Циклонный город
Источник: velikotvorwik
Источник: lion-rat
В продолжение размышлений о Городе будущего.
Желание снабдить описание города вокруг циклона хотя бы мало-мальски наглядной иллюстрацией вынудило засесть за 3D-редактор. Пришлось вспоминать, а ещё больше - выяснять с помощью мануала и метода тыка, что и как делать в программе. Параллельно шёл поиск решения самой больной проблемы - как возвести дамбу. Идея отливок из лавы вызвала воспоминания о столбчатом базальте, а от него уже протянулась цепочка к идее сборки плавающих городов из стандартных шестиугольных модулей сравнительно небольшого размера, которые массово строятся на берегу и затем буксируются к месту сборки (продвигали конторы "Sea Structures Inc.", "Atlantis Project").
Наглядно это показано на видео:
В полном соответствии с идеей, что сегодня под словами о прогрессе частенько скрывается махровый консерватизм, замечательные шестиугольные модули используются всего лишь для того, чтобы возвести в океане в общем-то обычный город, со всеми его недостатками. Впрочем, этим вообще страдают проекты городов будущего, которые можно узреть на том же Youtube.
Всякие продвинутые технические решения в них используются только для того, чтобы возвести в океане или в небесах всего лишь сад, курорт или убежище для повёрнутых на экологии.
Это последнее, кстати, особенно забавно: в достоинства проекта записывают "нулевой сброс" отходов в океан, хотя океанская живность особенно активно развивается именно благодаря веществам, сносимым с берегов в море. Электроэнергетика тоже исключительно "зелёная" - то есть, замечательная лишь своим щадащим воздействием на окружающую среду, но при этом не предоставляет человечеству возможность выйти на совершенно новый уровень потребления электроэнергии, утолив голод в ней на много лет вперёд. О производстве же и вовсе обычно в проекте если где-то и упоминается, то мельком - на эту особенность современных проектов городов будущего как-то обратил внимание anlazz. Оно если и есть, то где-то там, далеко, чтобы не портить идиллическую картину курорта в тропиках.
Однако идея о сборке больших конструкций в океане из плоских плавающих модулей представляется стоящей. Из них (не обязательно шестиугольников), пожалуй, можно собрать плавающую дамбу. Сначала строится одно плавающее кольцо. Затем оно с помощью балластных цистерн притапливается, и над ним строится второе. Затем и оно притапливается, опускаясь на первое, и сверху строится третье. Так, слой за слоем, этаж за этажом, вырастает вся дамба длиной 320 километров и высотой 2 километра. Сами базальтовые блоки внутри пустотелые, в их стенках сделаны стыковочные узлы, с помощью которых объёмы и коммуникации отдельных модулей объединяются в единое целое. Когда вся конструкция построена и вода из ядра урагана откачана, вес модулей и давление со стороны океана плотно сдавливает их друг с другом, герметизируя стыки между ними. Так действует батопорт - плавучий гидротехнический затвор, с помощью которого запирается сухой док.
Итак, возможное решение было найдено, и редактор был хоть немного, но освоен. Правда, количество объектов для просчёта компьютером получалось таким большим, что я оставил пока что попытки изобразить город целиком - показана только часть той конструкции, которая вращается под зонтиком циклона средней силы - плоский "бублик" с внутренним радиусом 50 километров, с внешним - в 330 километров, высотой в 3 километра. Ещё один "бублик" с теми же размерами вращается над зонтиком циклона в стратосфере, и по той же причине от него также показана лишь маленькая часть. Пропорции, по возможности, сохранены - размеры областей циклона, глубина океана, толщина коры, высота вулкана и.т.п. Предполагается, что город расположен в северном полушарии планеты. Поэтому циклон и сам город вращаются против часовой стрелки (от зрителя), а плавающая дамба - по часовой (на зрителя).
Как видно, сферы "Cloud Nine" сохранены. У них двойная оболочка - внутренняя делает сферу герметичной, внешняя вращается против часовой стрелки, служа гироскопом для устойчивости и парусом Флеттнера для приведения города во вращение. Ветры под "зонтиком" тайфуна дуют по спирали против часовой к центру, поэтому благодаря эффекту Магнуса возникает сила, заставляющая сферы двигаться по кругу против часовой стрелки. Диаметр сферы 800 метров. Башня из трёх таких сфер сверху венчается воронкой, собирающей дождевую воду и минералы. В воронке установлен громоотвод, собирающий атмосферное электричество из облаков. Высота башни три километра. Она опирается на воду с помощью небольшого поплавка. Красные перекладины - это "летающие крылья" размахом в два километра, с длиной хорды 200 метров и толщиной 20 метров. Предполагается, что оранжереи и вообще производства, связанные с органикой, размещаются именно в них.
Дамба хоть и выглядит стоящей на дне, на самом деле плавает над фундаментом (самое нижнее кольцо) с небольшим зазором - на картинке он 50 метров при глубине океана в районе дамбы 2 километра, уровень океана внутри дамбы с помощью откачки воды понижен на полтора километра, до 500 метров. Благодаря этому перепаду уровня воды она под давлением проходит под дамбой. Там установлены наклонные поверхности, работающие как лопатки на огромной турбине, которой и является сама дамба. Благодаря этому дамба вращается по часовой стрелке, в противоположном направлении относительно города. С ним она стыкуется с помощью кольцевых монорельсовых железных дорог на вершине дамбы. Опоры внутренних башен движутся по ним. По расписанию, поезда на дамбе загружаются и начинают движение с той же скоростью и направлением, что и город. Так они становятся неподвижны относительно города, и между ним и поездом осуществляется процесс передачи грузов. Затем поезд останавливается и разгружается на дамбе. В том же месте установлены электромагниты и прочее оборудование для выработки электроэнергии - дамба и город вместе формируют генератор, например, устроеный по принципу вентильного реактивного электродвигателя, ротор и статор которого с помощью внешней силы заставили вращаться в противоположных направлениях.
Так как производство в дамбе автоматическое, она может быть наддута изнутри инертным газом (гелием?), или же внутри неё поддерживается вакуум. Тем самым снижается опасность пожаров и окисления металлических частей оборудования, а также сама дамба делается немного легче (лучше плавает).
Вокруг города расположено кольцо из плавающих абиссальных башен, осуществляющих цветение моря. Поверх башен перекинут кольцевой плавающий железнодорожный мост, составленный из плавающих модулей. Именно мост, а не дамба - чтобы пропускать нагретую Солнцем воду со всей округи под циклон, для его питания теплом. Связь между мостом и городом осуществляется, как и на дамбе, с помощью поездов. И там тоже может быть установлено оборудование для генерации электроэнергии. Там также могут располагаться порты.
Заметка для будущего улучшения конструкции города: таких поясов из башен с мостами может быть несколько, они могут быть концентрически расположены под "зонтиком" циклона, а "бублик" из города нарезан на несколько колец, вращающихся между ними. Причин сделать это две. Во-первых, так увеличивается количество башен для цветения моря, поездов, связывающих летающую жилую часть города с производственной подводной, и генераторов электроэнергии. Во-вторых, скорость ветра в циклоне увеличивается от периферии к центру, из-за этого и ветровые нагрузки между периферийной и центральной частями города могут сильно различаться. Скорость движения по окружности у внешних и у внутренних башен и крыльев также разная, из-за чего сопротвление воздуха выше у внешних, летящих быстрее. Всё это будет создавать значительные нагрузки на цельную конструкцию, поэтому есть смысл её разделить на части меньшего размера, каждая из которых вращается с той скоростью, которая соответствует условиям в той части циклона, где она находится.
Над "зонтиком" в стратосфере висит слой "Cloud Nine" большого диаметра (на картинке - две мили, 3.2 километра). Они нужны там для двух целей. Во-первых, они экранируют "зонтик" циклона от Солнца, тем самым увеличивая перепад температур по высоте, что хорошо для теплообмена в циклоне. По этой причине они добавляются в последнюю очередь, когда циклон уже работает, иначе океан под ними охладится, и циклон не запустится. Во-вторых, на них располагается связное и астрономическое оборудование. Например, на картинке в каждой сфере спрятан оптический телескоп с диаметром сегментного зеркала в три километра (против ста метров у крупнейшего и так и не построенного OWL), а вместе все сферы действуют как интерферометр с беспрецедентно высокими характеристиками, вероятно, бросающий вызов первым космическим "гипертелескопам", появление которых ожидается где-то в середине столетия.
Видно, что столб пепла из кратера вулкана отклоняется в сторону "зонтика" циклона, хотя в "глазе бури", как известно, штиль. Дело в том, что по центру тропического циклона вниз опускается холодный воздух из стратосферы, а так как этот вертикальный поток воздуха и столб пепла едва ли соосны, их столкновение, скорее всего, приведёт к тому, что пепел отклониться в сторону и пойдёт в циклон, что и нужно для оранжерей.
Укрепить берега острова от обвалов и оползней можно с помощью упоминавшегося уже столбчатого базальта, который получается, когда большое количество лавы резко охлаждается в воде. Коль скоро технология крупномасштабной добычи и использования лавы в строительстве (и/или управления вулканами) появится, это станет возможно. К тому же, столбчатый базальт, поднимающийся из моря, выглядит очень красиво.
Пришло в голову ещё одно применение для энергии, добываемой в циклоне. В кольцевой дамбе длиной 320 километров можно разместить целую батарею из суперколлайдеров, намного превосходящих любой из построенных, и даже спроектированных (отменённый американский SSC по проекту должен был быть 87 километров в длину). Эти устройства как раз потребляют много энергии и требуют отвода большого количества тепла. Помимо экспериментов, на них можно нарабатывать запасы веществ, которые в природе очень редки или не встречаются. Неплохо также, если ценою больших затрат электроэнергии научатся заниматься трансмутацией элементов, чтобы из широко распространённых получать те из них, которые редки и очень востребованы. Такие как цезий, например - годовая потребность в нём более чем в девять раз превосходит годовую добычу и растёт.
Очень грубые прикидки численности населения дают 200-400 миллионов жителей, на каждого приходится 180-360 квадратных метров жилья внутри сфер, без учёта площадей в "летающих крыльях".
Источник: lion-rat
В продолжение размышлений о Городе будущего.
Желание снабдить описание города вокруг циклона хотя бы мало-мальски наглядной иллюстрацией вынудило засесть за 3D-редактор. Пришлось вспоминать, а ещё больше - выяснять с помощью мануала и метода тыка, что и как делать в программе. Параллельно шёл поиск решения самой больной проблемы - как возвести дамбу. Идея отливок из лавы вызвала воспоминания о столбчатом базальте, а от него уже протянулась цепочка к идее сборки плавающих городов из стандартных шестиугольных модулей сравнительно небольшого размера, которые массово строятся на берегу и затем буксируются к месту сборки (продвигали конторы "Sea Structures Inc.", "Atlantis Project").
Наглядно это показано на видео:
Click to viewВ полном соответствии с идеей, что сегодня под словами о прогрессе частенько скрывается махровый консерватизм, замечательные шестиугольные модули используются всего лишь для того, чтобы возвести в океане в общем-то обычный город, со всеми его недостатками. Впрочем, этим вообще страдают проекты городов будущего, которые можно узреть на том же Youtube.
Всякие продвинутые технические решения в них используются только для того, чтобы возвести в океане или в небесах всего лишь сад, курорт или убежище для повёрнутых на экологии.
Это последнее, кстати, особенно забавно: в достоинства проекта записывают "нулевой сброс" отходов в океан, хотя океанская живность особенно активно развивается именно благодаря веществам, сносимым с берегов в море. Электроэнергетика тоже исключительно "зелёная" - то есть, замечательная лишь своим щадащим воздействием на окружающую среду, но при этом не предоставляет человечеству возможность выйти на совершенно новый уровень потребления электроэнергии, утолив голод в ней на много лет вперёд. О производстве же и вовсе обычно в проекте если где-то и упоминается, то мельком - на эту особенность современных проектов городов будущего как-то обратил внимание anlazz. Оно если и есть, то где-то там, далеко, чтобы не портить идиллическую картину курорта в тропиках.
Однако идея о сборке больших конструкций в океане из плоских плавающих модулей представляется стоящей. Из них (не обязательно шестиугольников), пожалуй, можно собрать плавающую дамбу. Сначала строится одно плавающее кольцо. Затем оно с помощью балластных цистерн притапливается, и над ним строится второе. Затем и оно притапливается, опускаясь на первое, и сверху строится третье. Так, слой за слоем, этаж за этажом, вырастает вся дамба длиной 320 километров и высотой 2 километра. Сами базальтовые блоки внутри пустотелые, в их стенках сделаны стыковочные узлы, с помощью которых объёмы и коммуникации отдельных модулей объединяются в единое целое. Когда вся конструкция построена и вода из ядра урагана откачана, вес модулей и давление со стороны океана плотно сдавливает их друг с другом, герметизируя стыки между ними. Так действует батопорт - плавучий гидротехнический затвор, с помощью которого запирается сухой док.
Итак, возможное решение было найдено, и редактор был хоть немного, но освоен. Правда, количество объектов для просчёта компьютером получалось таким большим, что я оставил пока что попытки изобразить город целиком - показана только часть той конструкции, которая вращается под зонтиком циклона средней силы - плоский "бублик" с внутренним радиусом 50 километров, с внешним - в 330 километров, высотой в 3 километра. Ещё один "бублик" с теми же размерами вращается над зонтиком циклона в стратосфере, и по той же причине от него также показана лишь маленькая часть. Пропорции, по возможности, сохранены - размеры областей циклона, глубина океана, толщина коры, высота вулкана и.т.п. Предполагается, что город расположен в северном полушарии планеты. Поэтому циклон и сам город вращаются против часовой стрелки (от зрителя), а плавающая дамба - по часовой (на зрителя).
Как видно, сферы "Cloud Nine" сохранены. У них двойная оболочка - внутренняя делает сферу герметичной, внешняя вращается против часовой стрелки, служа гироскопом для устойчивости и парусом Флеттнера для приведения города во вращение. Ветры под "зонтиком" тайфуна дуют по спирали против часовой к центру, поэтому благодаря эффекту Магнуса возникает сила, заставляющая сферы двигаться по кругу против часовой стрелки. Диаметр сферы 800 метров. Башня из трёх таких сфер сверху венчается воронкой, собирающей дождевую воду и минералы. В воронке установлен громоотвод, собирающий атмосферное электричество из облаков. Высота башни три километра. Она опирается на воду с помощью небольшого поплавка. Красные перекладины - это "летающие крылья" размахом в два километра, с длиной хорды 200 метров и толщиной 20 метров. Предполагается, что оранжереи и вообще производства, связанные с органикой, размещаются именно в них.
Дамба хоть и выглядит стоящей на дне, на самом деле плавает над фундаментом (самое нижнее кольцо) с небольшим зазором - на картинке он 50 метров при глубине океана в районе дамбы 2 километра, уровень океана внутри дамбы с помощью откачки воды понижен на полтора километра, до 500 метров. Благодаря этому перепаду уровня воды она под давлением проходит под дамбой. Там установлены наклонные поверхности, работающие как лопатки на огромной турбине, которой и является сама дамба. Благодаря этому дамба вращается по часовой стрелке, в противоположном направлении относительно города. С ним она стыкуется с помощью кольцевых монорельсовых железных дорог на вершине дамбы. Опоры внутренних башен движутся по ним. По расписанию, поезда на дамбе загружаются и начинают движение с той же скоростью и направлением, что и город. Так они становятся неподвижны относительно города, и между ним и поездом осуществляется процесс передачи грузов. Затем поезд останавливается и разгружается на дамбе. В том же месте установлены электромагниты и прочее оборудование для выработки электроэнергии - дамба и город вместе формируют генератор, например, устроеный по принципу вентильного реактивного электродвигателя, ротор и статор которого с помощью внешней силы заставили вращаться в противоположных направлениях.
Так как производство в дамбе автоматическое, она может быть наддута изнутри инертным газом (гелием?), или же внутри неё поддерживается вакуум. Тем самым снижается опасность пожаров и окисления металлических частей оборудования, а также сама дамба делается немного легче (лучше плавает).
Вокруг города расположено кольцо из плавающих абиссальных башен, осуществляющих цветение моря. Поверх башен перекинут кольцевой плавающий железнодорожный мост, составленный из плавающих модулей. Именно мост, а не дамба - чтобы пропускать нагретую Солнцем воду со всей округи под циклон, для его питания теплом. Связь между мостом и городом осуществляется, как и на дамбе, с помощью поездов. И там тоже может быть установлено оборудование для генерации электроэнергии. Там также могут располагаться порты.
Заметка для будущего улучшения конструкции города: таких поясов из башен с мостами может быть несколько, они могут быть концентрически расположены под "зонтиком" циклона, а "бублик" из города нарезан на несколько колец, вращающихся между ними. Причин сделать это две. Во-первых, так увеличивается количество башен для цветения моря, поездов, связывающих летающую жилую часть города с производственной подводной, и генераторов электроэнергии. Во-вторых, скорость ветра в циклоне увеличивается от периферии к центру, из-за этого и ветровые нагрузки между периферийной и центральной частями города могут сильно различаться. Скорость движения по окружности у внешних и у внутренних башен и крыльев также разная, из-за чего сопротвление воздуха выше у внешних, летящих быстрее. Всё это будет создавать значительные нагрузки на цельную конструкцию, поэтому есть смысл её разделить на части меньшего размера, каждая из которых вращается с той скоростью, которая соответствует условиям в той части циклона, где она находится.
Над "зонтиком" в стратосфере висит слой "Cloud Nine" большого диаметра (на картинке - две мили, 3.2 километра). Они нужны там для двух целей. Во-первых, они экранируют "зонтик" циклона от Солнца, тем самым увеличивая перепад температур по высоте, что хорошо для теплообмена в циклоне. По этой причине они добавляются в последнюю очередь, когда циклон уже работает, иначе океан под ними охладится, и циклон не запустится. Во-вторых, на них располагается связное и астрономическое оборудование. Например, на картинке в каждой сфере спрятан оптический телескоп с диаметром сегментного зеркала в три километра (против ста метров у крупнейшего и так и не построенного OWL), а вместе все сферы действуют как интерферометр с беспрецедентно высокими характеристиками, вероятно, бросающий вызов первым космическим "гипертелескопам", появление которых ожидается где-то в середине столетия.
Видно, что столб пепла из кратера вулкана отклоняется в сторону "зонтика" циклона, хотя в "глазе бури", как известно, штиль. Дело в том, что по центру тропического циклона вниз опускается холодный воздух из стратосферы, а так как этот вертикальный поток воздуха и столб пепла едва ли соосны, их столкновение, скорее всего, приведёт к тому, что пепел отклониться в сторону и пойдёт в циклон, что и нужно для оранжерей.
Укрепить берега острова от обвалов и оползней можно с помощью упоминавшегося уже столбчатого базальта, который получается, когда большое количество лавы резко охлаждается в воде. Коль скоро технология крупномасштабной добычи и использования лавы в строительстве (и/или управления вулканами) появится, это станет возможно. К тому же, столбчатый базальт, поднимающийся из моря, выглядит очень красиво.
Пришло в голову ещё одно применение для энергии, добываемой в циклоне. В кольцевой дамбе длиной 320 километров можно разместить целую батарею из суперколлайдеров, намного превосходящих любой из построенных, и даже спроектированных (отменённый американский SSC по проекту должен был быть 87 километров в длину). Эти устройства как раз потребляют много энергии и требуют отвода большого количества тепла. Помимо экспериментов, на них можно нарабатывать запасы веществ, которые в природе очень редки или не встречаются. Неплохо также, если ценою больших затрат электроэнергии научатся заниматься трансмутацией элементов, чтобы из широко распространённых получать те из них, которые редки и очень востребованы. Такие как цезий, например - годовая потребность в нём более чем в девять раз превосходит годовую добычу и растёт.
Очень грубые прикидки численности населения дают 200-400 миллионов жителей, на каждого приходится 180-360 квадратных метров жилья внутри сфер, без учёта площадей в "летающих крыльях".