ALLGO，充气月球起重机（IMC），16 42英寸充气管

充气式月球起重机（IMC），可提升最大直径（8米）的最高负载（11000kg）。负载下有2米的顶部空间！结构合理，所有力都经过计算和说明！这是我的设计，它可以装在美国宇航局设计的最小的登月舱中：8.4米长的美国。该舱还装有两个大容器、一个电池和一个容量为9383升的气罐。如果储气罐压力为250巴，则会降至2.345毫升或2873千克空气。所有的充气设备只需要714061升（或0.71ML）就可以完全充气，这样起重机就有了额外的空气。我运行了一个程序（PressarAnalysis），该程序用于凯文·肯普顿评论中提到的“带有充气织物拱形支撑屋顶和刚性墙的自立避难所的可行性”文件。计算表明，一个22米宽的42英寸充气拱，用100毫米宽10毫米高的带子加固，可以承受月球上11公吨重量的0.8倍。因此，在月球上提升11公吨的重量可以用两个拱门来完成，但这将是一个静态的情况。当它移动时，各种动力也会作用在充气装置上。我最好尽可能多地装满货物，因为当把东西抬上太空需要花费这么多的时候，浪费空间真是一大耻辱，尤其是当我不得不去月球的时候。总共有16根梁。这应该会保持下去。8300 lb/in用作程序计算中的织物强度。此外，本链接中提到的8米直径：https://www.herox.com/LunarDelivery ，是我想设计的东西。所以使用所有的货物空间（在地板上）并不是一个坏主意。拱门是用缆绳绑着的，所以不会有任何力量试图把拱门向外推。在使用拱门时，这是一个很大的问题，所以我认为我的设计非常坚固。车轮两侧有两个系杆拱，这样车轮就不会向内或向外拉动。确保起重机保持在其基座上。拱门中间有一个带有起重机的平台。拱门通过舱壁和U形夹连接到手推车和平台。”《可居住软物品充气设计、分析、测试和潜在空间应用回顾》，第8页。“起重机可通过轨道上的手推车向两侧移动1.8米。3.6米总移动量。它基于塔式起重机。所以它应该有足够的提升能力。起重机位于IMC的顶部，而不是底部，因此不必在结构上施加两倍的荷载。一个荷载，一个荷载，一个荷载，一个拉力，使结构承受两倍的荷载。这就是为什么塔式起重机的起重机在顶部，而不是在起重机的底部。通信在GHz范围内，我看到NASA使用了3.380GHz、7.185GHz、14.295GHz、21.395GHz和28.65GHz。由于波长如此之小，使得使用偶极子作为天线变得越来越小，这就是为什么在IMC的每个角落都有一个天线阵列的原因。我还在IMC的顶部添加了一个碟形天线。据计算，在1.5英尺的情况下，电流放大率为22.75dBi，波束角为12.09度3分贝。”ARRL卫星天线手册，第10-18页”。我的灵感来自于第一艘月球着陆器和月球车的碟形天线。圆盘越大，光束角度越小。因此，如果在月球上设立一个空间站，一个碟形阵列可能是一个值得寻找的东西。充气气囊是聚氨酯涂层的尼龙纤维。“可居住软物品充气设计、分析、测试和潜在空间应用回顾，第8页”。外层为Vectran，涂有聚氨酯（与文献中提到的不同）。据信，月球尘埃可导致纤维之间的磨损，并可导致Vectran膜失效，或导致膀胱泄漏。充气构件保持在49psi（所提供文献中提到的25%极限抗拉强度）。约束层为MMOD层。车轮处于展开和未展开状态，可节省货物空间，并为IMCs起重机提供额外高度。移动元件由套筒保护。人们相信，如果你能在月球上有一个充气起重机，你就可以在悬挂装置周围有一个套筒。并没有其他好的悬架选择，可以与25厘米的轿跑车，但仍然能够举起重物。尽管描述中说液压系统是一个no。共有12对车轮，总共24个车轮。IMC顶部有太阳能电池板，IMC侧面有可展开太阳能电池板织物太阳能电池板。在未部署状态下，它们卷起在IMC顶部，在部署状态下，它们通过手推车上的卷轴进入位置（是的，一些名称在零件上使用错误，但IMC在那里）。每辆车的底部都有一扇带翼的门，用于连接IMC和外部电池。手推车为充气拱门提供额外的电池和压缩空气。起重机和手推车的顶部有whipple护罩作为MMOD保护层，以保护它们免受高速碎片的伤害。充气构件折叠成两层，卷起时就像一个扁平的糖果卷。”可展开空间结构用充气吊杆包装和刚性化综述，第4页”。手推车下面有一个可以打开的舱口，用于固定电池接头。电缆被放置在为它们设计的吊桶中，因此它们可以在发射过程中展开，而不会缠绕在一起，也不会被扔到整个太空舱上。重量，嗯，我不能说太多关于结构其余部分的重量，因为这些部分的设计不是为了它们需要处理的力。但是充气式的重量在168到335磅之间（558.43平方英尺的表面积）。所以总共有134到268立方英尺充气材料的表面积约为每平方英尺0.3至0.6磅，当紧密包装用于运输时，密度约为每立方英尺20磅。”）。手推车每侧剩余489.34立方英尺，应留有足够的空间容纳4 x 16.75（每充气包装的立方英尺）=每侧67立方英尺。因此，这些货物应能容纳3657立方英尺的空间，以便在胶囊锥中备用。因此，如果发射器的重量允许的话，这应该为额外的属性留出一些空间。一些计算（对于所有计算，请参见图片，整个起重机已通过数学静态检查）。它将保持不变）：假设起重机上的负载为11000kg，起重机和屋顶的重量为2000kg((11000+2000）*1.62）=21060牛顿，21060/8=2632.5N。从起重机顶部看到8个对称件。2418.35/2907.89=0.8317. 从顶部看，从内部和外部支腿到起重机中间的距离。对于内支腿，2632.5*（1/（1+0.8317））=1437.23N。对于外支腿，2632.5*（1/（1+0.8317））=1195.27N。1195.27+1437.23=2632.5N（因此应足以证明其荷载正确分配给了支腿）。对于内拱和外拱，地面荷载的重量分别为1437.23*9.81=146.51kg和1195.27*9.81=121.84kg。因此，如果仅在地球上进行试验，则载荷为（146.51+121.84）*8=2146.8kg。当在月球上装载13吨时，起重机移动1.8米引起不对称荷载的拱可能承受的最重荷载为2646.45N，即地球上的269.77kg。车轮上的最大作用力（由于起重机偏离中心位置）为3807.34N。当起重机具有不对称负载时，IMCs制动器需要打开，否则它将开始向负载方向移动。如果与负载制动器相反的制动器，负载将施加到这些拱上，如果它们都制动，负载将在拱上分配，如果负载一侧制动，则该侧的拱将承载额外负载。在制作外层时应考虑一些因素，而不对称荷载可能会给拱的侧面带来额外的应变。这可以通过在vectran织物中加入一些额外的重型电线来实现。总之，我相信IMC（充气式月球起重机）是这个问题的最佳答案：美国宇航局如何将最大的起重机尽可能装在最小的美国宇航局月球舱中。另外：当不使用它的大型太阳能电池板时，可以产生大量的电能。电池容量大，可确保在需要充电前长时间使用。该钻机也可用于未来的大型采矿作业！我添加了一些灵感图片，这些图片真的帮助我设计了这个IMC龙门起重机。最终装配和有效载荷装配的设计上传到IGES中（其步骤现在已经完成，但似乎确实可行）。如果对我的设计有任何疑问，请发送电子邮件！您好，英国石油公司。如果人们需要，我可以提供所有的零件和组件。请留下评论！我喜欢批评！STEP文件显示了一幅非常清晰的画面。我可以说我为这个设计感到骄傲！这东西能举起好几吨