(любая повинда, называющая стилсьют дистикомбом, будет караться бан-джаббаром)
Эволюция прекрасно приспособила животных пустыни к экстремальной сухости. Например, обычная кошка, за счет эффективной работы почек и пищеварительной системы, может существовать на одном мясе, без питьевой воды. Человек же вынужден приспосабливаться за счет технологии.
Фрэнк Херберт описал стилсьют так:
В его основе лежит высокоэффективный и многослойный фильтр и теплообменная система. Внутренний пористый слой обеспечивает нормальный процесс испарения, охлаждающий тело. Два следующих слоя содержат волокна теплообмена и охлаждения солей. Работа органов дыхания обеспечивается с помощью насоса. Регенерированная вода скапливается в специальном резервуаре, откуда подводится по трубке к зажиму у шеи. Моча и кал подвергаются переработке в набедренных ёмкостях. Когда вы находитесь в открытом пространстве пустыни, вот этот фильтр закрывает ваше лицо, а эта носовая трубка предохраняет от горячего воздуха: вдыхаете через ротовой фильтр, выдыхаете через носовую трубку. Когда комбинезон хорошо подогнан, человек в нём теряет лишь один глоток в день.
Из этого описания не совсем понятно, как именно конденсируется испарившийся пот, но очевидно, что работа стилсьюта невозможна без мощного источника энергии, который не упомянут в описании. Пот, испаряясь, охлаждает тело ниже температуры окружающей среды, и если бы мы сконденсировали пар без затрат энергии, то по сути создали бы вечный двигатель. Обычно на констатации этого факта обсуждение возможности стилсьюта и заканчивают. Попробуем пойти немного дальше.
К счастью, мы можем не ограничивать себя обычными импровизациями из г%*$а и палок — Арракис населен примерно десятью миллионами фрименов, которые как минимум могут производить собственную артиллерию или покупать высокотехнологичные продукты у контрабандистов.
Известно три основных способа осушения воздуха — конденсация, абсорбция и ионные мембраны. Ссылаться на туманные нанотехнологии не наш метод, так что ионные мембраны далее рассматриваться не будут.
Конденсация проста как дважды два — если мы охлаждаем воздух, то его способность нести пар уменьшается и вода конденсируется на охлаждающей поверхности. Типичный пример: запотевание автомобильных стекол или стекол очков. Скажем, в велосипедной фляжке Fontus небольшой термоэлемент, запитанный от солнечной батареи, конденсирует до полулитра воды в час «в очень хороших условиях», то есть на жаре 30-40ºC и с влажностью 80-90%. Эта влажность и температура как раз соответствует характеристикам выдыхаемого воздуха. Поллитра в час = 12 литров в день, при типичном потреблении воды в жаркой пустыне после акклиматизации порядка 6-8 литров в день. То что надо!
Попробуем прикинуть характеристики холодильника фляжки. Для того чтобы сконденсировать поллитра пара за час надо отобрать от него больше мегаджоуля тепла. Это примерно 300 Вт холодильной мощности! Вспомним про ограниченный КПД элементов Пельтье и солнечных батарей и получим что потребной солнечной батареи более чем хватит чтобы надежно укрыть велосипедиста от непогоды. В общем, явный развод, а между тем в комментах люди радостно обсуждают великое достижение, а сам проект собрал по крайней мере 300.000 долларов инвестиций — хороший показатель того как мало «технарей» имеют представление о реальности.
Холодильник и теплообменники нужной мощности еще можно уместить в несколько килограмм, но генератор на сотни Ватт электрической или механической энергии явно критически ухудшит характеристики. К счастью, абсорбционная холодильная машина(обратите внимание на список достоинств — «абсорбционные машины не подведомственны Ростехнадзору», не забываем послать пару лучей поноса сей славной организации), может работать на любом источнике тепла! Одна из первых таких машин продавалась в начале 20 века в Москве под названием «Эскимо»…
В такой машине в отсеке низкого давления вода испаряется, поглощая тепло, затем пар поглощается абсорбентом, веществом с очень высокой гигроскопичностью. Выделяющееся при этом тепло рассеивается радиатором. Затем абсорбентом перекачивается в отсек высокого давления(затраты механической энергии невелики, поскольку объем жидкости в сотни раз меньше объема пара), и выделяет пар при нагреве. Благодаря высокому давлению пар конденсируется даже при высокой температуре, выделяющееся тепло опять-таки рассеивается радиатором. Жидкая вода самотеком поступает в отсек низкого давления и цикл замыкается. Существуют также схемы работающие без разности давлений, с их устройством вы можете ознакомиться самостоятельно.
Секундочку, но зачем нам испарять воду для того чтобы конденсировать другую воду? Лучше сразу использовать абсорбент для извлечения воды из выдыхаемого воздуха! Это упростит и облегчит устройство.
Так мы и приходим абсорбционным осушителям воздуха. Абсорбент поглощает воду из выдыхаемого воздуха, затем при нагреве в закрытой камере выделяет насыщенный пар, который конденсируется даже при высокой температуре(пример).
Осталось определиться с источником энергии. В принципе, солнечный коллектор размером порядка квадратного метра обеспечит нам необходимое количество тепла, но в этом случае нам необходимо таскать на себе запас абсорбента на всю ночь. Запастись топливом? Нам понадобится порядка сотен грамм в день. Интересный вариант — использование местных ресурсов. Какая-никакая растительность на Арракисе есть, и пару кило травы и кустарника за дневной марш собрать наверняка удастся. Заодно абсорбер может улавливать влагу, выделяющуюся при сгорании этой травы.
При кратковременных вылазках можно использовать облегченный стилсьют — без системы регенерации абсорбера. Три-четыре кило абсорбера в нескольких последовательных картриджах соберут большую часть воды потерянной за рабочий день(почему нам лучше использовать несколько картриджей? посмотрите на типичный график эффективности абсорбента и попробуйте ответить самостоятельно).
Самые подходящие по эффективности и доступности абсорбенты — хлорид и бромид лития. Оба являются успокаивающими средствами… Переместите фримена на влажный мир, снимите с него стилсьют и вы получите бешеного берсеркера. Вот и объяснение джихада Муад’Диба.
Переходы обычно совершаются ночью, соответственно мочу можно дистиллировать днем солнечным дистилляром, как это часто советуется в руководствах по выживанию. Фекалии портативным устройством переработать малореально(современный аналог), но при 100-200 г фекалий с содержанием воды порядка 70-80% потери приемлемо малы. Скорее всего фекалии не перерабатываются в походе, а просто приносятся обратно в съетч.
Итак, как же выглядит день фримена в поле? В течении дня он старается собирать кустарник/навоз/любую горючую субстанцию. Топливо заправляется в небольшой газогенератор, при нехватке подножного топлива используется топливо из неприкосновенного запаса. Выдох проходит через кассету абсорбента, каждые N-минут система переключается на другую кассету. Отключенная кассета прогревается горячими газами из генератора, выделяя насыщенный пар, который конденсируется в радиаторе на спине. Газы также охлаждаются в радиаторе и пропускаются через активную кассету вместе с выдыхаемым воздухом.
Фримен передвигается ночью. Днем он разбивает стилтент для отдыха, подключает к нему систему стилсьюта, и раскладывает рядом солнечный опреснитель для очистки накопившейся мочи. Фекалии накапливаются в герметичном мешке, при необходимости оставляются в отмеченном месте.
Все полевое обслуживание сводится к закладыванию топлива в газогенератор каждые несколько часов. Эффективность системы далека от 100%, но улавливание воды из сгоревшего топлива уменьшает потери до считанных глотков воды в день.
Отличная статья! Давненько никто не вспоминал этот великолепный роман.
Странно, почему кто-то будет называть стилсьют как-то иначе, если он и есть стилсьют?
Честно говоря не припомню, чтобы фримены производили артиллерию. Отбирали у Харконненов — да, а вот насчёт производства в книге ничего не сказано.
// почему кто-то будет называть стилсьют как-то иначе
Другие переводы, расово неверные.
// не припомню, чтобы фримены производили артиллерию. Отбирали у Харконненов
Прямо про производство не говорится. Но упоминается что пушки Харконненов собирались вывезти
//
— Артиллерия, которую вы привезли — сказал Раббан — Могу ли я…
— Я вывезу ее.
— Но…
— Такие игрушки тебе не понадобятся, они теперь бесполезны, и нам нужен металл.
И еще
// Метательные орудия, снаряды, ракеты — все это древнее оборудование мы дадим Свободным, — прошептал Пол.
Мухи отдельно, котлеты отдельно. Не путаем вечный двигатель первого рода и второго ))
Т.е. если желаете ловить воду — извольте придумать куда сбросить тепло, причём большее чем было потрачено на испарение. Т.е. непременным атрибутом будет что-то типа радиатора на всю спину с кулером как у Карлсона ).
Далее — всякие промежуточные шаги вроде сорбентов затраты энергии только повысят. Нет смысла. Лучшие по экономичности варианты — либо холодильник с рекуператором, либо мембранная технология. Но ни от источника энергии, ни от системы сброса тепла не уйти никак — пока термодинамика работает ).
// радиатора на всю спину с кулером как у Карлсона ).
Радиатор видеокарты отводит сравнимую тепловую мощность, но размеры поскромнее.
// мембранная технология.
Мембраны, я так понимаю, требуют механического источника энергии?
Про холодильник пойнт в том что источник механической энергии будет лишним — лучше сразу использовать тепло. Тепло использует адсорбционная холодильная машина, но тогда она может быть задействована для извлечения влаги напрямую.
> Радиатор видеокарты отводит сравнимую тепловую мощность, но размеры поскромнее.
Сравнимую — это какую? И при каком перепаде температур? Замечу, что чем сильнее греем радиатор (для эффективности теплоотвода) — тем больше дополнительной энергии надо вкачать и потом рассеять. Карта работает при температуре среды намного ниже евойной. А костюмчик мало того того что должен опустить ниже окружающей, так ещё солнышком греется — а он не зеркальный, и водичку конденсирует с потерями…
> Мембраны, я так понимаю, требуют механического источника энергии?
Да любого, хоть электростатического.
> Про холодильник пойнт в том что источник механической энергии будет лишним — лучше сразу использовать тепло. Тепло использует адсорбционная холодильная машина, но
> тогда она может быть задействована для извлечения влаги напрямую.
И опять напоминаю про второй закон )
Нельзя просто взять и использовать (с) тепло, можно использовать только перепад температур. Т.е. нужен холодильник. ))
В этом плане СБ куда лучше )
// Сравнимую — это какую? И при каком перепаде температур?
Конденсация десяти литров воды это 25 МДж = 300 Вт. Видеокарта рассеивает вот например https://coinspot.io/technology/mining/videokarty-nvidia-p102-100-skoro-vyjdut-na-rynok/ «максимальная тепловая мощность: 250 Ватт»
http://antonkozlov.ru/otvety-na-voprosy/normalnaya-temperatura-videokarty.html «критических температур, то здесь начало берется от 70-75 градусов»
Окружающая среда конечно будет не 25 градусов, а 40-50, но принципиально не меняет.
В общем сконденсировать десяток литров можно на весьма скромном радиаторе. Мощность вентиляторов — считанные ватты, можно даже брать с мускулатуры.
// СБ куда лучше )
СБ?
// > Мембраны, я так понимаю, требуют механического источника энергии?
// Да любого, хоть электростатического.
Ну не теплового же?
CБ — солнечные батареи.
Тепло как источник — я по прежнему не вижу где холодильника для его использования. Тепло без холодильника бесполезно. Второй закон.
Рассеивание и радиатор — при внутренней температуре костюма в скажем 25С и внешней 45С (в тени!) — что и куда он рассеет?
Придётся ставить тепловой насос, греть радиатор под сотню, тратить на это энергию и потом её же рассеивать в дополнение к исходной.
Мы выдыхаем в камеру с абсорбентом. Он насыщается — начинаем выдыхать в дублирующую.
Абсорбент тем временем греется от небольшой горелки на хворосте/помете/любой подножной хрени что горит. Из него выходит насыщенный пар который будет конденсироваться даже при 90 градусах.
Пар конденсируется в радиаторе размером с видеокартный(при наличии обдува) или скорее пассивном на полспины. Конденсат стекает в емкость. Все.
1) Всё же видимо аДсрбентом? )
2) Чтобы выбить сорбированную воду в заметном количестве — греть придётся либо сильно либо долго.
3) Приведённые выше соли — не годятся, они расплывутся в слизь и высохнут в инертный кирпич.
4) Если конденсирующий радиатор работает на 90С — чем сам костюм охлаждаем?
1. Машина Абсорбционная так что наверное везде делаем аб.
4. А чего его охлаждать? Внутри благодаря испарению пота терпимо. С радиатора в окружающий воздух тепло уходит. Усе.
1). Если делать поглощение на серной кислоте или помянутых гигроскопичных солях — это аБсорбция, ну и лютый изврат тоже.
Если делать на силикагеле, цеолитах или ещё чём-то относительно удобном и многоразовом — то аДсорбция.
4) Как минимум рекуперированный кипяток охладить придётся. Ну и если завязать охлаждение тушки на пот — поимеем кучу развлечений с солями и прочими биокомпонентами, их агрессивностью и рекуперацией. Неее… куда дешевле будет технологическое охлаждение.
Добавил в конец статьи подробное описание.
// CБ — солнечные батареи.
С тем что можно сделать дистиллятор на СБ приемлемых размеров — соглашусь. Только чем пользоваться ночью? А передвигаться фримены предпочитают именно ночью.
// В пустыне нужно путешествовать ночью, а днем прятаться в тени.
// Стилгар, я хочу, чтобы этой ночью были отправлены наездники
Уж лучше аккумулятор или запас сорбента для ночи таскать, чем круглосуточно работающую горелку на навозе )
// чем круглосуточно работающую горелку на навозе )
Жить захочешь… https://www.youtube.com/watch?v=V6pbD6RQqS0
кочевники дюны — в некотором смысле мусорщики, так что искать стратегические запасы кизяка и строить на нём хай-тех костюмы — как то странно, при относительной доступности технологического мусора.
// при относительной доступности технологического мусора.
Количество нефрименского населения Арракиса не упоминается, но я думаю оно сравнимо с фрименским, возможно даже меньше. Так что на мусоре не проживешь.
Про мусорщичество в книге ничего не найдешь, разве что инструмент что перли с экологических станций.
А можно прикинуть, сколько дикарей может осчастливить своим мусором один современный человек. Ну и экстраполировать.
Особенно если включить не только бытовой, но и промышленный/строительный.
Какие-нить аккумуляторы графеновые, выбрасываемые как расходники при падении ёмкости впополам. СБ-плёнки на всём подряд. Мембраны на пищевых контейнерах. Сорбенты в памперсах ). Тыщщи их…
Современный человек до полетов к звездам не дорос. А захочешь летать — научишься свой мусор ценить и самостоятельно перерабатывать, а не дарить всяким дикарям.
Как показывает история — чем выше технологический уровень, тем выше больше полезного для дикарей мусора производится.
Да, и с СБ не надо дистиллировать — обратный осмос наше фсё
А на паре осмос разве делают? Или это про мочу? Это я знаю, всякие спасательные фиговины сейчас продаются на осмосе. https://www.katadyn.com/en/ch/140-8013433-katadyn-survivor-35
В газовой фазе так воду сейчас вроде не чистят, но запрета не вижу, в частности в комбинации с абсорбцией.
Мембраны это прекрасно, только откуда вы возьмете сотни ватт механической энергии.
А зачем там именно механика? И сотни ватт? Электростатический насос, тепловой насос… всё на электричестве, и никакого паразитного тепла.
Ну электричество тогда откуда, хрен редьки не слаще.
СБ? А ночью?
Аккумулятор
Если мы стараемся опираться на уже имеющиеся технологии то это плюс десяток кило литиевых батарей с солидной ценой.
На имеющихся технологиях Дюна не получится ).
А на тех, что принципиальных прорывов не требуют, только доведения до ума — аккумуляторы будут по цене мусора, и с ёмкостью никак не меньше лучших нынешних. И конкретно для батарей — и нынешних литиевых должно хватить, хвала телефонам…
Не забываем, что ночью энергопотребление будет минимальным, охлаждать ничего не надо — только потери рекуператоров перекрыть.
Вангую, напыление СБ на весь костюм + такой же зонтик и полог + пара кило батарей будут в самый раз.
А вот интересно, что Жюль Верн написал бы о принципе действия РИТЕГа?… 😀
Истории про попаданцев отлично работают только «вниз», а вот «вверх» как-то все неудачно получается.
Это конечно верно. Ну хотя бы заставим задуматься читателей о том что сбор воды из воздуха будет немного сложнее чем «волокна теплообмена и охлаждения солей»
Вообще-то любая развитая технология неотличима от магии и поэтому да — это будет выглядеть именно как «волокна теплообмена и охлаждения солей».
А теперь мы посмотрим как устроен ласган. Нетрудно видеть что он должен весить не меньше пары тонн, из чего можно заключить что люди заметно увеличились в размерах…
А из чего, собственно, следуют эти «пара тонн»? Излучателю столько не надо, даже сегодняшние удается втиснуть в первые сотни килограмм. При энергетике, позволяющей сбивать ракеты на дистанциях в километры минимум. Для ручного оружия осетра можно и урезать.
Вопрос охлаждения частично решается использованием газовой среды «на выхлоп». Неэкономично, но весовую эффективность «заряды vs радиаторы» уже можно обсуждать. Впрочем, часть тепла все равно останется в конструкции и проблемы неизбежны.
Однако главная загвоздка в источнике энергии. Тут либо фантазировать про чудо-топливо, уже заложенное в заряд и самостоятельно накачивающее среду после «зажигания»… либо вернуться к привычному электричеству и суперконденсаторам. И не столь привычным высокотемпературным сверхпроводникам с большими значениями критического поля. Кстати, именно превышение этих значений может объяснять детонацию ласгана при стрельбе по типовым защитным полям. Вот у вас оружие со сверхпроводящим посредником между батареей и зоной накачки — а вот уже и с обычным проводником, который сам эту энергию поглотит, с перегревом и взрывным выбросом вещества.
// сегодняшние удается втиснуть в первые сотни килограмм. При энергетике, позволяющей сбивать ракеты
Ласган на порядки мощнее.
// Ни один человек, который — из предосторожности против ласганов — будет спать этой ночью ниже уровня земли, не имеет права хвастать
// лазер охотника за спайсом оставил голую темную впадину плавленного камня на полу помещения. Потоки расплавленного камня разбегались паутинообразно от уступа, каждая нить тянулась от глубокой дыры, выжженной в камне выступа.
// Поставив свой лазерный пистолет на максимальный луч, Тег нажал курок. Огненная дуга полыхнула по склону под ним. Деревья вспыхнули пламенем и повалились.
При таких мощностях уже не вес конструкции обсуждать, а эффекты от утечки излучения. Если вдоль резонатора можно разогнать поток, сжигающий деревья в широкой дуге перед стрелком, то даже случайный фотон поперек резонатора будет вызывать неслабые паразитные каскады. А еще от микросекундного импульса камень должен не расплавиться, а испариться. Вызвав взрыв в точке попадания. Если расплавился — значит облучение было длительным, минимум порядка десятой доли секунды, а соответственно и утечка весьма заметная. Так что люди Дюны не только в размерах увеличились, они еще и неслабую устойчивость к радиации приобрели. 🙂
А по сути это уже магия. То есть НЁХ на неясных физических принципах.
Ортос, из классической фантастики. Радиоактивные атомы хитрым образом заставляют выстроится в рядок и излучать фотоны. В обычном состоянии просто слабофонящий кристалл.
Теоретического запрета нет, просто пока не умеем.
Опять незнамо что и неясно зачем. Статьи по логистике надо для попаданца, это важно для промышленности.
http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/forum/index_html_mingleforumaction_viewtopic_t_93.html
Эпичненький холодильник на адсорбции —
http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/forum/index_html_mingleforumaction_viewtopic_t_202.html
https://ru.wikipedia.org/wiki/Icy_ball
Вот этот технологичнее для попаданца. Работает на адсорпции спирта активированным углём.
http://apptechdesign.org/design-library/solar-vaccine-refrigerator/
1) Низкий вакуум вместо пары десятков атмосфер для аммиака.
2) Следствие первого пункта — можно собирать пайкой / сваркой из мягких металлов. Не надо беспокоиться, что он взорвётся. Трубы из меди тянуть легче.
3) Метанол / этанол получается либо перегонкой дерева, либо стандартным методом брага > спирт. Только вот метанол токсичный, что весьма большой минус.
4) Работает на солнечной энергии.
Очень интересно, подумаем.
Посмотрел ссылку. Работать это извращение может только на разнице температур между освещаемой и затенённой поверхностью, раз электричество не жрёт.
Учитывая отсутствие радиатора — мощность у него копеечная, и зависящая от погоды. А удельная мощность — и вовсе.
Охладить десяток ампул — наверно может, если солнце за тучку не зайдёт и ветерок не стихнет. Но и всё.
Относительно метанола — СТРРРАШНЫМ ядом его считают только в РФ, где его пьют бутылками )
Радиатор там видно прямо между холодильной камерой и солнечной панелью, его даже на картинках видно.
Мощность, естесивенно низкая, для высокой надо делать нормальный холодильник.
Размер у этого мелкий, но он хорошо масштабируется, есть такие же размером с сарай.
https://perso.limsi.fr/mpons/solarMPLR.gif
Вот тут — да, видно.
Но тем не менее — для костюма не годиццо.
А уж в современном мире… Китайские СБ с Пелтьём всяко лучше, и по цене и по габаритам, и по независимости от погоды.
Так и китайские абсорпционные холодильники есть, в том числе автомобильные, там только баллон с газом нужен и никакого электричества. Но у них эффективность ниже, чем у копрессорных, насколько я помню, поэтому они реже теперь встречаются.
Ещё есть замечательная книга начала XX века — Mechanical Production of Cold — сборник лекций за авторством James Ewing.
Там в том числе есть холодильник, который работает просто на сжатии / расширении воздуха, который забирается из самой холодильной камеры.
https://archive.org/details/mechanicalproduc00ewinuoft
А до костюмов наука ещё не доросла, вот только первые робкие попытки воду из пустынного воздуха выжать:
http://www.sciencemag.org/news/2017/04/new-solar-powered-device-can-pull-water-straight-desert-air
Автомобильный на газе? жуть какая извращённая, я хочу эту ссылку )
Вообще, любой холодильник со сменой фаз — либо требует капризного замкнутого цикла, либо долго не живёт из-за выпадающей из из газа дряни. Промышленные турбодетандеры не в счёт )
Вода из пустынного воздуха — до чего там «доростать»?… Весь вопрос в экономичности, а так — втыкаешь последовательно 3-4 Пелтья, и намораживай себе — на сколько электричества хватит.
// Автомобильный на газе? жуть какая извращённая, я хочу эту ссылку )
https://www.youtube.com/watch?v=_CZXlr-fWpo
https://www.youtube.com/watch?v=H2EQgFLjTDU
А, ну да, БЕЛАЗ — тоже автомобиль… Я-то думал о тех сумках, что в прикуриватель легковушек втыкаются…
Вот на 40 литров, от прикуривателя и от газа https://www.amazon.com/Smad-Electric-Absorption-Refrigerator-Portable/dp/B077RX1SVS/ref=sr_1_1_sspa?s=appliances&ie=UTF8&qid=1524729132&sr=1-1-spons&keywords=Compact+gas+Absorption+refrigerator&psc=1
Дык из той же серии — на порядок больше переносных. Куда эту хрень в легковушке засовывать?…
Есть и поменьше. Да и с такими отдельные любители разьезжают. Палатки многокомнатные, холодильники, байки…
Ice ball называть сорбщионным — это жестоко издеваться над бедной совой..
Вот испарительный он — на 100%. Именно сорбции там нет вообще. А растворение хоть и похоже чем-то, но только что похоже ).
Ну и для костюма точно не подходит никак.
// сорбции там нет вообще
https://ru.wikipedia.org/wiki/Icy_ball
// вода начинает абсорбировать пары аммиака
В исходном посте аДсорбция — поглощение поверхностью ).
Хорошая статья. Довольно забавная в плане подачи фантастического прожекта на современном уровне, но вполне себе технологичная. Непонятно только, отчего отвергаются фантастические же (пока еще) компактные источники питания, типа миниатюрных ядерных/ионных/антиматериальных реакторов? ))) Мечтать — так мечтать по полной )))
// отчего отвергаются фантастические же (пока еще) компактные источники питания
1. Смысл сайта — искать минимально технологичные решения.
2. Фримены не шибко богаты на хайтек. У них нет полей, ласганов, топтеров, и во время изначального переселения Дзенсунни дела скорее всего обстояли еще хуже.
3. Ну и что обсуждать в таких штуках? У нас есть магия и она работает?
Положим, для даже отдалённого подобия такого костюма хай-тек нужен никак не меньше, чем для остальных упомянутых чудесов.
Всё что можно сделать лоу-техом — сделано бедуинами )
Да, и без микрореактора, боюсь, не обойтись никак — ну если не таскать с собой зонтик с СБ, каковой будет люто неэстетичен ))
// и без микрореактора, боюсь, не обойтись никак
Горелка с хворостом/пометом на 300 Ватт это конечно дикий хайтек.
1) постоянно работающая горелка на навозе?…
2) Куда потом эти дополнительные ватты сбрасывать?
// Куда потом эти дополнительные ватты сбрасывать?
Дык в воздух же окружающий. Температура радиатора 90 градусов. Без стилсьюта жить можно — значит больше 50 бывает редко. Вот и перепад.
Ага, только не забываем, что это у нас идёт в ДОПОЛНЕНИЕ к тому теплу, что от солнышка, тела и конденсации надо рассеять.
Т.е. ещё тепловой насос, общая рассеиваемая мощность раза в 2 выше, теплоизоляция костюма от радиатора…
И всё это на круглосуточно работающей, носимой горелке на навозе… из-за которой скрытность невозможна в принципе
и топлива надо таскать… сколько там на месяц надо? или кто там на Дюне массово срал, кроме червей? )
// от солнышка,
Передвигаемся в основном ночью, днем сидим в тени.
// общая рассеиваемая мощность раза в 2 выше
Будут два радиатора от видеокарты, в чем проблема то?
// кто там на Дюне массово срал, кроме червей? )
// Растительность на планете очень скудна и представлена в основном небольшими кустарниками, способными выжить в условиях пустыни. Фауна куда более разнообразна, хотя бо́льшая её часть была завезена на Дюну в рамках экологической программы Пардота Кайнза. Среди обитателей планеты можно встретить пустынных лис, фенеков, мышей, зайцев, черепах, орлов, карликовых сов и арахнидов со скорпионами.
Ну и размеры каках червей представляем? Каждая отмечается на карте как отдельное месторождение.
Если сидим — то тем более всяко лучше и проще полотно СБ развернуть.
«два радиатора» — чтобы постоянно рассеивать 600+ ватт — как раз Карлсон и получится ) Для сравнения — обычный тепловентилятор на 700/1400 Вт представляете? А там перепад поболее.
Видеокарта… была у меня одна такая, с двумя пропеллерами, на полной мощности выла аццки. Две (скорее три — за счёт меньшего перепада) — как раз Карлсон и будет )
И опять-таки, пусть даже доступны дрова — я хотел бы видеть эту постоянно работающую носимую печку ). Хотя… фримены-паровозы — это годный стимпанк ).
Ащо… если есть дрова — не проще на стоянке развернуть ловушку, сжечь несколько кустов и собрать из выхлопа воды с запасом на следующий день?
Вся биомасса поделится на воду и углекислоту.
// сжечь несколько кустов и собрать из выхлопа воды с запасом на следующий день?
Нужно на порядок больше дров.
Зато фримены не будут гибридом паровоза с Карлсоном.
По мне так это недостаток 🙂
// 1. Смысл сайта — искать минимально технологичные решения.
Данное минимально-технологичное решение возможно только при использовании хайтечного микрореактора. Иначе нет смысла и огород городить. ))
//2. Фримены не шибко богаты на хайтек. У них нет полей, ласганов, топтеров, и во время изначального переселения Дзенсунни дела скорее всего обстояли еще хуже.
Я канон Дюны плохо знаю — читал только первую книгу. Однако, насколько запомнилось, из трупов там воду выжимали весьма оперативно, что, согласитесь, без хайтека вряд ли возможно — как по скорости «выжимки», так и по энергозатратам на оную. Так что, если есть хайтек в одном, то почему бы ему не быть в другом?
//3. Ну и что обсуждать в таких штуках? У нас есть магия и она работает?
Сочетание хайтека и лоутека существовало во все времена, как только данный хайтек появился. И никого это не коробит. Так отчего же должно коробить сейчас? Вы приводите описание достаточно продвинутого хайтечного скафандра, который в домашних условиях на коленке можно изготовить только с помощью хайтечного оборудования, но отвергаете хайтек в качестве источника питания. На мой взгляд, это нелогично )))
// из трупов там воду выжимали весьма оперативно, что, согласитесь, без хайтека вряд ли возможно — как по скорости «выжимки», так и по энергозатратам на оную
Сожгите тело и пропустите газы через длинный теплообменник — большая часть воды сконденсируется. Подключите к выходу что-то вроде стилсьюта и уловится почти за девяносто процентов. Штука не маленькая, но не хайтечная и нужная каждый день — из мусора воду извлекать.
// отвергаете хайтек в качестве источника питания. На мой взгляд, это нелогично )))
Не вижу смысла в дополнительных сущностях. Стилсьют может работать от микроядерного реактора в несколько сот Ватт или от маленькой горелки на подножном кустарнике/помете. Если есть второе, то зачем фантазировать о первом?
//Сожгите тело и пропустите газы через длинный теплообменник — большая часть воды сконденсируется. Подключите к выходу что-то вроде стилсьюта и уловится почти за девяносто процентов. Штука не маленькая, но не хайтечная и нужная каждый день — из мусора воду извлекать.
Навскидку дословно не вспомню, но, помнится, там процесс занимал далеко не часы, а, скорее, минуты. Тем более, что там вроде как несколько человек в процессе принимало, и делали они это практически прямо на месте телоумертвления.
Сожигание же тела, которое, как помнится, где-то на 80% состоит из воды, дело не нескольких минут, а, скорее, часов, если только его в какую-нибудь высокотемпературную печь не засунуть. В любом случае, это требует значительных затрат топлива, которого у дюновских «туарегов» не могло быть много по определению.
Так что, думаю, технология там была несколько иная.
//Не вижу смысла в дополнительных сущностях. Стилсьют может работать от микроядерного реактора в несколько сот Ватт или от маленькой горелки на подножном кустарнике/помете. Если есть второе, то зачем фантазировать о первом?
Потому что это фантастика ))) Космические корабли с газгеном на помете как-то неважно сочетаются, на мой взгляд ))) Ну и независимость от наличия/отсутствия этого самого кустарниково-пометного топлива и возможность заиметь большой период автономности тоже кагбэ намекает, да )))
// скорее, минуты
После дуэли с Джемисом до момента когда появился мешок с его водой прошли точно не минуты. Иначе не было бы смысла обговаривать
// — Что касается Джемиза, — сказал он, — то я приказываю совершить полную церемонию на заходе солнца.
// Космические корабли с газгеном на помете как-то неважно сочетаются
Этжеж Дюна. Модерн это удел подозрительных извращенцев с Икса. Остальные живут в мире герцогов с фамильным ядерным оружием, пещер, освещенных светильниками на антигравитационной подвеске, наркоманов навигаторов, управляющих гиганскими звездолетами, сардаукаров с мечом в одной руке и ласганом в другой.
Фримены, выменивающие целое состояние в спайсе на моток медной трубки для радиатора стилсьюта у космолета контрабандистов вполне вписываются.
В книге упоминалось, что установка по извлечению воды из трупов была рядом. То есть речь шла об каком то стационарном механизме. Длился процесс несколько часов.
Еще в книге упоминалось, что стилсьют работает, используя энергию движения человека. Это кажется более практичным, чем двигатель на помете)
// Еще в книге упоминалось, что стилсьют работает, используя энергию движения человека
Это как раз невозможно чисто физически. Ну разве что почти вся работа мускулов будет тратится на запитку идеального дистиллирующего холодильника. О том и статья — стилсьюту нужен внешний источник энергии.
Ну, речь не о том, чтобы запитать перегонный куб) Если упростить задачу — собрать пот и влагу из выдыхаемого воздуха в карман и очистить до возможности пить ее не отравившись. Пота в горячих цехах выходит больше 3 литров за смену, есть что экономить. Схемы очистки сорбентами и сейчас есть вполне работающие. Фабрики по производству стилсьютов в съетчах упоминаются, может там стилсьюты еще и обслуживаются, сорбент меняется) Правда есть вопрос — как не сварится в таком костюме)
Вот чтобы собрать пот и влагу — энергию и придётся тратить.
>>Всё что можно сделать лоу-техом — сделано бедуинами )
то же самое только из материалов Дюны.
Верблюдов, овец нет, из червя шьют…
используемое материаловедение абсолютно неизвестно.
Зачем хлорид или бромид лития? Силикагель никак не рокет-сайенс, его ещё в 1850 году получили. А могли и раньше (тоже, в некотором роде, тема для попаданца).
Если есть песок, натрия гидроксид и минеральная кислота — никаких проблем.
А вот на силикагеле уже работали адсорбционные холодильники вагонов-рефрижераторов — ещё в 1920-х.
«Хладагент, жидкий диоксид серы, поступает из баллона в контейнер с содержимым, которое нужно охладить. Быстрое испарение летучего вещества понижает температуру в контейнере, а пары немедленно абсорбируются силикагелем, которым наполнены стальные трубки поглотителя. Время от времени насыщенный силикагель подогревается, диоксид серы покидает поры силикагеля и поступает в конденсатор, откуда возвращается в контейнер — и цикл повторяется снова.»
Только диоксид серы на воду заменить, и нагреватель приделать. Можно на горелку на биогазе, можно каталитический, можно химический.
Схема: http://www.etolen.com/images/citopsor/silicagel_2.jpg
Про литий в основном — чтоб шутка про джихад прошла. А так — возможно и что-то покруче будут использовать.
В общем, резюмируя:
1) противоточный рекуператор с мембраной на выдыхаемый воздух (охладить/увлажнить вдыхаемое)
2) конденсационная ловушка воды после рекуператора (сорбенты долго не проживут — это не замкнутый цикл в технике, это агрессивный биологический выхлоп).
3) источник энергии, СБ с аккумулятором наиболее реалистично
4) мембранная рекуперация воды из мочи/дерьма/пота
5) охлаждение носителя НЕ потом, а самим костюмом
6) собсно холодильник — некий продвинутый Пелтье, без подвижныз элементов.
7) радиатор на спину, + возможно теплоаккумулятор на ночь и для скрытности
8) костюм или зонтик — покрыт либо зеркалом либо СБ
Решение, заслуживающее внимания.
Основное мой пойнт против — имхо сорбционный холодильник нужной мощности можно уместить в десять кило с полукустарной технологией. А такое…
На мой взгляд сорбционный холодильник малого веса — сложнее из мусора на коленке собрать.
А без хай-тека, хотя бы в форме мусора — невозможно ни то ни другое. Ну, если там живность со встроенными морозилками замкнутого цикла не бегает )
Предлагаю свою конструкцию пустынного костюма.
Требования к нему такие:
*Он должен достаточно просто изготавливаться. Никаких нанотехнологий, только то, что доступно в 18 веке.
*Он должен поддерживать комфортную температуру тела. Особенно днем.
*Он должен улавливать воду и обеспечивать комфортное дыхание.
Как это сделать?
В первую очередь решим проблему охлаждения, и сделаем это самым простым способом — с помощью аккумулятора холода. Просто обвешаемся кожаными флягами с Глауберовой солью (NaSO4*10H2O). плавится она при 32 градусах, теплота плавления — 251 кДж/кг, (или 60 ккл/кг). В сутки человеку требуется примерно 2000 ккл пищи, и почти все эти калории выделяются в виде тепла. Значит в сутки надо 30 кг соли. Но если нам жарко только днем, то можно сократить расход до 15 кг/сутки. А ночью (в пыстыне ночи холодные) фляги с расплавленной солью оставить остывать, и она вновь кристаллизуется, и её можно будет повторно использовать днем — и не нужно даже расходовать топливо для охлаждения.
Вода. Мы со всех сил экономим воду, поэтому подкладываем под одежду мешочки силикагеля, которые улавливают пот. Раз в день силикагель регенерируется на солнечной печке. В сутки человек, при комнатной температуре, выделяет около 0,6 литров пота. Еще в сутки человек выдыхает 0,3 литра воды. Для его поглощения нужно примерно 5 кг силикагеля. Возможно, если у нас продвинутая химия, то вместо силикагеля лучше использовать перхлорат магния. Он может поглощать воды 60% от своего веса и на сутки нам потребуется всего 1 кг.
Для охлаждения вдыхаемого воздуха можно использовать регерератор — просто мелкую металлическую мочалку, через которую он проходит. При выдохе регенератор охлаждается до темпратуры тела выдыхаемым воздухом, при вдохе — охлаждает воздух. Температура воздуха, которым дышим — приблизительно равна температуре тела.
И конечно, костюм должен иметь хорошую теплоизоляцию, чтобы уменьшить расход Глауберовой соли.
Таскать с собой суточный запас соли тоже необязательно. Обычно люди двигаются по какой-то дороге или маршруту, и имеет смысл на всем пути сделать склады с запасами Глауберовой соли, для пополнения носимых запасов.
Так же костюм
Дыхание.
1) Оценка количества соли дана в покое и при отсутствии внешнего нагрева. В пустынном костюмчике, на марше под солнышком — повышаем массу раза в 3.
2) Оценка водо- и тепловыделения дана для комнатной и в покое. Костюмчик поддерживает +32С+. Без вентиляции. Если носитель и выживет — пота он потеряет никак не 600г )
3) Рекуперация силикагеля в солнечной печке… Вы его когда-нить восстанавливали? Попробуйте ) И воду при этом попробуйте собрать ) Вас ждёт масса сюрпризов )) С перхлоратом всё ещё хуже.
В общем, отсутствие таких костюмов и на технологиях 21 века, а не то что 18го — это не по причине «косности мышления», а есть и другие резоны )))
>1 Оценка количества соли дана в покое и при отсутствии внешнего нагрева. В пустынном костюмчике, на марше под солнышком — повышаем массу раза в 3.
От внешнего нагрева спасает более теплая одежда. Для уменьшения массы надо делать больше заправочных станций с запасами соли, благо ночью запасы самовосстанавливаются. Ду сделать склады с солью через каждые 5 км пути — массу получаем вполне приемлемую.
>Оценка водо- и тепловыделения дана для комнатной и в покое. Костюмчик поддерживает +32С+. Без вентиляции. Если носитель и выживет — пота он потеряет никак не 600г )
Чтобы температура +32 градуса стала комфортной, надо чтобы фляги с солью плотно прилегали к телу.
Рекуперацию силикагеля лучше вообще делать на базе в удобной установке.
Проблема силикагеля прежде всего в его низкой емкости.
https://dl.dropboxusercontent.com/s/aw8o74yvriwyx81/disiccant_capacity.png отсюда http://www.matsakis.gr/Munters%20DH%20Handbook.pdf
Понадобится минимум десяток кило на день, скорее вдвое с лишним больше. Если восстанавливать на базе, то фримену для многодневного похода понадобится телега )
// От внешнего нагрева спасает более теплая одежда.
Скажем в теме для инкубатора прикидывали — http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/inkubator/#comment-46956 даже для маленького инкудатора с толстой стенкой получаем десяток Ватт. Тут скорее на сотню другую надо закладываться.
Не проще на базах воду запасать? Вместо техноизвращений и дров?
Насчёт +32 и «плотного прилегания»… не поможет. Херовый теплообмен и ничтожный градиент — убьют при попытке проявить хоть какую-то активность.
В общем, забудьте про переносной стимпанк, он требует паровозов и пароходов ))
>Насчёт +32 и «плотного прилегания»… не поможет. Херовый теплообмен и ничтожный градиент — убьют при попытке проявить хоть какую-то активность.
В принципе, можно подыскать вещества с любой температурой плавления. (У CaCl2∙6Н20 температура 29 градусов цельсия и теплота плавления 175,85 кДж/кг). Как я понял, в (NaSO4*10H2O) делаются добавки, чтобу уменьшить температуру плавления. В реальных охлаждающих желетах (как я понял) он используется из за большой энергии фазового перехода. Реальные охлаждающие желеты. https://www.draeger.com/ru_ru/Applications/Products/Personal-Protection-Equipment/Protective-Clothing/Cooling-Vests/Comfort-Vest
Проблема не в том чтобы сделать стилсьют, а чтобы сделать его разумно легким — порядка десятка кило.
>Тут скорее на сотню другую надо закладываться.
В принципе, 100 Вт — еще приемлемая мощность. Автомномность костюма будет хотя бы 2-3 часа. А для большей — склады с запасами охлаждающей соли, благо ночью соль регенерируется на халяву. .
>Понадобится минимум десяток кило на день, скорее вдвое с лишним больше. Если восстанавливать на базе, то фримену для многодневного похода понадобится телега )
Значит придется все же заморочится с перхлоратом магния.
Вообще-то в дальнейших книгах упоминается наличие в костюме как минимум ‘пяточных насосов’ (либо ‘подошвенных’) (Дети Дюны). Так что система эта работала за счет носящего костюм. А его общая примитивность была лишь в глазах обитателей данной вселенной. Ведь Герберт даже вносил изменение произношения различных мест и предметов(хотя и переименовывание имело место быть) в книгах, что бы показать течение времени в них.
Эти подошвенные насосы могут выдавать считанные ватты. Этого хватит, чтобы крутить вентилятор радиатора или откачивать из него воздух. Но основная работа по вытягиванию влаги из воздуха должна совершаться при помощи другого источника энергии.
Пассивное рассеивание пары сотен Ватт с кубика стороной в 25 см — https://habr.com/post/414231/
Главный фокус в том, при какой температуре эта мощность рассеивается. Если хотите рассеивать тепло пара при такой температуре, то его придётся или основательно давить, на что нужна энергия, или концентрировать, с чем организм пустынного жителя и даже гостя пустыни не справится. Иначе он не будет конденсироваться, соответственно не будет и отдавать тепло, отводить станет нечего.
// любая повинда, называющая стилсьют дистикомбом, будет караться бан-джаббаром
Переведите, пожалуйста, на человеческий.
Назвать стилсьют дистилкомбом всё равно что назвать дварфа гномом-с одной стороны перевод будучи в корне неверным как бы официально принят, с другой стороны однозначно характеризует сказавшего как казуальное быдло которому в обсуждении не место.
Бан-джаббар является совмещением терминов «банхаммер» и «гом джаббар». За подробностями в гугл.
https://mirvokrug.blog/2017/12/02/%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D1%83%D1%87%D0%B0%D1%82%D1%8C-%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%83-%D0%B8%D0%B7-%D0%B2%D0%BE%D0%B7%D0%B4%D1%83%D1%85%D0%B0-%D0%B7%D0%B0-%D1%81%D1%87%D0%B5%D1%82-%D1%81%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5/
// Получать воду из воздуха за счет солнечных панелей предлагает стартап Zero Mass Water
// Каждая панель может производить до 5 литров питьевой воды в день.
// Как это работает? Каждый модуль SOURCE состоит из стандартной солнечной панели, обрамленной двумя гидропанелями. Фотоэлектрические элементы в центре устройства питают вентилятор, который подает воздух пористые материалы, которые поглощают из него влагу. Затем вода конденсируется и поступает в 30-литровый резервуар, где в нее добавляется ряд минералов для оптимизации кислотно-щелочного баланса.
// Цена одного «водогенерирующего» модуля составляет 2000 долларов
// Размеры панелей — 1,2 на 2,4 м, а вес — 150 кг.
// Each SOURCE panel weighs about 275 lbs — меньше 150 кг
// The middle strip of a Source panel is what you’d call a standard solar panel. On either side is a proprietary porous material that generates heat. Another proprietary material inside the panel absorbs the moisture from the air.
// “As you drill into that, the air part of that equation is applying air into the materials that like water. So in the same way that when you leave the lid off a sugar bowl the sugar bowl gets a little clumpy, that’s because that sugar likes the water in the air. Our materials do exactly that.”
// Zero Mass Water states a standard array (2 panels) averages 4-10 liters of water production each day depending on sunlight and humidity conditions.
Явно юзают абсорбент, не совсем понятно как устроено все остальное.
Вангую, поскольку для сухого воздуха прямая конденсация плохо работает — сначала гонят воздух через сорбент, потом Пелтьём сорбент греют и выбитую воду тут же конденсируют на холодильнике того же Пелтья. 2 ступени.
Вангую, сорбент периодически придётся менять — чем грязнее воздух тем чаще. Для костюма — не гут, прямая конденсация лучче, при хорошей рекуперации тепла.
А я, например, вообще не понял, о чем речь, и что это за хрень. Вы бы хоть по-английски написали этот стилсьют, поскольку даже не ясно, как это пишется (still/steel/steal/…)
Стилсьют нужен для жизни на сухих планетах.
А как насчет специальных приспособ для жизни на холодных планетах, с температурами -100 -150?
http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/forum/index_html_mingleforumaction_viewtopic_t_252#postid-4120.html
Читаю «Как работает организм животного» Шмидта-Нильсена.
Там объясняется как кенгуровая мышь экономит влагу в выдыхаемом воздухе — выдыхаемый воздух в легком имеет температуру порядка 40 градусов и насыщен влагой, у носа температура падает до температуры окружающей среды(скажем 25) и влага конденсируется на слизистой. При последующем вдохе эта влага испаряется и насыщает вдох. Это сохраняет порядка половины влаги, которая иначе тратилась бы на дыхание(по сравнению с человеком).
В принципе похожая приспособа и туарегам бы пригодилась. Если теплообменник весит полкило, а экономит хоть литр воды в сутки… И ломаться нечему.
Насколько понимаю плохая новость для туарегов в том что для рассеивания 5-10 Ватт тепла дыхания нужен радиатор порядка нескольких десятков дц^2 https://vpayaem.ru/information4.html
Объем внутреннего канала при этом должен быть порядка десятков кубиков(иначе слишком большой мертвый объем дыхания), что ограничивает длину, и он должен быть гидрофильным.
Собсно, рекуператор в дыхательных путях и у хомо присутствует.
Но это работает только когда окружающий воздух существенно холоднее. Так что туарегам — не очень-то, разве что реально холодной ночью (когда и так потери минимальны). Нужны холодные и сухие места.
В искусственном рекуператоре «объём канала» не особо важен — никто не запрещает сделать его противоточным. Гидрофильность тоже некритична.
Вот забиваться всякой дрянью он будет, самоочистка — совсем другой уровень сложности.
И наконец — замотанная шарфом в мороз морда — уже рекуператор. На шарф при дыхании высаживается конденсат, он и увлажнитель и фазовый теплоаккумулятор.
// рекуператор в дыхательных путях и у хомо присутствует
Присутствует, но собирает почти вдвое меньше влаги чем у кенгуровой мыши — у Нильсена для пустынных обитателей цифры 0,50 мг на мл О2(пот и влага в дыхании), у человека 0,84 только влага в дыхании.
Для сбережения воды нужен не только банальный противоток, но и рассеяние тепла дыхания и конденсации. У человека это рассеяние не такое мощное как у пустынных обитателей.
// Гидрофильность тоже некритична.
А тогда конденсат не унесется с воздухом туманчиком?
https://pikabu.ru/story/iz_chistogo_vozdukha_6903625
// Эффективность собирания воды составляет 0.7-1.3 литра в день на каждый килограмм массы аппарата
// Собиратель оснащен солнечными панелями и аккумулятором, что позволяет ему собирать воду круглосуточно, без внешнего потребления электричества или топлива.
https://worldbuilding.stackexchange.com/questions/216648/making-stillsuits-less-fantasy-how-to-dump-the-heat
https://habr.com/ru/article/588747/ Airdrop: вода из воздуха
Литр в сутки с заявлением о возможности использования для полива позабавил.
А так — очередной перепев классики, чо. Впрочем, система с движущимися частями — концептуально не гут. Если электроэнергия — то ионный привод просится, в пару к Пелтьям, где конвекции недостаточно…
http://naica.org.mx/for-survival
костюмы с прокладкой из айсблоков и респираторы с охлаждением для работы в горячей пещере — Naica Crystal Cave
> Darkling beetle possesses a unique surface structure that enables it to harvest water from fog-laden winds that sweep across the desert. The beetles extract water from fog using a pattern of bumps and channels on their shells.
https://www.linkedin.com/pulse/water-harvesting-inspiration-dune-ninad-shitoot-jepte
Surface structures of different species of darkling beetles (image) — https://frontiersinzoology.biomedcentral.com/articles/10.1186/1742-9994-7-23