2. Обґрунтування параметрів вертикального шнека для транспортування місячного реголіту

Автори:

Організація:

Інституту геотехнічної механіки ім. М. С. Полякова НАН України²; ДП “КБ “Південне” ім. М. К. Янгеля”, Дніпро, Україна¹

Сторінка: Kosm. teh. Raket. vooruž. 2025, (1); 11-18

DOI: https://doi.org/10.33136/stma2025.01.011

Мова: Українська

Анотація: Мета статті полягає в розробленні науково обґрунтованого методу визначення основних технічних показників вертикального шнекового транспорту, таких як продуктивність і потужність електродвигуна, що її забезпечує, які залежать від густини та пористості транспортованого матеріалу, геометричних характеристик шнека й особливостей гравітаційних полів у місці транспортування, та в дослідженні можливих обмежень його параметрів під час транспортування місячного реголіту. Для досягнення мети було використано вже відомі залежності для розрахування параметрів шнекатранспортера та фундаментальні закономірності механіки сипкого середовища, основні рівняння електродинаміки асинхронних двигунів, а також особливості поведінки сипких середовищ під час переміщення вертикальним шнеком, що експериментально дослідили автори. Це дало змогу вперше для умов Місяця запропонувати методику розрахування технічних показників шнека-транспортера за відомими геометричними характеристиками шнека, ступенем його наповненості та параметрами обраного електродвигуна. Вдалося дослідити вплив на основні параметри вертикального шнека-транспортера ступеня його наповненості та встановити можливі обмеження геометричних параметрів, які зумовлені властивостями й особливостями використовуваного електродвигуна. Визначено допустимі значення відстані транспортування, діаметра шнека-транспортера та інших його геометричних параметрів, а також ступеня наповненості шнека, які можливі за параметрів обраного електродвигуна. Обґрунтовано, що найбільш перспективними для використання в умовах Місяця для транспортування розсипу місячного реголіту будуть технологічні рішення на основі вертикального шнекового транспорту, оскільки шнеки малогабаритні та гнучкі, можуть розміщатися в трубах і розташовуватися нижче рівня поверхні Місяця, забезпечують безперебійний процес транспортування, можуть автономно використовуватися, живитися від сонячних батарей.

Ключові слова: Місяць, реголіт, шнек, електродвигун, витрата, потужність

Список використаної літератури:

1. Семененко Е. В., Осадчая Н. В. Традиционные и нетрадиционные виды энергии, а также космические полезные ископаемые в околоземном пространстве. Научнопрактическая конференция «Современные расчетно-экспериментальные методы определения характеристик ракетно-космической техники». м. Дніпро, 10–12 грудня 2019 р. С. 62 – 63. https://doi.org/10.1016/j.repl.2019.01.038
2. Jolliff B. L., Wieczorek M. A., Shearer C. K., Neal C. R. New Views of the Moon. Reviews in mineralogy and geochemistry. 2006. Vol. 60. 721 p. DOI: 10.2138/rmg.2006.60.
3. Robert E. Grimm. Geophysical constaints on the lunar Procellarum KREEP Terrane. Journal of Geophysical Research: Planets. 2013. Vol. 118, Issue 4. P. 768-778. URL: https://agupubs-onlinelibrary-wiley-com.translate.goog/doi/10.1029/2012JE004114?_x_tr_sl=en&_x_tr_tl=ru&_x_tr_hl=ru&_x_tr_pto=sc https://doi.org/10.1029/2012JE004114.
4. Moon Village Association. URL: https://moon-villageassociation.org/about/.
5. GLOBAL MOON VILLAGE. URL: https://space-architect.org/portfolio-item/global-moon-village.
6. Пустовгаров А. А., Осіновий Г. Г. Концепція шлюзового модуля місячної бази. ХХV Міжнародна молодіжна науковопрактична конференція «Людина і космос». Збірник тез, НЦАОМ, Дніпро, 2023. С. 86–87.
7. Бердник А. И., Каляпин М. Д., Лысенко Ю. А., Бугаенко Т. К. Многоразовый лунный лендер. Космічна наука і технологія. 2019. Т. 25. № 5. С. 3–10.
8. Семененко П. В. , Грошелев Д. Г., Осиновый Г. Г., Семененко Е. В., Осадчая Н. В. Способы транспортировки полезных ископаемых от места их добычи к месту переработки в лунных условиях. XVII конференція молодих вчених «Геотехнічні проблеми розробки родовищ». м. Дніпро, 24 жовтня 2019 р. С. 7.
9. Komatsu побудує екскаватор для роботи на Місяці. URL: https://www.autocentre.ua/ua/ news/concept/komatsu-postroit-ekskavatordlya-raboty-na-lune-1380272.html.
10. Help NASA Design a Robot to Dig on the Moon. URL: https://www.nasa.gov/directorates/ stmd/help-nasa-design-a-robot-todig-on-the-moon/.
11. Семененко Є. В., Семененко П. В., Грошелев Д. Г. Технологічні параметри шнека для транспортування місячного реголіту. Збірка тез ХХVІ Міжнародної молодіжної науково-практичної конференції «Людина і космос», Дніпро, 17–19 квітня, 2024. С. 132–133.
12. Семененко Є. В., Біляєв М. М., Семененко П. В. Розрахунок параметрів системи транспортування місячного реголіту. Space Technology. Missile Armaments. Зб. наук.-техн. ст. 2024. Вип. 1. Дніпро: ДП «КБ «Південне». С. 93 – 101.
13. Bezruchko K. A. Review of potential sources for obtaining energy carriers and mineral raw materials in outer space. Геотехнічна механіка. 2022. № 163. С. 140–154.
https://doi.org/10.15407/geotm2022.163.140.
14. Nouman Khan, Muhammad Kaleem Sarwar, Muhammad Rashid, Hafi z Kamran Jalil Abbasi, Saif Haider, Muhammad Atiq Ur Rehman Tariq, Abdullah Nadeem, Muhammad Ahmad Zulfi qar, Ali Salem, Nadhir AlAnsari, Abdelaziz M. Okasha, Ahmed Z. Dewidar&Mohamed A. Mattar. Development of a sustainable portable Archimedes screw turbine for hydropower generation. Scientifi c Reports. 2025. Vol. 15. Issue 1. DOI: 10.1038/s41598-025-90634-8.
15. Kumar Thakur N., Thakur R., Kashyap K., Goel B. Effi ciency enhancement in Archimedes screw turbine by varying diff erent input parameters – An experimental study. Materials Today: Proceedings. 2022. Vol. 52, Part 3. P. 1161–1167.
16. Kozyn A., Lubitz W. D. A power loss model for Archimedes screw generators. Renewable Energy. 2017, Vol. 108. P. 260–273.
17. Куликівський В. Л., Палійчук В. К., Боровський В. М. Дослідження травмування зерна гвинтовим конвеєром. Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. 2016. Вип. 46. С. 160–165.
18. Любін М. В., Токарчук О. А., Яропуд В. М. Особливості роботи крутопохилених гвинтових транспортерів при переміщенні зернової продукції. Техніка, енергетика, транспорт АПК. 216. № 3 (95). С. 235–240.
19. Булгаков Б. М., Адамчук В. В., Надикто В. Т., Троханяк О. М. Теоретичне обґрунтування параметрів гнучкого гвинтового конвеєра для транспортування зернових матеріалів. Вісник аграрної науки. 2023. № 4 (841). С. 59 – 66.
20. Семененко Е. В. Научные основы технологий гидромеханизации открытой разработки титан-цирконовых россыпей. Киев: Наукова думка, 2011. 232 с.

Повний текст (PDF) || Зміст 2025 (1)

Завантажень статті: 37

Переглядів анотації:

471

Динаміка завантажень статті

Динаміка переглядів анотації

Географія завантаженнь статті

Країна	Місто	Кількість завантажень
США	Ашберн; Детроїт; Фінікс; Фінікс; Фінікс; Фінікс; Фінікс; Фінікс; Ель Монте; Ашберн; Сан-Матео; Сан-Матео; Сан-Матео; Сан-Матео; Ашберн; Помпано-Біч; Приозерний; Приозерний	18
Україна	Київ; Київ; Київ; Кременчук; Кременчук; Кременчук	6
В'єтнам	; Б'єн Хоа; Ханой	3
Сінгапур	Сінгапур; Сінгапур	2
Німеччина	Фалькенштайн; Франкфурт на Майні	2
Unknown	Райд	1
Румунія		1
Франція	Париж	1
Китай	Пекін	1
Польща	Познань	1
Словаччина		1