Атмосферная картинка!

Wild Cat Это рисовал не я - а художник. И это ЕМНИП- "Мародёр".

ХЗ. Объяснений нет. По внешнему виду в ТРО - возможно. Но особенности конструкции не раскрывается.

Технологии боевого меха для начинающих

— Расшифровка стенограммы специальной лекции по техническому обслуживанию мехов «Основы боевых мехов»,
Штутгартская школа обороны, Каумберг, 12 мая 3070 года.

Уважаемые представители масс-медиа, меня зовут профессор Дитрих Матерс, и меня попросили провести для вас обзорную лекцию о боевых мехах. Как я понимаю, ряд редакторов ваших изданий подали запрос о проведении этой лекции, поскольку сетевое сообщество Каумберга стало очень „тепло” к вам относиться. Судя по всему, легионы кабинетных мехвоинов ведут против вас священный крестовый поход с целью выправить многочисленные технические ошибки в ваших репортажах.
… Думаю, мне следовало бы получше выбирать выражения, так как фраза «священный крестовый поход», да с учетом нынешнего крайне недостойного поведения блейкистов…. Как бы там ни было, организованные петиции этих мех-шизоидов, должно быть, сильно портят вам рейтинги, иначе вы бы не сидели сейчас здесь на моей лекции в Штутгартской школе обороны.
Если говорить по сути вопроса, то я сегодня вовсе не намереваюсь просветить вас абсолютно по всем вопросам и тайнам, касающимся технологии боемехов, но скорее собираюсь изложить необходимый минимум знаний, чтобы в ваших будущих репортажах, касающихся боемехов, вы уже знали, как нужно правильно задавать вопросы и получать нужные факты. Следовательно, вы должны выйти отсюда – по крайней мере, в теории – со знанием того, что и как нужно делать, чтобы не нарваться на гневные послания от прыщавых кабинетных мехвоинов.
Итак, вот вам план сегодняшней лекции. Сперва я поведаю вам о том, что представляет собой боевой мех. Потом я планирую рассказать вам про их внутренности, начиная с костей, продолжу описанием основных составляющих частей, и в завершение, объясню, как можно оживить то, что получилось. Все готовы? Хорошо.

ТЕРМИНОЛОГИЯ

А теперь, прежде чем переходить к основам, позвольте объяснить вам используемые мной термины. Во-первых, говоря «боемех», я имею в виду как боемехи, так и омнимехи. Если мне нужно будет что-то сказать конкретно про омнисы, я буду употреблять термин «омнимех». А уж если я скажу просто «мех», значит, речь идет про любой тип мехов, включая и промышленные мехи.
Кроме того, как я понимаю, некоторые из вас попали в немилость к мехоголикам из-за того, что слишком буквально переносили на мех биологические аналогии. Так что, дабы не сбивать вас с толку, сразу же хочу предупредить, что хотя я намеренно буду использовать термины, вроде «кости», «суставы» и «мускулы», не забывайте, что речь идет про механические системы. К примеру, «кости» в шасси боемеха являются композитными структурными компонентами, способными выдерживать нагрузку в миллионы ньютонов, и которые при этом служат основой для внешней бронированной оболочки, отводят избыточные электрические токи, возникающие при попаданиях ППЧ, несут на себе густую паутину силовых и информационных кабелей, а также являются местом крепления пучков миомеров. В итоге, они напоминают человеческие кости не более чем крылья крупного летательного аппарата походят на крылья птицы.

БОЕМЕХ: ОСНОВЫ

Нужно быть слепым, глухим и тупым обитателем затерянной в Глубокой Периферии колонии, чтобы не иметь общего представления о том, что такое боемех. На всякий случай, напомню, что боемех - это гигантский бронированный робот, несущий на себе огромные пушки, и управляемый эдакими современными рыцарями, называемыми «мехвоины». Конечно, такая трактовка является упрощенной. Как многие из вас уже, без сомнения, знают, есть еще кое-что, что можно было бы рассказать об этих машинах.
Корень ваших недавних проблем не только в том, что люди ругают вас за технические ошибки, но и в том, что вы нарушаете определенные культурные табу, касающиеся боемехов. Например, в некоторых сетевых сообществах, мне пришлось бы надеть асбестовое нижнее белье, посмей я охарактеризовать этих блестящих и величественных титанов войны столь приземленными словами, как «гигантский бронированный робот, несущий на себе огромные пушки». Итак, дабы счистить всю ту культурную шелуху, накопленную боемехами за прошедшие полтысячелетия, давайте-ка я дам вам следующее расширенное определение термина «боемех»: боемех – это бронированная боевая машина.
Именно так. И пусть вас не обманывают вычурная броня и антропоморфные движения его конечностей. Боемех это всего лишь танк на ножках. Его руки – это навороченные орудийные башни, но все же это просто турели и не более того. Ноги – очень сложный вездеходный движитель. Ну, а броня и пушки боемеха и вовсе практически не отличаются от тех, что вы можете увидеть на других образцах современной боевой техники. Но, конечно, есть и несколько мелких отличий.

ВНУТРЕННЯЯ СТРУКТУРА

В первую очередь, мехи (боевые и остальные) отличаются от другой военной техники наличием шарнирно-сочлененных ног. Ни у какой другой боевой техники нет столь функциональных шарнирных ног, как у меха. Работа этих ног обеспечивается за счет шасси – внутренней структуры, которая очень сильно отличается от ходовой части другой боевой техники. Очевидно, что в данном случае в конструкции присутствуют сочленения – суставы – отсутствующие в корпусах жесткой конструкции обычных транспортных средств. И вот, когда разработчики первого меха в 24 веке искали способы применить миомеры с целью «оживить» конечности своих промышленных мехов, то обнаружили, что самым простым способом будет скопировать конструкцию тела человека и других высших животных: костный скелет.
В случае каркаса на основе внутреннего скелета, многие системы и агрегаты меха будут прикреплены к наружной части внутренней структуры, а не заключены внутри несущей конструкции, аналогично тому, как ваш скелет является внутренней опорой для мышц и органов. И какой бы жесткой и неподатливой не казалась броня боевого меха, но лишь в немногих моделях мехов она используется для увеличения несущей способности внутренней структуры. Броня боевых мехов слишком тонкая для своей ширины и высоты, и является лишь условно жестким листом металла. Постойте-ка, «условно» это я опять неудачно выбрал термин, да?

Шасси

Итак, мы начнем наш разговор про компоненты внутренней структуры с костей. В мехе, как правило, имеются всего лишь от 16 до 25 «костей» (у человека 206 – прим. пер.) . В частности, это потому, что некоторые структуры, которые у человека состоят из дюжины или более костей, как, например, грудная клетка, у меха сделаны одним куском. А в некоторых других частях тела, меху просто не требуется вся та сложная конструкция, имеющаяся у человека. В качестве примера можно привести ступню, где у меха применяются амортизирующие подкладки. Одним из конечных результатов подобного структурного упрощения по сравнению с прототипом является то, что мехи, как правило, обладают меньшей подвижностью сочленений и гибкостью, чем их органические создатели.
Эти так называемые кости различаются у разных классов мехов. К примеру, дешевые и тяжелые кости промышленных мехов совсем не похожи на кости боевых мехов, и, вообще говоря, выходят за рамки нашего обсуждения. В свою очередь, кости боевых мехов, на данном историческом этапе, делятся по своей конструкции на два основных класса: стандартная структура и эндостальная. В стандартной структуре боемехов основные компоненты представляют собой композитные структуры из вспененного алюминия….
Эээ? Да? Не могли бы вы говорить немного громче, чтобы микрофон…
… Спасибо. Нет, когда я говорю «композитные», я понимаю это в строгом инженерном смысле, как «материал, созданный из нескольких различных составляющих». Я не имею в виду экспериментальную и весьма хрупкую «композитную внутреннюю структуру», о которой вы могли слышать в «Солярисском техническом ежемесячнике». Я не планирую сегодня освещать экспериментальные вещи вроде этой. Надеюсь, что после того, как мы здесь закончим, вы сможет самостоятельно изучить эту и подобные ей темы.
Как бы там ни было, основные составляющие – основные «кости» стандартной внутренней структуры – являются композитами, с сердцевиной из сверхлегкого вспененного алюминия, обернутого в оболочки из тщательно выровненных вдоль определенного направления волокон карбида кремния. Эта сборная деталь далее армируется при помощи титаново-стального сплава. В слой волокон также вплетены разнообразные датчики состояния структуры и линии передачи данных, а на наружной поверхности расположены точки крепления различного оборудования. Из костей выходят балки, предназначенные для удержания бронированной оболочки, они располагаются так, чтобы не мешать креплению миомерной оснастки. Приспособления для крепления оружейных установок разрабатываются специально под каждый конкретный тип меха.

Эндосталь

Эндостальная внутренняя структура по своей компоновке не отличается от стандартной, разница лишь в используемых материалах. В эндостали применяется эндоморфная сталь (отсюда и название). Она намного прочнее, чем сталь в стандартном каркасе боемехов, что позволяет делать соответствующие структурные оболочки тоньше и легче, при сохранении той же прочности. Но более тонкие стенки, при одном и том же диаметре, делают кости менее жесткими, так что эндостальные кости должны быть заметно более крупными.
Да? Что вы говорите…? Нет. Жесткость и прочность, это не одно и тоже. Толстый кусок гофрокартона более жесткий, т.е. менее подвержен изгибу, чем тонкий лист металла, притом, что металл намного прочнее. Так и эндосталь: она крепче, но поскольку она тоньше, то может легко смяться, если только вы не сделаете кости более широкими. Вспомним, каким образом в картоне тонкие листы бумаги превращаются в жесткую структуру: его делают толстым, прокладывая гофрированную бумагу между двумя внешними листами. В эндостали та же ситуация: толстая сердцевина из пеноматериала зажата между тонкими листами оболочки.
Далее, вследствие своего особого состава, эндосталь производится при нулевой гравитации, дабы избежать химического расслоения. Эээ, это значит, что отдельные составляющие сплава стремятся отделиться друг от друга, как вода и масло, что делает сталь хрупкой и слабой, но если проводить кристаллизацию при нулевой силе тяжести, они остаются смешанными. Разработчики внутренней структуры производят при нулевой гравитации и вспененную сердцевину эндостали, так в ней образуются более однородные по размеру поры, и, следовательно, увеличивается прочность. Производство в условиях невесомости делает эндосталь весьма недешевой, но отсутствие ее составе волоконного слоя позволяет изготавливать этот тип структуры быстрее, чем стандартную. Итак, такова природа «костей» мехов, далее переходим к суставам, соединяющим их между собой.

Актуаторы

Суставы мехов, как правило, именуются актуаторами. Это понятие включает в себя нечто большее, чем просто шарниры между костями. Актуатор - это собственно сустав, соединенные с ним пучки миомеров и блок управления приводом.
Сам по себе сустав обычно представляет собой шаровой, как в вашем бедре, или же осевой, как в вашем локте, шарнир, и это самой простая составляющая актуатора. Суставы герметичны, и обычно заполняются сухой смазкой, наподобие графита. Они приводятся в движение при помощи миомеров, точно так же как ваши суставы движутся при помощи присоединенных к ним мышц. Но, прежде чем перейти к самим миомерам, я бы хотел рассказать про то, как управляются миомеры и суставы. В каждом суставе есть соответствующий блок управления приводом (БУП, для краткости), который посылает команды в виде электрических сигналов миомерным пучкам. БУП – это локальные устройства управления, которые организуют работу тысяч миомерных волокон в каждом пучке миомеров, заставляя их сокращаться и отслеживая их реакцию. Эти БУП, в свою очередь, получают команды от систем контроля и управления более высокого порядка, тех, которые интерпретируют сигналы от мехвоина, переводя их в понятную для локальных устройств форму.

Миомеры

Мышцы мехов, называемые миомерами, сделаны из пучков микроскопически тонких пластиковых трубочек, заполненных сжимающейся субстанцией. Каждая трубка, сделанная на основе полиацетилена, по отдельности выдавливается сквозь очень тонкие литейные формы, после чего он вместе скручиваются в пучок. Сокращающийся наполнитель, называемый актино-жгутовым волокном, является продуктом жизнедеятельности генетически модифицированных бактерий, содержащихся в специальных чанах. Процесс во многом напоминает производство алкоголя. Этот актино-жгутовый материал является прекурсором, который после фильтрации из чанов смешивается со специальными полимерами, а потом впрыскивается в трубки. Далее полиацетиленовые трубки электризуются, и этот актино-жгутовый прекурсор самопроизвольно структурируется, образовывая сложные спутанные наноразмерные структуры схожие с сокращающимися протеиновыми нитями в мышцах млекопитающих (миозиновые и актиновые волокна). Когда такие волокна подвергаются возбуждающему воздействию достаточно сильного электрического тока, они резко сокращаются. Процесс практически полностью аналогичен сокращению протеиновых нитей в натуральных мышцах, за исключением того, что здесь используется электрический источник энергии, а не химический. Так же, как и в живых мышцах, сокращение происходит по принципу "все или ничего". Сила, создаваемая миомерным пучком, регулируется за счет изменения числа задействованных миомерных волокон, а не регулировкой силы собственно тока. Поскольку миомеры намного более мощные (из расчета на единицу массы), чем природные мышцы, и их можно при необходимости существенно увеличивать в размерах, именно их использование и делает возможным создание работоспособных мехов. Относительно недавно разработанные в НАИН «миомеры тройной силы», по принципу работы схожи со стандартными, но при нагреве действуют более эффективно за счет простой и обратимой эндотермической реакции, происходящей внутри миомеров.
Итак, ранее я уже попробовал развеять некоторые ваши заблуждения насчет боемехов, назвав их ходячими танками. А теперь я хочу сделать то же самое насчет миомеров, поскольку будет ошибкой считать их просто пластиковыми мускулами. Миомеры – это электрические моторы, и к тому же весьма мощные. Даже небольшие пучки, находящиеся в пальце меха, являются многокиловаттными моторами, а те, что расположены в ногах, мощнее их на порядки. Но также нелишним будет знать, что миомеры, как электромоторы, имеют не особо большой КПД, а все из-за высокого электрического сопротивления. Без интенсивного охлаждения они запросто могут поджарить сами себя.
И, раз уж мы заговорили про миомеры как электромоторы, я бы хотел уделить пару секунд на то, чтобы развеять теорию, обсуждаемую на страницах одного журнала – кажется, это был «Лазеры и пули» - о том, что можно легко привести мех в негодность, обстреляв его электрошоковыми зарядами, предназначенными для усмирения бунтов. Простите, но нет. Небольшой разряд электричества от такой пули заставит мышцы меха дергаться не сильнее, чем батарейка от фонарика сможет расшевелить многомегаваттный мотор грузового поезда с термоядерной силовой установкой.
И еще одно, связанное с предыдущим, замечание. Существует ошибочное представление, что молния и ППЧ (которые, по сути, та же самая молния), должны вызвать у меха судороги, и разорвать его миомеры в клочья. На самом деле мехи защищены от подобных неприятностей, причем точно так же, как и ваши дома защищаются от разрядов молний. Броня и скелет меха спроектированы таким образом, чтобы обеспечить случайным разрядам электричества безопасный низкоомный путь стока на землю, так что они никогда не пройдут через миомеры. Ну, а если брони нет…. Что ж, как только брони больше нет, вы оказываетесь в ситуации, когда выстрел из ППЧ попадает в пучок пластика. Повреждения будут в любом случае, и уже не столь важно, по какой конкретно причине.

БРОНЯ

Броня – это последний из «тупых» компонентов меха, после нее мы перейдем к самому вкусному.

Слои

Стандартная броня боевого меха состоит из многих слоев. И только два из них являются броней в прямом смысле слова. Остальные два выполняют вспомогательные функции.
Внешний слой брони представляет собой очень прочный, очень твердый сплав на основе железа, короче говоря, это сталь. Его функция состоит в том, чтобы разбивать на осколки метательные снаряды и/или – скажите, вам когда-нибудь ранее доводилось слышать, чтобы кто-то употребил словосочетание «и/или» вслух ? – подвергаться абляции под воздействием энергетических атак, защищая тем самым внутренности меха. Гранулы этой стали, то есть кристаллики, из которых она состоит, тщательным образом ориентированы, чтобы добиться максимальной прочности, и закалены облучением, чтоб еще более увеличить твердость и прочность. За свою феноменальную твердость и прочность данная сталь расплачивается тем, что является очень хрупкой. Более того, она настолько хрупкая, что второй слой брони, поддерживающий ее, состоит из керамики, а именно, кубического нитрида бора.
Этот слой нитрида бора служит в качестве ловушки (как перчатка у кетчера в бейсболе), для осколков стали и плазмы, образующихся при сгорании брони. Это еще один очень твердый и очень крепкий материал, который имеет проблемы с хрупкостью. Он тщательно обрабатывается, с целью устранения любой пористости, вдобавок, в его структуру вводится дополнительная сетка из искусственных алмазных волокон, чтобы керамика стала надежной опорой для внешнего стального слоя. И вот, в ходе Наследных войн, отдельные производители брони утратили технологии изготовления таких волокон, и обратились к алмазным порошкам, которые можно было изготавливать из натуральных алмазов. Этот факт вызвал резкое увеличение спроса на бриллианты и стал отличным оправданием для нескольких крупнейших в истории краж драгоценностей. Хорошие новости состоят в том, что возрождение технологий производства волокон за последние полвека практически свело к нулю потребление промышленностью природных алмазов, так что цены на ювелирные изделия вернулись к норме. Плохие новости в том, что вокруг этого дела до сих пор проворачивается немало афер. Так что те из вас, кто пожертвовал свои драгоценности «Благотворительному фонду восстановления брони», и другим «филантропическим учреждениям», надеясь помочь Каумбергу справиться с недавним всплеском мероприятий по охоте на бандитов… да, правильно, вас просто поимели.
Итак, следующий слой, расположенный под нитридом бора, представляет собой ячеистую структуру из титанового сплава. Эти ячейки не дают никакой защиты сами по себе, но служат основанием для внешних слоев брони. Первый и второй слои очень тонкие, их толщина измеряется миллиметрами и сантиметрами, поскольку меху нужно прикрыть очень большую поверхность с помощью относительно небольшого количества брони. Так как при этом броня выходит неожиданно тонкой для своих поперечных размеров, аналогично большому куску оконного стекла, титановые ячейки помогают удерживать броню, и не дают ей слишком сильно сгибаться под действием нагрузок. Помните наш разговор про эндосталь и картон? Здесь работают те же законы.
И, наконец, там присутствует слой герметизирующего полимера. Поскольку броня мехов производится в виде отдельных сменных панелей, данный слой нужен для того, чтобы мех был водо- и воздухонепроницаемым. Полимеры, используемые в этой роли, как правило, обладают определенными способностями к самозатягиванию повреждений, этого обычно достаточно, чтобы справиться с небольшими отверстиями и прорехами. Хотя его свойства и меркнут на фоне возможностей клановского харджеля, именно этот слой позволяет боевым мехам действовать под водой и в вакууме.

Другие материалы

Конечно же, мех защищает не одна только стандартная броня. В областях вокруг актуаторов может использоваться широкий диапазон защитных материалов, начиная от баллистической/абляционной ткани и до тщательно подогнанных пластин стандартной брони. Для фонаря кабины используются разнообразные комбинации прозрачной бронезащиты, от армированного стекла, до многослойных структур из чередующихся листов кристаллического углерода и полимеров.

Новые типы брони

Новая чудо-броня тридцать первого века…. И старой Звездной Лиги, я полагаю … и Кланов … хм, погодите, есть тут у меня небольшой анимационный ролик….

Ферроволоконная броня: одним из этих новых-старых типов брони является ферроволоконная, которая мало чем отличается от обычной, за исключением того, что здесь пряжа из алмазных волокон добавляется и в стальной слой тоже. И это, на самом деле, замечательное достижение, поскольку расплавленное железо и углерод взаимодействуют между собой очень и очень хорошо, если вы понимаете, о чем я …. А если нет, то объясняю: я имел в виду, что железо реагирует с углем (при этом получается чугун – прим. пер.) , так что алмазные нити должны будут раствориться в нем, если только у вас нет в запасе парочки трюков. Используемые методы защиты волокна приводят к тому, что броня получается больше по объему, хотя и меньше по весу. Впервые созданная в эпоху Звездной Лиги, эта технология была на определенное время утрачена, однако Кланы (естественно) приобрели богатый практический опыт ее использования. Их версия является даже еще более эффективной, то есть имеет большую плотность, кроме того, ей легче придать нужную форму, если потребуется максимизировать внутренний объем. Для сравнения, ферроволоконной броне производства Сферы, вследствие ее громоздкости, очень сложно придать какую-либо другую форму, кроме плоской пластины.
С другой стороны, различные исследовательские группы во Внутренней Сфере достигли революционных успехов, варьируя количество волокна в составе брони. «Легкая» ферроволоконная броня менее армирована волокном, поэтому имеет меньший объем, но и защищает хуже, а вот «тяжелая» использует больше волокон, ее защитные свойства лучше, чем даже у клановского аналога, но это достигается за счет чудовищных габаритов. Если хотите знать мое мнение, я считаю, что эти названия имеют обратный смысл, так как т.н. «тяжелая ферро» на самом деле легче, чем «легкая ферро», но, к сожалению, когда придумывали эти названия, со мной не посоветовались….

Стелс-броня: Печально известная стелс-броня, разработанная капелланцами, на самом деле есть разновидность обычной ферроволоконной брони. Она является попыткой воспроизвести дано утраченную систему нулевой сигнатуры Звездной Лиги, но при этом для реализации своих возможностей ей приходится использовать отдельную подсистему РЭБ. В состав такой брони включены многочисленные снижающие сигнатуру материалы, которые увеличивают вес, так что по уровню бронезащиты на единицу массы она лишь немного отличается от стандартной, при этом превосходя последнюю по объему. Впрочем, эффект от ее использования определяется не одними только составляющими компонентами. Чтобы боемех мог использовать стелс-броню, сама его конструкция должна быть тщательно пересмотрена, теплообменники должны быть переконфигурированы, чтобы можно было скрыть их тепловое излучение, а все острые углы и плоские поверхности расположены так, чтобы контролировать уровень отражения сигналов радаров. Также в мехе устанавливаются внутренние экраны, способные замаскировать даже мощнейшие магнитные поля, существующие внутри термоядерного двигателя.
Что ж, вот что представляют собой простые, «тупые» части меха. Хотя, на самом-то дела они вовсе не тупые, ведь как во внутреннюю структуру, так и в миомеры вплетены датчики, линии передачи данных и … эй, это мне напомнило вот что. Волоконные слои в броне также зачастую включают в себя датчики и информационные волокна. Это важный момент, к которому мы еще вернемся позже в ходе нашей лекции.

ГИРОСКОП

Гироскоп боемеха – это устройство, которое помогает удерживать мех в вертикальном положении во время бега по пересеченной местности, прыжков или при получении боевых повреждений. Актуаторы меха слишком медлительны и неуклюжи, чтобы оперативно генерировать четко дозированные усилия, требуемые для удержания меха вертикально, так что источником этих сил является гироскоп, расположенный в центре торса каждого меха.
Гироскоп боемеха состоит из двух частей: механизма, отслеживающего балансировку, и механизма, создающего нужную силу.

Баланс

Датчики балансировки обычно представляют собой небольшой компьютер, расположенный непосредственно в кабине, в котором есть одна или несколько плат, содержащих следящие за равновесием приспособления. Эти приспособления (я употребляю это слово в техническом смысле) работают на самых разных физических принципах, как например лазерные кольцевые гироскопы, гироскопы на гармонических колебаниях, также, как я слышал, капелланцы в ходе Третьей наследной использовали даже шарики ртути. Все эти отслеживающие балансировку компоненты мало чем отличаются от инерциальных датчиков, зачастую встроенных в ваш планшетный компьютер, и, ко всему прочему, могут также работать в качестве инерциальной навигационной системы меха.

Грубая сила

Та часть гироскопа, которая приходит на ум каждому из вас при упоминании этого слова, расположена в торсе и представляет собой многотонную конструкцию из маховиков с обратной связью. Маховики - это тот элемент, что традиционно ассоциируется с понятием гироскопа, то есть быстро вращающиеся колеса. Я их назвал “маховики” просто из-за своей педантичности. Когда боевой мех начинает падать, управляющий механизм гироскопа притормаживает одно из быстро вращающихся колес, и, в качестве ответной реакции, мех получает резкий толчок в направлении вращении колеса. Или, наоборот, толкает колесо, чтобы оно вращалось быстрее, и тогда реакция отбрасывает мех в противоположном направлении. Действие и противодействие. Можете сами попробовать в домашних условиях, если перевернете велосипед вверх ногами и раскрутите одно из колес, а потом схватитесь за него… и прежде, чем кто-либо вздумает подать на меня в суд за оторванные пальцы, предупреждаю: будьте осторожны. Компоновка установленного в торсе гироскопа отличается от производителя к производителю, но в нем всегда есть, по крайней мере, три маховика, установленных под углом 90 градусов друг к другу. Конструкция некоторых гироскопов гораздо более сложная, в них маховики устанавливаются на свободно вращающейся сфере. Суть такого подхода в том, чтобы убрать негативное влияние маховиков на движение боемеха, вследствие нежелательного гироскопического эффекта. При такой схеме, когда меху нужна помощь в поддержании равновесия, сфера блокируется на месте, после чего механизмы уже начинают хвататься за маховики. В других гироскопах используются шесть маховиков, жестко прикрепленных к внутреннему каркасу. Они скомпонованы в три пары с противоположными направлениями вращения, что тоже помогает решить проблему с гироскопическим эффектом. Надо сказать, что ни одна из этих конструкций ничем принципиально не лучше остальных.
Хотя гироскопическая система может достаточно хорошо поддерживать мех в вертикальном положении, саму по себе ее относительно несложно сбить с толку. Меху очень тяжело понять, когда он должен быть выведен из равновесия, а такой прием может быть удивительно полезен в ходе боя. И вот тогда в игру вступают мехвоин и его нейрошлем. По сути, в этом и состоит главная функция нейрошлема: когда нужно, сообщить боемеху, что отсутствие равновесия является допустимым, и помочь меху потом восстановить свое положение. Ах да, и что бы там не писали в детских книжках, вроде «Самый маленький Атлас», гироскоп нельзя использовать для того, чтобы взмыть в воздух над ямой-ловушкой, или чтобы передвигаться в космосе. Маховики могут только вращать мех, они не могут «переносить» его, то есть они не могут передвинуть его вверх, вниз, в стороны, назад или вперед. Чтобы «перенести» объект, нужно оттолкнуться от некоего постороннего объекта, так же как колесо или нога отталкиваются от поверхности земли, или же бросить что-то в противоположном направлении, как это происходит при реактивном движении.

ДВИГАТЕЛЬ

Ага, двигатель. Эта рукотворная звезда является одной из тех составляющих, что придают боевому меху его обаяние. Ну, по крайней мере, так было в ходе Наследных войн, когда термоядерные двигатели были редкостью.

Реакция синтеза и топливо для нее

Термоядерные реакторы генерируют огромное количество энергии за счет, хм, слияния легких элементов, таких как водород, с образованием более тяжелых, как гелий. Этот процесс является противоположностью ядерному распаду, при котором тяжелые элементы, вроде урана, расщепляются с образованием легких. Предпочтительным топливом для современных термоядерных двигателей является обычный водород, а точнее, если выражаться умными словами, его изотоп протий.
В прошлом, ранние версии термоядерных реакторов использовали и другие виды топлива, начиная от более тяжелых изотопов водорода (дейтерий и тритий), и заканчивая изотопом гелий-3, и даже литием. Но все эти типы постепенно сдали позиции двигателям, работающим на протии. Лишь через почти сто лет, после того как Терран… простите, Западный Альянс, овладел управляемой термоядерной реакцией, был построен реактор, способный сжигать протий. Хотя другие виды топлива позволяли создать более простые реакторы (как раз по этой причине на захолустных планетах продолжают использовать более примитивные системы), военных привлекла именно эта новая технология. Обычный водород, в смысле количества радиоактивных отходов, является относительно чистым ядерным топливом, по крайней мере, по сравнению с термоядерными реакторами на другом топливе, или же ядерными двигателями.
Нынешние реакторы могут добывать водород из самых разнообразных источников, в первую очередь, из воды. Вот почему большинство военных термоядерных двигателей включают в себя небольшую установку по электролизу, которая извлекает водород из воды. Вам доводилось слышать все эти истории про то, как мехвоины «дозаправляют» свои боевые мехи при помощи мочи? Так вот, это не мифы.

Удержание и выработка энергии

Итак, у вас есть сверхгорячий шарик водородной плазмы, которая понемногу превращается в гелий. Что мешает ему расплавить собственно двигатель? Ответ: магнитные поля. Плазма электрически заряжена, так что на нее можно воздействовать магнитным полем. При этом нужно принимать во внимание как поле в самой плазме, так и поле, создаваемое внешними источниками. Как результат, плазма не касается стенок. Более того, за пределами плазмы, в реакторной камере поддерживается вакуум, для изоляции.
Каким же образом из плазмы добывается энергия? Есть два способа. Первый, при произношении которого можно сломать язык, называется «магнитогидродинамика», для краткости МГД. Короткое и преимущественно верное описание этого механизма состоит в том, что плазма действует в качестве динамо-машины, наводя электрические токи в витках провода, намотанных вокруг реактора. (Это не совсем так. Суть МГД процесса состоит в том, что в плазме, протекающей в поперечном магнитное поле, возникает поперечный же поток электрических зарядов, и появляется разность потенциалов. По сути, это тот же эффект Холла. Так что, если по бокам такой плазмы поставить два куска металла, и соединить их проводом, по проводу потечет электрический ток, и будет профит! А динамо тут особо и не при чем.
http://ru.wikipedia.org/wiki/М% ... 0%BE%D1%80 - Прим. пер). МГД напрямую превращает выделяемое топливом тепло в электричество, в отличие от, скажем, газовой турбины, в которой сначала сжигается топливо, чтобы раскрутить турбину, а уже турбина вращает динамо. Устранив промежуточное звено, и работая при крайне высоких температурах, МГД генератор может достичь КПД преобразования тепла в электричество более чем 90%.
Другим путем выработки электричества является применение вспомогательной системы, называемой «регенеративный охладитель». Эта система использует часть выделяемого тепла для генерации электроэнергии. Обычно она представляет собой газовую турбину закрытого цикла, или даже паровую турбину. Большинство разработчиков боемехов, и мехвоины рассматривают ее как часть охладительной системы, и даже называют «теплообменниками, спрятанными в двигателе». Но на самом деле, оборудование системы регенеративного охлаждения сильно отличается от настоящих теплообменников, пусть даже оно и может быть улучшено за счет тех же самых достижений в материаловедении, что сделали возможным воссоздание двойных теплообменников. Эта система лишь незначительно увеличивает объем двигателя, так как в большинстве случаев использует существующие трубопроводы системы охлаждения двигателя, впрочем, на более крупных двигателях ее вес уже начинает чувствоваться, особенно когда конструкторы начинают пытаться извлечь пользу из каждой крупицы выделяемого тепла.
Поскольку настоящие теплообменники, особенно «холодильники» двойной силы, занимают довольно много места, было бы весьма неплохо, если бы со всем выделяемым теплом от двигателя справлялись бы эти, т.н. «интегральные теплообменники», но, как указывает нам опыт практического машиностроения, вы можете извлечь не так уж и много электроэнергии из данного низкосортного источника. Большие двигатели создают больше тепла, и могут нести на себе более крупную регенеративную систему, но большинство мехов все же использует определенное количество настоящих теплообменников размещенных в других местах, которые и справляются с избыточным теплом.

Экранирование и типы термоядерных реакторов

С тех пор как Каумберг за время последнего поколения начал переживать настоящий бум технологий, я замечал, что местные попытки построить муниципальные термоядерные электростанции натыкаются на сопротивление защитников окружающей среды и последователей Блейка. Естественно, предприятия по производству термоядерной энергии отвечают на это своей собственной пропагандой о том, каким чистым и замечательным источником энергии является термояд.
Да, я так и сказал: «пропаганда». Термоядерный синтез - это великолепный источник энергии. Мы находимся сегодня на Каумберге, и на тысяче других звездных систем, а не на Терре, именно благодаря термоядерной энергии, которая, помимо всего прочего, сделала возможным создание приводов Кирни-Футиды. И во времена кровавого Века Войны, и в Золотом Веке, и при старой Звездной Лиге, термоядерная энергия творила чудеса, все больше и больше возвышая род людской над холодной, неприглядной жизнью пещерного человека. Но, эти реакторы не столь безупречны, как вы могли бы ожидать. Все реакции синтеза порождают радиацию. Термоядерные реакторы облучают свои внутренности, что создает проблему, как пока реактор находится в эксплуатации, так и после его списания. В итоге, противорадиационные экраны составляют основную часть (по массе) установленного на мехе термоядерного реактора.
В стандартных двигателях эта экранировка состоит из очень плотной керамики, как правило, карбида вольфрама, армированного примесью коротких керамических волокон. Этот экран не просто достаточно толстый, чтобы остановить проникающую радиацию, но также способен выдержать определенные боевые повреждения, и служит в качестве теплоотвода. Под этим словом я понимаю массу вещества, предназначенную для поглощения теплоты, как раз на случай выхода из строя магнитной ловушки. В боевых мехах используются несколько вариантов экранирования двигателя. В стенках ректора знаменитых сверхлегких двигателей (СЛ) используется более тонкий слой карбида вольфрама, усиленный кристаллическим пластиком, аналогичным тому, что применяется в двойных теплообменниках. Не волнуйтесь, чуть позже я еще вернусь к этому вопросу, когда мы доберемся до систем охлаждения. Однако изготовление крупных блоков такой экранировки является нелегкой задачей для производителей двигателей. Процент брака неимоверно высок, и этот фактор частично отвечает за ужасно высокие цены на некоторые СЛ двигатели, доминирующие на открытом рынке. Более новые, т.н. легкие двигатели используют новаторскую комбинацию слоистых экранирующих материалов и вторичных магнитных щитов…
Я тут, к слову, вспомнил еще одну байку из «Лазеры и пули», где утверждается, что единственное различие между СЛ и стандартным двигателем состоит в экранировании, и что трофейные сердечники стандартных двигателей могут быть легко переоборудованы в СЛ вариант. Это конечно, сильное преувеличение, но, все же, не полная выдумка. На самом же деле, хотя экранировка действительно является главным отличием между этими двумя типами двигателей, в СЛ, как правило, и некоторые другие узлы также заменяются более совершенными, облегченными деталями. Так что, хотя 300 Влар и 300 Влар СЛ действительно имеют много общего, и этого вполне достаточно для того, чтобы переделать обычный вариант в СЛ, но такой процесс будет весьма непростым, и требуемые запчасти будут стоить практически столько же, сколько и новый СЛ. Более того, некоторые производители не особо стремятся к унификации и совместимости своих деталей, так что, думаю, мой посыл будет звучать так: «Техи, если вы хотите изобразить из себя «Боевую Магию» и перестроить старую развалину в СЛ двигатель, то прежде, чем что-либо делать, проверьте сначала спецификации производителя для обоих двигателей. Очень неприятно будет профукать рабочий термоядерный двигатель».

Системы охлаждения двигателей

В дополнение к регенеративной системе охлаждения и теплообменникам, термоядерные двигатели располагают базовой, встроенной системой охлаждения, работающей независимо от обычных теплообменников. Она включает в себя кожухи с жидким азотом над ключевыми узлами, и позволяет двигателю работать на минимальных уровнях мощности без внешних систем охлаждения. При любой дополнительной нагрузке уже потребуется задействовать охлаждающие мощности основной сети теплообменников.
Сверхбольшие двигатели
Сделаем небольшое отступление от темы. В первые несколько десятилетий после разработки боемехов, инженеры использовали сверхбольшие двигатели: энергетические реакторы, которые были заметно крупнее тех, что требуются сегодня для обеспечения требуемой скорости меха. Они надеялись, что следствием этого будет возможность использовать во время боя некий своего рода форсажный режим. К сожалению, такие двигатели просто перегревались, или же самоотключались от перегрузок. Проблема, в частности, была в том, что системы боевого меха могут одновременно потреблять только определенное количество энергии. И даже если вы попытаетесь запихнуть в них больше энергии, ничего у вас не выйдет.
Итак, теперь, когда мы установили основной источник тепла в мехах, давайте поговорим о том, как от него избавиться….
Что, у вас вопрос? Говорите в микрофон…. Нет. Нет, хватит уже. Термоядерные реакторы это совсем не то же, что термоядерные бомбы. Таркад-сити…. Да, я знаю. Успокойтесь, и дайте мне все объяснить.

ВЗРЫВ ТЕРМОЯДЕРНОГО РЕАКТОРА: ВЕЛИКИЙ МИФ

Взрыв термоядерного двигателя – это городская легенда, которая никогда не умрет. Давайте посмотрим, смогу ли я расправиться с ней, по крайней мере, в масштабах этой планеты. С чего бы начать?
Ну, хорошо. Во-первых, еще когда я ранее говорил о том, что магнитные поля термоядерного двигателя удерживают плазму, чтоб она не расплавила двигатель, я уже ожидал подобного вопроса. На самом деле, эта тема слегка антагонистична и трудна для понимания, так что я не стал ее тогда поднимать. Магнитные поля действительно обеспечивают определенную защиту стенок реактора от плазмы, но главное, что они делают, так это защищают саму плазму от очень, очень холодных стенок реакторной камеры.
Термоядерные реакции в термоядерном двигателе боемеха происходят лишь в четко определенном диапазоне значений температур и давлений. В общем и целом, чем горячее плазма и выше давление, тем быстрее идет реакция, и ниже определенного предела, реакция синтеза попросту прекращается. Если вы вспомните уроки химии, и законы идеального газа, …эээ… ну, если вкратце, то при нагревании газ стремится расшириться. Если он не может расшириться, то возрастает его давление. Кода газ расширяется, его температура падает. Не забывайте про эти эмпирические правила, а если у вас все же будут проблемы с памятью, по окончании лекции поищите это вопрос в сети.
Когда реактор боемеха набирает мощность, плазма становится горячее. Большее количество реакций синтеза означает больше тепла. Больше тепла, в свою очередь, означает, что плазма становиться горячее. Но, удерживающие ее магнитные поля не являются для плазмы жесткой преградой. Более того, древнее описание конструкции термоядерного реактора, восходящее корнями к двадцатому веку, гласит: «пытаться удержать плазму магнитным полем все равно, что пытаться схватить шарик желе с помощью резиновых жгутов». Когда плазма нагревается, она начинает теснить магнитное поле, ведь ее давление возрастает, и магнитное поле немного отступает. Это расширение охлаждает плазму, и реакции затухают. Причем в конструкции реакторной камеры предусмотрено немного свободного пространства, как раз на такой случай.
Итак, как я сказал, интенсивность реакций слияния падает, когда плазма охлаждается. Кроме расширения, есть и другие способы охладить плазму. Один из них – это когда плазма соприкасается с относительно прохладными стенками реакторной камеры. Если это произойдет, плазма остынет столь быстро, что термоядерные реакции прекратятся немедленно. Останется только облако горячего газа, который уже никак не сможет повредить стенки реактора. Когда удерживающие поля выключаются столь резко, что плазма ударяется об стенки камеры, на последних, как правило, появляются лишь легкая обшарпанность.
Удивлены, не правда ли? Но не забывайте, что вся тепловая энергия, выделяемая реактором, вырабатывается за счет термоядерных реакций. Она не сберегается в виде скрытой теплоты в плазме. Более того, масса аккумулирующей тепло плазмы столь незначительна, что «мертвая» плазма способна лишь слегка нагреть многотонный реактор, даже в случае, если система охлаждения полностью выйдет из строя. Возможно, вы и получите ожог руки, если прикоснетесь к внешней оболочке корпуса, но этого тепла недостаточно, чтобы расплавить экраны или повредить критически важные компоненты.
Сразу скажу - нет, вы не сможете поддерживать термоядерную реакцию, пока та разъедает стенки реактора. Испарение внутренней облицовки реактора приведет к смешиванию многих килограммов холодных, тяжелых, не участвующих в реакциях синтеза элементов, с более легкой плазмой. Эффект будет примерно такой же, как если высыпать тонну мокрого песка на сварочную горелку. Итак, если кратко, то когда термоядерный ректор выходит из-под контроля, он обычно глушится сам по себе и не способен ни на что иное, кроме как слегка разогреться.
И сейчас вы начнете возражать. «Но я же видел в новостях, как мех взрывается с ослепительной вспышкой! Это однозначно ядерный взрыв!» Или же «Ну, а как насчет того мехвоина, что похоронил кучу клановцев в каньоне, когда взорвал свой реактор?». Или, вы можете спросить: «А как же быть с Таркад-сити?». Ну ладно….
Термоядерные реакторы действительно время от времени гибнут весьма впечатляющим способом. Но, в большинстве случаев, весь этот фейерверк случается вовсе не от взрыва реактора. Что обычно происходит, так это то, что какому-то тяжелому оружию удается пробить дырку непосредственно в самом реакторе. А поскольку внутри реактора находится вакуум, туда немедленно засасывается воздух, который смешивается с плазмой, прекращая при этом реакции синтеза. Килограммы холодного воздуха перемешиваются с крошечной массой плазмы…. Что ж, это снова та же аналогия с мокрым песком и сваркой. И, сразу скажу, нет, в реакторе слишком мало водорода, чтобы он мог взорваться, смешавшись с кислородом воздуха.
Но пока эта плазма будет охлаждаться от температуры в зиллионы градусов, - да, «зиллион» - это технический термин, так, по крайней мере, уверяет меня мой младший сын, - воздух сам нагреется до тысяч градусов и немедленно выплеснется наружу из дыры в виде потока раскаленного добела пламени. А поскольку оружие, достаточно мощное для того, чтобы пробить отверстие в реакторе, попутно, как правило, уничтожает и центральный каркас меха, на выходе получается ослепительно яркий шар огня, после чего мех разваливается на части. Да, это выглядит так, будто бы из груди меха вырывается шар ядерного пламени, но на самом деле это просто очень большая масса горячего воздуха. Да, и это, помимо всего, очень жестокий способ уничтожения термоядерного двигателя. Когда воздух попадает внутрь работающего реактора, сверхгорячий кислород разрушает внутреннюю облицовку реактора, а также все хрупкие датчики и зонды, расположенные в ней, превращая все это в корродированное месиво.
Идем дальше, я уже ранее говорил, что одна из причин, почему экранировка реактора такая тяжелая, состоит в том, что она служит в качестве теплопоглотителя при резком отключении реактора, если не работает обычная система охлаждения. Также, я упоминал, что в «мертвой» плазме нет достаточного количества тепла, чтобы повредить этот экран. Однако, бывают ситуации, когда эта последняя линия систем пассивной безопасности может быть прорвана, и вы получите легендарный «ядерный взрыв реактора»… хотя это, по сути, более похоже на взрыв воздушного шарика, чем на ядерную бомбу. Видите ли, экран реактора не является очень хорошим проводником теплоты, так что тепловой энергии требуется некоторое время на то, чтобы рассеяться в экране. Это означает, что внутренняя часть реактора может очень сильно нагреться, пока тепло будет медленно просачиваться наружу. Конструкторы двигателей знают об этом, и допускают это явление, по крайней мере, пока количество накопленной в плазме теплоты остается на разумном уровне. Но на протяжении столетий, кое-какие ловкие и глупые мехвоины сообразили, что если они перегрузят двигатель, а потом быстро вырубят удерживающие магнитные поля, то смогут вкачать в стенки реактора столько энергии, что его облицовка подвергнется взрывному испарению. Это создаст в реакторе повышенное давление, и тот попросту лопнет, что вызовет внушительных размеров взрыв. Но, опять-таки этот эффект по своей природе очень далек от ядерного взрыва.
И этим, к слову, объясняется, почему мы не видим на поле боя бронепехоту с термоядерными реакторами или термоядерные двигатели весом менее 250 килограмм. У маленьких реакторов просто не хватит массы, чтобы рассеять тепло, остающееся в плазме после резкого отключения, и им будет намного легче взорваться по вышеописанному сценарию.
А, кроме того, у нас еще есть взрыв реактора в Таркад-сити, представляющий собой еще одну разновидность взрыва термоядерного реактора, и наглядно иллюстрирующий, почему реакторы взрываются лишь после того, как произойдет цепочка из множества маловероятных сбоев и неисправностей. В соответствии с тем, о чем я читал, «Таркад Пауэр энд Хит» представляет – эээ, представляла – собой многопрофильное промышленное предприятие, включающее в себя и базовый комплекс «ТПХ» по переработке радиоактивных отходов. «ТПХ» использовала этот завод для облучения радиоактивных отходов и превращения их в нерадиоактивные или короткоживущие изотопы. Кроме того, предприятие было достаточно древним, построенным еще во времена старой Звездной Лиги. Хотя сам реактор содержался в исправности, но на износившейся крыше после сильного зимнего снегопада собралось много снега. А так как это был термоядерный реактор, то помещение завода не относилось к зданиям с усиленной конструкцией, как, например, защитные оболочки примитивных ядерных реакторов, расположенных здесь, за городом. Просто не было никакой реальной угрозы взрыва, от которого нужно было бы защищаться. Корпус реактора и экранировка должны были справиться со всеми возможными проблемами.
Но, судя по всему, за последние десятилетия, «ТПХ» расширила свои весьма рентабельные предприятия эпохи Звездной Лиги, и стала производить больше промышленной энергии и перерабатывать больше радиоактивных отходов. Это потребовало установить дополнительные баки с натриевым теплоносителем, расположенные за пределами защищенных зон. Это казалось разумным и вполне оправданным поступком, но при этом не были учтены столетия мелочной экономии на обслуживании и текущем ремонте здания. Так что когда «Слово» нанесло бомбовый удар по Таркад-сити, возникшие сейсмические толчки обрушили старую крышу и сбросили сотни тонн снега и обломков на сотни тонн расплавленного натрия. После чего случился сильный химический взрыв, достаточно большой, чтобы создать весьма правдоподобное грибовидное облако, и начался пожар среди баков с расплавами солей, содержавшими в себе растворенные радиоактивные отходы. Честно говоря, реактор во всем этом эпизоде был практически сторонним наблюдателем.

Оригинал: 35103 TechManual, стр. 30-43.