यह कैसे काम करता है
मुख्य घटक
सुरंग, गेटवे, गेट, पावर सिस्टम और एस्ट्रोलाइनर शटल की व्यवस्था कैसे की जाती है।
- लंबाई. ~2050 किमी.
- काटना. एलिप्सोइड (~17.5 × 12.5 मीटर), जो चेल्हू के वायुगतिकीय रूप और स्थिर चुंबकीय लेविटेशन के संगठन के लिए अनुकूलित है।
- सुरंग की प्रस्थान की गहराई. ~ 8 किमी तक। यदि भूवैज्ञानिक और तापमान की स्थिति अनुमति देती है तो गहरी जमी भी संभव है। त्वरित सुरंग की अनुमति दी जाने वाली गहराई को सटीक रूप से निर्धारित करना केवल विस्तृत भूगर्भीय खोज के चरण के बाद संभव है: ट्रैक के साथ कुओं को खोदना, तापमान प्रोफाइल का निर्माण, तनावपूर्ण स्थिति, दरार और जलविज्ञान का आकलन। जितना नीचे तापमान और गहरे परतों के गर्मी प्रवाह (लगभग ~200–250 °C तक), जितना गहराई का दायरा इंजीनियरों द्वारा लागू किया जाता है और उतना ही अधिक मार्ग की ज्यामिति (क्रविज रैंकों और पारगमन क्षेत्रों) को अनुकूलित करने की स्वतंत्रता है , जो लक्ष्य गति को बनाए रखते हुए सुरंग में पीक ओवरलोड और गतिशील भार को कम करने की अनुमति देता है।
- संरचना. संयुक्त. स्टार्टअप स्थल (~330 किमी) भूमिगत तल की सीधी, जो टूटने की सुविधा के लिए सीधे द्वार की ओर नीचे जाती है। मुख्य भाग थर्मोस्टेबिलिटी, वैक्यूम आइसोलेशन और सुरक्षा के लिए एक गहरी या भूमिगत सुरंग।
- ट्रैक की ज्यामिति. ~330 किमी के बाद से एक क्षेत्र पर S-आकार का धनुष।
- नीचे की धनुष. ~6300 किमी का त्रिज्या, आवश्यक कोण बनाने के लिए सुरंग को गहराई तक आसानी से ले जाता है।
- उगती धनुष. त्रिज्या 2500-3500 किमी, सुरंग को क्षितिज के कोण ~5-6° पर गेट के लिए निकालता है। त्रिज्या इस प्रकार गणना की गई है कि हाइपरसोनिक गति पर केंद्रवर्ती त्वरण 4g से अधिक न हो।
- वैक्यूम सिस्टम. प्रत्येक खंड (~50 किमी) स्वायत्त है, अपने वैक्यूम पंप, सेंसर और दुर्घटना वाल्व के साथ।
त्वरण प्रणाली
चेल्हूक को भंग करना और स्थिर करना उसके बोर्ड के सुपरकंडक्टर मैग्नेटों के टनेल में तैनात लाईनरी इलेक्ट्रोमैग्नेटिक ड्राइव (ओब्लास्ट) के साथ बातचीत के कारण सुनिश्चित किया जाता है। ये ड्राइव सामान्य तारकों (मज, एल्यूमीनियम) से अनुभागबद्ध निष्क्रिय लपेटें हैं, जिन्हें क्रिओजेन ठंडा करने की आवश्यकता नहीं है।
- सुरंग के शुरुआती भाग में (0-330 किमी). निर्देशित स्थान मुख्य रूप से पटल के नीचे, लेविटेशन और प्रारंभिक विघटन के लिए एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है, 4g के साथ, और साथ ही गुरुत्वाकर्षण बल की सक्रिय क्षतिपूर्ति के लिए।
- मध्य भाग मेंऔर (330-2000 किमी), विशेष रूप से एस-डोग मेंई. कारण परिधि पर सुरंग को घेरते हैं, सटीक त्वरण, हाइपरसोनिक गति पर सुरंग के केंद्र में नाविक को पकड़ने, मोड़ों में पाठ्यक्रम को स्थिर करने की गारंटी देता है। उच्च रेडियल त्वरण वाले सुरंग के अंतिम भाग के तल पर निर्माण के लिए अतिरिक्त और मजबूत लपेटने की सामग्री का उपयोग किया जाता है। 330-2000 किमी के क्षेत्र में, 4g से शुरू में 0g तक की वक्र पर गति घट जाती है। अंत में ~11 किमी/समी की अंतिम गति तक पहुंचने के साथ, ट्रैकटोरिया के अंत तक।
- वें अंतिम भाग (2000-2050 किमी). अंतिम 50 किमी वायुमंडलीय प्रवेश द्वार के माध्यम से वायुमंडल में जाने से पहले स्थिरता और केंद्र के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।
गॅटईएस उप-स्टेशनों से आवेग ऊर्जा को मोड़ के विशिष्ट खंडों में जहाज की स्थिति के साथ सख्ती से समन्वित किया जाता है, जिससे चलती चुंबकीय क्षेत्रइस तरह की वास्तुकला सुरंग की जटिलता को कम करती है, जिससे इसे मरम्मत के लिए सुविधाजनक बनाती है, और उच्च तकनीक वाले तत्वों को बहु-उपयोगी सुरंग पर ले जाती है।
अंतिम मील की समस्या को दूर करता है
स्थान और संरचना
श्लूज परिसर कांगो के डीआर में मोही पर्वत की चोटी (~3400 मीटर) के पठार पर स्थित है। भविष्य के पैमाने के लिए एक विशाल दक्षिणी पठार (16 किमी दक्षिण में) आरक्षित है, जो दर्जनों समानांतर श्लूज़ को समायोजित करने में सक्षम है। संरचना एक विशाल संरचना है जिसमें मुख्य यांत्रिक बंदर और गैस गतिशील बाधा बनाने की प्रणाली है। यह वास्तव में एक ट्रिपल रिंगल स्पोल वाला जमीनी स्थिर रिएक्टर है, जो आकाश में एक कोण से है, लेकिन शरीर को अलग करने के लिए नहीं है, और यह वायुमंडल को बाहर निकालने के लिए है और जब यह वायुमंडल में प्रवेश करता है तो यह एक बफर बनाता है।
गैस गतिशील बाधा
मुख्य कार्यशील तत्वः नाविक के निकट आने से (कुछ सेकंड के भीतर) एक कॉनिक अल्ट्रासाउंड गैस प्रवाह उत्पन्न होता है जो टनेल की धुरी के साथ बाहर की ओर निर्देशित होता है।
- स्रोत और संरचना. गैस गतिरोधक बाधा तीन स्वतंत्र केंद्रित रिंगल रिंगल इंजन (बेल्ट) या समान तीन बेल्ट स्कीम के समान हाइपरध्वनि सीधे रिंगल रिंगल इंजन द्वारा बनाई जाती है, जो कि गेट के काटने के आसपास स्थापित होते हैं और हवा-हाइड्रोजन ईंधन मिश्रण पर काम करते हैं। हाइड्रोजन को इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा स्थान पर निर्मित किया जाता है। इस तरह की तीन गुना अधिकता विफलता प्रतिरोधीता सुनिश्चित करती हैः प्रभावी बाधा बनाने के लिए किसी भी दो बेल्ट को चालू करना पर्याप्त है, इसलिए सिस्टम तीन में से एक को विफल करने पर काम करने की क्षमता बनाए रखता है। प्रत्येक बेल्ट में अपने स्वयं के ईंधन आपूर्ति, नियंत्रण और जलने की प्रणाली होती है। बेल्ट एक दूसरे के ऊपर एक बाहरी हिस्से के चारों ओर स्थित हैं, छोटे बेल्ट से बड़े तक कदम पीछे की ओर ले जाते हैं, यांत्रिक प्रवेश द्वार बेल्ट के कैस्केट के बाद प्रवेश द्वार के अंदर स्थित है। यह मैकेनिकल गेट को पहले से खोलने की आवश्यकता के बिना बेल्ट को चालू करने की अनुमति देता है।
- मुख्य कार्य.
1) बाहर का दबाव बनाना शटल के गुजरने के समय सुरंग में वैक्यूम की रक्षा के लिए;
2) वायुमंडलीय हवा को पूर्ववर्ती रूप से बाहर निकालना और गर्म करना गेट के सामने के बाहर निकलने वाले क्षेत्र में, सुरंग के वैक्यूम और वायुमंडल के बीच के मध्य में एक ग्रेडिएंट बनाने के लिए, जो सुरंग के वैक्यूम और वायुमंडल के बीच एक ग्रेडिएंट संक्रमण बनाता है।
गैस गतिशील बाधा नौका की वायुगतिकीय सुरक्षा नहीं है और इसे वायुमंडल से नहीं बचाता है। इसका कार्य समय में विस्तार करना है वातावरण के बीच संक्रमण का समय, ठंडे अस्थिर हवा के संपर्क में लगभग तत्काल (माइक्रोसेकंड) धक्का भार को गर्म निर्देशित प्रवाह के संपर्क में वितरित मिलीसेकंड भार में बदलकर। यह एकीकृत वायुगतिकीय ताकतों को कम नहीं करता है, लेकिन जोर (jerk) और उच्च आवृत्ति भारों के घटक को कम करता है, जिससे स्थानीय विनाश और संरचना के थर्मोशॉक का खतरा कम होता है।
- प्रवाह का रूप. एक शंकु जिसमें सुरंग और नाव के चौरे के अनुरूप एक दीर्घवृत्त होता है, जिसकी लंबाई दसियों से सैकड़ों मीटर तक होती है, जो वायुमंडलीय प्रवेश द्वार के रिंगल बेल्ट के तीन पंक्तियों से बाहर निकलता है।
वायुमंडलीय प्रवेश द्वार का गॅस डायनामिक बाधा ज्यामितीय रूप से आदर्श, स्थिर या सख्त अष्टोत्तर कोनस के गठन की आवश्यकता नहीं है। इसका कार्य मोड अपने भौतिक सार से गतिशील है, जो रूप, घनत्व और प्रवाह की गति के समय और स्थानिक उतार-चढ़ाव की अनुमति देता है।
एक महत्वपूर्ण और एकमात्र कठोर स्थिति है कि वेलुक के बाहर निकलने के दौरान दबाव और धक्का का सकारात्मक (बाहर की ओर निर्देशित) ग्रेडिएंट बनाए रखा जाए। पूरी तरह से सुरंग के अंदर वायुमंडलीय हवा के प्रवेश को समाप्त करने के साथ-साथ आउटपुट क्षेत्र में वायुमंडलीय प्रारंभिक गैस गतिशीलता और थर्मल तैयारी, जो सिस्टम की विश्वसनीयता और व्यवहार्यता को काफी बढ़ाता है।
इस प्रकार, प्रवाह के रूप को लक्ष्य मात्रा के रूप में नहीं, बल्कि एक अनुकूलन पैरामीटर के रूप में माना जाता है, और वास्तविक समय में इंटीग्रेशनल विशेषताओं (दबाव, द्रव्यमान, गति) के अनुसार अनुकूलित किया जाता है, और यह एक कठोर ज्यामिति के अनुसार नहीं है।
- स्केलेबिलिटी और परीक्षण. एक हजार किलोमीटर के त्वरक के विपरीत, प्रवेश द्वार का निर्माण मॉड्यूलर और आसानी से स्केलेबल है। प्रमुख तकनीकें स्थिर अल्ट्रासोनिक गैस गतिशील कोनस का निर्माण, सिंक्रनाइज़ेशन, रिएक्टिव बेल्ट का काम पूर्ण कार्यात्मक प्राकृतिक स्टैंड पर 1 पैमाने पर पूरी तरह से काम किया जा सकता हैः5 या 1:10, जो मुख्य सड़क के पूर्ण निर्माण के शुरू होने से पहले परियोजना के मुख्य तकनीकी जोखिमों को कम करने की अनुमति देता है।
सुरक्षा प्रणाली
हाइड्रोजन के साथ काम करने से विस्फोटक अग्नि सुरक्षा के लिए अधिक आवश्यकताएं होती हैं। इस तरह के ढांचे के लिए पूरी तरह से डिज़ाइन किया गया है: दोहरी हाइड्रोजन रिसाव का पता लगाने प्रणाली, नाइट्रोजन के साथ नाली के मार्गों को गतिशील रूप से छिड़काव, विस्फोट से सुरक्षित उपकरण, इलेक्ट्रोलिज्म प्रतिष्ठानों, भंडारण और मोटर बेल्टों का भौतिक विभाजन, और सेवा कर्मियों और महत्वपूर्ण बुनियादी ढांचे से दूर वातावरण में संभावित उत्सर्जन को सुरक्षित रूप से निकालने के लिए निर्देशित वेंटिलेशन चैनल बनाना।
क्षुद्रता और प्रारंभ द्रव्यमान
लंबाई ~150 मीटर, दीर्घवृत्त ~10x15 मीटर। हाइपरसोनिक क्लीन का आकार, जो वातावरण के माध्यम से न्यूनतम प्रतिरोध और गर्मी के भार के लिए अनुकूलित है।
- इष्टतम स्टार्ट-अप द्रव्यमान। ~15 000 टन।
15 000 टन में नौका का वजन भौतिक सीमाओं और कार्यान्वयन क्षमताओं के बीच एक सुवर्ण मध्य में स्थित एक इंजीनियरिंग-आर्थिक अनुकूलन की खोज का परिणाम है।
| मानदंड | निचली सीमा (< 8 000 – 10 000 t) | अधिकतम (15 000 t) | ऊपरी सीमा (> 20 000 – 25 000 t) |
|---|---|---|---|
| एरोडिनैमिक्स और ओवरलोडिंग | वायुमंडल हावी है। Fd = ρ·A·v2 प्रतिरोध बल उच्च अधिभार का निर्माण करता है a = Fd/m, जटिल सक्रिय स्थिरता की आवश्यकता होती है और चरम गर्मी के भार का कारण बनता है। | वायुमंडलीय प्रतिरोध प्रारंभिक अल्पकालिक (सेक 5 सेक तक) अधिभार (~3-6g) का कारण बनता है, जिससे अधिक सरल एमोर्टेशन और गर्मी संरक्षण प्रणालियों का उपयोग करने की अनुमति मिलती है। | ओवरलोडिंग में थोड़ी कमी आती है, लेकिन लाभ अन्य कारकों से मेल खाते हैं। |
| गर्मी का शासन | कम गर्मी की मात्रा. छोटा द्रव्यमान m तीव्र तापमान ΔT = Q·t / (m·c) के तेजी से बढ़ने का कारण बनता है, जिससे सक्रिय शीतलन के चरम प्रणालियों की आवश्यकता होती है। | उच्च गर्मी की गति। एक विशाल संरचना वायुमंडल के अल्पकालिक प्रवेश की चोटी की गर्मी को अवशोषित और विखेरती है, जिससे निष्क्रिय और सक्रिय गर्मी संरक्षण का संयोजन उपयोग किया जा सकता है। | गर्मी की मात्रा बढ़ रही है, लेकिन बड़े पैमाने पर संरचना से गर्मी निकालना एक अलग समस्या बन जाती है। |
| प्रक्षेपण ऊर्जा | आवश्यक ऊर्जा E = 1⁄2·m·v2 स्वीकार्य है, लेकिन कमियों को कम नहीं करता है। | बुद्धिमान संतुलन 11 किमी / सेकंड तक के लिए विघटन ऊर्जा ~9×10¹⁴ जे (~252 GWt·h) है, जो वितरित प्रणाली और संचय की क्षमताओं के अनुरूप है। | ऊर्जा की खपत में रैखिक वृद्धि होती है, जिससे बैटरी की क्षमता और क्षमता में असमान वृद्धि की आवश्यकता होती है, जो कि आर्थिक रूप से अप्रभावी है। |
| संरचना और रसद | व्यवहार्य है, लेकिन यह एक इनरशनल तारन का महत्वपूर्ण लाभ नहीं देता है। | वर्तमान प्रौद्योगिकियों के साथ संगत है। गबैरियों और द्रव्यमान आधुनिक जहाज निर्माण डॉक, वेल्डिंग और परिवहन की विधियों की क्षमताओं के अनुरूप हैं। | डिजाइन कठोरता खो रहा है, स्वयं के उतार-चढ़ाव, इकट्ठा, स्टार्टअप स्थान पर वितरण की समस्याएं पैदा हुई हैं। लागत अल्ट्रा-लाइन बढ़ रही है। |
| StarRoad दर्शन | यह एक हल्के उपकरण की प्रतिमान में रहता है जो वातावरण के प्रति कमजोर है। | इंटरशनल तारन के आदर्श को लागू करता हैः वातावरण कोई बाधा नहीं है, बल्कि एक अल्पकालिक गुस्सा है जिसे द्रव्यमान और स्थायित्व के कारण दूर किया जा सकता है। | यह उद्योग के लिए एक कठिन काम बन जाता है, जो पैमाने पर बचत को समाप्त कर देता है। |
- शारीरिक रूप से सीमा (~10 000 t) से ऊपर है, जिसके बाद गतिशीलता वायुगत प्रभाव पर हावी होने लगती है।
- ऊर्जा के मामले में बुनियादी ढांचे के लिए आवश्यकताओं में तेजी से वृद्धि नहीं होती है।
- तकनीकी रूप से बड़े पैमाने पर औद्योगिक प्रथाओं (नौका निर्माण, भारी मशीनरी निर्माण) के दायरे में रहता है।
- आर्थिक रूप से स्केल के हिसाब से निकासी को सस्ता करने और पूंजीगत व्यय को सीमित करने के बीच संतुलन रखता है।
इस प्रकार, यह पैरामीटर एक गणनात्मक अधिकतम है जो StarRoad अवधारणा को भौतिक रूप से व्यवहार्य और आर्थिक रूप से उचित बनाता है।
संरचना और प्रणाली
पूरी आंतरिक वास्तुकला को बहु-स्तरीय चौड़ाई संरचना के रूप में डिजाइन किया गया है जिसमें कॉर्पोस की ऊंचाई पर कार्यात्मक विभाजन है।
- नीचे की ओर और शरीर के पीछे की भाग पूरी तरह से ऊर्जा और शक्ति प्रणालियों के लिए अलग किया गया हैः बोर्ड रिएक्टर, गर्मी एक्सचेंजर, सक्रिय शीतलन के मोड़, शक्ति परिवर्तक, ऊर्जा संचय, गर्मी वाहक के मार्ग और समुद्री शक्ति संयंत्र के तत्व। इस तरह की स्थिति से वेलुक के द्रव्यमान का केंद्र कम हो जाता है, जिससे हाइपरसोनिक उड़ान, योजना और ड्राइविंग में स्थिरता बढ़ जाती है, साथ ही ऊपरी खंडों की गर्मी और विकिरण संरक्षण को सरल बनाया जाता है।
- अतिचालक लेविटेशन और स्थिरता प्रणाली यह जहाज के बोर्डों के साथ एकीकृत है और यह नीचे से भी है। सुपरकंडक्टिव मॉड्यूल सीधे बाहरी आवरण और एक गर्मी संरक्षण परत के पीछे तय किए गए हैं, जो चुंबकीय क्षेत्र और टनेल के निष्क्रिय आवरण के बीच की खाई को कम करता है।
- बोर्डों के साथ पूरे शरीर की लंबाई, जिसमें ऊपरी और मध्य क्षेत्र शामिल हैं, जो कि डिस्पोजेबल स्ट्रिप्स की रेखा तक है;
- तल के मध्य और पीछे के भाग में;
- मुख्य पंखों और यांत्रिक घोंसला के बाहर निकलने वाले क्षेत्रों को छोड़कर।
इस तरह का वितरण एक समान चुंबकीय क्षेत्र, उच्च ध्वनि गति पर स्थिरता और स्थानीय क्षति के दौरान विफलता प्रतिरोधीता प्रदान करता है।
- कॉर्पस का मध्य भाग मुख्य पंखों को शरीर के अंदर से हटाया जाता है और ऊर्जा और लोड सेक्शन से अलग किया जाता है। नाक के मध्य क्षेत्र का सामने का हिस्सा छोटे चल रहे नियंत्रण पंखों को रखने के लिए उपयोग किया जाता है, जो संक्रमण मोड पर ट्रैकटोरिया को सुधारने और स्थिर करने के लिए उपयोग किया जाता है।
- कॉर्पस का ऊपरी भाग उपयोगिता भार के एक सार्वभौमिक प्रतिस्थापन मॉड्यूल को रखने के लिए डिज़ाइन किया गया है। मॉड्यूल आकार, माप बिंदु, द्रव्यमान और गुरुत्वाकर्षण केंद्र की अनुमत स्थिति के अनुसार मानक है और इसे लोड, टैंकर, यात्री या मिश्रित के रूप में कॉन्फ़िगर किया जा सकता है। मॉड्यूल को स्थापित करना और निकालना प्रक्षेपण से पहले डॉक में किया जाता है, और ऊपरी तारों को खोलने के बाद कक्षा में भी संभव है। माल ढुलाई के डिब्बे में एक अंतर्निहित हाइड्रोलिक या विद्युत यांत्रिक लिफ्ट और निर्देशक हैं जो चालक दल की भागीदारी के बिना माइक्रोग्रविटी की स्थिति में मॉड्यूल को स्वचालित रूप से आगे बढ़ाने और निकालने का प्रावधान करते हैं।
- उपरी ढक्कन वे एक शक्ति के ढांचे के लिए एक वाहक तत्व नहीं हैं और वायुमंडलीय परिभ्रमण और कक्षा तक पहुंच के कार्यों को करते हैं। पैनलों को पूरी तरह से खोलने और फिक्स्ड करने के बाद पैनलों को स्वचालित रूप से खोला जाता है, जिसके बाद उन्हें अतिरिक्त गर्मी को वैक्यूम में फेंकने के लिए एक कोल्ड एजेंट दिया जाता है।
- नाविक का नाक भाग बहुस्तरीय कार्यात्मक संरचना हैः
- ऊपरी नाक क्षेत्र पुल, नियंत्रण, नेविगेशन और संचार प्रणाली;
- छोटे चलती पंखों और नियंत्रण सतहों के तंत्रों का मध्य नाक क्षेत्र;
- निचला नाक क्षेत्र क्रिओजेन ईंधन और शीतल पदार्थ वाले टैंकों, वायुमंडल के प्रवेश के दौरान नाक के हिस्से के सक्रिय शीतलन प्रणालियों के लिए न्यूनतम हाइड्रोलिक प्रतिरोध और शीतलन वातावरण की अधिकतम त्वरित पहुंच सुनिश्चित करते हैं।
इस तरह की संरचना से छोटे गर्मी और हाइड्रोलिक मोड़ सुनिश्चित होते हैं, नाक की गर्मी की गति कम होती है और उड़ान के सबसे अधिक लोड किए गए क्षेत्र में गर्मी संरक्षण प्रणालियों की विश्वसनीयता बढ़ जाती है। सामान्य तौर पर, नाव की संरचना एक कठोर रूप से संरचित, स्केलेबल और मॉड्यूलर वास्तुकला है, जो हाइपरसोनिक स्टार्ट, कक्षा संचालन के लिए अनुकूलित है, बिना गहराई से ओवरबोल्ड किए स्वायत्त तैराकी और कई बार उपयोग करना।
कोरस की थर्मोप्रोटेक्शन
नाविक का नाक और नीचे बहुपरत धातु-संयोजक थर्मोप्रूफेंस प्रणाली से लैस है, जो हाइपरध्वनि उड़ान और बाद में ड्राइविंग के दौरान चरम गर्मी और गतिशील भार पर आधारित है। संरचना में निष्क्रिय और सक्रिय तत्व शामिल हैंः
- बाहरी गर्मी प्रतिरोधी परत, हजारों डिग्री के अल्पकालिक तापमान और तीव्र रेडिएशनल हीटिंग के प्रतिरोधी;
- यांत्रिक और कंपन भार को महसूस करने वाली ताकत वाली धातु की तह;
- सक्रिय शीतलन के कन्टूर, जो सबसे अधिक भारित क्षेत्रों से गर्मी को निकालने की सुविधा प्रदान करते हैं, पहली बार नाक के हिस्से और तल के सामने के किनारे;
- स्थानीय महत्वपूर्ण क्षेत्रों में प्रतिस्थापन करने योग्य अपवर्तन तत्व, जो मुख्य संरचना को नुकसान पहुंचाए बिना नियंत्रित उपयोग के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।
थर्मोप्रोटेक्शन सिस्टम को समुद्र में उतरने पर गर्म शरीर के संपर्क में गर्मी के झटके को ध्यान में रखते हुए डिज़ाइन किया गया है, जिसमें तेज तापमान ग्रेडिएंट और चक्रवात गर्मी तनाव शामिल हैं। वास्तुकला में अनुसूचित सेवा के दौरान सबसे अधिक लोड किए गए तत्वों को खंडित करना और मॉड्यूलर प्रतिस्थापन करना शामिल है, जिससे मरम्मत की क्षमता और कई बार उपयोग करने का संसाधन बढ़ जाता है।
पंख
बेलन को दो जोड़े के प्रमोशन पंखों से लैस किया जाता है, जो स्थिरता, योजना और लैंडिंग के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।
- सामने की पंख जोड़ी यह ट्रैकटोरिया को सुधारने, टैंज और क्रेन को स्थिर करने, साथ ही गतिशील उथल-पुथल को डंप करने के कार्य करता है।
प्रत्येक सामने के पंख के पैरामीटरः
- लंबाई (मूल से दूरी): ~35 मीटर;
- जड़ / समाप्ति पर चौड़ाईः ~14 / 7 मीटर;
- क्षेत्रफल: ~360–400 मी2
- पंखों की पिछली जोड़ी यह नाविक की मुख्य वायुगतिकीय सतह है।
प्रत्येक पंख के पैरामीटरः
- लंबाई (मूल से दूरी): ~100 मीटर;
- जड़ / समाप्ति पर चौड़ाईः ~14 / 7 मीटर;
- क्षेत्रफल: ~1000–1100 मी2
कुल पंखों का क्षेत्रफल लगभग 2800–2900 मीटर है। लिफ्टिंग बल में अतिरिक्त योगदान एक ले जाने वाला फ्यूजेलैज का रूप देता है, जो प्रभावी वायुगतिकीय क्षेत्रफल को लगभग 20–30% बढ़ाता है।
ध्वनि के बाद की स्थिति में, कुल विन्यास एक ओरियंटिव वायुगतिकीय गुणवत्ता L/D ≈ 9–13 प्रदान करता है, जो स्थिर योजना और नियंत्रण योग्य लैंडिंग बिंदु चयन को लागू करने की अनुमति देता है। नियोजन और बहाव की विशिष्ट गति का मूल्यांकन 90–120 मी/स (≈ 320–430 किमी/घंटा) के दायरे में किया जाता है। ऐसी गति पर लैंडिंग की सुरक्षा पूर्ण क्षैतिज गति से नहीं, बल्कि स्पर्श की लंबवत गति, हमले के कोण और ग्लाइस्डा की प्रोफाइल से निर्धारित होती है।
पैराशूट सिस्टम
लैंडिंग की अनुमति देने वाली खिड़की को लाने और बढ़ाने के लिए, नौकाएं एक बार में कई बार पैराशूट-पैराफॉइल प्रणाली से लैस होती हैं, जो एक नरम लैंडिंग के संवैधानिक-राज्य रूप में काम करती हैं।
- वास्तुकला और स्थान. सिस्टम में दो पैराफाइल स्थिति शामिल हैंः
- एक में ऊपरी फीडर भाग;
- एक में ऊपरी सामने की भाग (बहिरे से नाक की झुर्रियों के पीछे)
प्रत्येक स्थिति योजना के अनुसार पूरी की गई है N+1 (मुख्य + आरक्षित पैराफॉइल) स्वतंत्र तह और खिंचाव रेखाओं के साथ। समोच्च बंधन रेखा जो लोड के स्थानीय पीक को कम करता है और टैंक और क्रेन की स्थिरता बढ़ाता है। गुंबदों की जगहें पारदर्शी धुरी पर फैली हुई हैं, आपसी प्रभाव और झुकने को छोड़कर।
- कार्यक्षेत्र और कार्यप्रणाली. पैराफॉइल्स उपकरण के वजन को पूरी तरह से रखने के लिए नहीं, बल्कि अंतिम क्षेत्र में ऊर्ध्वाधर गति को डंप करने और चिकनी स्पर्श के चरण को बनाने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।
- एक मुख्य पैराफाइल का क्षेत्रफलः ~4500–6000 m2;
- दो पैराफॉइलों के काम के समय कुल सक्रिय क्षेत्रफलः ~9000–12 000 m2.
स्पर्श के समय ऊर्ध्वाधर गति का लक्ष्य मान Vz≈1 मी/स.
- समावेशीकरण मानदंड. पैराशूट-पैराफॉइल प्रणाली का उपयोग किया जाता है केवल जब आवश्यक हो. लैंडिंग एल्गोरिथ्म में कुल अधिभार (एयरॉइडिनैमिक, इनेरशन और हाइड्रोडिनैमिक घटकों की वेक्टर राशि):
- यदि स्पर्श करने पर अनुमानित कुल भार 4g से अधिक नहीं, लैंडिंग किया जाता है उपयोग किए बिना पैराफाइल (पंखों पर);
- जब जोखिम अधिकता 4g सिस्टम को सक्रिय किया जाता है और लैंडिंग को नरम ग्लिसिंग मोड में बदलकर लंबवत गति को लक्ष्य मूल्य तक कम कर देता है।
- बहुवारता. पैराफॉइल, स्ट्राप सिस्टम और बंधन के नोड्स को कई बार उपयोग करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसमें अनुसूचित सेवा (निरीक्षण, सुखाने, तेजी से चलने वाले तत्वों को बदलने) के बिना, शरीर के बल के ढांचे को तोड़ना है।
स्वायत्त शक्ति और मोटर स्थापना
यह पूरी तरह से स्वतंत्र ऊर्जा गतिशील प्रणाली से लैस है, जो पूरे मिशन चक्र के लिए डिज़ाइन की गई हैः कक्षा में मैन्युअल से लेकर कई महीनों के स्वतंत्र तैराकी तक।
- मूल स्रोत ऊर्जाः एक बोर्ड पर परमाणु रिएक्टर।
- प्रकारः नमक पिघलने पर कॉम्पैक्ट तेज़ रिएक्टर (जीएमएसआर) या अगली पीढ़ी का उच्च तापमान गैस ठंडा रिएक्टर (वीटीजीआर) । भविष्य में कॉम्पैक्ट थर्मोन्यूक्लियर मॉड्यूल (जैसे, Helion Energy की तरह, एक क्षेत्र संपीड़न योजना के आधार पर) ।
- क्षमताः विद्युत 10-20 मेगावाट, ताप 50-100 मेगावाट।
- उद्देश्यः सभी बोर्ड सिस्टम, जो कि मैग्नीटोलेविटेशन प्रणाली के अतिवाहक तत्व हैं, को ऊर्जा से प्रदान करना, विद्युत चुम्बकीय प्लाज्मा इंजन (ईएमपीडी), सक्रिय शीतलन प्रणाली और स्वायत्त तैरने के लिए चालक. रिएक्टर को चेनक के पूरे जीवनकाल (5-10 वर्ष) के दौरान ईंधन को फिर से शुरू किए बिना काम करने के लिए बनाया गया है ।
- एक बोर्ड पर लेविटेशन और स्थिरता प्रणाली। जहाज के पूरे कॉर्पस के साथ उच्च तापमान वाले सुपरकंडक्टर (वीटीएसपी) के आधार पर बोर्ड सिस्टम से तरल नाइट्रोजन या हाइड्रोजन से ठंडा होने वाले सुपरकंडक्टर मैग्नेट के साथ क्रिओजेन मॉड्यूल एकीकृत हैं। ये चुंबक लेविटेशन और सक्रिय स्थिरता के लिए एक शक्तिशाली मुख्य चुंबकीय क्षेत्र (चुंबकीय लंबक प्रणाली) बनाते हैं। वे एक चहलक को टनेल के बाहरी बिजली को पूरी तरह से बंद करने के बावजूद लेविटेशन बनाए रखने की अनुमति देते हैं, निष्क्रिय घुमावदार-रेल के साथ इंडक्शन के कारण (मग्नेटिक दर्पण प्रभाव) ।
स्थिरता प्रबंधन प्रणाली पदानुक्रम सिद्धांत के अनुसार बनाई गई हैः
- निष्क्रिय कन्टूर (माइक्रोसेकंड): सुरंग के ढक्कन के साथ सुपरकंडक्टरों का इंडक्शन कनेक्शन इलेक्ट्रॉनिक्स की भागीदारी के बिना किसी भी बदलाव पर स्वचालित रूप से लौटने वाली शक्ति बनाता है।
- उपकरण का कटाक्ष (मिसिस सेकंड माइक्रोसेकंड): विशेषित स्कीम (FPGA, ASIC) असंतुलन का पता लगाने और कठिन एल्गोरिदम के अनुसार अनुभागों को स्विच करने की सुविधा प्रदान करते हैं।
- कार्यक्रम का रूपरेखा (मिलिस सेकंड दसियों मिलीसेकंड): बोर्ड कंप्यूटर (सीमित आईआई के समर्थन के साथ) नैनोसेकंड के दायरे में प्रतिक्रिया की आवश्यकता के बिना धीमी ड्रेफ और स्थानीय असंतुलन की भरपाई के लिए सुपरकंडक्टर अनुभागों के बीच टोक़ को फिर से वितरित करता है।
इस तरह की वास्तुकला को गुस्से पर प्रतिक्रिया करने के लिए मिलीसेकंड का समय प्रदान करता है, जो हाइपरसोनिक गति पर 15 000 टन के वजन वाले नौका के लिए स्थिरता की आवश्यकता से अधिक है।
- मुख्य इंजन: उच्च तन्यता वाले विद्युत चुम्बकीय प्लाज्मा इंजन (ईएमपीडी) ।
- सिद्धांतः मैग्नेटोप्लाज़ोडिनैमिक (एमपीडी) इंजन या एजिमुटल स्ट्रीम (VASIMR) इंजन, जो बोर्ड रिएक्टर से संचालित होते हैं।
- ताज़ाः 50-100 kN (5-10 टन-शक्ति) तक इम्पल्स मोड में, जो कक्षा के सुधार, उससे उतरने और अंतर-मण्डलीय संक्रमणों को करने के लिए पर्याप्त है।
- कार्यकारी निकाय: तरल क्सेनॉन, अर्गोन या हाइड्रोजन (जो शीतलन प्रणालियों के लिए भी उपयोग किया जाता है) का भंडार।
- स्वायत्तता: इंजनों को बोर्ड एआई द्वारा संचालित किया जाता है, जो कि कक्षा स्टेशनों के साथ कनेक्ट करने, उतारने और वापस जाने के लिए स्वतंत्र रूप से गणना और अभ्यास करने में सक्षम है।
- गर्मी प्रणाली प्रबंधन:
- चलती रेडिएटर. अंतरिक्ष में विकसित होने वाले तरल कन्टूर वाले पैनल, जो रिएक्टर और उपकरण से अतिरिक्त गर्मी को वैक्यूम में फेंकते हैं।
- चरण ताप बैकुलेटर (TA). महत्वपूर्ण तत्व नाक के हिस्से और महत्वपूर्ण नोड्स में स्थित हैं। वे स्टार्ट और इनपुट पर वातावरण के प्रवेश पर पीक गर्मी (मेगाजॉली) को अवशोषित करते हैं, जिससे संरचना अतिगर्म हो जाती है। अंतरिक्ष या महासागर में गर्मी धीरे-धीरे रेडिएटर या पर्यावरण में फेंक दी जाती है।
- सक्रिय शीतलन प्रणाली. गर्मी संरक्षण स्क्रीन और उड़ान में महत्वपूर्ण तत्वों को तत्काल ठंडा करने के लिए तरल हेलियम / हाइड्रोजन के साथ बंद क contor।
- आरक्षण और सुरक्षाः दोहरे रिएक्टर नियंत्रण प्रणाली, स्वतंत्र शीतलन लाइनें, आपातकालीन गर्मी विसारक उपकरण। डिजाइन समुद्र में गिरने सहित किसी भी परिदृश्य में सुरक्षा सुनिश्चित करता है।
स्वायत्त पौधाड़ी और समुद्री प्रणाली
अटलांटिक के एक विशिष्ट क्षेत्र में बाढ़ आने के बाद, नाव पूरी तरह से स्वायत्त समुद्री जहाज के मोड में बदल जाती है। इसके लिए उपयोग किया जाता हैः
- आवागमन परिसर. दो चलती विंटोरल परिसर (अजिमुटल झुलसाने वाले उपकरण) या पानी के साथ चलने वाले इंजन जो छोटे कदमों के दौरान उच्च गतिशीलता सुनिश्चित करते हैं।
- जलतरण के लिए ऊर्जा. मोटर और बोर्ड प्रणालियों के लिए विद्युत ऊर्जा प्रदान करता है बोर्ड पर स्थित परमाणु/थर्मोक्यूलर रिएक्टरसक्रिय क्षेत्र का भंडार कई महीनों के स्वायत्त संक्रमण के लिए पर्याप्त है।
- नेविगेशन और कनेक्शन. उपग्रह (GPS/GLONASS), स्थैतिक नेविगेशन, रडार और सतह की स्थिति का पता लगाने के लिए लीडर। भूस्थिर उपग्रहों के माध्यम से स्थिर संचार।
- अंतिम ब्रेक प्रणाली. शेष गति (100-150 किमी/घंटा) को जल को छूने से पहले बुझाने के लिए एक मिश्रित प्रणाली का उपयोग किया जाता हैः छोटे क्षेत्र के ब्रेक पैराशूट (स्थिरता और प्रारंभिक ब्रेक के लिए) और मार्श प्लाज्मा इंजनों का छोटा इंपल (चौकी गति को सटीक रूप से बुझाने के लिए) । पैराशूट बाढ़ के बाद चला जाता है।
यह कॉन्फ़िगरेशन नाव को लैंडिंग के बाद तुरंत सहायता की आवश्यकता के बिना खुद को रजिस्ट्रेशन पोर्ट या ड्रैक्टर के साथ मिलने के बिंदु पर जाने की अनुमति देता है। यह तूफान की लहर पर अपने आप पकड़ सकता है, लंबी यात्राएं कर सकता है और निर्धारित समय पर सेवा के लिए एक नियोजित डॉक पर पहुंच सकता है, अंतरिक्ष यान से एक रोबोट समुद्री जहाज में बदल सकता है।
AstroLiner-S: स्टार्ट / सरलीकृत संस्करण
StarRoad के शुरुआती चरणों में, और एक बुनियादी, तकनीकी रूप से सरल और परिचालन में अधिक रूढ़िवादी कॉन्फ़िगरेशन के रूप में, चेनॉक के AstroLiner-S (Simplified / Start) स्टार्ट संस्करण का उपयोग करना अपेक्षित है।
यह संशोधन एक कार्यात्मक रूप से पूर्ण, लेकिन ऊर्जा और प्रणालीगत रूप से सरल AstroLiner संस्करण है, जिसे मुख्य मार्ग, प्रारंभिक लोड और मानवयुक्त प्रक्षेपण के लिए डिज़ाइन किया गया है। और सिस्टम के तकनीकी, परिचालन और नियामक जोखिमों को चरणबद्ध रूप से कम करने के लिए।
- कुंजी विचार AstroLiner-S. AstroLiner-S StarRoad के आधारभूत पैराडिगम को लागू करता है वायुमंडल का गतिशील तारन, लेकिन ऊर्जा के बोर्ड परमाणु या थर्मोन्यूक्लियर स्रोत का उपयोग किए बिना और मुख्य संस्करण के बड़े पैमाने पर स्टार्ट विशेषताएं पूरी तरह से संरक्षित.
सभी ऊर्जा से चरम संचालन (विखंडन, लेविटेशन, सुरंग में स्थिरता) पूरी तरह से भूमिगत बुनियादी ढांचे में लाए गए हैं।
AstroLiner-S चेन निम्नलिखित है:
- एक स्वायत्त परिवहन यंत्र द्वारा,
- पूरी तरह से बहुक्रियाशील,
- जो अपने आप को कक्षा में ले जा सकता है, उससे उतर सकता है और वापस जा सकता है,
- लेकिन केवल सुरंग के बाहर रासायनिक तड़प का उपयोग करते हुए,
- जिसमें उच्च शक्ति वाले आयनकारी विकिरण स्रोतों का कोई भी समावेश नहीं है।
- ऊर्जा और अतिवाहक प्रणाली. AstroLiner-S कॉन्फ़िगरेशन में निम्नलिखित पूरी तरह से बाहर हैं:
- परमाणु और थर्मोन्यूक्लियर ऊर्जा संयंत्र,
- उन से जुड़े विकिरण, गर्मी और दुर्घटना के जोखिम,
- सुरंग और प्रवेश द्वार के अवरूद्ध प्रदूषण के परिदृश्य।
लेविटेशन, स्थिरता और ट्रैसा के साथ बातचीत के अतिवाहक तत्वः
- स्टार्ट होने से पहले विद्युत को पूर्व-पंप किया जाता है,
- स्थायी मोड में स्थानांतरित हो जाते हैं,
- एक दूसरे से अलग हैं और बोर्ड सिस्टम द्वारा नियंत्रित हैं।
बोर्ड इलेक्ट्रॉनिक्स, नियंत्रण और सुरक्षा प्रणालियों का पोषण समय के आधार पर भंडारण के साथ पूर्ण सुरंग विघटन चक्र के लिए गणना किए गए बैटरी और इनरशन संचय (महागाड़ियों) के खाते में किया जाता है।
विघटन प्रक्रिया में अतिचालक रूपरेखाओं का सक्रिय प्रबंधन छोटे समायोज्य धाराओं और दुर्घटना मोडों से सीमित है, जो बोर्ड पर उच्च शक्ति वाले निरंतर ऊर्जा स्रोत की आवश्यकता को समाप्त करता है।
कक्षा के दौरान सक्रिय ऊर्जा स्रोत के रूप में फोल्डेबल सौर पैनलों का उपयोग किया जाता है।
- सुरंग के बाहर की मोटर स्थापना
AstroLiner-S के सभी कक्षा संचालन रासायनिक धक्का का उपयोग करके किए जाते हैं।
चेन निम्नलिखित से सुसज्जित होता हैः
- मध्यम तन्यता के मार्श केमिकल इंजन (LOX/LH₂ या LOX/LCH₄ वर्ग),
- दोहरी अभिविन्यास और दुर्घटना प्रबंधन (RCS) प्रणालियों द्वारा।
मोटर स्थापना सुनिश्चित करती हैः
- वायुमंडल से बाहर निकलने के बाद लक्षित कक्षा में ले जाना,
- कक्षा पैरामीटरों को सुधारना,
- कक्षा से उतरना,
- वायुमंडल में प्रवेश और वापसी।
इस संस्करण में विद्युत प्रतिक्रियाशील और मैग्नो-प्लाज्मा इंजनों से इनकार करने के कारण बोर्ड पर उच्च शक्ति वाले बिजली स्रोत की कमी है और इसे समग्र प्रणाली की वास्तुशिल्प सीमा के रूप में नहीं माना जाता है।
- वापसी और बहुवारता
AstroLiner-S के लिए सक्षम हैः
- ऑर्बिट से स्वतंत्रा निस्कने,
- वायुमंडल में नियंत्रण योग्य प्रवेश,
- वायुगतिकीय नियोजन,
- पंखों और पैराशूट-पैराफॉइल प्रणाली का उपयोग करके समुद्र में उतरना।
रिएक्टर की अनुपस्थिति काफी सरल हैः
- समुद्री उपयोग,
- विनियमन सेवा,
- अपर-शैतू में लगने के बाद यंत्र को बहाल करना।
- भूमिका AstroLiner-S व विकास StarRoad
AstroLiner-S को निम्न के रूप में माना जाता हैः
- StarRoad के पहले क्रूज संस्करण,
- प्रक्षेपण और विफलता के आंकड़े एकत्र करने के लिए एक मंच,
- प्रणाली को जल्दी से चालू करने का साधन,
- प्रारंभिक कक्षा बुनियादी ढांचे के लिए आधारभूत परिवहन।
जैसे-जैसे परियोजना विकसित होती है, उच्च शक्ति वाले कॉम्पैक्ट ऊर्जा स्रोतों की उपस्थिति होती है और परिचालन अनुभव जमा होता है, AstroLiner-S को पूर्ण-कार्यशील AstroLiner संस्करण के साथ विकसित किया जा सकता है, यह उच्च शक्ति वाले बोर्ड ऊर्जा संयंत्रों और विद्युत चुम्बकीय प्लाज्मा इंजनों से लैस है।
इस प्रकार, AstroLiner-S एक समझौता नहीं है, बल्कि एक तार्किक स्टार्ट-अप स्तर है जो StarRoad को पहले से, सुरक्षित और कम सिस्टम जोखिम के साथ शुरू करने की अनुमति देता है, बिना किसी मौलिक वास्तुकला को बदलते हुए।
उद्देश्य और सिद्धांत
परियोजना में Enhanced Geothermal Systems (EGS) संशोधित तकनीक के आधार पर अपनी एकीकृत ऊर्जा और गिगावाट वर्ग की जलवायु बुनियादी ढांचा बनाना शामिल है। कार्यशील शरीर के रूप में वायुमंडल से सीधे कब्जा (Direct Air Capture, DAC) के माध्यम से प्राप्त सुपर क्रिटिकल कार्बन डाइऑक्साइड (sCO₂) का उपयोग किया जाता है। प्रणाली तीन महत्वपूर्ण कार्यों को जोड़ती हैः 1) त्वरण सुरंग की थर्मल स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए भूतापीय गर्मी क्षेत्र का सक्रिय प्रबंधन; 2) आधार विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करना; 3) दीर्घकालिक उपयोगिता वायुमंडलीय CO₂.
गॅटेस भूमिगत वास्तुकला
थर्मल स्थिरता, ऊर्जा निर्भरता और स्थायित्व सुनिश्चित करने के लिए प्रत्येक त्वरण सुरंग को एक छोटे व्यास के सात सेवा सुरंगों का एक परिसर शामिल किया जाता है, डीएटीईएस एकीकृत प्रणाली बनाने वाले:
- छह मुख्य कोलेक्टर-ऊर्जा सुरंग (आकार 2 मीटर). वे एक त्वरित सुरंग के तल के स्तर से 30 मीटर नीचे स्थित हैं, जो अक्षों के बीच एक समान कदम 7 मीटर है। वे आक्रामक रूप से अति-महत्वपूर्ण CO₂ के अति-महत्वपूर्ण (+5°C) सर्कुलैशन के रिवर्स मोड में जोड़े के साथ काम करते हैं। यह कॉन्फ़िगरेशन त्वरक के पूरे खंड के नीचे एक ठोस ठंडे प्लेट को >15 मीटर मोटाई के साथ बनाता है, पूरी तरह से गर्मी के पुलों को छोड़कर।
- एक तकनीकी सेवा सुरंग (आयामी) 3 m). यह एक ही स्तर पर एक त्वरण सुरंग के साथ स्थित है, 3 मीटर की दूरी पर। यह बिना किसी रोकथाम के निरंतर नैदानिक और मरम्मत पहुंच प्रदान करता है। गॅटेस सुरंगों का निर्माण उच्च आंतरिक दबाव (25 तक) , खदान दबाव और गतिशील भार के संयुक्त प्रभाव के लिए डिज़ाइन किया गया है। सात सुरंगों से बने पूरे परिसर का पार पूरी तरह से रोबोटिक नौसेना द्वारा किया जाता है माइक्रोटोनलीपॉसिफिक संकुल (टीपीसी) । गॅटेस भौतिक और कार्यात्मक रूप से ऊर्जा बुनियादी ढांचे को परिवहन से अलग करता है, जिससे अभूतपूर्व विश्वसनीयता और मरम्मत की सुविधा सुनिश्चित होती है।
शीतलन प्रणाली और डीटीएमसी
- गहरी शीतलन के रूपरेखा। त्वरण सुरंग के नीचे गैटेस के कोलेक्टर-ऊर्जा सुरंग हैं, जिनके माध्यम से कामकाजी शरीर घने उच्च दबाव या अति-आलोचनात्मक मोड में CO₂ के आधार पर सर्किट करता है। गहरे कलेक्टरों में प्रवेश करने से पहले ठंड प्रवाह का लक्ष्य तापमान सीमा सामान्य निम्न तापमान के दौरान लगभग +5...+15°C है। भूतापीय गर्मी को चुनने और गहरे क्षेत्र के माध्यम से गुजरने के बाद CO₂ गहरे स्थान, गर्मी प्रवाह और ऊर्जा उत्पादन के अनुसार +100°C से ऊपर गर्म हो सकता है। कंटूर भूतापीय गर्मी को अलग करता है, मुख्य सुरंग के नीचे एक ठंडा क्षेत्र बनाता है और लगभग 5–8 किमी की गहराई पर सुरक्षित रूप से मास्टरल को रखने की अनुमति देता है।
- जल-तापीय मैग्रिस्टल चैनल (जीटीएमसी) । StarRoad के साथ-साथ सेवा राजमार्ग, एलईपी और संचार के साथ-साथ, एक जल-तापीय मुख्य चैनल जीटीएमके का निर्माण किया जाता है। यह टर्मिनलों को एक एकल सतह गर्मी निकासी प्रणाली में जोड़ता है।
जीटीएमके एक पानी का चैनल है जिसकी चौड़ाई लगभग 5–8 मीटर और गहराई 2–3 मीटर है। चैनल के नीचे कई स्वतंत्र उच्च-पोश पाइप-स्मेयविख हैं, जिनके माध्यम से CO₂ पड़ोसी टर्मिनलों के बीच स्थानांतरित होता है। पानी एक गर्मी बफर और एक मध्यवर्ती गर्मी वाहक के रूप में कार्य करता है।
टर्बाइन, गर्मी विनिमय या कंप्रेसर नोड्स के बाद CO₂ तापमान के साथ सर्पियों में लगभग +50...+80°C तक पहुंचता है। लगभग 50 किमी की लंबाई वाले इंटरटर्मिनल क्षेत्र में यह पानी को गर्म करता है, मौसम, हवा की आर्द्रता, वर्षा की तीव्रता के आधार पर लगभग +22...+35°C तक ठंडा होता है, रात में रेडिएशन शीतलन और चैनल के कामकाज के लिए।
सामान्य रूप से, जीटीएमसी में पानी का तापमान लगभग +22...+32°C के दायरे में रहता है, गर्म क्षेत्रों में स्थानीय रूप से +35...+45°C तक बढ़ता है। गर्म प्रवाह के प्रवेश द्वार के पास कुछ क्षेत्रों में +50...+80°C तक पानी को गर्म करना संभव है, जो आंशिक रूप से जैविक गतिविधि को कम कर सकता है, लेकिन पानी को शुद्ध किए बिना पीने योग्य नहीं बनाता है।
ऊपर से चैनल को हल्के सेलेक्टिव प्लेटों से बंद किया जाता है जो सूर्य के विकिरण को प्रतिबिंबित करते हैं और इन्फ्रारेड रेंज में गर्मी को फैलाने की अनुमति देते हैं।
- टर्मिनल को ठंडा करना। प्रत्येक टर्मिनल में ग्रेडिन, गर्मी एक्सचेंजर, पंप, बूस्टर-कंप्रेसर, टर्बोडेटेंडर और रिजर्व चिल्लर हैं। सामान्य रूप से कम संभावित गर्मी का अधिकांश हिस्सा जीटीएमसी के माध्यम से निष्क्रिय रूप से फेंक दिया जाता है।
ग्रिडिन और टर्मिनल गर्मी एक्सचेंजर लगभग +22...+35°C से +15...+25°C तक डीटीएमसी के बाद CO₂ प्रवाह को संचालित करते हैं। यदि आवश्यक हो तो रिज़र्व चिल्लर को गहराई से कलेक्टरों में डालने से पहले तापमान को -5...+5°C तक कम करना चाहिए। चिलर का उपयोग मुख्य स्थायी मोड के रूप में नहीं किया जाता है, बल्कि पीक, आपातकालीन या मौसमी रिजर्व के रूप में किया जाता है।
- बूस्टर कंप्रेशन और टर्बोडेटेंडर। अगले टर्मिनल CO₂ को ठंडा किया जाता है, लेकिन उच्च दबाव के तहत। फिर यह टर्बोडेटेंडर पर निर्देशित किया जा सकता है, जहां संपीड़न ऊर्जा का एक हिस्सा पुनः प्राप्त होता है, और दबाव के आधार पर दबाव के आधार पर को बढ़ाकर को लगभग -10...+5°C तक बढ़ाया जाता है, लागत और आवश्यक चरण मोड।
इसके बाद CO₂ को आवश्यक तापमान, दबाव और चरण की स्थिति के साथ गैटेस के कलेक्टर सुरंगों में डाला जाता है। यह चक्र मुफ्त ऊर्जा का स्रोत नहीं हैः कंप्रेसर काम करता है, चैनल संपीड़न गर्मी को छोड़ देता है, और टर्बोटेन्डर केवल आंशिक रूप से खर्च की गई ऊर्जा को वापस करता है। उपयोगी परिणाम सक्रिय शीतलन संयंत्रों पर कम लोड पर अधिक ठंडा प्रवाह।
- आरक्षण और दो दिशाओं. पाइपलाइन-सर्पिन के डिजाइन दोहरे और दोहरे हैं। एक मोड़ को नुकसान होने पर प्रवाह को एक आरक्षित पाइपलाइन या पड़ोसी टर्मिनल के माध्यम से पुनः वितरित किया जाता है। गति की दिशा CO₂ गर्मी भार, दुर्घटना मोड और अलग-अलग क्षेत्रों की स्थिति के आधार पर बदल सकती है।
- मरम्मत के लिए उपयुक्त। जीटीएमसी को लगभग हर किलोमीटर के भीतर प्रवेश द्वारों द्वारा अनुभाग किया जाता है। एक क्षेत्र क्षतिग्रस्त होने पर खंड को अलग किया जाता है, पानी का स्तर नल से न्यूनतम तकनीकी स्तर तक कम हो जाता है या क्षेत्र आंशिक रूप से सूख जाता है। दबाव के बाद मरम्मत दल या रोबोटिक परिसर पूरे राजमार्ग के बिना बिना रुकने के सर्पों तक पहुंचते हैं। मरम्मत के दौरान, शीतलन को आरक्षित रूपरेखाओं, प्रवाह की दिशा में बदलाव, पड़ोसी टर्मिनलों के माध्यम से गर्मी के आदान-प्रदान को बढ़ाने और चिलरों को समय पर चालू करने से बनाए रखा जाता है।
- सीमित जल प्रबंधन कार्य। एक जीटीएमसी एक द्वितीयक जल-पालन कार्य कर सकता है। पूर्व से पश्चिम की ओर लगातार झुकाव के साथ, यह जल के धीमे स्वचालन, अनुभागों के धोने और विनियमित अतिप्रवाह को बनाए रखने में सक्षम है।
रात की भूमध्य रेखा की बारिश को जल निकासी, जलरोधक, फिल्टर और बहाव के माध्यम से नहर भरने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। चूंकि पानी CO₂ के साथ सीधे संपर्क नहीं करता है, स्थानीय निस्पंदन के बाद इसे सीमित सिंचाई, टर्मिनल के तकनीकी पानी की आपूर्ति, अग्निशमन भंडार और हरे सुरक्षात्मक क्षेत्रों के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।
यह कार्य द्वितीयक रहता हैः पानी का चयन केवल उन सीमाओं में किया जाता है जो जीटीएमसी के मुख्य कार्य को नहीं तोड़ते हैं ठंडा CO₂ और जीएटीईएस की गर्मी स्थिरता को बनाए रखना।
- के लिए महत्व StarRoad. गहरे कलेक्टर, जीटीएमसी, टर्मिनल शीतलक, ग्रेड्रिणी, बूस्टर-कंप्रेसर, टर्बोडेटेंडर और रिजर्व चिल्लर एक एकीकृत वितरित गर्मी नियंत्रण प्रणाली बनाते हैं। यह स्थानीय शीतलक मशीनों पर निर्भरता को कम करता है, ब्रेकअप प्रतिरोध को बढ़ाता है, टर्मिनलों के बीच गर्मी प्रवाह को पुनः वितरित करने की अनुमति देता है और गहरी त्वरण सुरंग को अधिक यथार्थवादी बनाता है।
सतह शीतलन प्रणाली ने StarRoad के आर्थिक महत्व को भी बढ़ाया हैः ट्रैक के साथ-साथ टर्मिनलों, सेवा मार्गों, ऊर्जा केंद्रों, जल चैनल की एक लाइन बेल्ट बनाई गई है, औद्योगिक क्षेत्रों और सिंचाई वाले कृषि क्षेत्रों में।
तकनीकी सुरंगों और भूमिगत टर्मिनलों के साथ एकीकरण
- गॅटईएस के साथ एकीकरण। प्रत्येक झुकाव सुरंग के नीचे, अतिरिक्त 10-20 मीटर की गहराई पर, निर्माण चरण और बाद में ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए पूर्व-मुद्रीकरण और चट्टान को स्थिर करने के लिए गैटेस के कलेक्टर सुरंग गुजरते हैं।
- एक भूमिगत टर्मिनल परिसर। सतह पर प्रत्येक झुकाव सुरंग को एक बहुक्रियाशील भूमिगत टर्मिनल द्वारा समाप्त किया जाता है। 40 टर्मिनल में से प्रत्येक एक स्वतंत्र नोड है जिसमें शामिल हैंः
- वेंटिलेशन और गैस क्लीनर का परिसर सुरंग में वायु व्यवस्था बनाए रखने और अपव्यय वायु को हटाने के लिए।
- निर्माण आधार मॉड्यूल, मिट्टी और निर्माण सामग्री को जमा करने, अधिभारित करने और समय के लिए भंडारण के लिए स्थल के साथ।
- प्रशासनिक-आर्थिक भवन बदलते कर्मियों (डिस्पेटर्स, अवकाश कक्ष, कार्यशालाएं, गोदाम) को रखने के लिए।
- भूतापीय विद्युत स्टेशन और शीतलन यंत्र, गहरे कलेक्टर सुरंगों का उपयोग करने वाले और गर्मी वाहक को नियंत्रित करने वाले डीएटीईएस के सामान्य नेटवर्क में एकीकृत।
- पकड़ और प्रसंस्करण स्टेशन CO₂ (DAC) वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड (Direct Air Capture) को सीधे पकड़ने की स्थापना। GATES का एक बंद चक्र सुनिश्चित करता हैः निकाला गया CO₂ तरल होता है, साफ किया जाता है और गर्मी वाहक के रूप में गहरे कलेक्टर सुरंगों में दिया जाता है।
- बाहरी ऊर्जा नेटवर्क और संचार से कनेक्शन बिंदु (बैकअप पावर, वाइडबैंड चैनल)
रणनीतिक महत्व
ऊर्जा और थर्मोस्टैबिलाइजेशन के अलावा, सिस्टम का मुख्य कार्य मुख्य त्वरण सुरंग को सुरक्षित और आर्थिक रूप से सुपर गहरी (5-8 किमी और अधिक) से लगाने की मौलिक क्षमता बनाना है। गर्मी क्षेत्र का सक्रिय प्रबंधन और भूतापीय प्रवाह को निकालना तापमान प्रतिबंधों को हटा देता है, जो अन्यथा इस तरह के गहरेपन को असंभव बना देगा। यह संभावना, अपनी ओर से, एक उच्च वक्रता त्रिज्या वाले मार्ग के लिए एक इष्टतम S-आकार के ज्यामिति को लागू करने की अनुमति देती है, जो कि ~5-6° के कोण से ऊंचाई को चिकनी ढंग से लेने और जहाज को क्षितिज से निकालने के लिए आवश्यक है, जबकि ट्रैक की लंबाई में 2050 किमी में माल और चालक दल के लिए अनुमत अधिभार (~4g) का पालन किया जाए। इस प्रकार, गॅटईएस न केवल ऊर्जा के लिए एक तकनीकी आधार है, बल्कि StarRoad के पूरे बैलिस्टिक अनुकूलन के लिए भी है। पूरे परिसर का पार पूरी तरह से रोबोटिक माइक्रो-टीपीसी बेड़े द्वारा किया जाता है।
शक्ति और पैमाने
- एक स्टेशन की लागत 2.5 GWt: $2.0–3.0 बिलियन.
- 40 स्टेशनों की लागतः $80–120 बिलियन।
यह मूल्यांकन रूसी GeoTES पर लागत की निचली सीमा (इटुरप के अनुसार $650/kW) और जटिल परियोजनाओं के लिए ऊपरी सीमा ($1,500/kW) द्वारा पुष्टि की जाती है।
ग्यास ऊर्जा संयंत्र की कुल क्षमता का 100 ग्लव्ट में ऊपरी आकलन आधार के रूप में गणना करता है। वास्तविक उपलब्ध क्षमता का मूल्यांकन केवल भूगर्भिक खोज के बाद किया जा सकता है और यह काफी कम हो सकता है, एक गीगावाट तक। इस मामले में, मुक्त किए गए धन ऊर्जा उत्पादन के वैकल्पिक स्रोतों के निर्माण के लिए जाते हैं।
पारिस्थितिक और क्षेत्रीय कार्य
StarRoad सक्रिय पर्यावरण सेवा का एक मॉडल लागू करता है। परियोजना वायुमंडलीय CO₂ का दुनिया का सबसे बड़ा स्थिर उपभोक्ता है, जो अति-महत्वपूर्ण स्थिति में एक बंद प्रणाली में एक स्थायी कार्यशील निकाय है। लाखों टन कार्बन ऑक्साइड को वायुमंडलीय चक्र से निकालकर सदियों तक प्रौद्योगिकी के रूप में बंद रखा गया है। यह StarRoad को एक शक्तिशाली जलवायु इंजीनियरिंग उपकरण बनाता है जो पूरे उद्योगों के कार्बन उत्सर्जन को कम करता है।
जीटीएमसी न केवल एक तत्व है जो गैस स्टेशन को ठंडा करने के लिए है, बल्कि यह दोहरे उद्देश्य के लिए एक ट्रांसकॉन्टिनेंटल बुनियादी ढांचा है जो क्षेत्र को लाभ पहुंचाता हैः
- सिंचाई. जल निकासी के द्वार मार्ग के साथ-साथ कृषि भूमि को सिंचाई के लिए नहर के पानी का उपयोग करने की अनुमति देते हैं, जिससे सूखे क्षेत्रों को अफ्रीका के हरे बेल्ट में बदल दिया जाता है।
- प्राकृतिक पूरक. चैनल स्वचालित रूप से लगातार भूमध्यसागरीय बारिश के कारण भर जाता है।
- गुरुत्वाकर्षण प्रवाह. प्राकृतिक झुकाव के कारण (पूर्वी में 3400 मीटर → पश्चिम में 0 मीटर), पानी नल के माध्यम से बिना पंप के अकेले चलता है, जिससे मुफ्त परिसंचरण सुनिश्चित होता है।
- सूक्ष्म-जीईएस. नहर के साथ ऊंचाई में बदलाव से स्थानीय नेटवर्क और आत्म-सुपलब्धता के लिए अतिरिक्त नवीकरणीय ऊर्जा उत्पन्न करने वाले माइक्रो-हायड्रोइलेक्ट्रोक्रीट स्टेशनों का एक कस्केट स्थापित करने की अनुमति मिलती है।
इस प्रकार, StarRoad न केवल परिवहन बल्कि कृषि और ऊर्जा मंच बन जाता है जो क्षेत्र के सतत विकास में एकीकृत होता है।
गॅटेस और बिजली स्टेशनों का नेटवर्क न केवल त्वरक को अतिरिक्त ग्रीन ऊर्जा प्रदान करता है, बल्कि आस-पास के शहरों, औद्योगिक उद्यमों और खेतों को भी प्रदान करता है।
तकनीकी पर्पेन्डिकुलर साइड टनल प्रणाली
निर्माण, वेंटिलेशन, मरम्मत और निकासी सुनिश्चित करने के लिए, प्रत्येक 50 किमी के माध्यम से ट्रैक के साथ 40 झुकाव वाले परिवहन सुरंग (कोण 30°, दीर्घवृत्त ~17.5 × 12.5 मीटर) बनाए जाते हैं। ये सुरंगें मुख्य सुरंग के समान टीपीसी से गुजरती हैं और सतह को मुख्य राजमार्ग से 8 किमी तक की गहराई पर जोड़ती हैं।
- लॉजिस्टिक्स। आपातकालीन स्टॉप पर कर्मचारियों और चालक दल के लिए एक स्वतंत्र निकासी मार्ग (Alarm-2) प्रदान करते हैं। ऊर्ध्वाधर खदानों के विपरीत, एक झुकाव सुरंग एक उड़ान में दर्जनों लोगों को निकालने के लिए एक स्वयं चलने वाली तकनीक का उपयोग करने की अनुमति देता है।
- सुरक्षा। आपातकालीन स्टॉप पर कर्मचारियों और चालक दल के लिए दूसरे स्वतंत्र इवाकाशन मार्ग (Alarm-2) को सुनिश्चित करते हैं।
- स्केलेबिलिटी। झुकाव वाले सुरंग भविष्य की समानांतर लाइनों को जोड़ने के लिए आधार के रूप में कार्य करते हैं। इनसे क्षैतिज शाखाएं नए त्वरण सुरंगों के लिए ड्रिल हो सकती हैं, जो दृष्टिकोण के नेटवर्क को लगातार बढ़ते परिवहन ढांचे में बदल सकती हैं।
- गॅटईएस के साथ एकीकरण। प्रत्येक झुकाव सुरंग के नीचे, अतिरिक्त 10-20 मीटर की गहराई पर, निर्माण चरण और बाद में ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए पूर्व-मुद्रीकरण और चट्टान को स्थिर करने के लिए गैटेस के कलेक्टर सुरंग गुजरते हैं।
भूमिगत टर्मिनल परिसर
सतह पर प्रत्येक झुकाव सुरंग को एक बहुक्रियाशील भूमिगत टर्मिनल द्वारा समाप्त किया जाता है। 40 टर्मिनल में से प्रत्येक एक स्वतंत्र नोड है जिसमें शामिल हैंः
- सुरंग में वायु व्यवस्था को बनाए रखने और प्रयुक्त हवा को हटाने के लिए वेंटिलेशन और गैस क्लीनर का एक परिसर।
- निर्माण आधार जिसमें मॉड्यूल, मिट्टी और निर्माण सामग्री को जमा करने, अधिभारित करने और समय के लिए भंडारण के लिए स्थान हैं।
- कार्यरत कर्मचारियों (डिस्पेटर्स, अवकाश कक्ष, कार्यशालाएं, गोदाम) को रखने के लिए प्रशासनिक-आवासीय भवन।
- गहरे कलेक्टर सुरंगों का उपयोग करने और गर्मी वाहक को नियंत्रित करने वाले भूतापीय बिजली स्टेशन और गहन गैस स्टेशन के सामान्य नेटवर्क में एकीकृत शीतलन संयंत्र।
- ग्रहण और प्रसंस्करण स्टेशन CO₂ (DAC) वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड की प्रत्यक्ष पकड़ (Direct Air Capture) की स्थापना। गैटेस एक बंद चक्र प्रदान करता हैः निकाला गया CO₂ तरल, साफ किया जाता है और गर्मी वाहक के रूप में गहरे कलेक्टर सुरंगों में दिया जाता है।
- बाहरी ऊर्जा नेटवर्क और संचार (रिज़र्व पावर, वाइड बेल्ट चैनल) से कनेक्शन बिंदु।
- क्षेत्रीय परिवहन नेटवर्क से संपर्क के लिए प्रवेश मार्ग (ऑटोमार्ग या रेल शाखा) ।
- आपातकालीन चिकित्सा सहायता और हेलीकॉप्टर स्थल से सुसज्जित निकासी बिंदु (सतह पर निकलने के लिए) ।
कानूनी और पर्यावरणीय लचीलापन
तकनीकी सुरंगों की झुकाव वाली ज्यामिति संरक्षित क्षेत्रों (राष्ट्रीय उद्यान, आरक्षित क्षेत्र, जल संग्रह क्षेत्र) से परे भूमिगत टर्मिनलों को निकालने की अनुमति देती है, भले ही स्टाररोड का रास्ता उनके नीचे गहराई से गुजरता हो। यह पार्क सीमाओं के भीतर बुनियादी ढांचे के निर्माण की आवश्यकता को छोड़कर, प्रकृति संरक्षण क्षेत्रों के तहत राजमार्ग के निर्माण के लिए मुख्य कानूनी बाधा को हटा देता है। प्रत्येक टर्मिनल को निकटतम असुरक्षित भूमि पर रखा जाता है और एक झुकाव वाले टनेल से जुड़ता है, जो समन्वय को आसान बनाता है, पर्यावरण पर बोझ कम करता है और संरक्षित पारिस्थितिकी तंत्र पर प्रत्यक्ष प्रभाव के जोखिम को पूरी तरह से समाप्त करता है।
ऊर्जा आपूर्ति और ऊर्जा भंडारण प्रणाली
StarRoad त्वरक की ऊर्जा आपूर्ति प्रणाली तीन स्तर के नेटवर्क के रूप में बनाई गई है, जो प्रदान करती हैः
- गारंटीकृत आरक्षण (एकल तत्वों को अस्वीकार करने से रोक नहीं होती है),
- अनुकूलन देने की गति (स्टार्ट पर सेकंड से लेकर फिनिश पर माइक्रोसेकंड तक),
- शक्ति केबलों की न्यूनतम लंबाई (हानि और इंडक्टिविटी में कमी) ।
टोपोलॉजी के स्तर
स्तर 0: प्राथमिक संचय (टर्मिनल)
- 40 टर्मिनल, प्रत्येक में गुरुत्वाकर्षण संचय, एक गैस स्टेशन (कनेल पर माइक्रो-जीईएस) और एक लिथियम-आयन बैटरी (BESS) के साथ।
- टर्मिनल पर कुल क्षमताः ~5–9 GW·h (ट्रैस पर कुल ~360 GW·h) ।
- वितरणः एक तकनीकी सुरंग में मुख्य केबलों के माध्यम से उच्च तनाव (100 तक) का निरंतर प्रवाह।
स्तर 1: सेगमेंट नियंत्रक (50-किमी सेगमेंट)
- ट्रैक 41 खंड में विभाजित है (50] किमी से; अंतिम 50 किमी तक प्रवेश द्वार तक) ।
- प्रत्येक खंड में मुख्य वितरण नियंत्रक होता है जो दो आस-पास के टर्मिनलों से ऊर्जा लेता है (अधिकांश आरक्षण) ।
- खंड नियंत्रक ऊर्जा को किलोमीटर ऊर्जा ब्लॉक (प्रत्येक 1 किमी) पर वितरित करता है, उनके काम को समक्रमण करता है।
स्तर 2: किलोमीटर ऊर्जा ब्लॉक
प्रत्येक किलोमीटर ब्लॉक में एक स्थानीय नियंत्रक होता है जोः
- एक खंड नियंत्रक से ऊर्जा प्राप्त करता है,
- बफर लिथियम-आयन बैकुलेटर (मुख्य सुरंग की दीवारों के नीचे स्थित) को नियंत्रित करता है ,
- माहोविकों और आयोनिस्टर्स (टनेल की दीवारों के पीछे, विशेष निशों में स्थित) के माध्यम से जुड़े घुमाव के स्विच किए जाने वाले सेटों को नियंत्रित करता है।
प्रत्येक किलोमीटर ब्लॉक के लिए एक खंड नियंत्रक से दो स्वतंत्र चैनल आरक्षण प्रदान करते हैं।
केबल मार्गों की वास्तुकला
- राजमार्ग केबल (स्तर 0→1): तीन मीटर की तकनीकी सुरंग (सर्विस सुरंग) में रखा जाता है, जो मुख्य से समानांतर 3 मीटर की दूरी पर चलता है।
- मार्ग पर वितरणः प्रत्येक टर्मिनल से केबल 50 किमी (टर्मिनल से कुल 100 किमी) दोनों तरफ जाते हैं, पड़ोसी टर्मिनलों के कार्य क्षेत्र को कवर करते हैं। इस प्रकार, प्रत्येक खंड कम से कम दो टर्मिनलों (पड़ोसी) से संचालित होता है, जो 100% आरक्षण देता है।
- मुख्य सुरंग में प्रवेशः हर 1 किमी के बाद केबल तकनीकी सुरंग से मुख्य रूप से गर्मोपाथों के माध्यम से निकाले जाते हैं और किलोमीटर ब्लॉक नियंत्रक से जुड़े होते हैं।
- ब्लॉक के अंदर का रिस्कः नियंत्रक के बाद दो समानांतर ट्रैक्टों में भोजन विभाजित किया जाता हैः
- ट्रैक ए: बफर लिथियम-आयन बैटरी (प्रति ब्लॉक क्षमता ~0.5–1 GWh, सेकंड पीक को चिकनी करने के लिए) ।
- ट्रैक बी: टनेल की दीवारों के पीछे स्थापित मखोविकी (इनरशन संचयक) और आयनस्टोर (सुपरकंडेंसर) के माध्यम से घुमाव के स्विच किए जाने वाले सेटों पर।
तीन-क्षेत्रीय रिहाई दर के अनुकूलन
नाविक के प्रक्षेपण की प्रोफाइल को इस तरह से अनुकूलित किया गया है कि एक एकल घुमावदार सेट पर पीक शक्ति सबसे अधिक शुरुआत में (जहां अति-छोटे इंपल्स की आवश्यकता नहीं है) हो, और ट्रैक के अंत तक कम हो। यह विभिन्न क्षेत्रों में विभिन्न प्रकार के संचय और स्विचिंग उपकरण का उपयोग करने की अनुमति देता हैः
| क्षेत्र | मार्ग खंड | डिस्चार्ज समय सीमा | भंडारण/बदलाव प्रौद्योगिकी | कारण |
|---|---|---|---|---|
| क्षेत्र I (कम गति) | 0 – 200 किमी | सेकंड से मिलीसेकंड तक | लिथियम-आयन बैटरी + मानक आईजीबीटी इन्वर्टर | बेलन धीमी गति से चलता है, एक किलोमीटर >0.1 से उड़ान का समय। बिना बफर के BESS से काम करना संभव है। |
| क्षेत्र II (मध्यम गति) | 200 – 1000 किमी | मिलीसेकंड से माइक्रोसेकंड तक | बफर लिथियम-आयन भंडारण + फ्लाईव्हील, SiC इन्वर्टर | शटल गति प्राप्त कर रहा है; तेजी से स्विचिंग की आवश्यकता है, लेकिन यांत्रिक फ्लाईव्हील अभी भी व्यवहार्य हैं। |
| क्षेत्र III (उच्च गति) | 1000 – 2000 किमी | माइक्रोसेकंड की धड़कन | इयोनिस्टर्स (सुपरकंडैसिटर) + तेज़ थिरिस्टोर स्विच (जीटीओ/आईजीसीटी) | एक किलोमीटर की उड़ान का समय 0.09 से नीचे गिरता है. केवल नैनोसेकंड प्रतिक्रिया वाले सुपरकंडेनसर और आयनस्टोर impulse को स्थिर करने में सक्षम हैं। |
महत्वपूर्ण है: जोन III में ऊर्जा की आवश्यकता जोन I की तुलना में एक किलोमीटर कम है (गतिशीलता में कमी के कारण), जो तत्वों पर लोड को कम करता है, भले ही उच्च रिडक्शन गति के लिए आवश्यकताएं हों।
आरक्षित और दुर्घटना स्थिरीकरण
- नियंत्रकों को दोहराएंः प्रत्येक खंड और किलोमीटर नियंत्रक का एक गर्म भंडार (स्वतंत्र भोजनण के साथ दो समान प्लेटें) होता है ।
- आवधिक भोजनः प्रत्येक किलोमीटर का ब्लॉक न केवल अपने सेगमेंट नियंत्रक से बल्कि पड़ोसी से भी ऊर्जा प्राप्त कर सकता है (तकनीकी सुरंग में आरक्षित केबलों के माध्यम से) ।
- मुद्रणों का स्थानीय आरक्षणः प्रत्येक किलोमीटर के ब्लॉक में तीन स्वतंत्र झुकाव होते हैं जो एक-दूसरे के साथ स्विच होते हैं। एक सेट को नुकसान होने पर, दो अन्य काम करना जारी रखते हैं, कम कुशलता से लेकिन बिना रुके ब्रेकअप सुनिश्चित करते हैं।
- आपातकालीन निष्क्रियताः यदि कोई छोटा बंद या अति गरम होता है तो किलोमीटर नियंत्रक अपने ब्लॉक को बिजली से काट देता है और उसे अलगाव के माध्यम से अलगावित करता है, जिससे पड़ोसी ब्लॉक प्रभावित नहीं होते हैं।
भौतिक क्रय और निष्कर्ष
| तत्व | स्थान | कार्य |
|---|---|---|
| प्राथमिक संग्रहण | सतहों पर (टर्मिनल) | ऊर्जा का दीर्घकालिक भंडारण (360 GW·h) |
| राजमार्ग केबल | तकनीकी सुरंग (3 मीटर) | टर्मिनल से आरक्षित खंडों में ऊर्जा हस्तांतरण। |
| सेगमेंट नियंत्रक | मुख्य रूप से सुरंग में निशा (प्रत्येक 50 किमी) | 10 किलोमीटर ब्लॉक पर ऊर्जा वितरण, समक्रमण। |
| बफर लिथियम-आयन बैटरी | मुख्य सुरंग की दीवारों के नीचे | क्षेत्र II में सेकंड पीक को चिकनाई। |
| फ्लाईव्हील | सुरंग की दीवारों के पीछे (जोन II) | मिलीसेकंडीय धड़कन के लिए बफर। |
| आयनिस्टर्स (सुपरकंडेंसर) | सुरंग की दीवारों के पीछे (जोन III) | माइक्रोसेकंड स्थिरता, विफलता का मुआवजा। |
| स्थानीय नियंत्रक (किलोमीटर) | निशों में हर 1 किमी | वॉल्यूम स्विचिंग, स्थिति निगरानी, बफर प्रबंधन। |
| त्वरक को घुमाएं | सुरंग की आंतरिक सतह | नाव को फैलाने के लिए एक चल रहे चुंबकीय क्षेत्र का निर्माण। |
ऊर्जा आपूर्ति वास्तुकला के लाभ
- भार का सुचारू वितरण। सुरंग की पूरी लंबाई पर एक साथ पीक पावर की आवश्यकता नहीं हैः शुरुआत में धीमी इंपल्स, अंत में छोटी, लेकिन कम शक्तिशाली।
- सभी स्तरों पर आरक्षण। एक टर्मिनल, नियंत्रक या यहां तक कि एक पूरे 50 किमी खंड को अस्वीकार करने से सिस्टम नहीं रुकता पड़ोसी टर्मिनल और खंड ऊर्जा की कमी को कम करते हैं।
- स्केलिंग की लचीलापन। नए समानांतर लाइनों को जोड़ने के लिए StarRoad ऊर्जा प्रणाली को फिर से बनाने की आवश्यकता नहीं है मौजूदा तकनीकी सुरंग में अतिरिक्त मुख्य केबल डालने के लिए पर्याप्त है।
- मूल्य अनुकूलन। महंगे आयनस्टोर और माहोविकर केवल वहां उपयोग किए जाते हैं जहां उन्हें वास्तव में आवश्यकता होती है (अंतिम क्षेत्र), और ट्रैक की शुरुआत में सस्ते लिथियम-आयन बैटरी का उपयोग किया जाता है।