Come funziona
Elementi principali
Come sono organizzati il tunnel, il gateway, i cancelli, il sistema di alimentazione e la navetta AstroLiner.
- Lunghezza. ~2050 - Non è così .
- Taglio. Il velo con un'ellipsoide (~17.5 × 12.5 m), ottimizzato per la forma aerodinamica della barca e l'organizzazione di una stabilita levitanza magnetica.
- Profondità di posa del tunnel. Fino a ~ 8 km. È possibile anche un deposito più profondo, se le condizioni geologiche e temperature lo consentono. La definizione accurata della profondità ammissibile di posa del tunnel acceleratore è possibile solo dopo una fase di esplorazione geologica dettagliata: perforazione di pozzi lungo la strada, costruzione di un profilo di temperatura, la valutazione dello stato di tensione delle razze, della rottura e dell'idrogeologia. Più basso è il flusso di calore dei livelli profondi (circa ~200–250 °C), maggiore è il range di profondità ingegnericamente realizzate e maggiore è la libertà di ottimizzazione della geometria della strada (radici di curvatura e di passaggio), che permette di ridurre i picchi di sovraccarico e i carichi dinamici nel tunnel mantenendo le velocità di destinazione.
- La struttura. La parte iniziale (~330 km) è una piattaforma sotterranea diretta, che scende verso il basso in direzione di un gate per semplificare la scissione. La parte principale è un tunnel sotterraneo o approfondito per la stabilità termico, l'isolamento a vuoto e la sicurezza.
- Geometria della pista. Arco a forma di S sullo stretto dopo ~330 km.
- Arco scendente. Radius ~6300 km, porta il tunnel in profondità per creare l'angolo necessario.
- Arco ascendente. Radius 2500-3500 km, porta un tunnel alla porta all'angolo ~5-6I radici sono calcolati in modo che l'accelerazione di centrifuga non superi la velocità dell'ipersono. 4G.
- Sistema di vuoto. Ogni segmento (~50 km) è autonomo, con le sue pompe a vuoto, sensori e valvole di emergenza.
Sistema di accelerazione
Lo scalo e la stabilizzazione della galleria sono assicurati grazie all'interazione dei suoi magneti superconduttori a bordo con i conduttori elettromagnetico (obvolti) distribuiti nel tunnel. Questi conduttori sono segmentati con volti passivi di conduttori comuni (copro, alluminio) che non richiedono raffreddamento criogeno.
- Nella parte iniziale del tunnel (0-330 km). Le condotte sono prevalentemente sotto il telaio, creando un campo magnetico per la levitazione e lo scosciamento iniziale con l'accelerazione 4g, nonché per la compensazione attiva della forza di gravità.
- Nella parte mediae (330-2000 km), specialmente in S-dugae. Le motivazioni circondano il tunnel per il perimetro, che consente un'accelerazione precisa, una forza di trattenimento della nave nel centro del tunnel a velocità ipersuoniche, una stabilità del corso nelle rotazioni. Sul pavimento della parte finale del tunnel con elevate accelerazioni radiali vengono utilizzati materiali di rivestimento costruttivamente eccessivi e rafforzati. - Al tratto 330-2000 km l'accelerazione si riduce per la curva di 4g all'inizio del tramo fino a 0G alla fine. ~11 - A chilometri al secondo, verso la fine del percorso.
- V. l'ultima parti (2000-2050 km). Gli ultimi 50 km sono destinati a stabilizzare e centrare prima di uscire nell'atmosfera attraverso lo sgancio atmosferico.
L'energia impulsiva delle sottostanze del GATES viene forzata in segmenti specifici di rivestimento in modo sincrono con la posizione della galleria, creando campo magnetico in corsoQuesta architettura riduce la complessità del tunnel, rendendolo facile da riparare e trasporta elementi di alta tecnologia sullo scalo più ricorrente.
Risolve il problema dell'ultimo miglio.
Lo spazio e la struttura
Il complesso di scogliere si trova sul piano della cima del monte Mohi (~3400 m) nel Congo. Per la futura scalazione è riservato un vasto piano meridionale (16 km più a sud), in grado di contenere decine di slitte parallele. La struttura è una costruzione massiccia con un chiuso meccanico e sistemi di creazione di una barriera gasodinamica. In realtà è un motore a reazione a terra a tre anelli, orientato in angolo verso il cielo, ma non per spaccare il corpo. E' per sfociare l'atmosfera e creare un buffer quando la nave entra nell'atmosfera.
Barriera gasodinamica
L'avvicinamento della galleria inizia (in pochi secondi) la creazione di un flusso di gas conico suonanzoso diretto fuori, lungo l'asse del tunnel.
- Fonte e struttura. La barriera gasodinamica è creata da tre motori a anello concentrato indipendenti (cinture) o da motori a reazione a retto ipersuono analoghi di schema a tre cinture analoghi. installati intorno al taglio della slitta e funzionanti su un miscela di combustibile aereo-idrogeno. L'idrogeno viene prodotto in loco dall'elettrolizia. Questa sovrappensione di tre volte garantisce una resistenza al fallimento: per creare una barriera efficace è sufficiente l'attivazione di due cinture, quindi il sistema mantiene la funzionalità quando uno dei tre si rifiuta. Ogni fascia ha un sistema di alimentazione, controllo e accensione. Le cinture si trovano intorno alla parte esterna della serratura, sopra l'altra, spostando le scale indietro dalla piccola cintura alla grande, la serratura meccanica è all'interno della serratura dietro il cascato delle cinture. Questo consente di avviare le cinture senza dover aprire la porta meccanica.
- Funzioni chiave.
1) Creazione di una pressione diretta all'esterno per proteggere il vuoto nel tunnel per il tempo di passaggio della cisterna;
2) Preliminarmente spressione e riscaldamento dell'aria atmosferica nella zona di uscita di fronte al gate per creare un gradiente nella parte media tra il vuoto del tunnel e l'atmosfera, che forma un transizione gradiente tra il vuoto del tunnel e l'atmosfera.
La barriera a gas non è la protezione aerodinamica della nave e non la protegge dall'atmosfera. La sua funzione è di estendere nel tempo il momento di passaggio tra gli ambienti, trasformando la pressione di colpo praticamente istantanea (microsegonda) in contatto con l'aria immobile fredda in una pressione di milliseconda distribuita in contatto con un flusso diretto riscaldato. Questo non riduce le forze aerodinamiche integrate, ma riduce drasticamente la stretta (jerk) e la componente ad alta frequenza dei carichi, riducendo il rischio di distruzioni locali e di shock termico della struttura.
- Forma di flusso. Un cono con una sezione elliptica corrispondente alla sezione del tunnel e della nave, lungo da decine a centinaia di metri, che esce fuori da tre righe di cespelle antali delle cinture reative della sgancia atmosferica.
La barriera gassodinamica della slitta atmosferica non richiede la formazione di un cono geometricamente ideale, stabile o strettamente ossimmetrico. Il suo regime di lavoro è, per sua essenza fisica, dinamico, che permette di fluzionare temporaneamente e spazialmente la forma, la densità e la velocità del flusso.
La condizione critica e unica dura per la funzionalità della gate è mantenere durante l'uscita della nave un gradiente di pressione e di impulso positivo (diretto all'esterno), che escluda completamente l'ingresso dell'aria atmosferica all'interno del tunnel, nonché la preparazione preliminare gasodinamica e termica dell'atmosfera nella zona di uscita, che aumenta notevolmente la affidabilità e la realizzabilità del sistema.
La forma del flusso viene quindi considerata come un parametro adattivo, non come una misura mirata, e ottimizzata in tempo reale per le caratteristiche integrate (pressione, spesa di massa, impulso), Non per una geometria rigida.
- Scalabilità e test. A differenza di un acceleratore da mille chilometri, la struttura della trappola è modulare e facilmente scalabile. Le tecnologie chiave sono la creazione di un cono di gas dinamico supersonico stabile, la sincronizzazione, il lavoro delle cinture reattive può essere completamente lavorato su stand naturali a pieno funzionamento su scala 1:5 o 1:10, che consente di eliminare i principali rischi tecnici del progetto prima dell'inizio della costruzione di una grande scala di strada principale.
Sistema di sicurezza
Lavorare con idrogeno comporta maggiori requisiti per la sicurezza antincendio. L'intera struttura della gate è stata progettata in base a questo: sistemi duplicati di rilevamento delle perdite di idrogeno, strati di azoto inattiva, esecuzione protetta dalle esplosioni, la separazione fisica degli impianti di elettrolizzatura, dei magazzini e delle cinture motrici, e la creazione di canali di ventilazione mirati per la sicurezza di scarico delle emissioni possibili nell'atmosfera lontano dal personale di assistenza e dalle infrastrutture critiche.
Gabariti e massa di partenza
Lunghezza ~150 m, sezione elliptica ~10x15 m. Forma di clin ipersuonoso ottimizzato per la minima resistenza e carico termico durante la penetrazione dell'atmosfera.
- Massaggio ottimale di partenza. ~15 000 tonnellate.
Il pesce della nave in 15 000 tonnellate è il risultato di una ricerca di un ottimale ingegneria-economica che si trova nel mezzo oro tra le limitazioni fisiche e le possibilità di realizzazione.
| Criteri | Limite inferiori (< 8 000 – 10 000 t) | Ottimo (15 000 t) | Limitazione superiore (> 20 000 – 25 000 t) |
|---|---|---|---|
| Aerodinamica e sovraccarichi | L'atmosfera è dominante. La forza di resistenza Fd = ρ·A·v2 crea sovraccarichi alti a = Fd/m, richiedendo una complessa stabilizzazione attiva e portando a picchi carichi termici. | L'inerzia domina. La resistenza atmosferica provoca un sovraccarico iniziale di breve durata (fino a 5 sec) (~3-6g), che consente di utilizzare sistemi di ammortizzazione e protezione termica più semplici. | I sovraccarichi sono ridotti in modo lieve, ma i vantaggi sono compensati da altri fattori. |
| Il regime termico | Meno massa porta ad un rapido aumento della temperatura ΔT = Q·t / (m·c), richiedendo sistemi di raffreddamento attivo estremo. | La struttura massiccia assorbe e disperde il calore di picco di una brevità atmosferica, consentendo di utilizzare una combinazione di protezione termica passiva e attiva. | La capacità di calore aumenta, ma la separazione del calore da una struttura massiccia diventa un problema separato. |
| Energia di avvio | L'energia richiesta E = 1⁄2·m·v2 è accettabile, ma non compensa i difetti. | L'energia di scaglia fino a 11 km/s è di ~9×10¹⁴ J (~252 GWt·h), che corrisponde alle capacità del sistema distribuito di GATES e degli accumulatori. | Il consumo di energia è in aumento lineare, richiedendo un aumento disproporzionato della capacità e della potenza dei sistemi di accumulo, che è economicamente inefficiente. |
| La costruzione e la logistica | Realizzabile, ma non dà il vantaggio chiave del tarano inertivo. | La massa e la dimensione sono compatibili con le moderne doche, i metodi di saldatura e trasporto. | La struttura perde la rigidità, si verificano problemi di oscillazione, montaggio, consegna al punto di partenza, e i costi crescono superlinearmente. |
| Filosofia di StarRoad | Resta nel paradigma di un apparecchio leggero, vulnerabile all'atmosfera. | Realizza il paradigma di un'inersione: l'atmosfera non è un barriere, ma un'indignazione di breve periodo superata a causa della massa e della resistenza. | Si trasforma in un problema insopportabile per l'industria, riducendo al nulla i risparmi di scala. |
- Fisica è più alto della soglia (~10 000 t), dopo la quale l'inerzia inizia a dominare l'impatto aerodinamico.
- Energeticamente non porta ad un aumento esponenziale dei requisiti infrastrutturali.
- Tecnicamente rimane nell'ambito delle pratiche industriali a scala (costruzione di navi, costruzione di macchinari pesanti).
- Economicamente bilancia tra il discounting della estrattazione a causa della scala e il limitare i costi di capitale.
Quindi, questo parametro è l'ottimale calcolatore che rende il concetto di StarRoad fisicamente praticabile e economicamente giustificato.
Componenza e sistema
L'intera architettura interna è progettata come una struttura longitudinale a più livelli con una divisione funzionale per l'altezza del corpus.
- Sotto e la parte posteriore del corpus sono completamente ripartiti per sistemi energetici e di potenza: reattore a bordo, scambiatori di calore, contorni di raffreddamento attivo, trasformatori di potenza, accumulatori di energia, Magistrali di trasporto di calore e elementi di impianto di forza marino. Tale posizionamento riduce il centro di massa della nave, aumentando la resistenza durante il volo ipersuono, la pianificazione e l'allungamento, e semplifica la protezione termica e radiativa delle sezioni superiori.
- Superconduttore sistema di levitazione e stabilizzazione integrata lungo i bordi della nave e in parte nel fondo. I moduli superconduttori sono fissati direttamente dietro la tenuta esterna e il livello di protezione termica, riducendo al minimo il fissaggio tra il campo magnetico e le tenute passive del tunnel.
- lungo i borti lungo tutta la lunghezza del corpus, compresa la zona superiore e media fino alla linea delle stanghe di spostamento;
- nella parte media e posteriore del fondo;
- esclusi gli spazi di uscita delle ali principali e dei nichini meccanici.
Questa distribuzione garantisce un campo magnetico uniforme, una elevata resistenza alle velocità ipersuoniche e una resistenza al fallimento in caso di danni locali.
- Parte media del corpus Le ali principali vengono rilevate all'interno del corpus e isolate dalle sezioni energetiche e di carico. La parte anteriore della zona media del naso viene utilizzata per posizionare piccole ali di comando a mossa, utilizzate per correggere la traiettoria e stabilizzare nei regimi di transizione.
- La parte superiore del corpus è stato progettato per posizionare un modulo di cambio universale di carico utile. Il modulo è standardizzato per dimensioni, punti di fissaggio, massa e posizione ammissibile del centro di gravità e può essere configurato come cargo, tank, passeggero o combinato. L'installazione e l'estrazione del modulo si eseguono nella presa prima del lancio, e sono possibili in orbita dopo l'apertura delle stange superiori. La parte di carico è dotata di un ascensore idraulico o elettro-meccanico e di orientatori che consentono di spostare e estrarre i moduli in modo automatico in condizioni di microgravitazione senza la partecipazione dell'equipaggio.
- Le strati superiori a spostamento non sono elementi portatili di una struttura di forza e svolgono le funzioni di rotore aerodinamico e di accesso orbitale. Una volta completamente aperte e fissate, le stelle si svolgono automaticamente, e poi vengono fornite un refrigerante per scaricare il calore in eccesso nel vuoto.
- La parte nasale della nave ha una composizione funzionale a più livelli:
- zona nasale superiore ponte, sistemi di controllo, navigazione e comunicazione;
- zona nasale media dei meccanismi di piccole ali in movimento e delle superfici di controllo;
- zona nasale inferiore dei serbatoi a combustibile criogeno e refrigerante, che garantiscano una minima resistenza idraulica e un accesso più rapido dell'ambiente raffreddante ai sistemi di raffreddamento attivo della parte nasale durante la penetrazione dell'atmosfera.
Questa composizione fornisce una breve linea di calore e di idraulica, riduce l'inerzia termica del naso e aumenta la sicurezza dei sistemi di protezione termica nel punto di volo più carico. Il composto della nave è un'architettura rigidamente strutturata, scalabile e modulare, ottimizzata per il lancio ipersuonico, le operazioni orbitali, navigazione autonoma e ripetuta utilizzazione senza un'ampia trasformazione del corpo.
Protezione termico del corpus
La parte nasale e il fondo della nave sono dotati di un sistema di protezione termico a più strati composto-metallico, calcolato per carichi termici e dinamici estremi durante il volo ipersuono e successiva condotta. La struttura combina elementi passivi e attivi e comprende:
- strato esterno resistente al calore, resistente a temperature di breve durata di migliaia di gradi e a riscaldamento radiativo intenso;
- strato metallico a forza che percepi carichi meccanici e vibrazionali;
- le contorne di raffreddamento attivo che assicurano il ritiro del calore dalle zone più cariche, in primo luogo dalla parte nasale e dalla parte anteriore del fondo;
- elementi di ablazione sostitubili nelle zone critiche locali, destinati a usura controllata senza danneggiare la struttura principale.
Il sistema di protezione termico è progettato tenendo conto dell'impatto termico quando il corpo riscaldato entra in contatto con l'acqua quando si sbarca nell'oceano, compresi i bruschi gradienti di temperatura e le tensioni termiche cicliche. L'architettura prevede la segmentazione e la sostituzione modulare degli elementi più carichi nel corso del servizio di regolazione, aumentando la riparazione e la risorsa di utilizzo ripetitivo.
Le ali
La camicia è dotata di due coppie di ali in movimento, destinate alla stabilizzazione, alla pianificazione e all'atterraggio.
- Un paio di ali anteriori Sviluppa le funzioni di correzione della traiettoria, stabilizzazione del tanggio e della gru, nonché di dimpazione delle perturbazioni dinamiche.
I parametri di ciascuna ala anteriore:
- lunghezza (ampiezza dalla radice): ~35 m;
- larghezza per la radice / finitura: ~14 / 7 m;
- area: ~360–400 m2.
- Un paio di ali posteriori è la superficie aerodinamica principale della nave.
I parametri di ogni ali posteriore:
- lunghezza (ampiezza dalla radice): ~100 m;
- larghezza per la radice / finitura: ~14 / 7 m;
- area: ~1000–1100 m2.
La superficie totale delle ali è di circa 2800–2900 m2. Un ulteriore contributo alla forza di sollevamento è la forma portante del fuselamento, aumentando la superficie aerodinamica efficace di circa 20–30%.
In modo suono, la configurazione sommaria garantisce una qualità aerodinamica orientativa L/D ≈ 9–13, che consente di realizzare una pianificazione stabile e una scelta controllata del punto di atterraggio. Le velocità tipiche di pianificazione e di consegna sono valutate nel intervallo 90–120 m/s (≈ 320–430 km/h). A queste velocità la sicurezza di atterraggio non è determinata dalla velocità orizzontale assoluta, ma dalla velocità verticale di tocco, dall'angolo di attacco e dal profilo della glisada.
I sistemi di paracadute
Per ridurre i carichi di colpo durante l'allungamento e l'ampliamento della finestra di atterraggio ammissibile, le imbarcazioni sono dotate di un sistema paracadute-parafoilio multiplo, che funziona come un contorno condizionale-statico di atterraggio morbido.
- Architettura e collocazione. Il sistema comprende due posizioni di parafilo:
- una in parte superiore del mangime;
- una in di fronte superiore (sotto la zona nasale).
Ogni posizione è stata eseguita secondo lo schema N+1 (parafollo di base + riserva) con piastrelle indipendenti e linee di estensione. linea di fissaggio transversale La struttura è azionata con una struttura a forza che riduce i picchi locali di carico e aumenta la resistenza di tangaggio e di gergo.
- Piattaforme e modalità di lavoro. I parafoi sono destinati non a mantenere completamente il peso dell'apparecchio, ma a stampare la velocità verticale sullo stadio finale e a formare la fase di tocco fluido.
- superficie di un solo parafilo principale: ~4500–6000 m2;
- superficie attiva complessiva durante il lavoro di due parafolli: ~9000–12 000 m2.
Valore di velocità verticale al momento del tocco Vz≈1 m/s.
- Criteri di inserimento. Il sistema di paracadute-parafoilio è utilizzato solo se necessario. L' algoritmo di imballaggio tiene conto il sovraccarico totale (somma vettoriale dei componenti aerodinamici , inerzionali e idrodinamici):
- se il previo sovraccarico totale nel momento del tocco non supera 4g, l ' atterraggio viene eseguito senza uso - I parafolli (sulla ali);
- in caso di Rischi di eccedenza 4g il sistema si attiva e riduce la velocità della componente verticale al valore di destinazione, trasformando l'atterraggio in un modo di glissiamento morbido.
- Moltiplicità. I parafoili, i sistemi di striscia e i nodi di fissaggio sono pensati per essere utilizzati più volte con un servizio regolamentato (osservazione, asciugatura, sostituzione di elementi velocemente trasmissibili) senza smantellare il corpo di forza.
Un impianto di forza e motore autonomo
Il cinturino è dotato di un sistema di energia di movimento completamente autonomo, progettato per l'intero ciclo della missione: dalle manovre in orbita fino a una navegazione autonoma di molti mesi.
- Basso fonte energia: un reattore nucleare a bordo.
- Tipo: un reattore a sale sciolto veloce (RSA) o un reattore a gas raffreddato ad alta temperatura (RGF) di prossima generazione. In futuro un modulo termonucleare compatto (ad esempio, basato su uno schema con compressione di campo, come in Helion Energy).
- Potenza: elettrica 10-20 MW, termica 50-100 MW.
- Scopo: l'energia di tutti i sistemi a bordo, superconduttori dei componenti del sistema di magnetilevitazione, motori plasmatici elettromagnetici (EMPD), sistemi di raffreddamento attivo e motori per nuotare autonomamente. Il reattore è stato calcolato per funzionare senza ricarica del carburante per tutta la durata di vita della cisterna (5-10 anni).
- Un sistema di levitazione e stabilizzazione a bordo. Lungo il corpus della nave sono integrati i moduli criogenici con i magneti superconduttori sulla base di superconduttori ad alta temperatura (VTCP), raffreddati con azoto liquido o idrogeno dai sistemi di bordo. Questi magneti creano un potente campo magnetico principale per la levitazione e la stabilizzazione attiva (sistema di pendenza magnetica). Permette alla galleria di mantenere la levità anche quando l'alimentazione esterna del tunnel è completamente discesa a causa dell'interazione induttiva con le rivestimenti passivi-relsi (effetto di specchio magnetico).
Il sistema di gestione della stabilizzazione è costruito secondo il principio gerarchico:
- Contu di passione (microsegonda): la connessione di induzione dei superconduttori con le confezioni del tunnel crea automaticamente una forza di ritorno in qualsiasi spostamento senza la partecipazione dell'elettronica.
- Contu di apparato (microsegonda millisecondi): gli schemi specializzati (FPGA, ASIC) consentono di rilevare gli squilibri e di spostare le sezioni su algoritmi rigidi.
- Il contorno del programma (mili secondi decine di mili secondi): il calcolatore di bordo (con supporto di un'IA limitata) ripartiziona i torchi tra le sezioni superconduttrici per compensare i drift lenti e gli squilibri locali, senza richiedere reazioni nel range nanosecondi.
Tale architettura fornisce un tempo di reazione all'orruzione di millisecondi, che supera di circa il livello di resistenza per una nave di massa 15 000 tonnellate a velocità ipersuoniche.
- Principali motori: motori plasmatici elettromagnetico ad alta trazione (EMPD).
- Principio: motori magnetoplasmodinamici (MPD) o motori a flusso azimutario (VASIMR) alimentati dal reattore a bordo.
- - La forza: fino a 50-100 kN (5-10 tonnellate di forza) in regime impulsivo, sufficiente per eseguire le correzioni dell'orbita, il suo scalo e le transizioni interorbitali.
- Organizzazione: riserva di xenone liquido, argone o idrogeno (anche utilizzato per i sistemi di raffreddamento).
- Autonomia: I motori sono gestiti da un'IA a bordo, che può calcolare e eseguire manovre per collegare le stazioni orbitali, scaricare e tornare.
- Sistema di calore di gestione:
- Radiatori di movimento. Panelli con contorno liquido sviluppati nello spazio per scaricare il calore eccessivo dal reattore e dall'attrezzatura nel vuoto.
- Accumulatori termico a fase (TA). Gli elementi critici sono collocati nella parte nasale e nei nodi critici. Assorbono il calore di picco (megajoli) quando l'atmosfera si penetra all'inizio e all'ingresso, impedendo il surriscaldamento della struttura. Nel cosmo o nell'oceano, il calore viene rilasciato lentamente attraverso i radiatori o nell'ambiente.
- Sistema di raffreddamento attivo. Un contorno chiuso con glio liquido/idrogeno per raffreddare in urgenza lo schermo di protezione termica e gli elementi critici durante il volo.
- Prenotazione e sicurezza: sistemi di controllo del reattore doppi, circuiti di raffreddamento indipendenti, mezzi di dispersione di calore in caso di incidente.
Sistema di impiego autonomo e sistema di impiego marino
Dopo l'inondata in una determinata zona dell'Atlantico, la barca passa a un'autonomia di nave marina.
- Complesso di mobilità. Due complessi a vintorello a mossa (dispositivi azimutali di sottruliatura) o motori ad acqua che assicurano una elevata manovrabilità con piccoli movimenti.
- Energia per il nuoto. L'energia elettrica per i motori e i sistemi di bordo reattore nucleare/termo nucleare di bordo di statoLa zona attiva è sufficiente per le transizioni autonome di molti mesi.
- Navigare e collegare. Satelitto (GPS/Glonass), navigazione inerziale, radar e leader per il riconoscimento della situazione superficiale.
- Sistema di frenata finale. Per spegnere la velocità residuale (100-150 km/h) prima di toccare l'acqua viene utilizzata la combinazione: di paracadute di freno di piccola superficie (per la stabilizzazione e il frenamento iniziale) e breve impulso dei motori di marcia plasmatica (per spegnere con precisione la velocità verticale). Il paracadute si schietta dopo l'alluvione.
Questa configurazione consente alla navetta di seguire la sua nave dopo l'atterraggio al porto di iscrizione o al punto di incontro con il buster senza richiedere immediata assistenza. È in grado di rimanere autonomamente in una ondata tempestosa, di effettuare lunghi passaggi e di arrivare al porto designato per il servizio in orario, trasformandosi da apparecchio spaziale in una nave di mare robotica.
AstroLiner-S: versione iniziale / semplificata
Nelle prime fasi di realizzazione di StarRoad, e come configurazione di base, tecnologicamente semplificata e operativamente più conservatrice, si prevede l'utilizzo della versione di partenza della galleria AstroLiner-S (Simplified / Start).
Questa modifica è una versione funzionalmente completa, ma energetica e sistematicamente semplificata di AstroLiner, destinata all'uso iniziale della magistratura, dei primi lanci di carico e di pilotaggio, e per ridurre gradualmente i rischi tecnologici, operativi e regolatori del sistema.
- - La chiave l'idea AstroLiner-S. AstroLiner-S realizza il paradigma base di StarRoad tarano inertivo dell'atmosfera, ma senza utilizzare una fonte di energia a bordo o termonucleare e con il pieno mantenimento delle caratteristiche di avvio di massa di una versione base.
Tutte le operazioni energetiche estreme (sfoglio, levitazione, stabilizzazione nel tunnel) sono state completamente portate all'infrastruttura terrestre.
La cintura AstroLiner-S è:
- con un veicolo autonomo,
- completamente ricorrente,
- che può andare in orbita, scendere e tornare in auto-orbita,
- ma che utilizza esclusivamente la forza chimica fuori dal tunnel,
- non contenenti a bordo fonti di radiazioni ionizzanti di alta potenza.
- Energia e sistemi superconduttori. Nella configurazione AstroLiner-S sono completamente escluse:
- impianti di energia nucleare e termonucleare,
- rischi radiativi, termici e di incidente connessi,
- le condizioni di inquinamento irreversibile del tunnel e dei portali.
Gli elementi di levitazione, stabilizzazione e interazione con la pista:
- pre-impiccato prima del lancio,
- sono trasferiti in regime permanente,
- sono isolati e gestiti da un sistema di bordo.
L'alimentazione dell'elettronica a bordo, dei sistemi di controllo e di protezione è effettuata a conto di accumulatori e accumulatori inerziosi (mahoviki), calcolati per un ciclo completo di dislocazione del tunnel con riserva di tempo.
La gestione attiva delle contorne superconduttrici nel processo di spargimento è limitata a piccoli correnti di regolazione e modalità di emergenza, che escludono la necessità di una fonte di energia continua ad alta potenza a bordo.
In orbita, i pannelli solari pieghevoli sono utilizzati come fonte di energia attiva.
- Installazione motoria al di fuori del tunnel
Tutte le operazioni orbitali di AstroLiner-S sono eseguite con la trazione chimica.
La cintura è dotata di:
- motori chimici di marcia di trazione media (classe LOX/LH₂ o LOX/LCH₄),
- i sistemi di direzione e di controllo di emergenza (RCS) duplicati .
L ' impianto motore garantisce:
- portata in orbita dopo essere uscita dall'atmosfera,
- correzione dei parametri orbitali,
- La discesa dall'orbita,
- l'ingresso e il ritorno nell'atmosfera controllati.
Il rifiuto dei motori elettro-reattivi e magneto-plasma in questa versione è dovuto all'assenza di una fonte di energia elettrica di alta potenza a bordo e non viene considerato come un limite architettonico del sistema nel suo complesso.
- Il ritorno e - ricorrere
AstroLiner-S è in grado di:
- l'autonomo uscita dall'orbita,
- l'ingresso a vuoto nell'atmosfera,
- pianificazione aerodinamica,
- L'atterraggio nell'oceano con le ali e il sistema parafilo.
L'assenza di un reattore semplifica notevolmente:
- l'esercizio del mare,
- servizi di regolazione,
- ripristinare l'apparato dopo un'impostazione extraordinaria.
- Il ruolo AstroLiner-S a) di sviluppo StarRoad
AstroLiner-S è considerato come:
- La prima versione in serie della StarRoad,
- una piattaforma per accumulare statistiche di lancio e di fallimento,
- mezzo di messa in funzione precoce del sistema,
- il trasporto di base per l'infrastruttura orbitale iniziale.
Con il progresso del progetto, l'avvento di potenze elevate e di risorse compatte e l'acquisizione di esperienze operative, l'AstroLiner-S potrebbe essere completato o sostituito da una versione completa di AstroLiner, dotata di impianti energetici a bordo e motori plasmatici elettromagnetici.
AstroLiner-S non è un compromesso, ma un livello di partenza logico per iniziare a operare StarRoad prima, più sicuro e con meno rischi di sistema. senza modificare l'architettura fondamentale della strada.
Scopo e principio
Il progetto prevede la creazione di una propria infrastruttura energetica e climatica integrata di classe gigawatts sulla base della tecnologia modificata Enhanced Geothermal Systems (EGS). Come corpo di lavoro viene utilizzato il super-critico diossido di carbonio (sCO₂), ottenuto attraverso la cattura diretta dall'atmosfera (Direct Air Capture, DAC). Il sistema combina tre funzioni critiche: 1) il controllo attivo del campo termico geotermale per garantire la stabilità termica del tunnel acceleratore; 2) la generazione di energia elettrica di base; 3) utilizzazione a lungo termine dell'atmosfera CO₂.
Architettura sotterranea del GATES
Per garantire la stabilità termica, l'indipendenza energetica e la durata di ogni tunnel di accelerazione è accompagnato da un complesso di sette tunnel di servizio di piccolo diametro, che formano il sistema integrato del GATES:
- Sei tunnel di collettori-energia (diametro 2 m). Si trovano a 30 metri al di sotto del pavimento del tunnel acceleratore, con un passo uguale 7 Lavorano in coppia in modo inverso di circolazione di un'acqua troppo raffreddata (+5°C) di supercritica CO₂- Non lo so . Questa configurazione forma sotto l'intero taglio dell'acceleratore una piastra refrigerata integrale di spessore >15 m, escludendo completamente i ponti termici.
- Un tunnel di servizio tecnico (diametro) 3 m). Situato a un livello con il tunnel di accelerazione, a 3 metri sul lato, fornisce un accesso continuo alla diagnosi e alla riparazione senza fermo di movimento. La struttura dei tunnel del GATES è progettata per l'impatto combinato di alta pressione interna (fino a 25 MPa), pressione di montagna e carichi dinamici. Il percorso di tutto il complesso di sette tunnel è effettuato da una flotta completamente robotizzata . di trasmissione a micro tonnellate complessi (TPC). La GATES separa fisicamente e funzionalmente le infrastrutture energetiche dalle infrastrutture di trasporto, garantendo una affidabilità e una riparazione senza precedenti.
Sistema di raffreddamento e GTMC
- Un contorno di raffreddamento profondo. Sotto il tunnel di accelerazione si trovano i tunnel collettorico-energetico del GATES, attraverso i quali circola il corpo di lavoro sulla base di CO₂ in denso regime di alta pressione o supercritico. Il raggio di temperatura di un flusso freddo di punta prima dell'ingresso nei collettori profondi circa +5...+15°C in regime di bassa temperatura normale. Dopo aver selezionato il calore geotermale e passato il sito profondo CO₂ può riscaldarsi al di sopra di +100°C a seconda della profondità, del flusso di calore dei razzi e del regime di generazione di energia. Il contorno separa il calore geotermale, forma una zona raffreddata sotto il tunnel principale e consente di proseguire in modo sicuro la magistratura a profondità di circa 5–8 km.
- Il termico idro canale magistrale (GTMC) Lungo la strada StarRoad, parallelo alla strada di servizio, all'ECE e alle comunicazioni, viene costruito il canale idrotermale principale GTMK.
Il GTMK è un canale d'acqua di circa 5–8 m di larghezza e profondità 2–3 m. Sul fondo del canale passano diversi tubi di alto tensione indipendenti, attraverso i quali CO₂ si muove tra i terminali vicini. L'acqua è un buffer termico e un mezzo di calore.
Dopo i nodi di turbina, di scambio di calore o di compressione CO₂ entra nelle serpenti con una temperatura di circa +50...+80°C. Sul tratto interterminale di circa 50 km dà calore all'acqua, raffreddandosi fino a circa +22...+35°C a seconda della stagione, dell'umidità dell'aria, dell'intensità delle piogge, il raffreddamento radioattivo notturno e il regime di funzionamento del canale.
La temperatura dell'acqua nel GTMC in regime normale è mantenuta circa nel intervallo +22...+32°C, con un aumento locale nelle sezioni calde fino a +35...+45°C. In alcune zone vicino all'ingresso del flusso caldo è possibile riscaldare l'acqua a breve termine fino a +50...+80°C, il che può anche ridurre in parte l'attività biologica, ma non rende l'acqua potabile senza pulizia.
La parte superiore del canale è chiusa con le placche selettive leggere che riflettono la radiazione solare e che consentono lo scarico di calore nel raggio infrarosso.
- - Terminale di raffreddamento. Ogni terminale dispone di graddine, scambiatori di calore, pompe, compresse, turbodecattatori e chiellerie di riserva.
I terminali e gli scambiatori di calore trasmettono il flusso CO₂ dopo il GTMC da circa +22...+35°C a +15...+25°C. Se necessario, i chieller di riserva devono ridurre la temperatura a -5...+5°C prima di essere consegnati ai collettori profondi. I chiller non sono utilizzati come regolazione permanente principale, ma come riserva di picco, di emergenza o stagionale.
- Un compresso a impulso e un turbodetender. Il prossimo terminale CO₂ viene refrigerato, ma sotto pressione elevata. Poi può dirigere al turbodetandere, dove parte dell'energia di compressione si ricuperano, e la temperatura diminuisce ulteriormente a causa dell'espansione orientativamente fino a -10...+5°C a seconda della pressione, il costo e il regime di fase richiesto.
Successivamente CO₂ viene inviato nei tunnel di raccolta della GATES con la temperatura, la pressione e lo stato di fase richiesti. Questo ciclo non è una fonte di energia gratuita: il compresso fa funzionare, il canale scarica il calore della compressione e il turbodetender restituisce solo in parte l'energia consumata. Il risultato utile è un flusso più freddo con un carico inferiore sulle installazioni di raffreddamento attive.
- Prenotazione e - di due direzioni. Le tubi-scelicite sono progettate in duplice e bidirezionali. Se una delle curve è danneggiata, il flusso viene ripartito attraverso un tubo di riserva o un terminale vicino. La direzione del movimento CO₂ può variare a seconda del carico termico, del regime di emergenza e dello stato di singoli siti.
- - La riparazione. Il GTMC viene segzionato da gate per circa ogni chilometro, quando il segmento è danneggiato, il livello dell'acqua viene ridotto al minimo tecnologico o il segmento si asciuga parzialmente. Dopo la pressione, le brigate di riparazione o i complessi robotizzati hanno accesso ai serpenti senza fermarsi su tutta la strada. Durante la riparazione il raffreddamento è mantenuto da contorni di riserva, da un cambio di direzione del flusso, da un aumento del flusso di calore attraverso i terminali vicini e dall'accesso temporaneo ai chiller.
- Funzione idrica limitata. L'acqua di un canale può essere utilizzata per la produzione di acqua, con una costante inclinazione da est a ovest, con un lento movimento dell'acqua, la lavata delle sezioni e il rilassamento regolato dell'eccesso.
Le piogge equatoriali notturne possono essere utilizzate per riempire il canale attraverso raccolte d'acqua, stagni, filtri e versamenti. Poiché l'acqua non entra in contatto diretto con CO₂, dopo la filtrazione locale può essere utilizzata per l'irrigazione limitata, l'acqua tecnica dei terminali, le riserve antincendio e le zone di protezione verde.
Questa funzione rimane secondaria: la selezione dell'acqua è consentita solo nei limiti che non violano il compito principale del GTMC raffreddamento CO₂ e mantenimento della resistenza termica del GATES.
- Valore per StarRoad. Collettori profondi, GTMK, terminali di raffreddamento, gridirni, booster-compressori, turbo-tander e chilleri di riserva formano un unico sistema distribuito di gestione del calore. Riducono la dipendenza dalle macchine frigorifere locali, aumentano la resistenza al guasto, permettono di ridistribuire i flussi di calore tra i terminali e rendono più realistico il gettare in profondità il tunnel di accelerazione.
Il sistema di raffreddamento superficiale rafforza anche l'importanza economica di StarRoad: lungo la strada si forma una fascia di linee di terminali, strade di servizio, nodi energetici, canale idrico, le aree industriali e le zone agrarie irrigate.
Integrazione con i tunnel tecnici e i terminali terrestri
- Integrazione con il GATES. Sotto ogni tunnel inclinato, a profondità di ulteriori 10-20 m, passano i tunnel collettivi del GATES per il pre-congelamento e la stabilizzazione della roccia durante la fase di costruzione e la successiva generazione di energia.
- Un complesso terminale terrestre. Ogni tunnel inclinato sulla superficie è concluso da un terminale terrestre multifunzionale. Ciascuno dei terminali 40 è un nodo indipendente che comprende:
- Complex di ventilazione e pulizia del gas per mantenere il regime aereo nel tunnel e rimuovere l'aria secca.
- Base di costruzione con piattaforme per l'immagazzinamento, il sovraccarico e il temporaneo stoccaggio di moduli, terreno e materiali da costruzione.
- Corpo amministrativo-abitativo per la collocazione del personale a cambio (dispetterie, stanze di riposo, officine, magazzini).
- Centrale elettrica geotermica e impianti di raffreddamento, integrate nella rete comune del GATES che utilizzano e gestiscono il termotrasportatore dei tunnel di collezione profonda.
- Stazione di cattura e trattamento CO₂ (DAC). L'impianto di cattura diretta del biossido di carbonio dall'atmosfera (Direct Air Capture) fornisce un ciclo chiuso di GATES: l'estrazione CO₂ viene liquefatta, pulita e fornata nei tunnel di collezione profondi come calore.
- Punto di connessione alle reti energetiche esterne e alla comunicazione (alimentazione di riserva, canale a banda larga).
Importanza strategica
Oltre all'energia e alla termostabilizzazione, la funzione chiave del sistema è creare una possibilità di sicurezza e di economia per la posa del tunnel accelerativo principale con una profondità superprofonda (5-8 km e oltre). La gestione attiva del campo termico e il ritiro del flusso geotermale rimuove le restrizioni di temperatura che altrimenti renderebbero impossibile tale immersione. Questa possibilità, a sua volta, consente di realizzare la geometria S ottimale di una pista con grandi radii di curvatura, che è necessario per la montaggio fluida dell'altezza e per il ritiro della cisterna all'angolo ~5-6° verso l'orizzonte nel rispetto dei sovraccarichi ammissibili per i carichi e l'equipaggio (~4g) sulla lunghezza della pista a 2050 km. Così, la GATES è la base tecnologica non solo per l'energia, ma anche per l'ottimizzazione balistica del tragitto di StarRoad. Il percorso di tutto il complesso è effettuato da una flotta completamente robotizzata di micro-TPC.
Potenza e portata
- Il costo di una stazione 2.5 GWt: $2.0–3.0 miliardi.
- Il costo 40 Stazioni: $80–120 - Non lo so .
Questa valutazione è confermata dal basso limite dei costi per le GeoTES russe (secondo i dati di Eturup circa $650/kWt) e dal basso limite per i progetti complessi ($1,500/kWt).
Nel calcolo si prende come base la valutazione superiore della potenza totale della GATES in 100 GWh. La potenza reale disponibile può essere valutata solo dopo la esplorazione geologica e può essere notevolmente inferiore, fino a unità di gigawatts. In questo caso, i fondi liberati vanno alla costruzione di fonti alternative di generazione di energia.
Funzioni ecologiche e regionali
StarRoad realizza un modello di servizio ambientale attivo. Il progetto è il più grande consumatore di atmosfera CO₂ in stato di supercritica, che è un corpo di lavoro permanente nel sistema chiuso di GATES. Milioni di tonnellate di gas carbonio vengono estratti dal ciclo atmosferico e bloccati in un circuito tecnologico per secoli. Questo rende StarRoad un potente strumento di ingegneria climatica per compensare le emissioni di carbonio di settori industriali.
Il GTMC non è solo un elemento del sistema di raffreddamento del GATES, ma anche un'infrastruttura transcontinentale a doppio scopo che porta vantaggio alla regione:
- L'irrigazione. Le sfiniture permettono di utilizzare l'acqua del canale per irrigare le terre agricole lungo la strada, trasformando le zone aride in una cintura verde dell'Africa.
- Un riempimento naturale. Il canale si riempie automaticamente a causa delle frequenti piogge equatoriali.
- Flusso di gravità. Grazie alla naturale inclinazione della terra (3400 m ad est → 0 m ad ovest), l'acqua si muove attraverso il canale da sola senza pompe, assicurando una circolazione gratuita.
- Micro-GES. La dislocazione di altitudini lungo il canale consente di posizionare una cascata di micro-idraielektrostanze che producono energia rinnovabile supplementare per le reti locali e l'auto-succorso.
StarRoad diventa così non solo una piattaforma di trasporto, ma anche agri-energetico, integrata nello sviluppo sostenibile della regione.
La rete delle centrali elettriche e della GATES fornisce un eccesso di energia verde non solo all'acceleratore, ma anche alle città vicine, alle imprese industriali e alle fattorie.
Sistema di tunnel laterali perpendicolari tecnici
Per garantire la costruzione, ventilazione, riparazione e evacuazione, lungo la strada attraverso ogni 50 km si costruiscono 40 inclinati tunnel di trasporto (angolo 30°, sezione elliptica ~17.5 × 12.5 m). Questi tunnel attraversano lo stesso TPC del tunnel principale e collegano la superficie alla magistratura principale a una profondità fino a 8 km.
- Logistica. Forniscono un percorso indipendente di evacuazione per il personale e l'equipaggio durante la fermata di un incidente (Alarm-2). A differenza delle miniere verticali, un tunnel inclinato consente di utilizzare una macchina autonoma per evacuare decine di persone in un solo volo.
- Sicurezza. Forniscono un secondo percorso indipendente di evacuazione per il personale e l'equipaggio durante la sosta d'azzardo (Alarm-2).
- La scalabilità. I tunnel inclinati servono come base per collegare future linee parallele di StarRoad. Da queste possono essere forate ramificazioni orizzontali verso nuovi tunnel di accelerazione, trasformando la rete di approcci in un crescente telaio di trasporto.
- Integrazione con il GATES. Sotto ogni tunnel inclinato, a profondità di ulteriori 10-20 m, passano i tunnel collettivi del GATES per il pre-congelamento e la stabilizzazione della roccia durante la fase di costruzione e la successiva generazione di energia.
Complex Terminale Terrestre
Ogni tunnel inclinato sulla superficie è concluso da un terminale terrestre multifunzionale. Ciascuno dei terminali 40 è un nodo indipendente che comprende:
- Complex di ventilazione e pulizia del gas per mantenere il regime di aria nel tunnel e rimuovere l'aria trascurata.
- Base di costruzione con piattaforme per la stoccatura, il sovraccarico e il temporaneo stoccaggio di moduli, terreno e materiali da costruzione.
- Corpo amministrativo-abitativo per l'ubicazione del personale a turni (dispetterie, stanze di riposo, officine, magazzini).
- Una centrale geotermica e impianti di raffreddamento integrati nella rete comune della GATES che utilizzano e gestiscono il termometro dei tunnel di collezione profondi.
- Stazione di cattura e trattamento CO₂ (DAC). Fornisce un ciclo chiuso di gas naturale: il CO₂ estratto viene liquefatto, pulito e versato in tunnel di collezione profondi come calore.
- Punto di connessione alle reti energetiche esterne e di comunicazione (alimentazione di riserva, canale a banda larga).
- Strade di accesso (autostrade o ferrovie) per la connessione con la rete di trasporto regionale.
- Punto di evacuazione (uscita in superficie), dotato di un punto di assistenza medica di emergenza e di una piattaforma di elicottero.
Legge e flessibilità ambientale
La geometria inclinata dei tunnel tecnici consente di portare i terminali terrestri al di fuori dei territori protetti (parchi nazionali, riserve, zone di raccolta idrica), anche se la stessa strada StarRoad passa sotto di loro in profondità. Questo elimina il principale ostacolo legale per la costruzione di una autostrada sotto le zone di protezione naturale, escludendo la necessità di costruire infrastrutture nei confini dei parchi. Ogni terminal si trova sul terreno più vicino e si collega al tunnel con una canna inclinata, che facilita il coordinamento. riduce l'impatto ambientale e elimina completamente il rischio di un impatto diretto sugli ecosistemi protetti.
Sistema di approvvigionamento e conservazione dell' energia
Il sistema di alimentazione dell'acceleratore StarRoad è costruito come una rete a tre livelli che fornisce:
- Garantito di riservazione (il rifiuto di elementi singoli non porta a fermo),
- Velocità di resa adattiva (dal secondo al partenza al microsecondi al finale),
- La durata minima dei cavi di forza (ridurre le perdite e l'inductività).
Livelli di topologia
Livello 0: accumulatori (terminali) primari
- 40 terminali, ognuno con un parco di accumulatori gravitazionali, centrali elettriche (micro-GES sul canale) e batterie a ioni di litio (BESS).
- Capacità totale per il terminal: ~5–9 GVt·h (tutti i ~360 GVt·h sulla pista).
- Trasmissione: corrente continua ad alta tensione (fino a 100 kV) attraverso i cavi magistrali nel tunnel tecnico.
Livello 1: Segmenti di controllo (segmenti 50-km)
- La pista è divisa in 41 segmento (per 50 km; ultimo 50 km fino al gateway).
- Ogni segmento ha un principale controllore di distribuzione che accetta l'energia da due terminali vicini (riserva intercorsa).
- Il controllore del segmento distribuisce l'energia per chilometri di blocchi di energia (ciascuno di 1 km), sincronizzando il loro lavoro.
Livello 2: blocchi energetici di chilometro
Ogni blocco di chilometro ha un controllore locale che:
- prende energia dal controllore di segmento,
- gestisce le accumulatori buffer di litio-ioni (si trovano sotto le pareti del tunnel principale),
- gestisce i complementi di rivestimenti intercambiabili collegati attraverso ionizzatori e macchine di trasporto (posse dietro le pareti del tunnel, in nicchie speciali).
Due canali indipendenti dal controllore di segmento per ogni blocco chilometrico assicurano la riserva.
Architettura delle rotte a cavo
- Cable di magistratura (Nivo 0→1): si posano in un tunnel tecnico di tre metri (tunnel di servizio), che va parallelo alla base a una distanza di 3 m.
- Distribuzione per la rotta: da ogni terminale i cavi vanno in entrambe le parti per 50 km (tutti 100 km dal terminale), coprendo le zone di azione dei terminali vicini. Così, ogni segmento si alimenta di almeno due terminali (avvicinanti), che dà una riserva del 100%.
- Introduzione nel tunnel principale: a ogni 1 km i cavi vengono estratti dal tunnel tecnico principalmente attraverso le passaggi di fermo e collegati al controllore di blocco chilometrico.
- Soluzione all'interno del blocco: dopo il controllore , il sistema di alimentazione si divide in due trattati paralleli:
- Tratto A: per le batterie a ioni di litio buffer (cuota di ~0.5–1 GWh per blocco, per lisciare i picchi di secondo).
- Tratto B: per i completi di rivestimenti traslocabili attraverso i macchine (accucchiatori inertici) e gli ionisti (supercondensatori) installati dietro le pareti del tunnel.
Adaptazione del tasso di scarico a tre zone
Il profilo di spinta della cisterna è ottimizzato in modo che la potenza di punta per un singolo set di avvolgimenti sia la più grande all'inizio (dove non sono richiesti impulsi superbrunti), e diminuisca verso la fine della pista. Questo consente di utilizzare diversi tipi di accumulatori e apparecchiature di commutazione in diverse zone:
| Zona | Sezione di percorso | Tempo di scarico | Tecnologia di stoccaggio/switching | Razionalità |
|---|---|---|---|---|
| Zona I (bassa velocità) | 0 – 200 chilometro | Segondi a millisecondi | Batterie a ioni di litio + inverter IGBT standard | La cintura si muove lentamente, il tempo di volo è di un chilometro >0.1 a. |
| Zona II (velocità media) | 200 – 1000 chilometro | Millisecondi a microsecondi | Storage a buffer di ioni di litio + volanti, inverter SiC | La navetta sta guadagnando velocità; è necessario cambiare più velocemente, ma le ruote a volante meccaniche sono ancora fattibili. |
| Zona III (alta velocità) | 1000 – 2000 chilometro | Pulsi di microseconda | Ionizzatori (supercondensatori) + interruttori veloci del tiristor (GTO/IGCT) | Il tempo di volo del chilometro scende fino a 0.09 s. Solo i supercondensatori e gli ionisti con una risposta nanoseconda sono in grado di stabilizzare l'impulso. |
È importante: La zona III richiede un chilometro di energia inferiore a quella della zona I (a causa della riduzione dell'accelerazione), riducendo il carico sugli elementi, nonostante i requisiti più elevati per la velocità di rendimento.
Riserva e resistenza a un incidente
- Controller duplicati: ogni controllore segmentato e chilometrico ha una riserva di calore (due schede identiche con alimentazione indipendente).
- Alimentazione interrompiata: ogni blocco di chilometro può ricevere energia non solo dal proprio controllore di segmento, ma anche da vicini (attraverso i cavi di riserva nel tunnel tecnico).
- Riservare localmente le imballaggi: Ogni chilometro di blocco ha tre gruppi di rotelle indipendenti che si scambiano a vicenda. In caso di danneggiamento di un complesso, gli altri due continuano a funzionare, assicurando una scarica con meno efficienza, ma senza fermo.
- Disattivare in caso di emergenza: Se si scopre un breve chiusura o un surriscaldamento, il controllore chilometrico spegne l'alimentazione del blocco e lo isola attraverso le porte intersezionarie, senza influire sui blocchi vicini.
Riproduzione materiale e conclusioni
| Elemento | Il luogo di collocazione | La funzione |
|---|---|---|
| Macchine di accumulo primarie | Sulla superficie (termini) | Conservare energia a lungo termine (360 GW·h). |
| Cable di autostrada | Tunnel tecnico (3 m) | Trasmissione di energia dai terminali ai segmenti di riserva. |
| Controlli di segmento | Niche in tunnel (ogni 50 km) | Distribuzione dell'energia per 10 - Un'intera linea di collegamento. |
| Accumulatori a buffer di litio-ioni | Sotto i muri del tunnel principale | Lidificazione dei picchi di secondo nelle zone II. |
| Cose di trasporto | Al di là dei muri del tunnel (Zona II) | Buffer per i milisegondi. |
| Ionizzatori (supercondensatori) | Al di là dei muri del tunnel (Zona III) | Stabilizzazione a microsecondi, compensazione dei fallimenti. |
| Controller locali ( chilometrici) | Nei nichi ogni 1 km | Controllo di cambio, monitoraggio dello stato, controllo dei buffer. |
| Rotollare l' acceleratore | Superficie interna del tunnel | Creare un campo magnetico in corso per far spargere la nave. |
I vantaggi dell'architettura dell'approvvigionamento energetico
- Distribuzione della carica. La potenza di punta non è necessaria contemporaneamente per tutta la lunghezza del tunnel: all'inizio impulsi lenti, alla fine brevi, ma meno potenti.
- Prenotazione a tutti i livelli. Il rifiuto di un terminale, di un controllore o anche di un intero segmento 50-km non ferma il sistema i terminali vicini e i segmenti compensano la mancanza di energia.
- La flessibilità di scalazione. L'aggiunta di nuove linee parallele StarRoad non richiede una ristrutturazione del sistema energetico basta gettare ulteriori cavi principali nel tunnel tecnico esistente.
- Ottimizzazione del valore. Gli ionizzatori costosi e i macchine sono utilizzati solo dove sono veramente necessari (parti finali), mentre all'inizio della pista vengono utilizzati batteri a ioni di litio più economici.