Наименование разработки: Автономный транспортно-биологический комплекс замкнутого цикла для функционирования в распределительном узле.
Цель расчета: Определение критических параметров системы для обеспечения нулевого транспортного баланса при циклическом получении целевого ресурса (топливо нефтесодержащее, 30 литров).
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ОГРАНИЧЕНИЯ
Базовое ТС: Легковой автомобиль категории М1.
Номинальный расход топлива: 7.0 л на 100 км (при снаряженной массе).
Режим заправки головного ТС: 3.0 минуты на единицу.
Шаг дискретного продвижения колонны: 6.0 метров (габарит ТС плюс дистанция безопасности).
Режим работы ДВС в режиме ожидания: Циклический пуск, 15 секунд работы на холостом ходу для совершения маневра продвижения, остановка ДВС.
Физиологические потребности экипажа: Сон — 5.0 часов в сутки на единицу персонала, водопотребление — 4.2 литра в сутки на единицу, энергозатраты — 5500 ккал в сутки на единицу (в связи с технологической необходимостью генерации мощности).
Экипаж: 2 пилота.
2. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ОЧЕРЕДИ
Расход топлива на один цикл дискретного продвижения (V шаг) складывается из затрат на пуск ДВС, поддержание холостого хода в течение 15 секунд и преодоление сил качения на дистанции 6 метров. Он составляет: 0.005688 литра.
Расход топлива на прямолинейное возвращение в конечную точку распределительного узла (V возвр) в пересчете на одну единицу статического транспорта в колонне составляет: 0.000438 литра.
Уравнение топливного баланса для объема заправки в 30 литров, где N — число ТС в очереди:
N умножить на 0.005688 + N умножить на 0.000438 = 30 литров.
N умножить на 0.006126 = 30 литров.
Установленный размер очереди: 4897 единиц ТС.
Линейная протяженность узла: 29 382 метра.
Расчетное время нахождения в узле: 244 часа 51 минута (10 суток 4 часа 51 минута).
3. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС И МОДЕРНИЗАЦИЯ БОРТОВЫХ СИСТЕМ
Ввиду высокой частоты пусков (4897 операций за цикл) штатная система электроснабжения ТС признана неэффективной из-за дефицита времени работы штатного генератора для компенсации разряда АКБ.
Для демпфирования пиковых нагрузок в салон ТС интегрирована педальная динамо-машина, монтируемая на лонжероны вместо правого пассажирского кресла.
Нагрузочная ведомость бортовой сети:
Компенсация предпусковых токов стартера: 22.0 Ватт (с учетом КПД химических источников тока).
Питание терминалов связи и мультимедиа (2 единицы Смартфон): 6.0 Ватт.
Технологическое освещение рабочей зоны: 2.5 Ватт.
Общая требуемая непрерывная мощность на валу генератора: 32.6 Ватт.
Данная нагрузка обеспечивается силами дежурного оператора в течение 19 часов его рабочей смены (за вычетом времени сна).
4. КОМПЛЕКС ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ
Для минимизации снаряженной массы ТС и сохранения расчетного расхода топлива в пределах 7.3 л на 100 км (с учетом веса оборудования), доставка статического запаса воды (86 литров) и утилизация продуктов жизнедеятельности признаны нецелесообразными. Внедрена замкнутая регенерационная система.
Спецификация оборудования:
Модуль вакуумной дистилляции жидких отходов: Производительность по регенерации технической и питьевой воды — не менее 93 процентов. Масса блока — 12.0 кг. Стартовый объем оборотной воды — 10.0 литров.
Фотобиореактор суспензионного типа (культура Chlorella vulgaris): Обеспечивает ассимиляцию углекислого газа (выделяемого экипажем) и термофильную переработку плотных фракций отходов. Выходной продукт: чистый кислород и обезвоженная биомасса с калорийностью, покрывающей до 30 процентов энергозатрат персонала. Масса блока — 13.0 кг.
Сухой паек технологический (ИРП повышенной плотности): Масса брутто — 32.0 кг.
Суммарная масса модернизации: 77.0 кг (включая педальный узел).
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
Коэффициент полезного использования полученного энергоресурса равен 0.00 процентов, так как 100 процентов закупленного объема топлива расходуется на преодоление внутреннего сопротивления системы и возвращение в исходную технологическую позицию.
Единственным ликвидным продуктом функционирования комплекса является непрерывный цифровой контент. Доходность проекта формируется за счет монетизации трафика.
