Производства сборочных работ

На кольцевом «ободе» размещены два сборочных отсека-капсулы, которые полностью закрывают монтируемую секцию корабля, создавая для рабочего персонала нормальные условия труда. Правда, сборка велась в условиях невесомости. Наличие двух сборочных капсул позволило вести работы одновременно на обоих концах тора, сразу на двух секциях.

Каждая секция корабля сначала собирается на заводе-изготовителе и весит более 70 тысяч тонн. В плане основания секция имеет вид равносторонней трапеции с плоскими основаниями, ее размеры: высота - 54 метра, малое основание около 21 метра, большее - 27 метров. Поэтому в плане корабль представляет собой не тор, а многоугольник, точнее, 60- угольник, близкий к тору. Высота каркаса сборочной секции - 54 метра.

Силовая схема корабля каркасная, с несущей тороподобной обшивкой под избыточным давлением, каркас образован из каркасов секций. Каркасы соседних секций между собой не связаны, работает только обшивка. Внутренний каркас выполнен из высокопрочных стальных стоек и балок постоянного и переменных сечений, работающих на растяжение, шаг балок в средней части корабля 3 метра, в двигательных отсеках и на главной палубе - по 6 метров. Основой каркаса служит силовая панель пола реакторного отсека, собранная из ферменных и мембранных конструкций, толщина плиты 1 метр.

Сборка каркаса начинается на 80-мм плите пола двигательного отсека, на которую устанавливаются вертикальные несущие стойки. Далее монтируется основная плита реакторного отсека и весь каркас секции. Боковые стенки собираются рядом, на своих стапелях. К панелям наружных стен монтируется силовой каркас, после чего по верхней отметке стыка перекрытия силового отсека панель заливается 900-мм слоем свинца биологической защиты. Только после этого боковые стенки поднимаются в вертикальное положение и присоединяются к основному каркасу. Заливка свинца биологической защиты потолка силового отсека производится со стороны пола оранжереи. Высота конструкции по свинцовому полу нижней оранжереи от основания - 31 метр.

Дальнейший монтаж корабельной секции производится обычным порядком, поэтажно. Устанавливаются многослойные теплоизолирующие панели перекрытий пола и потолков, стен, внутренних перегородок. В помещениях монтируются различные коммуникации и системы, в первую очередь блоки системы жизнеобеспечения. Помещения насыщаются всем необходимым - жилые для жилья, а рабочие помещения, лаборатории - технологическим и научным оборудованием. В последнюю очередь монтируются боковые стенки секции, оснащенные герметичными дверями по каждому ярусу, и верхняя панель, - крыша корабля. На ней устанавливаются защитные конструкции, антенные и служебные устройства.

Каждая секция в 4 метрах от внешней стенки тора имеет вертикальную лифтовую шахту для загрузки топлива в реакторный отсек и для погрузки-выгрузки грузов из остальных отсеков. Проем лифтовой шахты 6х6 метров, она заканчивается над кольцевым реактором силовой установки. Выход шахты прямо на крышу корабля, через шлюзовой отсек. Проем шахты в отсеки силовой установки закрывается плитой со свинцовой защитой. Секция по окончании заводской сборки полностью готова к сборочным работам на орбитальной станции, герметична.

Отдельно о сборочных работах. Применяются различные методы сварки и сборки болтовыми соединениями с использованием проектирующих, адгезионных и герметизирующих составов. Не сварные соединения обычно используются для установки панелей и мембран перекрытий, стен из пластиков и легких сплавов.

Если на заводском стапеле при сборке силовых каркасных конструкций и плит обшивки применяются термически нагруженные методы сварки в среде защитных газов, то при стыковке секций на орбитальной сборочной станции теплонагруженные виды сварок запрещены. Сварка производится только холодным способом в вакууме, с активацией атомов кристаллической структуры металла сварочной зоны силовым полем. Это необходимо для того, чтобы обшивка тора корпуса, несущая значительную нагрузку, не имела остаточных напряжений от теплового воздействия сварочных швов. Если применять тепловое воздействие на сварочные швы, то при толщине наружных плит 80 мм обеспечить точность сборки корпуса будет невозможно из-за коробления несущей обшивки. А кроме герметичности и бездефектной структуры шва нужно обеспечить гомогенность стыка 900-мм свинцовой биологической защиты.

После завершения сборки всех 60 секций на внешней поверхности корпуса производится установка опорных панелей катушки защитного магнитного поля и наматывается сама катушка. Масса ее более 1500 тонн.

Секции вместе образуют тор корпуса, внутри которого имеется 9 палуб:

Первая палуба - отсек излучателей гравитации маршевых двигателей. От пола до потолка 5 метров. По наружному радиусу тора в каждой секции отсека расположены в один ряд 8 излучателей, каждый шириной около 3 метров, длиной по 6 метров и высотой около 5 метров. Излучатели установлены непосредственно под кольцевым реактором.

Установка излучателей по внешнему радиусу позволяет разместить максимально возможное их количество. По радиальной оси секции проходит 4-метровый коридор - проезд, соединенный расширяющимся Т-образным перекрестком с 4-метровым кольцевым коридором, проходящим около внутренней стенки тора корпуса. Этот коридор предназначен для транспортного обеспечения технологических и ремонтных работ на силовой установке. Соединен вертикальными шахтами с вышестоящим реакторным отсеком. Транспортный кольцевой коридор разделен между секциями герметичными дверями.Внутри отсека двигательной установки, помимо излучателей, расположены транспортно-монтажные манипуляторы для выполнения ремонтных работ на двигателе, запасные секции излучателей, системы контроля и обеспечения.

Вторая палуба - отсек реакторной установки и топливный склад. Сечение кольцевого реактора, установленного около внешней стенки, 8х8 метров. Над ним оканчивается шахта загрузочного лифта. От шахты идет 4- метровый коридор, соединенный так же, как и в двигательном отсеке, с транспортным кольцевым коридором. Здесь производится разгрузка и укладка в кассеты манипуляторов ядерного топлива, которое загружают на орбите по мере сдачи секций орбитальным заводом. В каждой секции его хранится до 150 тыс. тонн по массе, или около 16 тысяч шт. стандартных урановых блоков. При работе реактора уран подается манипуляторами в активную зону.

Третья палуба - технологический отсек. Она, как и первые две, имеет

Радиальный коридор от лифтовой шахты и кольцевой коридор по внутренней стенке тора. В этом отсеке размещается аппаратура управления и контроля силовой установкой, электрогенераторы, а также излучатели ГДП.

Реакторный, двигательный и нежилой технологический отсеки, занимающие 31 метр высоты по корпусу, в совокупности составляют главную силовую установку и объединены в один общий блок, изолированный от остальных биологической защитой - 900-мм слоем свинца. Свинцом облицованы потолок и стены отсека, пол - нижняя плоскость тора, защиты не имеет. Нахождение людей внутри блока силовой установки из-за высокого уровня ионизирующих излучений не предусмотрено, контроль всех режимов работы манипуляторов производится дистанционно.

Корабль оснащен гравитационным двигателем, получающим энергию от кольцевого ядерного реактора, рабочим телом которого является природный уран, состоящий из смеси изотопа U92 238 и небольшого количества, менее одного процента, изотопов U92 235 и U92 234. Природный уран идеальное горючее: U92 238 стабилен и не образует критической массы для начала неуправляемой ядерной реакции взрыва, а примесь активных изотопов позволяет поддерживать нейтронный поток рабочей зоны реактора в нужных пределах. Уран используется в виде металлических слитков размером 500х500х2000 мм. Минимально необходимая масса топлива для запуска двигателя - 30 тысяч тонн. Полная загрузка корабля топливом - 9 миллионов тонн, коэффициент заполнения