Считаем. При расходе 0,5 кг ВВ на 1 м3 для проходки 100 погонных метров Лунной штольни сечением в 10 м3 понадобиться доставить на Луну ВВ в количестве:
0,5 х 100 х 10 = 500 кг..
Нормативный расход ВВ (стандартный 62% динамит) - на 1м3 прочных гранитов - 1,5кг, а не 0,5... (занизили в 3 раза )
Сечение штольни в кубометрах можно только с бодуна мерять...
Salter писал(а):
А разве в России уже есть ручной электро-ударный бур, аналогичный по характеристикам тому, которым американские астронавты бурили шпуры в базальтовых породах на Луне свыше 30 лет назад? Такого бура нет..
Ручного нет, ибо не нужен был... А вот автоматический - тот что бурил в том числе и базальты на лунниках 30 лет назад - есть (был). И коронка там очень хитрая...
указать их крепость по общеизвестной шкале Протодьяконова
Высшая - f=20. Вдвое прочнее гранита (f=10) и почти втрое прочнее вмещающих пород Норильских месторождений.
Цитата:
Нормативный расход ВВ (стандартный 62% динамит) - на 1м3 прочных гранитов - 1,5кг, а не 0,5... (занизили в 3 раза)
Занизили в 6 раз, если не в 10, т.к. речь о базальтах. Т.е. уже 5 тонн/100м минимум.
А, сечение в проходке 10 м2, которое обернётся сечением в свету в лучшем случае как 8 м2 ?? Вы представляете себе это? Примерно 2.7х3 метра... Т.е. не туннель, а узенький, низенький коридорчик! Какое же это "промышленное освоение"... Конвейер приткнуть некуда, техника не развернётся...
Сечение в проходке надо поднимать минимум до 20 м2, а это уже будет 10 тонн/100 м погонных, т.е. как раз те вагонные нормы, о которых я и говорил.
Помимо всего прочего абсолютно не учитывается расход зубков и запчастей, расход того же смазочного материала, расход охладителя режущей части, обеспечение буровых установок энергией (полагаю, всё же электрической, но это тоже сотни киловатт).
Кстати, вы напрасно не заметили иронию при моём упоминании лазерного способа проходки.
Но зато изобразили полную ересь на первой же странице темы - слоистая горная порода, голый работяга с тачкой и с коногонкой и- в довершение абсурда - пила, способная выпиливать кубометры БАЗАЛЬТА.
Цитата:
Для работы двух пил роботизированным манипулятором мощностью 2 кВт-час вполне было бы достаточно
Конечно! Есть такая штука - СЭР-19, так вот, предлагаю Вам ознакомиться с характеристиками этого сверла самостоятельно и сделать поправку на прочность базальтов.
Цитата:
для того, чтобы выполнить уникальные работы по проходке устья Лунной штольни предельно ограниченными средствами, мощности солнечной электростанции в 12 кВт (и аккумуляторных батарей мощностью в 5 кВт) вполне достаточно
Откуда цифры?
При том я постоянно читаю то о креплании тюбингами (что есть элемент кольца), то о сечении выработки 2.5х3.2 метра. Вы уж определитесь - круглая она или квадратная. Я бы предложил всё же трапецию, как самый экономически выгодный вариант, т.к. горное давление при лунной гравитации даст нам в 6 раз меньше "проблем", чем на Земле, т.е. условно можно принимать вшестеро меньшую глубину горизонта.
Круглым сечением проходить есть смысл как раз при высоком горном давлении. И потом, при круглом сечении выработки мы потеряем значительную часть проходки, т.к. придётся часть выработки просто засыпать для получения плоского пола.
Кстати, в породах сверхвысокой прочности крепь вообще не потребуется, так что о тюбингах можно забыть. Помимо всего прочего, герметизировать короткую штольню смысла не имеет вообще (борьба с пылью чего стоит, а проветривание??? Дополнительные киловатты на ВМП (вентилятор местного проветривания) + рукава ВМП + расход фильтров для удаления СО2. Хочется герметизации - пройдите парочку камер и загерметизируйте. Будет вам счастье...
А если герметизировать так уж припекло - то достаточно загерметизировать только портал и внешний слой реголита, т.к. трещиноватость базальта представляется мне весьма сомнительной.
В общем, уважаемый Salter, очевидно, что Вы занимались исключительно вопросами проходки по мягким горным породам в нежных условиях солевого месторождения на Земле и не встречали достойных оппонентов в вопросах космических горных работ.
Считаем. При расходе 0,5 кг ВВ на 1 м3 для проходки 100 погонных метров Лунной штольни сечением в 10 м3 понадобиться доставить на Луну ВВ в количестве:
0,5 х 100 х 10 = 500 кг..
Нормативный расход ВВ (стандартный 62% динамит) - на 1м3 прочных гранитов - 1,5кг, а не 0,5... (занизили в 3 раза )
По динамиту - согласен с Вами. Но желательно брать другое ВВ (какое - говорить не буду).
ruata matsu писал(а):
Сечение штольни в кубометрах можно только с бодуна мерять...
Виноват, тут я поторопился. Разумеется, следовало бы написать "10 м2". Спасибо, за быструю подсказку о моей ошибке.
ruata matsu писал(а):
Salter писал(а):
А разве в России уже есть ручной электро-ударный бур, аналогичный по характеристикам тому, которым американские астронавты бурили шпуры в базальтовых породах на Луне свыше 30 лет назад? Такого бура нет..
Ручного нет, ибо не нужен был... А вот автоматический - тот что бурил в том числе и базальты на лунниках 30 лет назад - есть (был). И коронка там очень хитрая...
Луны 16-20-24 бурили и вымалывали штыб из Лунного грунта.
Думаю, что встреча с коренной породой на глубине, как раз и была причиной остановки работ по бурению шпура и полноценному отбору проб.
Я так же не видел никакого фото дырочки от шпура в коренной породе, пробуренного американцами (хотя такие глыбы они фотографировали). Картинки были, как астронавты бурили ручным электробуром все тот же Лунный грунт, а не цельную скальную породу. Так что вопрос о существовании буровой установки для бурения шпуров в скальной породе на Луне остается висеть в воздухе. И будет висеть до тех пор, пока не будут такие установки разработаны и испытаны сначала на Земле, а потом и на Луне при проходке.
желательно брать другое ВВ (какое - говорить не буду)
Аммонит, естественно. Правда, ещё не факт, что он будет эффективен в вакууме.
Я всего лишь говорю о том, что горнопроходческий вариант лунной базы - гораздо более дорогое, трудоемкое и длительное дело по сравнению со строительством модульной базы, например, из надувных модулей (которые УЖЕ проходят испытания на орбите).
Горные работы указанного типа могут быть даже не вторым, а лишь третьим этапом промышленного освоения Луны!
1-й этап: Надувные модульные базы + поля солнечных батарей.
2-й этап: Открытые горные работы (сбор Не-3, минералов).
3-й этап: Закрытые горные работы (проходка штолен, шахт т т.д.).
Лично я уверен, что минимум на 100 метров в глубину Луна рыхлая. Посмотрите, как ее долбило из космоса. То же можно сказать и про горы. Прокладывать штольню в склоне кратера - абсурд. Кольца кратеров сложены из того, что отлетело от удара метеорита, и надеяться, что там будут какие-то гидраты, бессмысленно. Прокладывать штольню лучше всего на склоне горы, в идеале, на склоне потухшего вулкана.
Я не помню точно, КАК определили мощность слоя реголита - 5-6 метров, по-моему, по данным сейсмографических исследований. Так что на 100 метров рыхлых пород надежд мало. Долбёжка из космоса привела как раз к образованию реголита, не могла она привести к столь глубинному дроблению.
И в склон кратера врезаться - тоже проблема: переходить мощный слой переплавленных мощнейшим взрывом и перекристаллизованных пород (естественно, прочность этих пород будет ещё выше).
А потухший вулкан - как раз и есть базальт чистой воды.
В этом свете могут быть интересны ещё центральные горки кратеров, пока непонятно их строение, но, возможно, они рыхлые целиком.
Уважаемый Воо сделал ссылку на работу моего учителя д.т.н. Лыхина Павла Александровича, за что я ему весьма благодарен. Еще тогда, в 1970-м году, когда нам, студентам, Лыхин П.А. преподавал свой предмет по проходке горных выработок, я наверно был единственным в потоке учеником среди ребят, который уже имел 5-й разряд проходчика и практический опыт в проходке квершлага по крепким песчаникам на пневмоперфораторе с пневмоподдержкой.
По данной работе этого замечательного человека вполне можно судить о том, как уже тогда, в 1970 году, я получал от Павла Александровича возможность сравнения своей практики проходки с лучшим мировым опытом цивилизации и по горной технике и по технологии проходки.
Но судить о крепости конкретных горных пород по работе ученого, обобщающего мировой опыт горно-проходческой техники для буро-взрывной отбойки, - это будет не совсем корректно.
Уважаемый Воо почерпнул сведения о крепости базальтов и гранитов именно из условного деления горно-проходческой техники для БВР по ее предназначению, как техники для проходки по:
- сверхкрепким породам (с крепостью до 20 по шкале Протодьяконова);
- крепким породам (с крепостью до 10);
- мягким породам (с крепостью до 5).
Вот тут то, профессор Лыхин П.А. и оговорился, что такое деление условное и горные породы он называет, только лишь в качестве примера. Что некоторые виды базальтов это есть предел возможности для техники бурения с твердыми сплавами и что граниты мягче. Вот у уважаемого Воо и сложилось отсюда представление о том, что крепость у гранитов сначала на порядки выше
Boo писал(а):
Базальт - порода на порядки прочнее, гораздо прочнее, чем гранит. Т.е. ни о какой "распиловке" блоков речи идти не может, ...
а потом уже - только в двое выше (из работы Лыхина П.А.)
Boo писал(а):
Высшая - f=20. Вдвое прочнее гранита (f=10) и почти втрое прочнее вмещающих пород Норильских месторождений.
Его не остановили мои предостережения о том, что базальтовые плиты используются в строительстве уже не одно столетие (т.е. "распиловка" базальтовых блоков не является для горняков и строителей никакой новостью). Он спокойно магматические породы Норильских месторождений делает "мягче" базальтов в три раза, т.е. наводит "тень на плетень".
Как же дела обстоят на самом деле?
Под рукой у меня "Советский энциклопедический словарь".
Придется для несведующих лиц цитировать общеизвестные сведения:
Цитата:
Базальт - темная эффузивная основная горная порода, состоящая гл. обр. из основного плагиоклаза, пироксенов и часто оливина. Полнокристаллические базальты - долериты, со стекловатой структурой - гиалобазальты и тахилиты. Базальты занимают огромные площади дна океанов и обширные территории материков (траппы). Прочность на сжатие до 260 МН/м2, плотность 2800-3200 кг/м3. Используется в каменно-литейной промышленности; ценный строительный, облицовочный, электроизоляционный и кислотоупорный материал.
Примечательно также описание в этой Энциклопедии "Базальтового слоя".
Цитата:
Базальтовый слой - это нижний слой земной коры, расположенный между Конрада поверхностью и Мохоровичича поверхностью. Выделяется по сейсмическим данным; состоит предположительно из габбро
Только те, кто понимает, что здесь идет речь о древнейших коренных породах магматического происхождения, наиболее близких по физике возникновения к древнейшим (3,5 млрд. лет) приповерхностным горным породам Луны, с которыми весьма вероятно придется столкнуться космонавтам при проходке первых 100 метров Лунной штольни, - поймут меня, почему я вынужден процитировать также описание в Энциклопедии пород Габбро.
Цитата:
Габбро - интрузивная основная глубинная горная порода: состоит из основного плагиоклаза, пироксенов и небольшого количества рудных минералов. Прочность на сжатие 80-360 МПа, плотность 2800-3200 кг/м3. С интрузиями габбро связаны месторождения магнетита, титано-магнетита, сульфидов никеля, меди (как в Норильске - мое примечание) и др. Это строительный и облицовочный материал.
А теперь сравним эти базальты с описанием в Энциклопедии кислых магматических пород - гранитов.
Цитата:
Гранит - это наиболее распространенная в земной коре континентов кислая полнокристаллическая магматическая горная порода, состоящая в основном из кварца, калиевого полевого шпата (ортоклаз, микроклин), кислого плагиоклаза и слюды (биотит и мусковит). Прочность на сжатие до 300 МПа, плотность 2600 кг/м3.
Из приведенных мною энциклопедических сведений для всех должно быть ясным, что коренные магматические породы, что базальты (основные), что граниты (кислые) могут иметь довольно широкий диапазон крепости (80-360 МПа). Именно это обстоятельство диктует горнякам такую технологию проходки ПЕРВОЙ Лунной штольни, где был бы некий набор (комплект) горной техники, позволяющий по ходу комбинировать сам характер отбойки горной породы в забое.
Кто читал внимательно описание мною технологии проходки Лунной штольни выше в теме "Лунная база", тот не мог не заметить, что я не отрицаю использования буро-взрывного метода. Я только добавляю, что даже при применении буро-взрывной проходки все равно придется выпиливать блоки, как аналогов геологического керна для отстраивания стратиграфической колонки, потому что отменить геологоразведку невозможно, потому что Первая Лунная штольня является одновременно и геолого-разведочной горной выработкой.
Утверждение горного инженера Воо о том, что если уж горные породы настолько крепки и настолько труднобуримы, то "о выпиливании блоков не может быть и речи" насквозь ошибочны. Специалисты по добыче строительного и облицовочного камня утверждают, что
Цитата:
Породы третьей категории – твердые (по шкале Мооса 6 - обрабатываются абразивными и скалывающими инструментами, не поддаются твердосплавным и стальным резцам. Это гранит, базальт, габбро, сиенит, лабрадорит, кварцит и др.
В этом легко смогут убедиться все, кто включит соответствующие поисковки в Интернете.
Вот почему, для подготовки к проходке Лунной штольни по породам разной крепости вплоть до самых крепких необходима разработка высококачественного навесного оборудования как для бурения шпуров электробурами ударно-вращательного действия, так и для выпиливания блоков различными пилами вплоть до алмазных с мощностью исполнительного двигателя в любом случае в пределах 1,5-2,5 квт.
Как мы уже договорились с уважаемым zenixtom на пару, на период первоначальной проходки устья Лунной штольни, такое навесное оборудование должно легко присоединяться к подвижному и маневренному РОБОТОСКАФАНДРУ.
Вот почему сегодня, когда уже объявлена Лунная программа, следует немедленно открыть строку финансирования на разработку, проектирование, изготовление и испытание именно такого опытно-промышленного комплекта космической горно-проходческой техники.
На последующие высказывания уважаемого Воо, я отвечу чуть позже.
Базальт - порода на порядки прочнее, гораздо прочнее, чем гранит.
Имелось ввиду, что базальт на порядки прочнее пород, описанных перед этой фразой (аргиллиты, алевролиты) и гораздо прочнее, чем гранит.
Цитата:
Породы третьей категории – твердые (по шкале Мооса 6 - 8) обрабатываются абразивными и скалывающими инструментами
Вот именно, что ОБРАБАТЫВАЮТСЯ, а не ОТБИВАЮТСЯ в забое.
Цитата:
не поддаются твердосплавным и стальным резцам
Без комментариев.
Прошу уважаемого Salter-а, как специалиста, прокомментировать:
Цитата:
"распиловка" базальтовых блоков не является для горняков и строителей никакой новостью
1. Как получены значения мощности оборудования (единицы киловатт)?
2. Какой будет расход:
- режущего инструмента;
- запасных частей (трансмиссия);
- смазочного материала;
- элемента, охлаждающего режущую часть (просьба учесть условия вакуума).
Последнее представляется наиболее сложным вопросом.
Интерес далеко не праздный, просто я наблюдаю явные недоработки метода и имею стремление предвосхитить возможные сложности, поэтому первым моим вопросом и было: ЧЕМ собираемся вести проходку?
ИМХО, БВР эффективнее...
PS. Прошу также не пропустить предыдущий мой пост по поводу этапов освоения Луны.
Для верующих в малую мощность необходимого оборудования могу привести простой пример: возьмите обычную дрель мощностью 1 кВт и попробуйте посверлить, скажем, бетон или кирпич (f=5-8 при их отличном качестве). Или кусок гранита (f=10), если найдёте.
Можете также с "болгаркой" поэкспериментировать. Просто интересно, какой мощности вы захотите "болгарку" и через сколько миллиметров пропиловки гранита придётся менять диск.
Для верующих в малую мощность необходимого оборудования могу привести простой пример: возьмите обычную дрель мощностью 1 кВт и попробуйте посверлить, скажем, бетон или кирпич (f=5-8 при их отличном качестве).
Моя дрель 650 Вт в ударном режиме сверлит сверлом с победитовым сверлом бетон как масло, секунды. Когда-то пришлось просверлить отверстие в той же стене обыкновенной дрелью без режима сверлом с победитовым наконечником. Мучался часа два.
Моя дрель 650 Вт в ударном режиме сверлит сверлом с победитовым сверлом бетон как масло, секунды.
Повезло вам с бетоном, "качественный" попался
Если жива тяга к эксперименту и сверло не жалко, можно всё же и гранит попробовать ))).
Ещё один из планов лунной программы мне не нравится: создание солнечных электростанций.
Итак, какие я вижу проблемы...
Во-первых (и в главных) ночь на Луне длится добрых две недели, в связи с чем потребуется батарея аккумуляторов, способная в течении более 350 часов выдавать мощности в сотни киловатт. Массу такой батареи представить, думаю, несложно.
Во-вторых, при современном КПД солнечной батареи для получения 1 кВт мощности требуется площадь порядка 10 м2 (учитываем также одновременную зарядку аккумуляторов) при массе порядка 100 кг. То есть при тех же мощностях в сотни киловатт площади поверхности батарей будут измеряться уже в гектарах, а масса - в десятках тонн.
Исходя из этого, гораздо более эффективным представляется использование атомных реакторов малой мощности.
Исходя из этого, гораздо более эффективным представляется использование атомных реакторов малой мощности.
Вот говорят, что при аварии ракеты будет гигантское заражение. Люди не понимают, что лепечут. Реактор-то можно отправлять без ядерного топлива.
А топливо к нему в другой ракете в капсуле, которой не страшны никакие аварии. Ведь топлива понадобится считанные килограммы.
Исходя из этого, гораздо более эффективным представляется использование атомных реакторов малой мощности.
Вот говорят, что при аварии ракеты будет гигантское заражение. Люди не понимают, что лепечут. Реактор-то можно отправлять без ядерного топлива.
А топливо к нему в другой ракете в капсуле, которой не страшны никакие аварии. Ведь топлива понадобится считанные килограммы.
Ы?
Какой в этом смысл? Зачем в другой ракете? Сделать себе гемморою побольше?
Проще обеспечить сохранность АЗ в случае аварии (именно так и делают в РИТЭГах).
Другими словами, потратить часть полезной нагрузки на систему обеспечения безопасности реактора на случай аварии. Но тут есть одно но - эта система должна работать на ВСЕХ участках траектории полета. Надо также предусмотреть дублирующие системы возврата и мягкой посадки реакторного блока на Землю, в случае аварии РН на участе полета к Луне или Лунной орбите. Либо разрабатывать заранее план ликвидации последствий возможных аварий, например держать на готове отдельный буксир, способный снять реактор с орбиты, если случится авария РН.
Подход в общем верный, но есть два "но":
1) Система безопасности реактора может отнять весьма существенную часть полезной нагрузки - это ведет к удорожению доставки.
2) Есть иной подход - послать на Луну автоматический завод по производству солнечных батарей, использующий местные материалы. Если его реализовать, то одна доставка даст нам несколько кв.км батарей (зависит от ресурса завода и запаса доп.материалов, добыча которых на Луне пока представляет сложность).
Вообще мне идея с автоматическими заводами пока больше всего нравится. Идеальный вариант - это завод "все в одном". И тебе добыча воды/кислорода/водорода для разных нужд, и алюминий/железо для конструкций, и полупроводниковый кремний для солнечных батарей...
Верх мечтаний - ползет себе завод по поверхности а за ним остается цепочка солнечных батарей, аккуратно уложенных на утрамбованный грунт, объединенных проводами в цепь. Все это на металлических рамах из тут же добытых металлов. Сбоку складываются новые баки с водородом/кислородом/водой, а во встроенную канистру закачивается гелий-3
Вообще мне идея с автоматическими заводами пока больше всего нравится. Идеальный вариант - это завод "все в одном". И тебе добыча воды/кислорода/водорода для разных нужд, и алюминий/железо для конструкций, и полупроводниковый кремний для солнечных батарей...
Верх мечтаний - ползет себе завод по поверхности а за ним остается цепочка солнечных батарей, аккуратно уложенных на утрамбованный грунт, объединенных проводами в цепь. Все это на металлических рамах из тут же добытых металлов. Сбоку складываются новые баки с водородом/кислородом/водой, а во встроенную канистру закачивается гелий-3
Kuasar
Как это мы фон Неймана не вспомнили?
Предлагаю вернуться к технологиям, имеющимся в наличии, т.к. речь о том, что будет всего-навсего через 8-9 лет (согласно действующей программе освоения Луны).
Я ведь не стал говорить о термоядерном синтезе на основе имеющихся на Луне немерянных запасов Не-3
Т.е. мы должны вести речь об освоении Луны на основании технологий, имеющихся СЕГОДНЯ, причём с максимальными экономическими перспективами.
Именно поэтому я говорю об абсурдности первого этапа в виде горных работ и о экономической нецелесообразности возведения гектаров солнечных батарей.
Максимально просто: надувные модули плюс реактор - тонны две суммарным весом.
Мощности реактора, кстати, хватит на переработку реголита в кислород+водород+Не-3. А больше нам ничего и не надо, в сущности.
Система безопасности доставки реактора будет отличаться от систем безопасности экипажа только тем, что не будут предусмотрены системы жизнеобеспечения и возврата на Землю, а скорее наоборот - дополнительный движок для ухода с орбиты Земли, желательно - за пределы эклиптики (а там - хоть трава не расти).
ОСНОВНОЙ ТЕЗИС: Мы должны найти и рассмотреть схему, позволяющую организовать базу на Луне максимально быстро и максимально дёшево!!!
Моё предложение, надеюсь, понятно.
Прежде чем продолжить отвечать по порядку на важные высказывания уважаемого Воо, есть смысл показать недостатки в его взглядах на варианты пилотируемого освоения Луны.
Здесь я не буду спорить с его весьма расплывчатым по трактовке основным тезисом, аналогичным крылатой фразе: "Экономика должна быть экономной".
Boo писал(а):
ОСНОВНОЙ ТЕЗИС: Мы должны найти и рассмотреть схему, позволяющую организовать базу на Луне максимально быстро и максимально дёшево!!!
Моё предложение, надеюсь, понятно.
Максимально быстрое и максимально дешевое строительство ЛБ в голове уважаемого Воо - это "надувные модульные базы" и критикуемые им "поля солнечных батарей", которые он же предлагает заменить "атомными реакторами малой мощности".
Достоинства и недостатки надувных модулей здесь, на форуме Kuasara, обсуждались уже много раз. Для всех уже, кроме уважаемого Воо ясно, что надувные модули не защищают человека от Солнечного ветра и Космического излучения. Поэтому нет смысла называть Лунной базой сооружение, где человеку находиться более двух недель опасно для здоровья и самой жизни. Но на это обстоятельство уважаемому Воо полное "наплевать", т.к. он намерен с такими "надувательствами" осуществлять "Открытые горные работы (сбор Не-3, минералов).".
А как же иначе? Ведь это же будет "максимально быстро и максимально дёшево" прилетать каждый раз на Луну астронавтам, быстренько "собирать" Гелий-3 и минералы и быстренько улепетывать обратно с чувством исполненного долга.
Boo писал(а):
Я всего лишь говорю о том, что горнопроходческий вариант лунной базы - гораздо более дорогое, трудоемкое и длительное дело по сравнению со строительством модульной базы, например, из надувных модулей (которые УЖЕ проходят испытания на орбите).
Горные работы указанного типа могут быть даже не вторым, а лишь третьим этапом промышленного освоения Луны!
1-й этап: Надувные модульные базы + поля солнечных батарей.
2-й этап: Открытые горные работы (сбор Не-3, минералов).
3-й этап: Закрытые горные работы (проходка штолен, шахт т т.д.).
Замечательно!
А может быть все же будет дешевле привозить на Луну экипаж из двух-трех человек один раз в год для смены вахты? Может быть будем, все таки, называть такое сооружение Лунной базой, которая функционирует с людьми на Луне максимально автономно с использованием ресурсов самой Луны в максимальной степени?
К сожалению, космонавтика до сих пор не определилась с термином "Лунная база". До сих пор большинство специалистов космонавтики полагают, что Лунная база может каким-то фантастическим способом функционировать без ресурсов недр Луны, по аналогии с МКСом, пилотируемой за счет всего того, что доставляется с Земли.
Что же происходит? Почему люди не будучи профессиональными горняками-технологами берутся спорить с ними и доказывать им, что "горняцкий" вариант строительства Лунной базы - это "наиболее дорогое, трудоемкое и длительное дело"?
Неужели так сложно понять, что нет и не может быть речи о Лунной базе, если она функционирует без использования тех ресурсов, которые добываются в недрах Луны ею же самой. Неужели так трудно понять, что, поскольку Лунная база функционирует с использованием ресурсов недр Луны (прежде всего воды и кислорода, а также возможность расширения жизненного пространства в недрах), следовательно, она сама эти ресурсы и добывает и перерабатывает, а следовательно, такая Лунная база есть не что иное, как Лунное горно-добывающее и горно-перерабатывающее предприятие, где в развитии горных работ, в создании подземных помещений доминирует мнение профессиональных горняков-технологов, опирающихся в своей деятельности на профессиональных электриков, механиков, геодезистов (маркшейдеров), геологов, химиков, физиков (для анализов) и прочей обслуги, включая космических транспортников, т.е. собственно летчиков-космонавтов.
Понятно мне, что Лунным Горно-добывающим предприятием вместо горняка-технолога желает поуправлять подземный геодезист или геолог или энергетик-атомщик или начальник лагеря или кто-либо из летчиков-космонавтов, но такое случается только на "безрыбьи". Но к временам Лаврентия Берии, "главного создателя ракетной и атомной техники", нам не зачем возвращаться.
Пора всем понять, что период геолого-изыскательных работ на поверхности Луны закончился после полетов экспедиций "Апполон" и станции "Луна-24". Грунт Луны и Лунные камни изучены уже очень дорогой ценой. Это изучение дало главные выводы:
- что поверхностные лунные породы являются весьма древними и они аналогичны метеоритному материалу;
- что поверхностные породы не могут служить в качестве необходимых жизненных ресурсов для функционирования Лунной базы на ее первоначальном этапе, так как извлечение воды и кислорода из Лунного грунта потребует не только развитой и дорогостоящей индустриальной основы, а прежде всего весьма больших затрат на Лунные научные разработки такой индустриальной основы.
- что следующим этапом освоения Луны должна стать только прокладка пути к ресурсам недр Луны вместе с их разведкой, тем более, что сама по себе проходка Лунной штольни, становится не только такой "прокладкой пути", но главным элементом первоначального строительства Лунной базы.
(см. продолжение)
А теперь я буду, все таки, отвечать по порядку на прежние важные высказывания и вопросы уважаемого Воо.
Boo писал(а):
ruata matsu писал(а):
Нормативный расход ВВ (стандартный 62% динамит) - на 1м3 прочных гранитов - 1,5кг, а не 0,5... (занизили в 3 раза)
Занизили в 6 раз, если не в 10, т.к. речь о базальтах. Т.е. уже 5 тонн/100м минимум.
Не буду спорить, т.к. в Вашей голове, уважаемый Воо,:
-сидят представления об одном типе ВВ, а в моей голове - о другом;
- сидят представления о базальтах неслыханной крепости, а в моей голове - о крепости (твердости) на много ниже корунда.
Расход ВВ зависит от его типа, от физических свойств горных пород, от наличия обнаженной поверхности для работы взрыва и ряда других параметров конкретного Паспорта БВР. Доставленные американскими астронавтами камни, особенно те, которые геолог Шмитт скалывал геологическим молотком от скальных Лунных пород, многое наверняка сказали Америке о своих физико-механических свойствах. Но я сужу о их пористости и хрупкости и полагаю их крепость от 4 до 7 по шкале Мооса. Уверен, что все они хорошо режутся пополам абразивным алмазным диском.
Время покажет, ошибаюсь тут я или нет. Просил бы всех спецов опровергать мои утверждения конкретными ссылками на факты.
Но даже если допустить, что если в затраты на проходку 100 метров Лунной штольни войдет транспортировка на Луну пяти тонн ВВ, то это будет оправдано экономически и тем более технически осуществимо.
Далее, перехожу к вопросу о сечении Лунной штольни.
Boo писал(а):
А, сечение в проходке 10 м2, которое обернётся сечением в свету в лучшем случае как 8 м2 ??
По меркам (и терминологии) горных выработок в недрах Земли понятие «сечение в свету» означает вычет площади сечения крепи по ее выступам (вместе с дренажными канавами, коммуникациями электроснабжения, снабжения сжатого воздуха и прочими) из полного сечения выработки, чтобы отстроить зазоры и габариты для транспорта, прохода людей и движения воздуха.
В Лунной штольне, особенно на первичном участке ее сопряжения с вакуумной Лунной поверхностью «сечением в свету» следует считать площадь люкового прохода примерно высотой 2 метра и шириной 1,5 метра, т.е. всего не более 3-х м2.
Объясняю, почему мною предлагается первые 100 метров Лунной штольни оформлять именно круглым сечением, а не каким-либо иным?
Здесь, конечно, дело не в горном давлении, а в устремлении к минимальному периметру сечения выработки от которого в значительной мере будут зависеть затраты на сокращение и ликвидацию утечек воздуха из штольни в вакуумную поверхность Луны на весь последующий период эксплуатации этой горной выработки в качестве важного элемента всей Лунной базы. Нельзя исключать, что эксплуатация такой Первой Лунной базы в недрах Луны будет продолжаться не менее 100 лет, поэтому эксплуатационные затраты на сокращение и ликвидацию утечек воздуха будут важным фактором (показателем) экономической эффективности использования ЛБ.
Поэтому полная площадь сечения Лунной штольни 10 м2 означает ее диаметр 3,6 м.
Такой диаметр позволит собрать из тюбинговых секторов обечайку Переходного модуля (для прохода из Лунника в забой штольни) диаметром 3,0 м, что будет соответствовать площади сечения такой обечайки (трубы) 7,1 м2.
Не нужно много ума, чтобы понять всю целесообразность начать строительство Лунной базы в недрах с ширины прохода 3 м и его высоты 3м с общим сечением 7 м2, а закончить такое строительство путем проходки из недр на поверхность Луны 2-й Лунной штольни сечением уже 20 м2, заранее оснащенной доброкачественными шлюзовыми люками для будущего проезда самоходной техники, т.е. как изначально здесь предлагалось мною, то такому техническому решению вряд ли можно противопоставить, что-либо лучшее.
На Схеме такой Лунной базы 2-я Лунная штольня со шлюзовым механизированным выездом хорошо видна. Сразу начинать строительство Лунной Базы с проходки такой штольни я считаю не целесообразным по многим причинам. Ее выгоднее вести проходку из уже известных физических свойств недр с заблаговременным монтажем шлюзовых люков для механизированного выезда на поверхность, не связанного с необходимостью выдачи на гора горных пород в отвал.
(см. продолжение)
Вы представляете себе это? Примерно 2.7х3 метра... Т.е. не туннель, а узенький, низенький коридорчик! Какое же это "промышленное освоение"... Конвейер приткнуть некуда, техника не развернётся...
Сечение в проходке надо поднимать минимум до 20 м2, а это уже будет 10 тонн/100 м погонных, т.е. как раз те вагонные нормы, о которых я и говорил.
О полноценном "промышленном освоении" Луны, уважаемый Воо, давайте будем говорить, предполагая, что строительство Лунной базы завершено, т.е. предполагая начало функционирования механизированного шлюзового выезда из недр на поверхность Луны по Второй Лунной штольне.
На строительство такой ЛБ силами сменяемых один раз в год вахт, численностью в 2-3 человека уйдет примерно 10 лет.
Boo писал(а):
Помимо всего прочего абсолютно не учитывается расход зубков и запчастей, расход того же смазочного материала, расход охладителя режущей части, обеспечение буровых установок энергией (полагаю, всё же электрической, но это тоже сотни киловатт).
Что стоит за Вашими словами, уважаемый Воо, "абсолютно не учитывается"? Вы же сами писали, что не прочли пока всей темы "Лунная база", и следовательно, не ознакомились пока с достаточно подробным описанием той горной техники, которая применялась американцами на Луне. Почитайте сначала об этом в моих постах от 25.06.2005г.
Например, вот эту фразу, цитирую:
Цитата:
Для бурения скважин диаметром 25 мм на глубину 3 м применялся ручной электрический колонковый бур. Рабочий орган бура мог одновременно вращаться, совершая 300 оборотов в минуту, и наносить удары по забою скважины (2270 ударов в минуту). Коронки бура были изготовлены из карбида вольфрама и могли работать без системы охлаждения и при наличии слоя буровой муки в забое. Мощность электродвигателя бура 0,5 л.с. Питание постоянным током обеспечивалось серебряно-цинковой батареей напряжением 24 В, рассчитанной на 40 мин. непрерывной работы бура. При бурении возникал реактивный вращательный момент в 2,5 кГм, который должен был быть воспринят астронавтом. Вес бура на Луне составлял 1,96 кГ, и для повышения эффективности бурения астронавт должен был налегать на него своей тяжестью.
И заметьте, уважаемый Воо, что речь здесь идет не о "зубках", а о коронках. А Вам следовало бы зубки отличать от коронок, раз уж Вы назвались тут горным инженером. Не помешало бы Вам, также, обратить тут внимание на мощность американского электродвигателя бура ударно-вращательного действия, которая соответствует 0,37 кВт и за одним - прислушаться к замечанию уважаемого zenixta по поводу разницы между просто вращательным и ударно-вращательным действием бурового двигателя.
Приведенных сведений вполне, как я считаю, достаточно для современного горного машиностроения, чтобы спроектировать навесной электробур с гидравлической подачей на забой в виде манипулятора, устанавливаемый на переносную треногу, прикрепляемую короткими анкерами к почве.
Отсюда "Схема проходки Лунной штольни с бурением 3-хметровых шпуров в забое" будет выглядеть совершенно аналогичной Схеме с пилением блоков (см. Рис.).
Для работы гидравлики манипулятора вполне будет достаточно электродвигателя мощностью до 0,5 кВт. Так что спроектировать специальную Лунную горно-проходческую технику для крепких пород на первоначальный период проходки Лунной штольни с суммарной мощностью 1,5-2,0 кВт вполне достижимо и нечего здесь пугать космонавтику дикими "сотнями киловатт", уважаемый Воо. Изучите сначала Лунную горную технику экспедиций "Апполон" (это всех касается, кто пытается увидеть разницу между тачкой и ручной тележкой, используемой аморами).
Я отчетливо представляю себе всех тех мудрецов, кто надрывается от смеха, впервые (за 30 с лишним лет) узнавших о том, как американцы с ручными тележками летали на Луну в конце 60-х годов. "Ну и ту-у-пы-ы-е же эти американцы. Взялись летать на Луну с ручными тележками".
Предпочитаю быть таким же "тупым", как эти американцы, чем быть технически дебильным русским, не понимающем до сих пор необходимости в скорейшей разработке Лунной горной техники.
Так вот, такую Схему с проходкой Лунной штольни с применением БВР я не рисовал до сих пор по очень простой причине. Такая проходка требует специального устройства для гашения взрывной ударной волны с целью существенного снижения ее механического воздействия камней на Люковой проход. Конкретную свою конструкцию такого гасящего устройства я здесь обнародовать не буду, т.к. она требует испытания на научном уровне и патентования.
(сь. продолжение)
Когда уважаемый Воо писал здесь о расходе "охладителя режущей части", скорее всего он имел, наверно, ввиду проходку штольни путем пиления блоков алмазными пилами.
Так вот, здесь охладитель для пилы, конечно, понадобится. Но, что он собой должен представлять? Конечно, это должна быть вода, как наиболее теплоемкое вещество. Но для начального этапа нужно такое вещество, где температура испарения воды была бы не ниже 500 градусов, тогда 1 грамм воды заберет в 10 раз больше количества тепла, прежде чем испариться. Такое вещество, содержащего в своей структуре внутрикристаллическую воду, придется доставлять на Луну в качестве охладителя для алмазных пил. О каких веществах идет речь говорить здесь не буду.
При очередном цикле выпиливания блоков в замкнутом призабойном пространстве будет нарастать влажность и температура воздуха (см. Рис. "Схема охлаждения пилы").
На этом рисунке схематично показано, как охладитель плавится, смазывая поверхность металлической пилы, и только после этого уже идет процесс испарения внутрикристаллической воды с отбором температуры. Устройство охлаждения на рисунке показано схематично в предельно упрощенном виде. Натуральном виде оно на много сложнее, равно как конструкция абразивного вещества на много сложнее показанного.
Прокачивая увлажненный испарениями воздух призабойного пространства через холодильник на Луннике будут пополняться запасы воды Лунной станции.
Грамотный человек сразу поймет здесь, что в призабойное пространство при выпиливании блоков будет испаряться вода не только из охладителя (контактирующего с раскаленным гладким металлом пилы), но и из той горной породы, которую пила пилит, измельчает, нагревая муку этой породы.
Понятно, что по мере проходки штольни, когда влажность горных пород будет нарастать вплоть до прямых водопроявлений, потребность в доставке охладителя для пил в виде внутрикристаллической воды будет соответственно снижаться до тех пор, пока не произойдет полное накопление необходимого количества оборотной воды для Лунных горнопроходческих работ. Таким образом, уже через год проходки Лунной штольни отпадет необходимость в поставке воды на Лунную станцию. Ее функционирование дальнейшее перейдет уже полностью на водные ресурсы недр Луны, а с тем отпадет необходимость в доставке кислорода с Земли, если на станции пойдет процесс разложения воды на кислород и водород.
Что же касается потребного количества пил с алмазным абразивом, то расчет надо будет делать не пил, а материалов для приготовления самого алмазного абразива для его нанесения на пилы, вместо истираемого абразива при пилении, прямо там, на Лунной станции.
На 100 метров проходки Лунной штольни путем пиления блоков, материалов для приготовления алмазного абразива понадобится никак не более 100 кг.
Так что количество пил будет определяться исключительно его ассортиментом из предположения встречи разнообразия физ-мехсвойств горных пород, т.е. не более 2-х десятков.
Общий вес (по массе) запчастей для забойного оборудования вряд ли будет превышать суммарную массу этого оборудования.
Точные расчеты потребной оснастки горнопроходческой техники не составит труда сделать после того, как будут выполнены на Земле разработка и испытание такой техники. Сейчас расчеты можно делать только ориентировочно и то, с привлечением целого отряда специалистов конкретной заинтересованной организацией.
На следующие высказывания уважаемого Воо я отвечу чуть позже.
Вы не можете начинать темы Вы не можете отвечать на сообщения Вы не можете редактировать свои сообщения Вы не можете удалять свои сообщения Вы не можете голосовать в опросах
FAQ
Поиск
Пользователи
Группы
Регистрация
Профиль
Войти и проверить личные сообщения
Вход
)
