Проект "Петля 30л"⁠⁠

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.

N = 4897.16.

• 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.