Тросовая система, применимая для космических лифтов и орбитальных перелетов Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Проектирование и производство летательных аппаратов, космические исследования и проекты

УДК 629.764.7

ТРОСОВАЯ СИСТЕМА, ПРИМЕНИМАЯ ДЛЯ КОСМИЧЕСКИХ ЛИФТОВ И ОРБИТАЛЬНЫХ ПЕРЕЛЕТОВ

Л. С. Едигеева Научный руководитель - А. А. Авраменко

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королева Российская Федерация, 443086, г. Самара, ул. Московское шоссе, 34 E-mail: liana.edigeeva@mail.ru

Рассмотрено равновесное положение лунного космического лифта, трос которого имеет переменное сечение. Используется в качестве долговременной космической станции, остающейся неподвижной относительно Земли и Луны.

Ключевые слова: космический лифт, Земля, Луна, Kevlar 49, трос, станция.

CABLE SYSTEM APPLICABLE FOR SPACE ELEVATORS AND ORBITAL FLIGHTS

L. S. Edigeeva Scientific Supervisor - A. A. Avramenko

Korolev Samara National Research University 34, Moskovskoye shosse, Samara, 443086, Russian Federation E-mail: liana.edigeeva@mail.ru

In this paper we consider the equilibrium position of the lunar space Elevator, the cable of which has a variable cross section. Such an Elevator can be used as a long-term space station that remains stationary relative to the Earth and the moon.

Keywords: space Elevator, earth, Moon, Kevlar 49, cable, station.

Исследование космического лифта рядом ученых показало, что постройка космического лифта на Земле невозможна в связи с отсутствием подходящего по прочности материала. Однако требования к прочности материала значительно снижаются при рассмотрении лифта, связанного с Луной. В данной статье изучена модель Ф. А. Цандера. Рассмотрен трос, протянутый с поверхности Луны в сторону Земли за точку либрации Ь1, связывающий Луну с КС и удерживаемый от падения на поверхность Луны притяжением Земли. Получена модель лифта, которая может быть создана из существующих на данный момент материалов.

Для вычислений был выбран Кеу1аг-49- материал с высоким модулем упругости, имеющий плотность 1,44 г/см3 и прочность на растяжение около 3 620 МПа. В результате найдено подходящее сечение и масса КС. Приводятся результаты исследования. Также для сравнения были приведены расчеты системы

Фобос-Марс. Масса космической станции для системы Фобос-Марс составила 10 тонн. В результате расчетов легко увидеть, что создание троса для системы Фобос-Марс более выгоднее системы Земля-Луна.

В результате предложен проект размещения долговременной станции, остающейся в одной и той точке относительно Марса и Фобоса, а также относительно Земли и Луны. Такой лифт сможет радикально сократить расходы. Данная станция может быть применима как перегрузочная для перелетов с Земли на Луну и с Фобоса на Марс, а также для проведения различных исследований. Лифт сможет исполнять роль центра связи и управления всеми операциями вблизи Луны и Фобоса. Космическая станция может быть использована для межпланетных перелетов, Так как требования к прочности материала при сборке аппарата на Земле высокие.

Предлагаемые модели (рис. 1-4).

Рис. 1. Предельное напряжение троса системы ФобосППМарс

Решетневскуе чтения. 2018

Рис. 2. Предельное напряжение троса системы Земля-Луна

R=384467km

Рис. 3. Модель лифта Земля-Луна

И!)

Г1=9383 4 км

1-2=16.6км

R=9400 км

Рис. 4. Модель лифта Фобос-Марс

Библиографические ссылки

1. Первушин А. Космическое противостояние. Ч. II [Электронный ресурс]. URL: www.e-reading.club/book. php?book=86954 (дата обращения: 25.03.2018).

2. Багров А. В. Космический лифт «Земля-Луна» как космическая транспортная система [Электронный ресурс]. URL: http://spacecolonization.info (дата обращения: 25.03.2018).

3. Арцутанов Ю. Н. В космос - на электровозе // Комсомольская Правда. 1960. 31 июля (воскресное приложение).

4. Коровин В. В. Статика лунного космического лифта постоянного сечения // Инновационная наука : междунар. науч. журн. 2017. № 03-1.

References

1. Pervushin A. Kosmicheskoye protivostoyaniye. CH. II. Available at: www.e-reading.club/book.php?book =86954 (accessed: 25.03.2018).

2. Bagrov A. V. Kosmicheskiy lift "Zemlya-Luna", kak kosmicheskaya transportnaya sistema. Available at: http://spacecolonization.info (accessed: 25.03.2018)

3. Artsutanov Yu. N. V kosmos - na elektrovoze // Komsomol'skay a Pravda. 1960. 31 iyulya (voskresnoye prilozheniye).

4. Korovin V. V. Statika lunnogo kosmicheskogo lifta postoyannogo secheniya // Innovatsionnaya nauka : mezhdunar. nauch. zhurn. 2017. № 03-1.

© EflHreeBa C., 2018