Ротор, кроме вращательного и радиального движения (невозмущенное движение), совершает в этом случае сложные продольно-поперечные колебания (возмущенное движение). Гашению колебаний способствует возрастающее натяжение ротора и оболочки при их расширении, сопротивление атмосферы, а после сброса оболочки — разделение ротора ка фрагменты и действие диссипативных сил. Возникает проблема создания системы, обеспечивающей без подвода энергии извне бесконтактное взаимодействие ротора и оболочки при их пространственных колебаниях.
Более проста задача, когда имеются только вертикальные искривления трассы; тогда поперечные колебания системы совершаются также в плоскости экватора и ротора, и бесконтактное взаимодействие обеспечивается системой левитации на этапе разгона.
Участки е вертикальным искривлением, где подъемная сила ротора больше, чем на линии экватора, можно использовать для подъема в космос негабаритных грузов, подвешенных на оболочке: пассажирских модулей, отдельных блоков, агрегатов, установок для космической индустрии и энергетики, научного оборудования.
Особо опасны в период разгона ротора сейсмические воздействия, которые могут привести к искривлениям и изломам эстакады, поэтому большое значение приобретает разработка конструкции эстакады с высокой степенью сейсмостойкости. Для предотвращения совпадения во времени процесса разгона ротора ОТС с сейсмической активностью Земли в районах, прилегающих к трассе, важную роль будут играть надежные методы прогнозирования землетрясений.
Силовые и энергетические характеристики ТЛС для ОТС со сверхпроводящей обмоткой возбуждения при изменении скорости ротора до значений F0 > V\, погонной массе 100 кг/м, размером поперечного сечения 0,3 м и потребляемой мощностью 10 кВт/м, вычисленные в [III] приводит к выводу о возможности такого технического решения. Однако реальностью оно может стать только при условии создания сверхпроводников, которые по электрофизическим, весовым и стоимостным показателям находились бы на уровне современных низко-температурных сверхпроводников.
Но и в этом случае возникают многие проблемы реализации ТЛС: повышение КПД двигателя, надежность и устойчивость энергообеспечения ОТС при разгоне его ротора, устойчивость инфраструктуры си-
стемы по отношению к стихийным факторам, экологически безопасное возвращение частей ТЛС для создания в космосе энергетических и
транспортных структур и т.д.
Работы по проблемам проекта ОТС актуальны и с земной точки зрения* В процессе технической реализации идеи бесконтактного подвеса и тяги ротора, помимо достижения основной цели —создания средства безракетного освоения космоса — могут быть получены принципиально новые, высокоэкономичные, экологически чистые технологии, поднимающие на качественно новый уровень энергетику и высокоскоростной наземный транспорт*
Проблемы, связанные с движением ротора ОТС на этапах разгона и подъема вместе с оболочкой в атмосфере, не являются простыми. Основные трудности заключаются в выявлении возможных возмущающих воздействий, их тщательной классификации, изучению их источников и природы, определению степени воздействия на движение ротора и мер борьбы с ними.
Глава 5
ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО РАЗОГРЕВА РОТОРА ОТС ПРИ ОТСУТСТВИИ ЗАЩИТНОЙ ОБОЛОЧКИ
До сих пор рассматривался случай, когда на этапах разгона и подъема в плотных слоях атмосферы ротор находился в вакууме внутри защитной оболочки, которая представляет собой сложное инжейёр-ное сооружение, обеспечивающее:
— надежную герметичность внутреннего пространства оболочки при условии ее постоянного деформирования — удлинения, изгибов, кручения;
— высокую прочность при минимальной массе;
— бесконтактность ротора по отношению к внутренней поверхности оболочки и установленным на ней элементам магнитного подвеса;
— размещение компактных систем энергоснабжения и управления.
Сложность комплексного решения всех этих проблем заставляет искать другой вариант проекта ОТС, когда подъем ротора с поверхности планеты через плотные слои атмосферы осуществляется без защитной оболочки. При этом, однако, возникают новые проблемы, одна из которых — аэродинамический разогрев ротора, движущегося в атмосфере со скоростью около 10 км/с.