Nasıl çalışır
Ana unsurlar
Tunel, geçit, GATES, güç sistemi ve AstroLiner transferi nasıl düzenlenmiştir.
- Uzunluk. ~2050 Kilometre.
- Kesim. Ellips (~17.5 × 12.5 m), geminin aerodinamik şekli ve sabit manyetik levitasyon örgütlemesi için optimize edilmiş.
- Tunel yatırma derinliği. - Evet. ~ 8 Geolojik ve sıcaklık koşulları izin verdiğinde daha derin bir yerleştirme de mümkündür. Hızlandırıcı tünel açılmasının izin verilen derinliğini kesin olarak tanımlamak ancak detaylı jeolojik keşif aşamasından sonra mümkündür: tren boyunca kuyular kazmak, sıcaklık profilleri inşa etmek, Cinslerin yoğun durumunu, çatlaklığını ve hidrogeolojiyi değerlendirmek. Derin katmanların sıcaklığı ve ısı akışı (yaklaşık olarak ~200–250 °C'ye kadar) daha düşüktür. Mühendislik yapılarak gerçekleştirilen derinliklerin aralığı ne kadar geniş olursa ve yolun jeometrisini (koyu eğrilik ve geçiş bölgeleri) optimize etme özgürlüğü o kadar büyük olursa , Bu, hedef hızları korurken tüneldeki zirve yüklerini ve dinamik yükleri azaltır.
- Yapılandırma. Kombine. Başlangıç bölümü (~330 km) yeraltı zeminaltı düz, çıkışları kolaylaştırmak için şlos yönünde doğru aşağıya doğru gider. Temerostallik, vakum izolasyon ve güvenlik için temel bir derin veya yeraltı tünel.
- Trajın jeometri. ~330 km'den sonra bir bölgede S şekilli bir ark.
- Aşağıdaki ark. Rayon ~6300 km, uygun bir açı oluşturmak için tünel'i derinliklere doğru düzgün yönlendirir.
- Yükselen ark. Radyum 2500-3500 Kilometre, bir tünel açılışından çıkıyor. ~5-6Rayonlar, hipersesik hızda merkezi hızlanma hızının aşılmasını engelleyecek şekilde hesaplanmıştır. 4G.
- Vakuum Sistem. Her segment (~50 km) kendi vakum pompası, sensörleri ve kaza valvulları ile bağımsızdır.
Hızlandırma Sistemi
Çelonun dağıtılması ve sabitlenmesi, onun bortayı aşırı taşıyan magnetlerinin tünelde yerleştirilen çizgi elektromagnetik ihalelerle (kafeslerle) etkileşimi sayesinde sağlanır. Bu iletkenler, kriogen soğutma gerektirmeyen, segmentli passiv, sıradan iletkenlerden oluşan iletkenlerdir.
- Tunel'in başlangıç kısmında (0-330 km. Devamlar yerleşik Çoğu yerde kapalıLevilasyon ve hızlandırılmış başlangıç parçalanması için manyetik alan oluşturarak 4-Görüntüden dolayı, ağırlık gücünü aktif olarak telafi etmek için.
- Ortalama bölümdeve (330-2000 kmÖzellikle de S-dugaE.. Açıklamalar Dönüşün etrafında bir tünel var ., hassas hızlandırma, tünel merkezinde olan geminin hiper ses hızlarında güçle tutulmasını, dönüşlerdeki kurs sabitlenmesini sağlar. Yüksek radyal hızlandırma ile tünelin son kısmının zemininde yapay olarak fazla ve güçlendirilmiş sarma malzemeleri kullanılır. Bölgede 330-2000 km hızlanma , 4g bölümün başında 0Son hızına ulaştıkça ~11 - Yolun sonuna doğru.
- B. Sonuncu Bölümler (2000-2050 km). Son 50 km'ler atmosfer kapalıdan dışarı çıkmadan önce stabilize ve merkeze olmak için tasarlanmıştır.
GATES alt istasyonlarından gelen impuls enerjisi, yelkenlerin belirli bölümlerine, yelkenlerin konumuna sıkı bir şekilde eşzamanlı olarak sunulur ve Çekilen manyetik alanBu yapı tunel'in karmaşıklığını en aza indirerek tamir edilebilir hale getirir ve yüksek teknoloji elemanlarını bir çok kez kullanılabilir bir gemiye taşıyor.
Son mil sorununu giderir.
Konstruksiyon ve konut
Şluz kompleksi Moha Dağı ' nın tepesinde yer almaktadır (~3400 Kongo Cumhuriyeti'nde (K.K.) geniş bir güney tepesi, daha büyük bir boyutlandırma için tasarruf edilmiştir.16 Kilometre güneye kadar), onlarca paralel kapı kalabilir. Yapı, temel mekanik kapalı ve gaz dinamik bariyer oluşturma sistemleri olan büyük bir yapıdır. Aslında bu, üç yüzüklü bir uçak motorunun yeryüzündeki sabit jet motorudur. Bu uçak gökyüzüne açıktır, ama vücutları dağıtmak için yeterli değil. Bu da atmosferin dışına çıkmasını ve bir geminin atmosferine girmesi için bir tampon oluşturmasını sağlar.
Gaz dinamik bariyer
Çorapın yaklaşımı, (bir kaç saniye içinde) bir tünel eksisi boyunca dışarıya yönlendirilmiş bir gazın konik bir sesden daha fazla akışını oluşturmaya başlatır.
- Kaynak ve yapısı. Gaz dinamik bariyerleri üç bağımsız konsantrik jeterlik halka motorları (kuşaklar) veya benzer üç kemerlik şemalı benzer hiper sesli düzçekimli jeterlik motorları tarafından oluşturulur. Kapı kesimi etrafında yerleştirilen ve hava-hidrojen yakıt karışımı üzerinde çalışan. Hidrojen, elektrikle üretilir. Bu üç kat fazlalık, başarısızlığa dayanıklılık sağlar: etkili bir engel oluşturmak için her iki kemer çalıştırılması yeterli, bu nedenle sistem üçten birinin başarısız olması durumunda çalışmayı sürdürür. Her kılıçın kendi yakıt, kontrol ve yakma sistemleri vardır. Kuşaklar, küçük kuşaklardan büyük kuşaklara doğru adımlarla geriye doğru hareket ederek, mekanik kuşaklar kuşak kaskası arkasındaki kuşakların içinde bulunur. Bu, mekanik kapak açılmadan bile kemerleri çalıştırma imkanı sağlar.
- Anahtar Fonksiyonlar.
1) Dışarıya yönlendirilmiş basınç oluşturmak Tüneldeki vakumu , geminin geçiş zamanı için korumak için;
2) Atmosfer havasının önceleri sıçrılması ve ısıtılması Çatışma alanında, tünel vakumu ile atmosfer arasında bir gradient oluşturmak için, bu da tünel vakumu ile atmosfer arasında bir gradient geçiş oluşturur.
Gaz dinamik bariyerleri, geminin aerodinamik koruması değildir ve atmosferden koruma yapmaz. Bu, ortamlar arasındaki geçiş anı zaman içinde uzatmak için kullanılır. Soğuk hareketsiz havala temas halinde neredeyse anlık (mikrosekünt) çarpma yükünü, ısıtılmış yönlendirilmiş akımla temas halinde dağıtılmış millisekünt yüküne dönüştürür. Bu, entegral aerodinamik güçleri azaltmaz, ancak yerleşiminin yerel yıkım ve termal şok riskini azaltarak vurgu (jerk) ve yüksek frekanslı yükler azaltır.
- Akış Forması. Tunel ve geminin kesimine uygun elliptik bir kesim olan bir koni, atmosfer kapısı reaktif kemerlerinin üç sırasındaki halka saplarından dışarı çıkan onlardan yüzlerce metre uzunluğunda.
Atmosfer kapısı gaz dinamik bariyerinde geometrik olarak ideal, sabit veya sert bir sekizsimetrik kutup oluşturulmasını gerektirmez. Fiziksel olarak çalışma rejimi, şekil, yoğunluk ve akım hızının zaman ve alan fluktuasyonlarına izin veren dinamik bir modeldir.
Çatı, tüm yolculuk boyunca, bir basınç ve darbe gradiyenti ile pozitif (dışarıya yönlendirilmiş) bir şekilde korunması, bu kapının çalışabilmesinin kritik ve tek sert şartıdır. Tunel içine atmosferik havaın tamamen girmesini engelleyen, ayrıca çıkış bölgesindeki atmosferin önceden gaz dinamik ve termal hazırlanması, Bu da sistemin güvenilirliğini ve uygulanabilirliğini önemli ölçüde artırır.
Bu nedenle, akış biçimi hedef büyüklük olarak değil, adapte bir parametrek olarak değerlendirilir ve entegre özellikler (basınç, kütle harcama, darbe) ile gerçek zamanlı olarak optimize edilir. Bu, zorlu bir jeometriyle değil.
- Ölçeklendirme ve deneme. Binlerce kilometrelik hızlandırıcıdan farklı olarak, kapı tasarımı modüel ve kolay ölçeklenebilir. Anahtar teknolojiler sabit bir süper sesli gaz dinamik kutub yaratmak, senkronizasyon, reaktif kemerlerin çalışmaları tam fonksiyonel natür stendlerde 1:5 veya 1:10 ölçekinde tam olarak işlenebilir, Bu da, büyük çapta inşaat başlamadan önce projenin temel teknik risklerini azaltmak için bir yol oluşturur.
Güvenlik Sistemi
Hidrojenle çalışmak patlama ve yangın güvenliği için yüksek talepler ortaya koyuyor. Tüm kapı altyapısı, bu özellikleri göz önünde bulundurarak tasarlanmıştır: çift hidrojen sızıntıları tespit sistemi, gaz magistreleri inersiyonu, patlama koruması, Elektrolüz cihazlarının, depoların ve motor kemerlerinin fiziksel ayrımı, Ayrıca, hizmet veren personel ve kritik altyapılardan uzakta atmosferde olası emisyonların güvenli bir şekilde atılmasını sağlamak için yönlendirilmiş havalandırma kanalları oluşturmak.
Gabaritler ve başlangıç kütlesi
Uzunluğu ~150 m, eliptik kesimi ~10x15 m. Atmosferin en az direnci ve sıcaklık yükü için optimize edilmiş hiper sesli kıvrım şekli.
- En iyi başlangıç kütlesi. ~15 000 ton.
15 000 ton ağırlığı, fiziksel sınırlamalar ve uygulama imkanları arasındaki altın ortalarda bulunan mühendislik-ekonomik optimumu aramanın bir sonucu.
| Kriteriler | Alt sınır (< 8 000 – 10 000 t) | Optimum (15 000 t) | Yukarı sınır (> 20 000 – 25 000 t) |
|---|---|---|---|
| Aerodinamika ve aşırı yükleme | Atmosfer baskınlaşır. Fd = ρ·A·v2 direniş gücü, karmaşık aktif istikrar gerektiren ve zirve sıcaklık yüklerine yol açan yüksek aşırı yükler a = Fd/m oluşturur. | Atmosfer direnci, daha basit amortizatsiyon ve ısı koruma sistemlerini kullanmak için daha basit bir başlangıç kısa süreli (5 sec'e kadar) yüklenme (~3-6g) neden olur. | Yük artışı biraz azalır, ama avantajlar başka etkenlerle dengelenir. |
| Sıcaklık rejimi | M'nin küçük kütlesi, aşırı aktif soğutma sistemlerini gerektiren ΔT = Q·t / (m·c) sıcaklığının hızlı bir şekilde artmasına neden olur. | Yüksek ısı enerjisi. Massiv bir yapı, kısa süreli atmosferin en yüksek ısıını absorbe eder ve dağıtır. Bu passiv ve aktif ısı koruması kombinasyonunu kullanmayı sağlar. | Sıcaklık artıyor, ama büyük yapılardan ısı çekilmesi ayrı bir sorun haline geliyor. |
| İndirme Enerjisi | E = 1⁄2·m·v2 enerjisi kabul edilebilir, ancak eksiklikleri telafi etmez. | Akıllı dengesi. 11 km/s'e kadar dağıtma enerjisi, ~9×10¹⁴ J (~252 GVt·h) 'yi oluşturuyor, bu da GATES ve toplayıcıların dağıtılmış sisteminin potansiyeline uygun. | Enerji harcamaları doğrusal bir şekilde artıyor ve depoların kapasitesinin ve gücünün orantısız olarak arttırılmasını gerektirir. Bu ekonomik olarak verimsiz. |
| Yapı ve lojistik | Bu, uygulanabilir, ancak inersiyonal ranın anahtar avantajını vermez. | Gümüşlük ve kütle modern gemi yapım doklarının, kaynak ve nakliye yöntemlerinin imkanlarına uygun. | Yapıların sertliği azalıyor, kendi kayganlıkları, montajı, başlatma problemleri ortaya çıkıyor. |
| StarRoad felsefesi | Bu, atmosfer için hassas olan hafif bir cihazın paradigmasında kalır. | inersiyonal taran paradigmasını gerçekleştirir: atmosfer bir engeller değil, kütle ve dayanıklılık hesabına aşılan kısa süreli bir kızgınlık. | Endüstri için kaldırılmaz bir iş haline geliyor, büyüklükteki tasarrufları ortadan kaldırıyor. |
- Fiziksel olarak , (~10 000 t) e kadar yüksektir ve ardından inersi aerodinamik etki üzerinde egemenlik göstermeye başlar.
- Enerji açısından Altyapıya yönelik taleplerin hızla artmasına yol açmaz.
- Teknolojik olarak Ölçeklenebilir endüstriyel uygulamalar (gemi inşaatı, ağır makineler inşaatı) çerçevesinde kalır.
- Ekonomik olarak büyüklükten çıkarmayı ucuzlaştırmak ve sermaye masraflarını kısıtlamak arasında dengede bulunur.
Bu nedenle, bu parametreler, StarRoad kavramını fiziksel olarak uygulanabilir ve ekonomik olarak haklı kılan hesaplama optimumu.
Yapılandırma ve Sistem
Tüm iç mimarisi, bir binanın uzunluğunda bir bölüm ile uzun bir yapı olarak tasarlanmıştır.
- Altın ve korpusun arka kısmı Enerji ve güç sistemlerine tamamen ayrılmış: bir borot reaktörü, ısı değişicisi, aktif soğutma konturları, güç dönüştürücüleri, enerji biriktiricileri, Sıcaklık taşıyıcısı magistralleri ve deniz güç tesisatları. Bu yerleşim, geminin kütle merkezini düşürür, hiper sesli uçuş, planlama ve yollama sırasında dayanıklılığı artırır ve üst bölümlerin ısı ve radyasyon korunmasını kolaylaştırır.
- Üstü yönlendiricisi Levilasyon ve istikrarlama sistemi Gemi uçlarında ve kısmen altlarında yerleştirilmiş. Üstü idareci modüller, doğrudan dış örtü ve ısı koruyucu katmanın arkasında sabitlenir ve bu da manyetik alan ve passiv tünel kaplamaları arasındaki sıkıntıyı en aza indirir.
- Korpusun tüm uzunluğunda, yukarı ve orta bölge dahil olmak üzere hareket halinde olan uçaklar boyunca;
- Altınlıkların orta ve arka kısmında;
- Ana kanatların çıkış bölgeleri ve mekanik nişler hariç.
Bu dağılım, eşit bir manyetik alan, yüksek ses hızlarında ve yerel hasarlarda yüksek dayanıklılık sağlar.
- Korpusun orta kısmı Bu kanatlar, enerji ve yük bölümlerinden uzaklaştırılmış olarak, korpusun içine çıkarılır. Burun orta bölgesi ön kısmı, geçiş rejimlerinde düzeltme ve sabitleştirme için kullanılan küçük hareketli yönetici kanatları yerleştirmek için kullanılır.
- Korpusun üst kısmı Uyumlu yükün evrensel değişken modülünü yerleştirmek için tasarlanmıştır. Modül boyutları, sabitleme noktaları, kütlesi ve ağırlık merkezinin kabul edilebilir konumları ile standartlaştırılmış ve yük, tanker, yolcu veya kombinasyon olarak yapılandırılabilir. Modülün kurulması ve çıkarılması, fırlatmadan önce dokta yapılmalıdır. Ayrıca üst kataklar açıldıktan sonra da yörüngede yapılabilir. Kargo bölümü, ekiplerin katılımı olmadan mikroğarışıklık koşullarında modüllerin otomatik olarak çıkarılmasını ve çıkarılmasını sağlayan hidrolik veya elektromekanik bir kaldırıcı ve yönlendirmelerle donatılır.
- Çekilen Yukarı Yapraklar Güç çerçevesinin taşıyıcı elementleri değildir ve aerodinamik atış ve yörüngel erişim fonksiyonlarını yerine getirir. Sıcaklık yönetimi sisteminin yuvarlak radiatör panelleri yaratıklara dahil edilmiştir. Çubuklar tamamen açıldıktan ve sabitlendikten sonra, paneller otomatik olarak açılır. Daha sonra fazla sıcaklığı vakuma atmak için bir soğutma aracı sunulur.
- Gemiyeğin burun kısmı çok seviyeli bir fonksiyonel kompozisyonuna sahiptir:
- köprü, kontrol, navigasyon ve iletişim sistemleri;
- küçük hareketli kanatların ve kontrol yüzeylerinin mekanizmaları;
- Aşağı burun bölgesi kriogen yakıt ve soğutma aracı tankları, Atmosferin içine atıldığı zaman burun kısmının aktif soğutma sistemlerine en az hidrolik direnci ve soğutma ortamının en hızlı erişimini sağlayan.
Bu şekilde kısa sıcaklık ve hidrolik çizimler sağlanır, burun sıcaklık inersiyasını azaltır ve en yoğun uçuş bölgesinde sıcaklık koruma sistemlerinin işlev güvenilirliğini arttırır. Genel olarak, geminin yapılandırması, yüksek sesli başlatma, yörüngel işlemler için optimize edilmiş, çok güçlü bir yapılandırma, ölçeklenebilir ve modüllü bir mimaridir. Korpusun derin bir şekilde bozulmadan, kendiliğinden yüzme ve tekrar tekrar kullanma.
Korpusun termal koruması
Çorapın burun kısmı ve alt kısmı, hiper sesli uçuş ve daha sonra getirme sırasında aşırı sıcak ve dinamik yüklere yönelik çok katlı kompozit-metal koruma sistemi ile donatılmıştır. Yapı yapısı pasif ve aktif unsurları birleştirir ve şunları içerir:
- binlerce derece kısa süreli sıcaklıklara ve yoğun radyasyon ısıtmasına dayanıklı olan dış ısı dayanıklı katman;
- mekanik ve titreşim yüklerini algılayan güç metal tabakası;
- En fazla yüklenen bölgelerden, ilk önce burun kısmından ve altın ön kenarından ısı çekilmesini sağlayan aktif soğutma konturları;
- Yerel kritik bölgelerde, temel yapıya zarar vermeden kontrol edilebilir bir şekilde yıpranmaya yönelik değişken ablasyon öğeleri.
Sıcak koruma sistemi, sıcaklık gradiyenti ve döngüsel ısı gerginliği dahil olmak üzere, okyanusa girerken sıcaklık koruma sistemi, ısı korumasıyla ilgili sıcaklık çarpımını göz önünde bulundurarak tasarlanmıştır. Mimarlık, düzenleme hizmetleri sırasında en fazla yüklenen öğelerin bölünmesini ve modül değiştirilmesini öngörer, bu da onarım ve tekrar kullanımı için kaynakları artırır.
Kanatları
Çelnoğunun iki çift çıkış kanatları vardır, bunlar stabilizasyon, planlama ve iniş için kullanılır.
- Ön kanat çiftleri Traektorileri düzeltmek, tanj ve kreni istikrarlandırmak, dinamik rahatsızlıkları damflatmak gibi görevleri yerine getirir.
Ön kanatların parametreleri:
- Uzunluk (taştan uzaklık): ~35 m;
- Kök / bitirme boyunca genişliği: ~14 / 7 m;
- Bölge: ~360–400 m2.
- Arka kanat çiftleri Bu, geminin temel aerodinamik yüzeyi.
Her arka kanatın parametreleri:
- Uzunluk (taştan uzaklık): ~100 m;
- Kök / bitirme boyunca genişliği: ~14 / 7 m;
- Bölge: ~1000–1100 m2.
Toplam kanat alanı yaklaşık 2800–2900 m2'dir. Yükseltme kuvvetine daha fazla katkıda bulunan bir füzellaj şekli, etkin aerodinamik alanı yaklaşık olarak 20–30%'ye arttırır.
Ses dışı rejimde toplam yapılandırma, L/D ≈ 9–13 yönlendirme aerodinamik kalitesini sağlar ve bu da sabit planlama ve kontrol edilen iniş noktasını gerçekleştirmeyi sağlar. Planlama ve akım hızları 90–120 m/s (≈ 320–430 km/s) aralığında değerlendirilir. Bu hızlarda, iniş güvenliği mutlak yatay hızla değil, dokunma hızıyla, saldırı açısıyla ve glizada profilinden belirlenir.
Paraşüt sistemleri
Götürme ve uzanma için izin verilen yere geçme penceresini azaltmak için, gemiler yumuşak yere geçme için şartlı-stat bir kontur olarak çalışan çok kez paraşüt-parafilo sistemi ile donatılır.
- Mimarlık ve yerleştirme. Sistem iki parafilo pozisyonunu içerir:
- bir tane Yukarı beslenme kısmı;
- bir tane Ön tarafının üst kısmında (Yüzünle burun bölgesinin arkasında).
Her pozisyon şemaya göre yapıldı . N+1 (Basi + yedek parafilo) bağımsız yapraklar ve uzunluk çizgileri ile. Parafilolar bir noktada değil, Bağlantı çizgisi Yerel yük zirvelerini azaltan güç çerçevelerine doğru ilerlerken, tank ve crane dayanıklılığını artırır. Kupolların yerleştirilmesi, karşılıklı etki ve sıvışmayı istisna ederek uzun boyutlu bir şekilde yayılmıştır.
- Meydanlar ve çalışma rejimi. Parafilolar, cihazın ağırlığını tam olarak tutmak için değil, son bölgede dikey hızı damf etmek ve akıcı dokunma fazını oluşturmak için tasarlanmıştır.
- bir temel parafilo alanı: ~4500–6000 m2;
- iki parafilo çalışmasında toplam aktif alan: ~9000–12 000 m2.
Dönüşme anında dikey hızın hedef değeri Vz≈1 m/s.
- Ekleme Kriteri. Paraşüt-parafilo sistemi kullanılıyor Sadece gerekirse. Ekme algoritması , Toplam yükleme (aerodinamik , inersiyon ve gidrodinamik bileşenlerin vektör toplamı):
- Eğer dokunma sırasında tahmin edilen toplam yük 4g'den fazla değil, ekim yapılır kullanmadan Parafayllar (kanatlarında)
- Bu durumda Riskler Aşırı 4g Sistem hızın dikey bileşenini etkinleştiriyor ve hedef değere kadar düşürüyor.
- Çokluklılık. Parafoiller, katlama sistemleri ve düğümleri, korpusun güç karkasını parçalamadan düzenli olarak hizmet verilirken (görünme, kurutma, hızlı kullanılabilen elementlerin değiştirilmesi) tekrar tekrar kullanılabilir hale gelmiştir.
Otonom güç ve motor kuruluşu
Çelük, tüm görev döngüsüne yönelik tamamen bağımsız bir enerji harekete geçirme sistemi ile donatılmıştır: Yörüngede manevralardan uzun aylık bağımsız yüzme.
- Temel Kaynak Enerji: Üstteki nükleer reaktör.
- Tip: Bu, yeni nesil toplu tuzlu hızlı kompakt reaktör (SMR) veya yüksek sıcaklıklı gaz soğutma reaktörü (HGR) için kullanılabilir. Gelecekte kompakt bir termokütür modülü (örneğin Helion Energy'daki gibi saha sıkıştırma şeması tabanlı).
- Güç: Elektrik 10-20 MW, 50-100 MW sıcaklık.
- Görev: Magnitelevitasyon sisteminin süper kablosu elementlerinin tüm borta sistemlerinin enerjiyle temin edilmesi, Elektromagnetik plazma motorları (EMPD), aktif soğutma sistemleri ve Otonom yüzelim için motorlar. Reaktör , geminin tüm ömrü boyunca (5-10 yıl) yakıt yeniden başlatılmadan çalışmaya tasarlanmıştır .
- Uçaklı bir süper kablosu ve levitasyon sistemi. Geminin korpusunda, üstü-konducu magnetleri olan kriogen modülleri, yüksek sıcaklıklı üstü-konducular (VTK) tabanlı olarak, borta sistemlerinden sıvı azot veya hidrojenle soğutulur. Bu manyetler levilasyon ve aktif istikrar için güçlü bir temel manyet alanı oluşturur (magnetik asansör sistemi). Bu araçlar, passiv reyller
Dayanma yönetim sistemi , hiyerarşik ilke ile inşa edilmiştir:
- Pasif bir çevrim (mikrosekünt): Tunel sarmalıkları ile süper kabukların endüksiyon bağlantısı elektroniklerin katılımı olmadan herhangi bir kaydırılmasında otomatik olarak geri dönüş gücü oluşturur.
- Aparatlı bir çevre (mikrosekünt millisekünt): Uzmanlı şemeler (FPGA, ASIC) dengesizliği tespit etmeyi ve sert algoritmalar doğrultusunda bölümlerin değiştirilmesini sağlar.
- Programlı bir çeviri (milliyekünt onlarca milliyekünt): Bir bort hesaplayıcısı (sınırlı bir AI desteği ile) yavaş sürüşmeleri ve yerel dengesizlikleri telafi etmek için sıvıları sıvı yönlendirerek sıvı yönlendirerek sıvı yönlendirerek, nanosekundu bir reaksiyon gerektirmez.
Bu mimarlık, bir feryat için bir milisecond reaksiyon süresi sağlar, bu da hiper ses hızlarında ağırlığı 15 000 ton olan bir geminin dayanıklılık gereksiniminden çok daha fazladır.
- Temel motorlar: yüksek çekişli elektromagnetik plazma motorları (EMPD).
- İlke: Magnitoplasmodinamik (MPD) motorlar veya uçak reaktöründen beslenen azimut akımı (VASIMR) motorlar.
- Çekim: 50-100 kN (5-10 ton-güç) kadar, bu, yörüngenin düzeltmeleri, orbital geçişleri ve orbital arası geçişleri için yeterli.
- İşçi organı: Sıvı ksenon, argon veya hidrojen (sıkıştırma sistemleri için de kullanılır) rezervleri.
- Özerklik: Motorlar, kendi başına orbital istasyonlarla bağlantı, yükleme ve dönüş için harekete geçebilen bir AI ile yönetilir.
- Isılık sistemi yönetimleri:
- Çekilme Radyatörleri. Uzayda yayılan sıvı konutlu paneller, reaktörden ve ekipmanlardan fazla ısı vakumuna atmak için kullanılır.
- Fazlı ısı akülyatörleri (TA). Kritik elementler, burun kısmında ve kritik düğümlerde yer almaktadır. Uzayda veya okyanusta ısı yavaş yavaş radyatörler veya çevreye atılır.
- Aktif Soğutma Sistemi. Sıcaklık koruma ekranının ve uçuşta kritik unsurların acil soğutması için sıvı heli/hidrojenle kapalı bir kontur.
- Kaydetme ve güvenlik: Çift reaktör kontrol sistemleri, bağımsız soğutma sistemleri, acil sıcak dağıtım araçları.
Otonom ekim ve deniz sistemleri
Atlantik'in belirli bir bölgesinde sular akın ettikten sonra, gemiler tamamen kendiliğinden deniz gemisi olarak kullanılır.
- Hareketleme kompleksi. İki hareketli vintorel kompleksi (asimetal altlaştırıcı cihazlar) veya küçük hareketlerde yüksek manevrlilik sağlayan su taşıyan motorlar.
- Yüzme Enerjisi. Motörler ve borta sistemleri için elektrik enerjisi sağlar Statlı gemi nükleer/termonükleer reaktörAktif bölgeyi kullanmak için yeterli miktarda enerji var.
- Gezi ve bağlantı. Uydu (GPS/GLONASS), inersiyel navigasyon, radar ve yüzeydeki durumu tanımak için liderler.
- Son Döndürme Sistemi. Suya dokunmadan önce kalan hızı (100-150 km/s) söndürmek için birleştirilmiş sistem kullanılır: küçük alanlı fren paraşeti (doğruluklandırma ve başlangıçta frenleme için) ve Mars plazma motorlarının kısa dürtüsü (vertikal hızın tam olarak söndürülmesi için). Paraşüt sular çıktıktan sonra ateş eder.
Bu yapılandırma, bir gemiye inişten sonra, hemen yardım istemeyerek, kendi başına kayıt limanına veya çekmeçle karşılaşma noktasına gitmesine izin verir. Fırtına dalgasına otonom olarak dayanıp uzun geçişler yapabilir ve uzay makinesinden robotlu bir deniz gemisi haline gelerek, zaman çizelgesinde hizmet için belirlenmiş bir dok'a gelebilir.
AstroLiner-S: Başlatma / Basitleştirilmiş Sürüm
StarRoad'ın ilk aşamalarında, temel, teknolojik olarak basitleştirilmiş ve daha muhafazakâr bir yapılandırma olarak, Çalkunun AstroLiner-S (Simplified / Start) başlangıç versiyonunun kullanılması öngörülmektedir .
Bu modifikasyon, mağastralın, erken yük ve pilot atışlarının başlangıçta kullanılması için tasarlanmış, işlevsel olarak tam, ancak enerji ve sistemik olarak basitleştirilmiş bir AstroLiner sürümüdür. Sistemin teknolojik, işletme ve düzenleyici risklerini aşamalı olarak azaltmak için.
- Anahtar Fikir AstroLiner-S. AstroLiner-S, temel StarRoad paradigmasını uyguluyor. Bort nükleer veya termonükleer enerji kaynağını kullanmadan ve Ana versiyonun kütle boyutları başlangıç özellikleri tam olarak korunmuştur.
Tüm enerji aşırı operasyonları (çırpma, levitasyon, tünelde istikrar) yeraltı altyapıya tamamen götürülmüştür.
AstroLiner-S zinciri:
- otonom bir taşıma aracı,
- Tamamen birer kez kullanılır.
- Kendi kendine yörüngeden çıkıp çıkıp geri dönebilen,
- Ancak sadece tünel dışındaki kimyasal çekişten yararlanarak,
- Yukarıda bulunan yüksek güçlü ionize ışın kaynağı bulunmayan.
- Enerji ve Üstü Yükleyici Sistemler. AstroLiner-S yapılandırmasında:
- nükleer ve termonükleer enerji tesisleri,
- Radyasyon, ısı ve kaza riskleri,
- Tunel ve kapı bölümlerinin geri dönüşü olmayan kirliliği senaryoları.
Leviyatsiyon, sabitleme ve rota ile etkileşimlerin süper taşıyan elementleri:
- Başlamadan önce elektrikle doldurulur,
- Sürekli olarak kullanılır.
- Birbirlerinden uzaklaştırılmış ve bir uçak sistemi tarafından yönetilir.
Bort elektronik, kontrol ve koruma sistemlerinin beslenmesi, tam bir tünel açma döngüsü için hesaplanmış, zaman rezervi olan aküler ve inersiyon toplayıcıları (mahovikler) hesabına gerçekleştirilir.
Çıkanma sürecinde aşırı yönlendirici konturların aktif yönetimi küçük düzeltme akımları ve kaza rejimleri ile sınırlıdır, bu da uçağa yüksek güçlü bir sürekli enerji kaynağının gerekliliğini ortadan kaldırır.
Orbital rejimde aktif enerji kaynağı olarak katlanabilir güneş panelleri kullanılır.
- Tunel dışındaki motor kuruluşu
AstroLiner-S'in tüm yörüngede işlemleri kimyasal çekim ile gerçekleştirilir.
Çelke şu şekilde donatılır:
- Orta çekişli yürüyüş kimyasal motorları (LOX/LH₂ veya LOX/LCH₄ sınıfı),
- Doppled Orientation and Emergency Management (RCS) sistemleri ile ilgili olarak .
Hareketli kurulum şuları sağlar:
- Atmosferden çıktıktan sonra hedefli yörüngede götürülmek,
- Orbital ayarları düzeltmek,
- Yörüngeden çıkış,
- Atmosferin kontrolüyle girme ve geri dönüş.
Bu versiyonda elektrik reaktörü ve magnet-plazma motorlarından vazgeçmek, gemide yüksek güçlü bir elektrik kaynağı olmamasından kaynaklanıyor ve genel olarak sistemin mimari kısıtlaması olarak düşünülmemektedir.
- Geri dönme ve çok defa
AstroLiner-S:
- Orbitten bağımsız bir şekilde çıkmak,
- Atmosferin kontrol edilebilir girişini,
- aerodinamik planlama,
- Kanat ve paraşüt sistemi kullanarak okyanusa inmek.
Reaktörün yokluğu , aşağıdakileri kolaylaştırır:
- deniz kullanımını,
- düzenleyici hizmet,
- İşten çıkmış bir yere yerleştirildikten sonra, bir cihazın yeniden kurulması.
- Rol AstroLiner-S (b) gelişme StarRoad
AstroLiner-S aşağıdaki gibi değerlendirilir:
- StarRoad'ın ilk seri versiyonu.
- Başlatma ve başarısızlık istatistiklerini toplama platformu,
- Sistemin erken başlatılması aracı,
- Başlangıç yörüngel altyapı için temel ulaşım.
Projenin gelişmesi, kompakt yüksek güç kaynaklarının ortaya çıkması ve çalışma deneyimi arttıkça, AstroLiner-S'in tamamı tamamlanabilir veya tamamlanabilir. Bu, yüksek güçlü bir enerji kuruluşu ve elektromanyetik plazma motorları ile donatılmış.
AstroLiner-S, bir anlaşmazlık değil, daha hızlı, daha güvenli ve daha az sistem riskleri ile StarRoad'ı kullanmaya başlamanın mantıklı bir başlangıç seviyesidir. Bu, karayoluların temel mimarisini değiştirmeden.
Görev ve İlke
Proje , Enhanced Geothermal Systems (EGS) teknolojisinin değiştirilmiş olması üzerine kendi entegrasyonlu bir enerji ve iklim altyapısının oluşturulmasını içerir . Çalışan vücut olarak atmosferden doğrudan ele alınan (Direct Air Capture, DAC) aşırı kritik karbon dioksidi (sCO₂) kullanılır. Sistem üç kritik işlevi birleştirir: 1) hızlandırma tünelinin termal istikrarını sağlamak için geotermal ısı alanını aktif olarak yönetmek; 2) temel elektrik enerjisi üretmek; 3) atmosferik CO₂ uzun vadeli kullanımı.
GATES Yeraltı Mimarlığı
Termal istikrar, enerji bağımlılığı ve uzun ömürlüliği garanti edilmesi için, her hızlandırma tünelinin yanında küçük çaplı yedi hizmet tüneli vardır. GATES ' in entegre sistemini oluşturan:
- Altı magistral kolektor-enerji tüneli (diametri 2 m). Bu bölümler 30 Hızlandırma tünelinin zemin seviyesinden metre aşağıda, eşit bir adımla 7 Axisler arasındaki metre.+5°C) aşırı kritik CO₂- Evet . Bu yapılandırma hızlandırıcının tüm kesiminin altında , kalınlıkta sabit bir soğutma takası oluşturur . >15 - Heat köprülerini tamamen dışa bırakırız.
- Tek bir teknik servis tüneli (diametre) 3 m). Hızlandırma tünelinin aynı seviyede, 3 metrekarelik bir kenarda yer almaktadır. GATES tünellerinin tasarımı yüksek iç basınç (25 MPa'ya kadar), dağ basıncı ve dinamik yüklerin birleşik etkisine yöneliktir. Yedi tünelden oluşan tüm kompleksin geçişi tamamen robotlu bir flotla gerçekleştirilir Mikrotonlu geçiş kompleksleri (TKK). GATES, enerji altyapısını fiziksel ve işlevsel olarak ulaşım altyapısından ayırarak, benzeri görülmemiş güvenilirlik ve onarım için uygunluğa sahip.
Soğutma sistemi ve DTMK
- Derin soğutma şekli. Hızlandırıcı tünelin altında, yoğun yüksek basınç veya aşırı kritik rejimde CO₂ tabanında işçi vücudunun döngüsünü dönen GATES kolektor-enerji tünelleridir. Derinlik kolektorlarına girmeden önce soğuk akımın hedefli sıcaklık aralığı yaklaşık +5- Hayır .+15Normal düşük sıcaklıklarda. Geotermal ısı seçilmesinden ve derinlik bölgesinden geçtikten sonra CO₂ Daha yüksek bir ısı olabilir. +100Derinliğe, ısı akışına ve enerji üretimi rejimine bağlı olarak °C. Kontür, jeotermal ısıyı ayırır, ana tünel altında soğutulmuş bir bölge oluşturur ve yaklaşık 5–8 km derinliklerde güvenli bir şekilde magistral koyulmasına izin verir.
- Hidro-termallık Magistral kanal (GTMK) StarRoad yolunun yanında servis şosası, LEP ve iletişimler paralel olarak, GTMK hidro-termikal ana kanal inşa edilmektedir.
GTMK, genişliği yaklaşık 5–8 m ve derinliği 2–3 m olan bir su kanalıdır. Kanalın dibinde birkaç bağımsız yüksek basınçlı boru hattı-smeyeviçler geçiyor, bu kanallar üzerinden CO₂ komşu terminaller arasında hareket ediyor. Su, bir ısı buferi ve bir ara ısı taşıyıcısı olarak hizmet eder.
Turbin, ısı değişimi veya kompresör düğümlerinden sonra CO₂ sıcaklığı yaklaşık olarak +50...+80°C olan yılanlara girer. 50 km uzunluğundaki bir terminal ara bölgesi, su sıcaklığını verir ve mevsim, hava nemliği, yağmur yoğunluğuna bağlı olarak yaklaşık olarak +22...+35°C'ye kadar soğur. Gece radyasyon soğutması ve kanalın çalışma rejimi.
GTMK'daki su sıcaklığı, normal rejimde yaklaşık olarak +22...+32°C aralığında, sıcak bölümlerde yerel olarak +35...+45°C'ye kadar yükseltilmektedir. Sıcak akımın girişinin yakınında bulunan bazı bölgelerde su kısa süreli olarak +50...+80°C'ye kadar ısıtılabilir. Bu, biyolojik aktiviteyi kısmen azaltır, ancak temizlenmeden içme suyu yapmaz.
Kanalın üst kısmında güneş ışını yansıtan ve kızılötesi sıcaklık yayılmasına izin veren hafif selektif plakalar bulunur.
- - Terminal soğutma. Her terminalde gridirniler, ısı değişicileri, pompalar, booster-kompresörler, turbo tenderler ve yedek çiller yerleştirilir.
Gradyer ve terminali ısı değişiciler, HTMK'den sonra akışını CO₂ yaklaşık olarak +22...+35°C'den +15...+25°C'ye kadar getirir. Gerekirse rezerve çillerler, derin kolektorlara göndermeden önce sıcaklığı -5...+5°C'ye kadar düşürmelidir. Çillerler temel kalıcı rejim olarak değil, zirve, kaza veya mevsim rezervi olarak kullanılır.
- Bir güçlendirme ve turbo tencer. Sonraki terminal CO₂ soğutulmuş, ancak yüksek basınç altında geçiyor. Sonra bir turbo tenterine yönlendirilir. Sıkıştırma enerjisinin bir kısmı geri kazanılır. -10- Hayır .+5Basınçına göre °C, - İhtiyacınız olan bir süre.
Daha sonra CO₂ gerekli sıcaklık, basınç ve fazlı durumla GATES'in kolektor tünellerine gönderilir. Bu döngü ücretsiz bir enerji kaynağı değildir: kompresör çalıştırır, kanal sıvı sıvısını atır ve turbo tencer sadece kısmen harcadığı enerjiyi geri verir. Etkin soğutma tesisatlarına daha az yük altında daha soğuk akış yararlı sonuç.
- Rezervasyon ve İki yönlü. Bu tür bir boru, iki yönlü ve iki yönlü olarak tasarlanır. Bir yönün bozulması durumunda, akım yedek boru veya komşu terminal üzerinden yeniden dağıtılır. Hareket yönü CO₂ ısı yüküne, kaza rejimine ve ayrı bölgelerin durumuna bağlı olarak değişebilir.
- Tamir edilebilir. GTMK yaklaşık her kilometre boyunca kapı kapılarıyla bölünür. Bölüm hasarlandığında segment izolasyonlanır, su seviyesi pompalar tarafından en az teknolojik seviyeye düşürülür veya bölüm kısmen kurur. Basınç atıldıktan sonra tamir ekibi veya robotlar tüm magistral'i durdurmadan yılanlara erişebilir. Tamir sırasında soğutma rezervuz konturları, akım yönünün değiştirilmesi, komşu terminaller üzerinden ısı değişikliğinin güçlendirilmesi ve chillerlerin geçici olarak çalıştırılması ile sürdürülmektedir.
- Sınırlı su fonksiyonu. GTMK ikinci bir su işlevini yerine getirebilir. Doğu'dan batıya sürekli bir eğilime sahipken, kanal suyun yavaş ve kendi kendine hareket etmesini, bölümlerin yıkandığını ve aşırı miktarın düzenlenmiş şekilde atılmasını sağlayabilir.
Gece ekvatorial yağmurlar, kanalın su birikimi, çekme, filtre ve dökümler aracılığıyla doldurulması için kullanılabilir. Su CO₂ ile doğrudan temas yapmadığı için, yerel filtreleme sonrasında sınırlı sulama, terminali su temini, yangın rezervleri ve yeşil koruma alanları için kullanılabilir.
Bu işlev ikinci bir şekilde kalır: Su seçimi sadece GTMC'nin soğutma CO₂ ve GATES'in ısı dayanıklılığını korumak için temel görevini bozmayan sınırlarda yapılır.
- & amp; Değer StarRoad. Derinlik kolektorları, GTMK, terminali soğutma, gridirn, booster-kompresörler, turbo-tanterler ve yedek çillerler, tek bir sıcaklık yönetim sistemi oluşturur. Yerel soğutma makinelerine bağımlılığı azaltır, bozukluk dayanıklılığını arttırır, terminaliler arasında ısı akımlarını yeniden dağıtmaya ve hızlandırma tünelinin derinliklerinde yapılması daha gerçekçi hale getirir.
Yüzey soğutma sistemi, StarRoad'ın ekonomik önemini de güçlendirir: Traç boyunca terminal, servis yolları, enerji merkezleri, su kanalı, Sanayi alanları ve sulama arazi alanları.
Teknik tüneller ve yerüstü terminaliyle entegrasyon
- GATES ile birleştirilmek. Her eğilimi tünelin altında, ek 10-20 m derinlikte, inşaat ve sonraki enerji üretimi aşamasında kökenin ön dondurulması ve istikrarlanması için GATES kolektor tüneller geçiyor.
- Yeraltı terminali. Yüzey üzerindeki her eğilime tüneli bir çok fonksiyonel yeraltı terminaliyle sona erer. 40 terminallerinden her biri bağımsız bir düğümdür ve şunları içerir:
- Havalandırma ve gaz arıtma kompleksi Tunelde hava rejimi korumak ve işlenmiş havaları kaldırmak için.
- İnşaat Bazası Modüller, toprak ve inşaat malzemeleri depolamak, taşımak ve geçici olarak depolamak için alanlar.
- İcra-maişet korpusu Değişikli personel yerleştirmek için (dispetcherlik, dinlenme odaları, ustahaneler, depolar).
- Geotermal Elektrik İstasyonu ve soğutma tesisleriGATES'in ortak ağına entegre edilmiş ve sıcaklık taşıyıcısını kullanan derin kolektor tünellerini yöneten.
- Yakalama ve İşleme İstasyonu CO₂ (DAC). Atmosferden karbondioksit (Direct Air Capture) doğrudan alım kuruluşu, GATES'in kapalı döngüsünü sağlar: elde edilen CO₂ sıvı taşıyıcısı olarak sıvılandırılır, temizlenir ve derin kolektor tünellerine verilir.
- Dış enerji ağlarına ve bağlantı noktası (daha fazla enerji, geniş bant kanalı)
Stratejik Önem
Enerji sağlamak ve termotabilleştirmek dışında, sistemin temel hızlandırma tünelinin güvenli ve ekonomik bir şekilde (5-8 km ve daha fazla) yerleştirilmesi için temel bir fonksiyon oluşturmak. Isı alanının aktif yönetimi ve geotermal akışın çekilmesi, sıcaklık kısıtlamalarını kaldırır, bu da bu şekilde derinleşmeyi mümkün kılar. Bu da en iyi S şeklinde bir yol geometrisini gerçekleştirmek için büyük eğrilik radiüsleri ile. Bu, yük ve ekib için yol boyu 2050 km'lik yükleme (~4g) izin verilenleri korurken, uzaktan yüksekliği yumuşak bir şekilde toplamak ve ~5-6° açısından geminin çıkarılması için gereklidir. Böylece, GATES sadece enerji için değil, tüm StarRoad'ın balistik optimizasyonu için de teknolojik bir temel oluşturur. Tüm kompleksin geçişi tamamen robotlaştırılmış mikro-TPC filosu tarafından gerçekleştirilmektedir.
Güç ve Boyut
- Bir istasyonun 2.5 GWT maliyeti: $2.0–3.0 milyar.
- 40 istasyonların maliyeti: $80–120 milyar.
Bu değerlendirme, Rusya GeoTES'lerine maliyetlerin alt sınırıyla (İturup'un verilerine göre yaklaşık $650/kWt) ve karmaşık projeler için üst sınırla ($1,500/kWt) doğrulanmaktadır.
Hesaba katılırken, GATES'in toplam gücü için 100 GWh'da üst değerlendirilir. Gerçek mevcut güç sadece jeolojik araştırmadan sonra değerlendirilebilir ve bir gigavat'a kadar daha düşük olabilir. Bu durumda, serbest bırakılan para alternatif enerji kaynaklarının inşasına gidiyor.
Ekolojik ve bölgesel fonksiyonlar
StarRoad aktif çevre hizmetleri modeli gerçekleştirmektedir. Proje dünyanın en büyük atmosferik konsolosudur . CO₂, aşırı kritik durumda olan , GATES kapalı sisteminde sürekli çalışan bir vücut olarak kabul edilir . Milyonlarca ton karbondioksit atmosfer döngüsünden çıkarılıyor ve yüzyıllar boyunca teknolojik bir şekilde kapalı kalıyor. Bu, StarRoad'ı tüm sanayi sektörlerinin karbon emisyonlarını telafi eden güçlü bir iklim mühendisliği aracı haline getiriyor.
GTMK sadece bir gaz elektrik sisteminin soğutma parçası değil, bölgeye yarar sağlayan iki amaçlı bir transkontinental altyapı da:
- İrrigasyon. Çöp kapıları kanal suyunu, tarla boyunca tarım alanlarını sulamak için kullanırken kurak bölgeleri Afrika'nın yeşil kemerine dönüştürür.
- Doğal bir ekleme. Kanal, sık ekvatorial yağmurlar sayesinde otomatik olarak doldurulur.
- Yerçekimi Akışı. Yerin doğal eğilimi nedeniyle (şarşıda 3400 m → batıda 0 m), su, kanalı boyunca pompa olmadan tek başına hareket ederek ücretsiz döngü sağlıyor.
- Mikro-GES. Kanal boyunca yüksekliğin değişmesi, yerel ağlar ve kendi kendini temin etmek için ek yenilenebilir enerji üreten mikro hidroelektrik santrallerinin kaskasını yerleştirmeyi sağlar.
Böylece StarRoad, sadece ulaşım değil, bölgenin sürdürülebilir gelişmesine entegre bir tarım-enerji platformu haline gelmektedir.
GATES ve elektrik santralleri ağı sadece hızlandırıcı değil, yakınlardaki şehirler, sanayi işletmeleri ve çiftlikleri de fazla yeşil enerji ile sağlar.
Teknik perpendiküler yan tüneller sistemi
İnşaat, havalandırma, onarım ve evakuasyon sağlamak için, her 50 km boyunca yol boyunca 40 eğilimi taşıma tüneller (30° köşesi, eliptik kesim ~17.5 × 12.5 m) inşa edilir. Bu tüneller, ana tünel ile aynı TPC'den geçer ve yüzeyi ana magistral ile 8 km'ye kadar derinlikte bağlar.
- - Lojistik. Avarisi duraklama sırasında personel ve ekipaj için bağımsız bir tahliye yolu sağlarlar (Alarm-2). Dikişli madenlerden farklı olarak, eğilimi bir tünel, tek seferde onlarca kişiyi tahliye etmek için kendi başına hareket eden bir araç kullanmayı sağlar.
- Güvenlik. Avarisi duraklama sırasında personel ve ekipaj için ikinci bağımsız tahliye yolu sağlarlar (Alarm-2).
- Ölçeklendirme. Eğlence tünellerinin, StarRoad'ın gelecekteki paralel hatlarını birleştirmek için bir temel oluşturduğu söyleniyor. Bu yollar, yeni hızlandırıcı tüneller için uzaylı dallar oluşturur ve yaklaşım ağını sürekli büyüyen bir ulaşım çerçevesine dönüştürür.
- GATES ile birleştirilmek. Her eğilimi tünelin altında, ek 10-20 m derinlikte, inşaat ve sonraki enerji üretimi aşamasında kökenin ön dondurulması ve istikrarlanması için GATES kolektor tüneller geçiyor.
Yeraltı Terminal Kompleksi
Yüzey üzerindeki her eğilime tüneli bir çok fonksiyonel yeraltı terminaliyle sona erer. 40 terminallerinden her biri bağımsız bir düğümdür ve şunları içerir:
- Tunelde hava rejimini korumak ve işlenmiş havaları kaldırmak için havalandırma ve gaz temizleme kompleksi.
- Modüller, toprak ve inşaat malzemeleri toplamak, taşımak ve geçici olarak saklamak için alanlar bulunan inşaat bazası.
- Değişikli personel yerleştirmek için bir yönetim-maişletileri korpus (dispetcherlik, dinlenme odaları, ustahaneler, depolar).
- Geotermik elektrik santrali ve GATES'in genel ağına entegre edilmiş soğutma tesisleri, derin kolektor tünellerinin ısı taşıyıcısını kullanır ve yönlendirir.
- Yakalama ve işleme istasyonu CO₂ Atmosferden doğrudan karbondioksit yakalama (Direct Air Capture) kuruluşu . GATES'in kapalı döngüsü sağlanır: çıkarılan CO₂ sıvı taşıyıcısı olarak sıvılandırılır, temizlenir ve derin kolektor tünellerine sunulur.
- Dış enerji ağlarına ve bağlantı noktası (rezerv güç, geniş bantlı kanal).
- Bölgesel ulaşım ağı ile bağlantı için giriş yolları (avtoya yolları veya tren dalları).
- Acil tıbbi yardım noktasıyla ve helikopter meydançasıyla donatılmış bir tahliye noktası (yaraya çıkış).
Yasal ve Ekolojik Esneklik
Teknik tünellerin eğilimi jeometri, yeraltı terminalleri korunan alanların (milli parklar, koruma alanları, su toplama alanları) dışında çıkarmalarını sağlar. StarRoad'ın kendisi de altlarında geçse bile. Bu, parkların sınırlarındaki altyapı inşaatının gerekliliğini ortadan kaldırarak, doğal koruma alanları altında bir magistral inşa etmek için temel yasal engel çıkarır. Her terminal, korunmayan bir bölgede yerleştirilir ve bir eğilime tabanlı bir tünel ile bağlantılıdır. Bu da birleştirmeyi kolaylaştırır. Korunan ekosistemlere doğrudan zarar verme riskini tamamen ortadan kaldırır.
Enerji temin etme ve enerji depolama sistemi
StarRoad hızlandırıcısı enerji sisteminin üç katlı bir ağ olarak inşa edilmesi:
- Garantılı rezervasyon (birlik elementlerinin reddedilmesi duruma neden olmaz),
- Adaptif veriş hızı (başlatılıştaki saniyeden bitirdiği mikrosekunduya kadar),
- Güç kablolarının en az uzunluğu (kayıp ve induktivite azaltılması).
Topoloji seviyeleri
0 Duruşu: Birincil depolama (terminal)
- 40 terminaller, her biri yerçekimi depolama parkı, bir hidroelektrik santrali (kanaldaki mikro hidroelektrik santrali) ve bir lityum-iyon pil (BESS) ile.
- Terminal için toplam kapasitesi: ~5–9 GVt·h (traçta toplam ~360 GVt·h).
- Verim: Yüksek gerilimli (100 kV'ye kadar) sürekli akım, teknik tüneldeki magistral kablolar üzerinden.
Denevi 1: Segment kontrolörleri (50-km segmentler)
- Pist 41 segmentine ayrılmıştır (50] km boyunca; son 50 km'de şlosuna kadar).
- Her segmentin, iki komşu terminaldeki enerjiyi alan bir ana dağıtım kontrolörü vardır (çıkışlı rezervasyon).
- Segment kontrolörü, enerjiyi kilometrelik enerji blokları (her biri 1 km) boyunca dağıtır ve onların çalışmalarını senkronize eder.
Denevi 2: Kilometrelik enerji blokları
Her bir kilometre blokunun bir kontrolörü vardır.
- Sektör kontrolöründen enerji alır.
- lityum-iyonlu bufer aküyatörleri (esas tünel duvarlarının altında yerleştirilmiştir),
- Mahovikler ve ionisterler (tünel duvarlarının arkasında, özel nişlerde yerleştirilmiş) ile bağlantılı olan kaplamaların anahtarlanabilir paketlerini yönetir.
Her kilometre blokuna segment kontrolöründen iki bağımsız kanal rezervasyon sağlar.
Kablo rotaları mimarisi
- Magistral kablolar (Değerleri 0→1): Ana uzaktan paralel olarak giden üç metrelik bir teknik tünelde (servis tünelinde) yerleştirilir 3 M.
- Yolda dağıtım: Her bir terminalden kablolar, komşu terminallerin etki alanlarını kaplayarak her iki tarafa da 50 km (terminalden tüm 100 km) gider. Böylece her segment en az iki terminalden (komşu terminallerden) beslenir. 100%2 rezervasyonu.
- Ana tünel giriş: Her 1 km boyunca kablolar teknik tünelden, temel olarak, germ geçitleri üzerinden çıkarılır ve bir kilometre blokunun kontrolörüne bağlanır.
- Blok içindeki çözünürlük: Kontrolörden sonra beslenme iki paralel traktta bölünür:
- A Tarzı: Buferli lityum-iyonlu bataryaya (saniye zirvelerini düzeltmek için blok başına ~0.5–1 GWh).
- B tratu: Tünel duvarlarının arkasında yerleştirilen mahovikler (inersiyon toplayıcıları) ve ionistörler (superkondansatörler) ile çevrilemeyi başlatılan paketlere.
Üç bölge boşaltma oranının uyarlanması
Tekerleklerin bir paketine en yüksek güç olması için, geminin kenarlık profili optimize edilmiştir. Bu, farklı bölgelerde farklı sürücü ve komutasyon cihazları kullanmayı sağlar:
| Bölge | Yol bölümü | Çıkarma süresi | Depolama/aşıma teknolojisi | Sebep |
|---|---|---|---|---|
| Bölge I ( düşük hız) | 0 – 200 km | Sekünteler milisaniye | Litium-iyon pilleri + standart IGBT dönüştürücüler | Çelin yavaş hareket eder, bir kilometre geçme süresi >0.1 s. BESS'ten bufersiz çalışmak mümkündür. |
| Bölge II (orta hız) | 200 – 1000 km | Milisaniye ile mikrosekondi | Bufferli lityum iyon depolama + uçak tekerlekleri, SiC dönüştürücüler | Mükemmel bir hız kazanıyor; daha hızlı bir değişim gerekmektedir, ancak mekanik uçak tekerlekleri hala uygulanabilir. |
| Bölge III (yüksek hız) | 1000 – 2000 km | Mikrosaniye pulsu | Ionistörler (süper kondansatörler) + hızlı tiristor anahtarları (GTO/IGCT) | Kilometre uçuş süresi 0.09 s'ye düşer. Sadece nanosekundu tepkisi olan süperkondansatörler ve iyonistörler, nükleerliği istikrarlandırabilir. |
Önemli olan: Bölge III'de I'den bir kilometre daha az enerji gerekmektedir (hızlanmanın azalması nedeniyle), bu da daha yüksek veriş hızına yönelik taleplere rağmen elementlerin yükünü azaltır.
Rezervasyon ve kaza dayanıklılığı
- Kontrolörleri çiftleştir: her segment ve kilometre kontrolörünün sıcak rezervleri vardır (bağımsız beslenme ile aynı iki plaka).
- Kesin beslenme: Her bir kilometrelik blok sadece kendi segment kontrolöründen değil, komşularından (teknik tünelde yedek kablolar üzerinden) enerji alabilir.
- Çaplamaların yerel rezervasyonu: Her bir kilometre blokunun üç bağımsız bir döngü seti vardır. Bir takım bozulursa, diğer ikisi daha az verimli bir şekilde çalışmaya devam eder, ancak durmadan.
- Kaçırma: Kısa bir kapanış veya aşırı ısı tespit edildiğinde, kilometre kontrolörü, blokun güçlerini kesip, komşu bloklara etkisiz olarak bölge arası kapaklarla izolasyon yapar.
Maddi Uygulama ve Sonuçlar
| Elem | Yerleşim yeri | Fonksiyon |
|---|---|---|
| Birincil Yükleyici | Yüzeylerde (terminaller) | Enerjiyi uzun süre saklamak (360 GW·h). |
| Magistratura kabloları | Teknik tünel (3 m) | Terminallerden rezerve bölgelere enerji aktarımı. |
| Segment Kontrolcüleri | Genel olarak tünellerde yer alan yerler (her 50 km) | Enerji dağıtımı, 10 kilometre blokları, senkronizasyon. |
| Litiyum-iyonlu bufer aküler | Ana tünelin duvarlarının altında | II. Bölge'de saniyelik zirvelerin düzeltilmesi. |
| Uçak tekerlekleri | Tunel duvarlarının arkasında (II Bölge) | Milisaniyelik bir damla. |
| İonistörler (süperkondansatörler) | Tunel duvarlarının arkasında (III Bölge) | Mikrosekünde sabitleme, başarısızlık telafi. |
| Yerel kontrolörler (kilometrelik) | Nişlerde her 1 km | Çaplamaları kontrol etmek, durum izleme, tampon yönetimi. |
| Hızlandırıcıyı Dönüştür | Tünel iç yüzeyi | Geminin dağılan magnetik alanı oluşturmak. |
Enerji Teminatı Mimarlığının Avantajları
- Yük dağılımları düz. Tunel uzunluğunda aynı anda zirve gücü gerekmez: başlangıçta yavaş impulslar, sonunda kısa, ancak daha az güçlü.
- Tüm seviyelerde rezervasyon. Bir terminalin, bir kontrolörün veya hatta tüm 50 km segmentin reddedilmesi sistemi durdurmaz komşu terminaller ve segmentler enerji eksikliğini telafi eder.
- Boyutlandırma esnekliği. Yeni paralel StarRoad hatlarının eklenmesi enerji sisteminin yeniden yapılandırılmasını gerektirmez mevcut teknik tünelde ek magistral kablolar kurmak yeterlidir.
- Değerleri optimize etmek. Pahalı ionistler ve mahovikler sadece gerçekten ihtiyaç duydukları yerlerde (sonluk alanlar) kullanılırken, yolun başında daha ucuz lityum-iyon piller kullanılır.