МАШИНООБЕСПЕЧЕНИЕ ГОРНОДОБЫВАЮЩИХ РАБОТ НА НАЧАЛЬНОМ ЭТАПЕ ОСВОЕНИЯ НЕДР ЛУНЫ

© О.С.Цыганков
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и проблемы космического производства"
2006 г.

Полное перенесение на лунные карьеры техники и технологий разработки недр, установившихся в горнодобывающей промышленности Земли, вряд ли возможно. Для этого будут создаваться техника и технологии, соответствующие природным условиям Луны, физико-химическим свойствам грунтов, их несущей способности, глубине залегания ископаемых, взаимодействию с движителями машин и мн. др. Вместе с тем, несомненно, будут использованы достижения горных наук, практика и опыт горнорудной и машиностроительной промышленности.

По обобщенной характеристике поверхность «морских» равнинных регионов Луны, наиболее пригодных для добычи сырья в целях получения, например, изотопа гелий-3, представляет собой каменистую россыпь. Крупные фракции и обломки частично погружены в толщу мелкодисперсного поверхностного слоя – реголита. Толщина этого зернистого слоя предполагается 3-5 м и более. По характеру залегания земным аналогом предполагаемых разработок можно признать песчано-гравийные месторождения с валунными вкраплениями.

Имеющиеся представления о горнотехнической обстановке на лунных «морях» позволяет определить технический облик добывающих агрегатов. На фоне известного видового ряда машин (бульдозер, скрепер, грейдер, погрузчик одноковшовый, экскаватор одноковшовый, драглайн, грейфер, экскаватор многоковшовый) желательно выделить такую, которая могла бы выполнять весь или почти весь комплекс добычных операций. Такая машина есть. Она широко применяется в мировой практике, диапазон ее использования неуклонно расширяется. Это – одноковшовый погрузчик на базе колесного тягача с ковшом, снабженным режущей кромкой. Эти машины в настоящее время на песчано-гравийных карьерах успешно вытесняют экскаваторы и решают задачи подготовки карьерного поля, прокладки траншей, нарезки уступов и др.

С технико-экономической точки зрения целесообразно использовать принцип базовой машины с комплектом навесного оборудования: рыхлителя и отвала. Таким образом, можно ограничиться одной дистанционно управляемой машиной, совмещающей в себе функции скрепера, бульдозера и погрузчика под условным названием «лускрезер» («лунный скрепер+бульдозер»).

В работе рассматривается вопрос ходовой части машины и делается вывод о преимуществе колесных машин по сравнению с гусеничными по маневренности, производительности, массе и износостойкости для данных условий. Рассчитаны предварительные характеристики машины по массе, мощности и производительности.

Рассмотрены также вопросы автоматического управления машинами и геодезического сопровождения при этом, альтернативного применения машин непрерывного действия, создания комбайнов с агрегатами для добычи сырья и экстрагирования 3Не на одном шасси, а также целесообразности оснащения машины гермокабиной для экипажа при непосредственном управлении.

Такие машины будут востребованы и апробированы ещё на нулевом этапе – при разворачивании промышленной зоны и строительстве укрытий. Защитные свойства противорадиационных и противометеоритных укрытий создаются толщей грунтовой обсыпки или укладкой пакета затаренного в мешки сыпучего грунта, что может быть выполнено использованием лускрезера.

Создание у нас в стране многофункциональной землеройно-добывающей машины для лунных условий стало бы весомым вкладом России в международную программу освоения Луны.

Цель работы – показать практическую осуществимость добычи полезных ископаемых на Луне на представимом сегодня уровне техники, которая может быть создана с учетом опыта эксплуатации луноходов.