Комментарии 18
8 тонн на Земле — около 1.33 тонны на Луне.
Кран небольшого автоэвакуатора при полностью вытянутой стреле держит нагрузку около 1.1 тонны (хотя сильно зависит от модели). Короче, осталось его полностью автоматизировать и можно забрасывать на Луну :)
Свойстава материалов на луне сильно отличаются. Там нет кислорода, поэтому обычный металл скорее всего будет спаиваться между собой. Кроме того — там нет эррозии, поэтому обычный песок и пыль там — дичайший абразив который будет стачивать любую движущуюся часть.
Не всё так просто, кароч
Не всё так просто, кароч
Ну, в принципе, я с вами могу согласиться. Но я бы предпочёл иметь некоторый запас прочности. Скажем, такой:
Какие я уже вижу здесь проблемы:
1) Стрела экскаватора телескопическая, что в условиях лунной пыли, да ещё при работе с различными рабочими элементами, типа молота не есть хорошо (хотя на рисунке с гидромолотом тоже телескопическая стрела).
2) Гидравлический привод. Даже просто подобрать гидравлическую жидкость, которая сможет работать во всём диапазоне лунных температур будет непросто, но надо помнить, что она ещё и нагреется в процессе работы, надо предусмотреть охлаждение лунным днём. Можно заменить электромеханическими актуаторами, но там свои проблемы — они лучше работают на поворот, в условиях вакуума и пыли у электромеханического актуатора с линейным перемещением будут проблемы с надёжностью.
Какие я уже вижу здесь проблемы:
1) Стрела экскаватора телескопическая, что в условиях лунной пыли, да ещё при работе с различными рабочими элементами, типа молота не есть хорошо (хотя на рисунке с гидромолотом тоже телескопическая стрела).
2) Гидравлический привод. Даже просто подобрать гидравлическую жидкость, которая сможет работать во всём диапазоне лунных температур будет непросто, но надо помнить, что она ещё и нагреется в процессе работы, надо предусмотреть охлаждение лунным днём. Можно заменить электромеханическими актуаторами, но там свои проблемы — они лучше работают на поворот, в условиях вакуума и пыли у электромеханического актуатора с линейным перемещением будут проблемы с надёжностью.
А что если иметь некоторый периодически пополняемый запас сжиженного газа, которым продувать всяческие сочленения? Сделать эдакие пыльники, как на ШРУСах, чтобы внутри всегда было небольшое постоянное давление, где-то 20 нПа (в вики написано, что у поверхности Луны около 10 нПа).
я бы предпочёл иметь девайс положительно заряженным, что бы пыль просто не прилипала
Для подачи газа нужны длинные гибкие шланги, да и для гидравлики тоже. При диапазоне температур −173...+127 °C на поверхности Луны достаточно эластичных материалов нужно будет ещё поискать. При этом совместимых с рабочей жидкостью/газом.
нужны длинные гибкие шлангиа как же сильфоны?
В качестве гидравлической жидкости наверное можно какой-нибудь углеводород с высокой температурой кипения использовать. Цетан, ацетоуксусный эфир… Перед работой разогревать. Температура на поверхности с температурой рабочих органов агрегата в процессе работы будет слабо коррелировать, вокруг вакуум, так что при работе скорее всего всегда будет проблема перегрева актуальна.
Я боюсь самого момента начала работы лунной ночью. Если жидкость замёрзнет/загустеет в шлангах, то пока она не прогреется, система будет не работоспособна. А прогреваться в этом случае она будет очень долго. Скажем, замерзла жидкость в гидроцилиндре, она же из него никуда не денется.
Можно, конечно, оборудовать гидроцилиндры, гидробак и шланги подогревом, но мне это не нравится…
Можно, конечно, оборудовать гидроцилиндры, гидробак и шланги подогревом, но мне это не нравится…
Учитывая лунную гравитацию, наверное, можно применить пневматический (вакуумный захват) а-ля присоска. Захватить можно будет любой гладкий груз. Это существенно упростит захват.
Сдается мне, процентов 80 технических и материаловедческих решений можно взять с Канадарма — тут тебе и вакуум, и перепады температур как минимум, и оверкилл по грузоподъемности.
Другое дело что задача сформулирована совершенно размыто. То есть, непонятно практически ничего:
— Ракета будет садиться в строго отведенную точку, или «примерно туда» — какие допуски по дальности, на которую система должна подъезжать к спускаемому аппарату/дотягиваться до него? То есть, система — это взлетно-посадочный док, кран-манипулятор или легкий транспорт?
— Какова ответная часть грузового отсека корабля? Там будут какие-то стандартизированные рельсы/слоты/контейнеры, или же это условно открывается обтекатель, а дальше прыгай вокруг него, как хочешь? Тоже к вопросу о том, насколько ракета будет сама ориентироваться на посадочную систему, можно ли обойтись системой типа дока, или надо ездить вокруг ракеты, как вилочным погрузчиком?
Соответственно, это совершенно разные парадигмы, и нужно заранее продумать не только концепцию, но и как-то ее стандартизировать «на вырост», под носители других типов, большей массы и других габаритов, и решать вообще, что целесообразнее — делать разгрузочную систему под корабль или проще модифицировать корабль/отдать предпочтение другому кораблю с более удобным форм-фактором (из разряда, что экономически выгоднее).
Далее:
— Предполагается автономная разгрузка, автономная разгрузка-погрузка, разгрузка с распаковкой и/или приведением в рабочее положение пришедших грузов/материалов/машин? Это тоже важно, например, манипулятор сразу строит временные или первоначальные строения, разворачивает солнечные панели, выводит на рабочую площадку роботов или телеуправляемые машины, как-нибудь ставит в нужные пазы и положения модули для их самосборки? Это хороший шаг в сторону автономности базы в принципе, который можно реализовать уже с помощью имеющейся системы (используем ее для более широкого круга задач, чем одномоментный прием груза — оптимизация и меньше простоя);
— Что значит «использование экипажем»? Возможность ручного управления — а в принципе зачем, если и так должно работать? Разве что в нештатных ситуациях. Или предполагается какое-то силовое оборудование вроде реально какого-то транспорта/экскаватора, который экипаж использует где-то еще — в отдалении от посадочной площадки, для других задач, где нужны тяжелые машины? Такие вещи, подспудно подразумеваемые заказчиками, может быть важно «угадать» для выигрыша конкурса.
Другое дело что задача сформулирована совершенно размыто. То есть, непонятно практически ничего:
— Ракета будет садиться в строго отведенную точку, или «примерно туда» — какие допуски по дальности, на которую система должна подъезжать к спускаемому аппарату/дотягиваться до него? То есть, система — это взлетно-посадочный док, кран-манипулятор или легкий транспорт?
— Какова ответная часть грузового отсека корабля? Там будут какие-то стандартизированные рельсы/слоты/контейнеры, или же это условно открывается обтекатель, а дальше прыгай вокруг него, как хочешь? Тоже к вопросу о том, насколько ракета будет сама ориентироваться на посадочную систему, можно ли обойтись системой типа дока, или надо ездить вокруг ракеты, как вилочным погрузчиком?
Соответственно, это совершенно разные парадигмы, и нужно заранее продумать не только концепцию, но и как-то ее стандартизировать «на вырост», под носители других типов, большей массы и других габаритов, и решать вообще, что целесообразнее — делать разгрузочную систему под корабль или проще модифицировать корабль/отдать предпочтение другому кораблю с более удобным форм-фактором (из разряда, что экономически выгоднее).
Далее:
— Предполагается автономная разгрузка, автономная разгрузка-погрузка, разгрузка с распаковкой и/или приведением в рабочее положение пришедших грузов/материалов/машин? Это тоже важно, например, манипулятор сразу строит временные или первоначальные строения, разворачивает солнечные панели, выводит на рабочую площадку роботов или телеуправляемые машины, как-нибудь ставит в нужные пазы и положения модули для их самосборки? Это хороший шаг в сторону автономности базы в принципе, который можно реализовать уже с помощью имеющейся системы (используем ее для более широкого круга задач, чем одномоментный прием груза — оптимизация и меньше простоя);
— Что значит «использование экипажем»? Возможность ручного управления — а в принципе зачем, если и так должно работать? Разве что в нештатных ситуациях. Или предполагается какое-то силовое оборудование вроде реально какого-то транспорта/экскаватора, который экипаж использует где-то еще — в отдалении от посадочной площадки, для других задач, где нужны тяжелые машины? Такие вещи, подспудно подразумеваемые заказчиками, может быть важно «угадать» для выигрыша конкурса.
Здравый коммент, и здравые вопросы. Вообще можно почитать первоисточник и другие материалы. Задача специально сформулирована в максимально общем виде.
1) «Ракета будет садиться в строго отведенную точку» — первая ракета вообще будет садиться в точку, где нет никакой (по крайней мере подъёмно-транспортной) инфраструктуры. То есть система должна быть либо смонтирована на лендере, либо иметь возможность самостоятельно покинуть лендер.
2) «какие допуски по дальности, на которую система должна подъезжать к спускаемому аппарату/дотягиваться до него?» — в условиях точно не определено, предложено использовать доступную документацию по средствам доставки, размерам внутри их обтекателей.
3) «Какова ответная часть грузового отсека корабля? Там будут какие-то стандартизированные рельсы/слоты/контейнеры, или же это условно открывается обтекатель, а дальше прыгай вокруг него, как хочешь?» — как я понимаю, эта часть оставлена на наше усмотрение. Но косвенно предложено использовать контейнеры.
4) «Тоже к вопросу о том, насколько ракета будет сама ориентироваться на посадочную систему, можно ли обойтись системой типа дока, или надо ездить вокруг ракеты, как вилочным погрузчиком?» — Сложный вопрос. Во первых, как я уже сказал, первая посадка, по определению, будет производиться на неподготовленную площадку. Во вторых, взлётно-посадочного дока на Луне ещё долго не построят.
З.Ы.
Я тоже пришёл к идее, подобной Камадарму (симметричному манипулятору, любая из сторон которого может прикрепляться к опоре или к грузу), но только большой грузоподъёмности. При этом в первой посадке Камадарм (назовём его так) опирается на порт, закреплённый на Старшипе-лендере (думаю, правильно будет ориентироваться на этот лендер), и первым опускает основание для себя самого. Это основание должно быть снабжено развёртываемыми аутригерами с телескопическими опорами, которые позволяют увеличить площадь опоры. Возможно, чтобы на этом основании была развёртываемая башня, чтобы манипулятор дотянулся до грузового люка Старшипа. Это основание будет иметь собственные колёса, и сможет проехать до нескольких километров до нового места работы.
6) «Предполагается автономная разгрузка, автономная разгрузка-погрузка, разгрузка с распаковкой и/или приведением в рабочее положение пришедших грузов/материалов/машин?» — Прежде всего автономная (или с перспективой автономности) разгрузка, автономная погрузка будет плюсом. Мне кажется, что надо предусмотреть и дополнительные возможности, потому, что система получается не маленькой, и будет странно, если она будет стоять без дела большую часть времени.
7) «Или предполагается какое-то силовое оборудование вроде реально какого-то транспорта/экскаватора, который экипаж использует где-то еще — в отдалении от посадочной площадки, для других задач, где нужны тяжелые машины?» — В условиях это не оговорено, но здесь «у дураков мысли сходятся». Да, по моему мнению эта система может использоваться как некий кран, например, возможно с использованием другой стрелы.
1) «Ракета будет садиться в строго отведенную точку» — первая ракета вообще будет садиться в точку, где нет никакой (по крайней мере подъёмно-транспортной) инфраструктуры. То есть система должна быть либо смонтирована на лендере, либо иметь возможность самостоятельно покинуть лендер.
2) «какие допуски по дальности, на которую система должна подъезжать к спускаемому аппарату/дотягиваться до него?» — в условиях точно не определено, предложено использовать доступную документацию по средствам доставки, размерам внутри их обтекателей.
3) «Какова ответная часть грузового отсека корабля? Там будут какие-то стандартизированные рельсы/слоты/контейнеры, или же это условно открывается обтекатель, а дальше прыгай вокруг него, как хочешь?» — как я понимаю, эта часть оставлена на наше усмотрение. Но косвенно предложено использовать контейнеры.
4) «Тоже к вопросу о том, насколько ракета будет сама ориентироваться на посадочную систему, можно ли обойтись системой типа дока, или надо ездить вокруг ракеты, как вилочным погрузчиком?» — Сложный вопрос. Во первых, как я уже сказал, первая посадка, по определению, будет производиться на неподготовленную площадку. Во вторых, взлётно-посадочного дока на Луне ещё долго не построят.
З.Ы.
Я тоже пришёл к идее, подобной Камадарму (симметричному манипулятору, любая из сторон которого может прикрепляться к опоре или к грузу), но только большой грузоподъёмности. При этом в первой посадке Камадарм (назовём его так) опирается на порт, закреплённый на Старшипе-лендере (думаю, правильно будет ориентироваться на этот лендер), и первым опускает основание для себя самого. Это основание должно быть снабжено развёртываемыми аутригерами с телескопическими опорами, которые позволяют увеличить площадь опоры. Возможно, чтобы на этом основании была развёртываемая башня, чтобы манипулятор дотянулся до грузового люка Старшипа. Это основание будет иметь собственные колёса, и сможет проехать до нескольких километров до нового места работы.
Соответственно, это совершенно разные парадигмы, и нужно заранее продумать не только концепцию, но и как-то ее стандартизировать «на вырост», под носители других типов, большей массы и других габаритов, и решать вообще, что целесообразнее — делать разгрузочную систему под корабль или проще модифицировать корабль/отдать предпочтение другому кораблю с более удобным форм-фактором (из разряда, что экономически выгоднее).5) Мне кажется, надо ориентироваться на Старшип, и ПН до 12 тонн. Тогда мы сможем работать и с ПН до 8-9 тонн на других лендервх.
6) «Предполагается автономная разгрузка, автономная разгрузка-погрузка, разгрузка с распаковкой и/или приведением в рабочее положение пришедших грузов/материалов/машин?» — Прежде всего автономная (или с перспективой автономности) разгрузка, автономная погрузка будет плюсом. Мне кажется, что надо предусмотреть и дополнительные возможности, потому, что система получается не маленькой, и будет странно, если она будет стоять без дела большую часть времени.
7) «Или предполагается какое-то силовое оборудование вроде реально какого-то транспорта/экскаватора, который экипаж использует где-то еще — в отдалении от посадочной площадки, для других задач, где нужны тяжелые машины?» — В условиях это не оговорено, но здесь «у дураков мысли сходятся». Да, по моему мнению эта система может использоваться как некий кран, например, возможно с использованием другой стрелы.
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
НАСА объявило конкурс на идеи систем для разгрузки лендеров на Луне