобновляемые источники.
Ну и тектоническое оружие, куда уж без военки -- такая месть из прошлого: "вы на нас напали, а мы за 20 лет прокопаемся до магмы под вашим самым развитым регионом". Это если по 10 см в день. Хотя если по 10 метров в минуту, то тут уже хамас всю первую партию прямо с завода скупит.
Да-да. "Мыши, станьте ёжиками."
Как раз ничего не пофиг. И чем ваш аппарат крупнее - тем больше проблем будет. Всякие там законы квадрата-куба и круга-шара.
Какое отношение геотермальная энергия имеет к "подземным лодкам" я тоже не понял. Что, они будут ползать под землёй, собирать эту энергию и вытаскивать на поверхность?
Была и ещё одна технология - подземный реактивный снаряд.
Мне кажется, лучше дать работать гидравлике, то есть делать подземоход по принципу гидравлического пресса или шприца из двух взаимно подвижных частей. Передний сверхпрочный конус на передней половине упирается в грунт, а по бокам из корпуса задней половины со всех сторон выдвигаются острые штыри-упоры, направленные на 45 градусов назад и в стороны. Далее гидравлика начинает разжимать этот шприц, но задняя часть прочно заякорена сотнями шипов, и всё давление идёт на кончик переднего конуса, который расталкивает грунт и продавливает тоннель вперёд. Далее шипы вдвигаются, и задняя часть подтягивается к передней, шприц сжимается, и цикл идёт по новому кругу.
В мягких грунтах, как мне кажется, вполне рабочий вариант. С гранитами будет посложнее (хотя на большой глубине граниты не такие прочные). Возможно, получится так: сначала бурить в граните тонкое длинное отверстие, закладывать туда взрывчатку и после взрыва конус под давлением гидравлики сможет относительно легко расширить трещину. Ещё как вариант - дополнительными гидравлическими установками дополнительно расталкивать стенки тоннеля в стороны уже после прохождения участка, чтобы освободить место для не поместившегося грунта.
Самое интересное ждет при попадании такой подземлодки в водяные горизонты. Окей, они близко от поверхности. А что насчет нефтяных пластов? Утонет же. Или давлением вытолкнет наружу - как повезет. В последнем случае ситуация для пассажиров такого снаряда 100% смертельная - одно дело по 10 см в минуту продвигаться, другое дело тебя несет мощный поток под давлением до****идцать сотен атмосфер, ударяя о стены туннеля, запутавшиеся шланги и тд. Если она даже будет сделана из вибраниума, любой живой организм внутри кроме бактерий погибнет, превратившись в крошево из за знакопеременных перегрузок. Но такие и металлы не очень любят, поэтому на поверхность выплюнет мелкие кусочки аппарата и забьет нефть фонтаном, который еще тушить придется атомным взрывом. Не, что то вообще сложная технология. Уж на что в этом плане "проще" космос, но и там проблемы. Вот новые буровые штуки есть смысл разрабатывать. Без людей, с учетом опыта Кольской скважины. И делать ее не 30 см диаметром а метра 4, туда этот аппарат и чтоб как проходческий щит и был. С нюансами.
Фигня эти 1300-1800 гр., и буры тоже фигня.
21 век на дворе, а мы по прежнему хотим каменным топором каменную пещеру долбить
У нас ядреный реактор на борту? Ну океюшки. Ставим установку плазменного резака и жжом породу. Что то сгорело, что то испарилось, что то расплавилось и сдулось реактивной струей и под давлением ушло "за спину". Никакого механического воздействия. А вот чем охлаждать - это уже другая проблема.
Был, кажется, и такой проект: нечто из карбида урана разогревалось ядерной реакцией до температуры выше плавления породы, но ниже плавления самого себя. Этот снаряд, по идее, плавил бы грунт вокруг себя и тонул в нем. И так, пока не погружался на нужную глубину. Каким образом предполагалось им управлять, чтобы он в ядро не нырнул, я не понял.
Не взлетит. Скорость бурения проходческим щитом у самой поверхности измеряется долями метра в час и прорыва тут не намечается. Даже если порешать все остальные вопросы, это будет чертовски медленная тихоходка. Метр в час. Ну два! Совершенно нереальная цифра. За сутки полста метров. Километр - три недели. Так себе.
Прочность буровых коронок существенно не повысишь, какие-то волшебные способы копания грунта, который с глубиной только прочнее, тоже вряд-ли появятся. Плавление? Сомнительно, чтобы при любой разумной выдаче энергии скорость плавления была выше скорости копания.
Если уж с чего-то начинать, то при условии изобилия энергии, мне видится некая "змея", диаметром миллиметров 100, край 200, которая ввинчивается в грунт, распихивая излишки по сторонам. Чем меньше диаметр, тем лучше работает. Если "змея" будет с гвоздь толщиной, то вполне реализуемо. Дело за источником энергии.
Есть идея, что скорость прохода щитов ограничена не скоростью бурения (так как можно добавить еще энергии для увеличения), а необходимостью возводить после себя крепь туннеля + сбрасывать напряжение пород не быстро, а медленно для безопасности.
То же бурение в нефтянке имеет сумасшедшую скоростью по сравнению с щитами.
Установки бурения, основанные на принципе плавления либо сжигания породы делали еще в союзе, но в дело не пошли, ага - шорошечные долота с твердосплавными головками либо сейчас алмазные головы дешевле.
А установки бурения ограничены мощностью привода и эффективностью охлаждения.
Без постоянной связи с поверхностью, я думаю, вообще бурить не получится.
"Скорость бурения" - некая величина из целой комбинации факторов и все они вычерпаны под ноль или близко.
Твердость и износостойкость зубьев увязаны с мощностью привода и способностью отводить тепло из зоны резания.
Просто забабахав больше энергии в бурение мы не получим ничего ровным счетом. Все, что можно забабахать, уже забабахано и работает на предельных режимах.
Думать, что вот шарошка или фреза сильно недогружены и там еще ого-го запас, впендюрил двигатель в два раза мощнее и проходческий щит кааак побеежал в два раза быстрее...
Не взлетит
Ну, забабахать-то то под землю можно много чего. Правда, если сильно бабахать, то оно ещё и на поверхности отзываться будет.
Но вообще были же идеи звездолётов на ядерных бомбах. Почему бы не быть идее проходческого щита аналогичного. При условии, что получится всю энергию взрыва в одну сторону направить. Впрочем, обломки кому-то выгребать придётся всё равно.
Осталось определить как всплывать.
Идея конечно классная, сделать подземную лодку...
Если раньше из-за слабо развитых технологий, в голове у учёных того времени был только один вариант, по типу мясорубки измельчают породу и уже мелкие фрагменты проходящие сквозь породу выпускать наружу, то в 21 веке можно и помечтать:
1) Применять лазеры, которые плавят породу, и пока стенки не остыли покрыть пенобетоном для затвердевания, минус огромная сложно и стоимость такой технологии, так как не понятно как будет аппарат действовать когда озеро магмы под давлением вынесет аппарат и затопит все вырытые тонели.
2) Использовать гравитационные пушки, снаряды вольфрамовые, разогнаные до дикой скорости выстрелить в толщу и наблюдать как от давления тоннель рухнет под весом породы.
3) электромагнитные поля и аппарат с бешеной силой ныряет в породу, тем самым продавливает её, звучит Бредова ибо даже генераторов защитных полей ещё не придумали, но помечтать не мешает. Этакие гравитационные буры
4) молекулярную сепарации. Технология, позволяющая диссоциировать молекулы грунта и гранита. Такие приспособления используют специальные энергетические воздействия, чтобы разбить образующие связи и образовать вертикальные или горизонтальные проходы.
Это что пришло на ум
Несвоевременная технология подземных лодок и геоходов