しかしこれやってると「ヤーポンの呪い」からはどうやっても逃げられんな。配管材の規格寸法はJISでもJPIでもISOでもASMEでも基本はインチ基準メートル換算だから。そして精度が命のリングジョイント(メタルガスケット)は1/100ミリ単位必死で丸めが許されない完全ヤーポン。殴らせて?
しかしこれやってると「ヤーポンの呪い」からはどうやっても逃げられんな。配管材の規格寸法はJISでもJPIでもISOでもASMEでも基本はインチ基準メートル換算だから。そして精度が命のリングジョイント(メタルガスケット)は1/100ミリ単位必死で丸めが許されない完全ヤーポン。殴らせて?
#SF考察 配管考えるのは面倒だけど楽しい!10代の頃からそうだが鉄道模型でも艦船ジオラマでも衛生配管でもプリント基板でも「レイアウト」図面引いてると無限に時間を溶かせるのはやはり性分なのかねえ。で、件の宇宙用太陽炉発電システムは、発電モジュールを現状ここまで密度を上げてきてる。縦横は新幹線車両程度、全長はまだその半分ほど。かなり小型にしたタービン類はほぼ超臨界圧配管に埋もれてほぼ見えない。PN420フランジはデカくて重過ぎ。総重量は電気機関車に匹敵の見込み。Starshipでも組立済状態じゃ衛星軌道まで到底持ち上がらん。これでも大半が熱交換機である配管はまだ予定の半分も終わってないんだが。
青木望さんの訃報が。ただただ悲しい。素晴らしい曲をありがとうございました。自分はこれからもずっと聴いていきます。
youtu.be/XsBrWpF_nYA?...
作・編曲家の青木望さん死去とのこと。
この人のBGMで、もっとも素直で多感な十代、銀河鉄道999のアニメ版を観られたことは一つの奇蹟というか、宝物の一つでありました。
中でも一番好きな曲。
予告用の、たった30秒未満の中に999という作品の魅力と哀切が全部入っているのが素晴らしい。
www.youtube.com/watch?v=5HEg...
因みに先週の演目
今週の演目
漫画家協会が圧力団体として機能する存在だったら、小学館の各媒体で描いている漫画家全員(または大御所のみ)に「今から数ヶ月、小学館に寄稿しない」ことを宣言させればいいのにな。
協会が予め交渉事やストライキ用に基金を作っておいて、そこから稿料の何割かをを補填すればいい。労組ではよくある仕組み。
当該出版社へ寄稿する漫画家として自身の戒めと、不誠実な小学館の対応への抗議を示すべきなのにな。
でも漫画家協会は基本的に何もしない。漫画家の姿勢を説く発信力もない。圧力団体でも相互扶助機関でもない。何になりたい組織なのか。
今朝のNHKの番組、ゲストが俵万智さん。お子さんが全寮制の学校にいた6年間、毎日葉書を送った話のあと、卒業して大学生になった息子さんから返歌が届きましたと言われ「NHKって、そんなことまでするの」という感動的シーンのあと、MCさんが歌を読みあげたら
「”の”は要らなかったわね」。
添削するんかい!
#SF考察 2台の圧縮機を別筐体にした新型SPGSの叩き台。重量型タービンではオーソドックスな縦割構造で「銅鐸」がデザインモチーフ。このレイアウトで3.8x7.0m。ここまで来てようやく自分の元専門である配管設計に着手できる。まずはバルブやエルボ等の汎用パーツ作りだが、エキスパンや熱交換機は超臨界流体が極高圧すぎて頭が遺体。世界的に企業秘密満載のジャンルなので参考資料が乏しく僅かな現場写真類だけが手掛かり。真空環境用なので断熱をまるっと無視できるのが救いではあるけども。
#SF考証 囁きに乗っかって圧縮機x2を別にし、主発電機とタービンだけ格納したモンキーモデルを描いてざっと容積計算したところ、格納容器は全長約4mの3.5t以内x2縦割でいけそうという手応え。圧縮機を省いたからシャフトが細くでき、タービン径も0.7mに縮小できたのが効いてるし、これが正解か?別体になる圧縮機も1500rpmの縛りが消えるので随分趣が変わりそう。ただFreeCADは例によって不可解なサーフェスエラーを吐いてるんでフューチャーの生成順番や向き付けにはまだ試行錯誤が必要だったりするけども。
縦割と横割の混在はガスケット封止が面倒になるのでどっちかに寄せたい。横割は強度計算こそ楽だけどスタッドボルトの逃げを得るのに全長が長くなり総重量が増える。縦割は部品数が減りコンパクトになるが個々の部品はクソ重くなり形状もややこしくなるジレンマ。そこに熱効率とスペース効率は低下するものの主機タービンは役割別に3分割した方が良くね?という悪魔の囁きが降ってきた。ああそれは一理ある…とにかく現状ではデータ量が重すぎる。
#SF考察 VFD(VVVF)制御の三相カゴ型誘導電動機兼発電機を備えた全長1.5m程の補機タービン。主機タービンに比べて相当小さく総質量も1.5t程なので縦割外殻構造にしたけど、質量の大半が分厚い25MPa対応フランジに持ってかれ、なんだかバイオリンケースみたいな外観になった。高圧物理学は壁が高くて原発が長年想定外の応力腐食割れに悩まされてたのもそりゃそうだなと理解。そしてまだ配管デザインに手を付けてないのにCADのメモリ限界ががが。まあここまでの必要寸法は確定したので、タービンについては外観だけの簡易ソリッドを新造しないとこれ以上は進めないわー。
1977年の「宇宙戦艦ヤマト劇場版」の前身となったものは、西崎さんが海外への輸出用に製作した英語版のテレフィーチャーで、どうやらこの動画がそれにあたる。劇場版より45分ほど短いのも興味深い。
後年TVで放送された「Star Blazers」よりも前に公開されたものなので、キャラの名前や吹き替えのキャストも異なり、逆にテレフィーチャーの音声を基に制作された英語版LPレコードと同じことからもそれが分かる。
幻のバージョンと思われていたけど、概要欄の記述によると英国で2回、VHSで発売されているらしい。とても貴重な記録だ。
youtu.be/h79532YCve8?...
昼ごはんに近所のネパール人の営むインドカレー店に入った。
店は満席でしかも多国籍。ネパール語、中国語、ベトナム語、日本語が聞かれ、しかもママ友なのか子供連れで国籍をまたがって会話してる。
荒川区は高齢化と過疎だけでなく、そもそも低所得層が多いから物価も安く、その結果、外国人が多い。昼間に通りを歩いていると日本語より外国語がよく聞かれる。でも荒川区の刑法犯数は23区内で22位。外国人が多いから治安が悪いという風評は必ずしも正しくない。
皆んな街に溶け込んで働き、人と接し、互いを尊重して生活している。国籍が異なっても見知った人には笑顔で挨拶も交わす。
将来の日本もこうなればいいな。
産業用では普通の半割構造だと片側20tもの一体整形部品を地上から高軌道へ打ち上げるのは難しいと判断し輪切り外殻+半割スリーブの二重壁構造にしたがそのぶん全長と総重量が増加するジレンマ。個々の外殻は5t以下としたが8ブロックある。発電機はブラシレス分布磁界型でセンサーもない外部ベクトル制御だから耐圧壁を抜けるのは励磁給電用と出力用の電極しかなくメカとして見ればシンプル。全体は二重化も意識した180度点対称で重心バランスを取ってるが一方向回転の単車軸にしたので外部ジャイロ(全くの死重)は必須。…システム設計を詰めてくと、どんどん重くなる…
#SF考察 昨年からコツコツ作図してた太陽熱発電(SPGS)用メイン発電タービンがようやく見栄えのする形になった。高真空下運転では特段必要ではないが碍子電極が付くと実にそれっぽい。全長7.9m直径1.7m、重量はまだ詳細計算してないが推定50t以上。産業用タービンとしては小型だが鉄機械なのでクソ重い。まあ200A配管なんて1m110kgあるもんな…ここまで細かくディティールつける気は無かったのに配管やボルトをJIS準拠で考えてたら余り雑にできず、なんやかや細部まで構造考察して丸1ヶ月掛かってしまった。…次は補機タービン考えなきゃ…
#SF考察 超臨界CO2タービン容器の組立、SUS314Lの引張強度は700Nmm2を見込んでたけど、800K雰囲気では8掛け=560にしなきゃ駄目じゃん、封止圧力も同様に安全率2割増しで25MPaにすると…ボルト径と本数が全然足りてねえ!と気付いて再検討中。全体を半割可能にするには特に縦方向有効断面積が影響する。タービン最終段外径1000mm、回転数1500rpm、翼端速度80m/s以下、静動翼組1段当たり120mmにスペック下げて小型化すると断面積2m2程度にでき、ようやくM48x64本以上と現実的な数値が出てきた。だが小型化した分、出力が…機械工学の奥深さ…
#SF考察 ボルトもがっつり書き込んでみたの図。M48はやめてM30を二列で表現。ボルト穴は円筒だと作図は楽だがポリゴン数が膨れ上がるので、12角形に置き換えることで描画を軽くしてみたが、いまいち。それでも内部に埋まってて表からは見えない配管がポリゴン数を食い潰している。配管材はSch160、配管フランジはclass600規格準拠の寸法になっている。class600用のボルトは本来インチネジだが、そこは流石にミリに置き換え想定。しかしやっぱりワーク量が凄いな。円筒や円錐面などはサイズの大小に関わらず同量のメッシュを消費するってのがなー。そこはパラメトリックモデラーCAD故の欠点だが。
発電タービンの構造を調べると動翼に関してはよく見つかるが静翼はほとんど語られてない。結局いくつかの現場記録写真から半割一体型になってるのを見出した。最大級の最終段では半割でも4000kgにもなるってどんだけ大物なんですかそりゃ。ジェットエンジンではタービン静翼のベーン角度を可変させて出力調整できるものが多いが、こちらの場合、到底気密を保てないので採用不可。タービン群の途中でブリード抜きするとか、逆にブースト吹き込みするとかの方法を取る。
#SF考察 ハウジング組立にM48ボルト使った施工性を検討してみたくタービン室の一部を作図中。横輪切縦半割の想定。耐圧隔壁厚自体は240気圧でも20mmで十分なはずだがフランジはそうもいかない。径が大きいほど厚くしないと歪みやすい。ボルトは一列では締結力が心許なく二列は必要かも。気密は内圧で変形密着するクサビ断面のメタルガスケットを想定。円周方向と軸方向のどちらかは分割する必要があるが、後者は一枚ものだと大きすぎるので前者を主にすべき。すると軸受組込の関係からやはり一体型硬性シャフトは(まして中空三軸式)は扱いづらく、輪切分割が先にできるよう非固定分割嵌合締結ってのがやはり無難か。
#SF考察 この位のサイズ感になると、しかも低重力整備が可能な宇宙用では水平上下分割より、ジェットエンジンのような輪切り分割のが整備性良さげかも。シャフトも全通一体ではなく、陽圧浮上軸受とシャフト自体の太さを活かして、突き合い嵌合分割ができる。現状は発電機と主機の分割がそうなってるだけだから、そこからデザインを広げてけば。あと内部構造と周辺配管を含む外観は、挿絵用途が別だからデータを分けて軽量化できるよな。
#SF考察 そういや超臨界CO2の21MPa、208気圧の音速ってどんなもんだとAIに聞いてみると「わからない」ってw 概ね100m/sかそこらじゃないかという推定。元々のタービン翼直径1.6mは蒸気式で翼端速度が3000rpmで音速を超えない数値だったので…超臨界CO2だと1000rpmに下げないと衝撃波を抑制できなくてダメじゃないかと思い至った。それでも失速剥離おこすと急減圧過冷却で気泡が潰れたりドライアイス粒子が生じてエロージョン起こすよな。考慮要件がまた増えたか。
#SF考察 タービン主機の中解像度モデリング。全長7.4m、直径2.4m、実寸法で作図。200Aと125Aのフランジディティールや冷却抽気配管も描画したいが猛烈に重くなったので断念。タービンブレードも相当簡略化してワーク14GiB強でなんとか。もちろんラビリンスシール表現や100本以上あるスタッドボルト/ナットなんか植えられたもんじゃない。意地で圧力気室は掘ったけど、その寸法を確定しないと全体の大きさが決められなかった都合。
補機系統は、運転中は主機からの高温抽気を動力源に、低温高圧抽気と補助電力を得る。つまり熱を圧に変換する。割と小型かつ運転温度も低いのでサマコバ磁石が使用可能。DCモーターはどのみちチョッパ制御だから直流発電機にもなる。発電能力は電圧より電流容量を重視。運転開始は貯留タンクの蓄圧が主な動力源。停止時は逆に貯留タンクへ全量を押し込むが、主機圧力を限界まで抜くには蓄電池か外部電力で補機圧縮機を回して抜気回収する。この時貯留タンクは最終的に固化したドライアイスを貯めるわけなので、必要全量の1/500〜1/750程度の容量で良く補機ラジエーターも相応に小さくて良い。
#SF考察 補機系統も含めた宇宙用太陽炉発電概要図の改訂版。A4半裁の大きさになった。発電能力は50MW目標、太陽炉の集光面積は単純に同量が必要であるなら3.6km2、直径70mがおそらく最低値。軌道上では光量の減衰がないので損失を差し引いてもこの程度だろうか。太陽炉の場合、達成温度に上限はないので(焦点面積ゼロで無限)必要エネルギー総量は軌道上の太陽光量×面積と見做してよいはず。一方電力に変換できなかった熱損失はそのまま放熱に回らないとならない。集光鏡の裏面を主ラジエーターにするのも考えられるが、配管経路が迂遠になるのと、その面積に8MPa以上の高圧が常にかかるのが課題だろうか。
後になって気付いたが、タービン出力-発電機側に太陽炉があったほうが熱経路が短い。集光塔-反射鏡-発電機はそんなに壊れる要素がないし溶融塩での配管腐食対策が念入りなら、タービン出力+発電機回転子/発電コイル間(のシュラウド部分)で機関室モジュールを分割引き抜きできる方がメンテコスト割引けるやん。
翼厚1段100mm(材料工学次第)で全長2.4m、150mmでも3.6mって結構コンパクト。2組の圧縮部は各6段としたら実質4.8〜7.2m、気室で50%増になってもシャフト長7.2〜10.8mでイケる。太陽光発電パネルで50MW絞り出すには地球上で100ha(15万坪)、宇宙空間での変換効率2倍でも面積半分にしかならんし、例え年1回の分解整備が必要でも太陽炉気力発電は(集光加熱塔と反射鏡パラボラがあるものの)大幅にちっこいのが魅力。以前にも書いたが機関室整備なぞ予備モジュールと丸ごと入れ替えれば済む話だかんな。
抽気系を追加したアップデート。流石に図面が五月蝿くなるのでメンテナンス時用のCO2高圧注入/抜気回収系は描いてないが、そういうのもある。その手の補助動力源は運転中こそ主機から取れるけど、コールドスタートは外部動力(太陽電池パネル+バッテリー位)に依るので直流電力系。そして機関室内は運転中真空とは言え600Kを超える高熱輻射に晒されるから弁制御サーボモーター等に超伝導磁石は無論、ネオジム磁石も安易に使えない。
タービン翼のモデリング試験…べらぼうにメモリ足りねえ!orz
ステーターとローター4段ずつ3組、各組膨張率1.45で合計3.05倍の想定、最終段直径1.6m、内周側は衝動式、外周側は揚力式、ステーターは1段89翼、ローター90翼、さらに各段1度ずつずらして共振を抑制…ってことをやったら仮の翼型でも作業メモリ軽く20GiB超えたw 真面目に翼型計算せんでも現在の環境じゃ手に負えんというまさかの高負荷。最終的には見栄えだけの説明図が欲しかっただけなのに、どう手抜きしよう…
そうそれ。そのうえ超臨界水は空恐ろしく腐食性が高いっていう。宇宙利用だと周辺技術は出来るだけローテクで固めたいので、核燃料使わないのなら無理して使うこともないなと判断した。