Развитие цивилизации с нуля.

bashmak> И это совсем не так: человек сначала расплодился повсюду, а уж когда все ниши были заняты, вплоть до эскимисов с дальнего севера, вынуждено обратился к земледелию и то - далко не везде.

Не совсем так.
реально затратно регулярное пашенное земледелие, вот оно то от недостатка земельных площадей, относительно легких для обработки (если брать в пропорции к числу населения).
а мотыжное - где ямку взрыл, семечко бросил и слегка присыпал - там, где это возможно, дает прилично времени "курить бамбук".
Подсечно- огневое - с учетом того, что выжженный участок обрабатывают два-три года, прежде чем выжечь новый участок леса, тоже на второй и третий год не требуют таких значительных затрат усилий и времени для посевной и вообще обработки земли и сбора урожая, как при пашенном земледелии.

killik> Поэтому сразу турбины вместо ДВС.
слепите на досуге колесо турбины из глины. И попробуйте запустить сие изделие.
вот люблю теоретиков...

killik> Керамостеклянную. Я предполагаю практически сразу доступное стекловолокно, полученное экструдированием расплавленного стекла через глиняные сопла. Может быть, удастся даже обойтись без растительных волокон.
эээ....
а какого диаметра эти сопла должны быть? Что будет заставлять стекло тянуться сквозь них?
Что будет автоматизировать процесс?

killik> Это все несомненно верно в современности, когда керамику применяют для конкуренции с материалами высокоразвитой металлургии.
Да. И это же всё несомненно было верно в любой заданый момент времени. Покажи мне момент развития цивилизации, когда керамика могла заменить металл и объясни, почему, собссно, она по-твоему этого не сделала. Ну, если уж тебе так не нравится "моё", лежащее на поверхности объяснение.

killik>Но нужно определиться - что такое "качество"? Какое минимальное "качество" керамики необходимо для простейшей турбины?
Высокое.
Большие нагрузки на разрыв - то, что как раз керамика не любит, для неё выгодно сжатие (это обуславливается уже самим определением "керамика", которое подразумевает, что энергия связи монокристаллов меньше энергии связи внутри кристаллов).
Вибрации - это то, что керамика тоже не любит категорически, в силу своей хрупкости и минимальных упрогости и пластичности (а хрупкость - опять же определяется уже самим понятием).

Однородность по плотности (неоднородность означает эксцентитет турбины) - это то, с чем у кустарной керамики сложности.
Однородность по прочности - с этим ещё хуже из-за невозможности обеспечить температурные режимы. Для турбины это означает, что любой дефект (а их к керамике дофига) будет иметь тенденцию к росту.

"Простейшая турбина" может быть, конечно, и мельничным колесом... да, там керамика сканает. НО если речь идёт о чём-то более сложном: скажем, паровая турбина с КПД выше, чем у поршневой машины, то кустарной керамике не светит.

Татарин>> Я с наслаждением посмотрю на тебя как ты кустарно лепишь... ну, пусть 12 одинаковых лопаток обычной такой паровой турбины.
killik> Я же писал выше - 0 лопаток. Дисковая турбина Тесла.
...которая имеет КПД значительно меньше обычных и меньше, чем у поршневых машин.

killik> Да, именно около 50 микрон - толщина человеческого волоса. Который запихнут внутрь стенки керамического сопла экструдера и оставляет после выгорания при обжиге отверстие. Возможно, придется его пропитать какими-нибудь квасцами. Зачем мне старые стекла начала 20-го века?
Затем, что ты бы увидел качество доступного тебе стекла. Не современного, а того, которое ты реально сможешь иметь.

killik> Как будто в металлургию любой первый попавшийся кусок руды пойдет.
Да, почти так. Бронзовая металлургия начиналась с самородков. И с самого начала металл дал огромные выгоды.

killik> Глину-то можно руками в бочке с водой разболтать, да осадить медленно, вон как ракетомоделисты глиняные сопла изготовляют.
Да как бы я в курсе. Путём неоднократных таких операций ты получишь глину для изготовления более-менее качественной посуды.

killik> Плохой пример - непонятна необходимость именно оксида циркония. Это как сказать "Золото гигиенично, достаточно технологично, относительно прочно, но откуда ж возьмешь."
Это чтобы ты перестал сравнивать возможности современной керамики с возможностью тебе доступной.
По началу тебе будет доступен только каолинит - это смесь оксидов и гидроксидов алюминия, кремния, жилеза и титана с сульфидами и сульфатами оных. Свойства этой смеси и процессы, которые в ней будут происходить при обжиге - совершенно вне твоего контроля. Там куча всякой сложной разнонаправленой химии со сложными динамикой и зависимостями от температуры. Пока ты делаешь посуды и кирпичи (то есть, изделия с небольшими нагрузками на них и огромным запасом прочности) - всё ОК). Как только попытаешься части механизмов (особенно, с нагрузками на изгиб и на разрыв) - всё, лафа окончилась.

Татарин> Большие нагрузки на разрыв - то, что как раз керамика не любит, для неё выгодно сжатие (это обуславливается уже самим определением "керамика", которое подразумевает, что энергия связи монокристаллов меньше энергии связи внутри кристаллов).

Спасибо за четкое определение керамики!

Татарин> Вибрации - это то, что керамика тоже не любит категорически, в силу своей хрупкости и минимальных упрогости и пластичности (а хрупкость - опять же определяется уже самим понятием).

Не-не-не, хрупкость определяется по-другому, вовсе не самим понятием:

"Хрупкость, свойство материала разрушаться при небольшой (преимущественно упругой) деформации под действием напряжений, средний уровень которых ниже предела текучести."

Упругая деформация (из-за стохастического возмущения) в колесе центробежной турбины означает получение эксцентриситета, дисбаланса и в результате минимум вибрация, максимум разрушение. Именно в центробежной турбине пластичность металлов не может предоставить преимуществ - сами деформации практически недопустимы.

Татарин> Однородность по плотности (неоднородность означает эксцентитет турбины) - это то, с чем у кустарной керамики сложности.
Татарин> Однородность по прочности - с этим ещё хуже из-за невозможности обеспечить температурные режимы. Для турбины это означает, что любой дефект (а их к керамике дофига) будет иметь тенденцию к росту.

Именно поэтому я предлагаю не чисто керамическую, а керамостеклянную цивилизацию. Керамику можно лепить и обжигать, но у деталей будет множество внутренних дефектов. Но точная форма. У стекла дефекты просвечиваются глазом, и нет кристаллической решетки, но его нельзя лепить руками, зато можно заливать в формы. Комплиментарная пара

killik>> Я же писал выше - 0 лопаток. Дисковая турбина Тесла.
Татарин> ...которая имеет КПД значительно меньше обычных и меньше, чем у поршневых машин.

Почему?

Татарин> Затем, что ты бы увидел качество доступного тебе стекла. Не современного, а того, которое ты реально сможешь иметь.

Современное стекло в бытовом применении на прочность никогда не изготавливали, только на низкую стоимость и максимальную прозрачность. В специальном применении - бронестекла в начале 20-го века уже были известны. Бронзовая металлическая деталь из самородка тоже не образец прочности на начало 20-го века.

killik>> Как будто в металлургию любой первый попавшийся кусок руды пойдет.
Татарин> Да, почти так. Бронзовая металлургия начиналась с самородков. И с самого начала металл дал огромные выгоды.

Только по сравнению с имевшимися кремневыми и обсидиановыми осколками, самодельного стекла вообще не было. Просто температура плавления бронзовых самородков ниже, стекло требует большей. Хрупкость/пластичность опять же, не на турбины рассчитывали, а на мечи. И поди найди еще этот самородок, а песок вот он на речке.

killik> Только по сравнению с имевшимися кремневыми и обсидиановыми осколками,

Давайте посмотрим на высадку десанта марсиан по другому... Как видится, чисто керамическая цивилизация с нуля является проблемной... Значит, надо искать цивилизацию, которая хочет стать керамической. На планете Земля есть только одна страна, которая хочет добиться совершенства даже в глине. Это Япония, сайнспарк Цукуба.

Для достижения поставленной цели Вам нужно туда попасть. Как, это отдельный вопрос.

В принципе, это очень перспективно... Представьте себе, что японцы будут строить дома только из глины, без железной или бамбуковой арматуры. Конечно, землетрясения это пустяк, пусть они строят одноэтажные дома... Конечно, места мало, но из этого пустячка есть гениальный выход. Это конечно покупка Австралии...

Это основа для крайней выгодной сделки, и для японцев, и для австралийцев, и для Вас!

Они там живо озеленят пустыню, будут воевать со скорпионами и крокодилами, будут выращивать рис, хлореллу и кукурузу. И биотопливо потянется из знойных песков Австралии во все концы Света.

Мир избавиться от топливного кризиса, и все скажут Аллилуйя!

Ну конечно, повсюду рестораны с изысканной кухней, жареной крокодилятиной и сочными, вкусными скорпионами. Так сказать, космические технологии в жизнь.

killik> "Хрупкость, свойство материала разрушаться при небольшой (преимущественно упругой) деформации под действием напряжений, средний уровень которых ниже предела текучести."
Верно. И именно поэтому керамика будет хрупкой: сама её организация подразумевает точки концентрации напряжений внутри. Поскольку пластичности нет, а упругость мала, при импульсном усилии выше некоего предела обязаны сначала появляться, а затем и развиваться дефекты. И обратного пути у этого процессе нет: никакого "самолечения" как у металлов.

killik> Упругая деформация (из-за стохастического возмущения) в колесе центробежной турбины означает получение эксцентриситета, дисбаланса и в результате минимум вибрация, максимум разрушение. Именно в центробежной турбине пластичность металлов не может предоставить преимуществ - сами деформации практически недопустимы.
Не надо путать упругую и пластическую деформации - это очень разные вещи.
Упругость в турбине (да и любой детали под вибрацией) рулит. Потому что позволяет обратимо запасти и выделить обратно энергию внешнего воздействия. В керамике при таких делах начнут копиться внутренние разрушения. Необратимые. Пластичность металлам помогает при ударных воздействиях за пределами прочности: деталь, вместо того чтобы расколоться полностью, лишь несколько деформируется в точке запредельной для неё нагрузки.
Для керамики это не так. Как известно из сопромата: дефект растёт тем быстрее, чем он больше, положительная обратная связь. Поэтому керамика под ударом просто разламывается.

killik> У стекла дефекты просвечиваются глазом,
?! Интересно, что ты имеешь в виду под "дефектами"? Пузырёк на пол-миллиметра?
Сможешь ли ты отличить на глаз калёное стекло от обычного - вот в чём вопрос.
А разница между их свойствами очень существенна, и определяется она не химическим составом, а именно дефектами.

Татарин>> ...которая имеет КПД значительно меньше обычных и меньше, чем у поршневых машин.
killik> Почему?
Потому что принцип её работы основан на конечной вязкости газа.
Для нормальной турбины потери на внутреннее трение газа и трение на лопатках - паразитный эффект, с которым борятся (и весьма успешно! даже полировка лопаток существенно снижает потери).
Для турбины Тесла большое трение (и, разумеется, соответсвующие огромные потери) - основа. Нет трения - турбина не крутится.
Замечу, я не говорю о качестве изготовления. Здесь потери встроены в сам принцип работы.

killik> Современное стекло в бытовом применении на прочность никогда не изготавливали, только на низкую стоимость и максимальную прозрачность. В специальном применении - бронестекла в начале 20-го века уже были известны.
Это просто калёные стёкла. Но я хочу намекнуть на качество материалов.

killik>Бронзовая металлическая деталь из самородка тоже не образец прочности на начало 20-го века.
Тем не менее, такая деталь изготовленая литьём по технологии 2000г д.н.э по конструкционным своим качествам вполне неплохо смотрится на фоне большинства нынешних керамик. Уступая лишь в твёрдости.
Вот такой расклад... да.

Татарин>> Да, почти так. Бронзовая металлургия начиналась с самородков. И с самого начала металл дал огромные выгоды.
killik> Только по сравнению с имевшимися кремневыми и обсидиановыми осколками, самодельного стекла вообще не было.
Разумеется. Только по твёрдости и прочности обсидиан и кремний далеко впереди любого самодельного стекла.

killik> Просто температура плавления бронзовых самородков ниже, стекло требует большей. Хрупкость/пластичность опять же, не на турбины рассчитывали, а на мечи. И поди найди еще этот самородок, а песок вот он на речке.
...и вот "почему-то" оказалось, что искать самородки - более правильный путь.

И одна причина уже названа (а ты её настойчиво игнорируешь): из того песка, что "вот, на речке", ты не получишь стекла. Ты получишь мутное непрозрачное говно, негодное даже на замену бычьего пузыря в окно хижины. Стекла (плохие, маленькие, мутные) получили распространение только когда появилась нормальная сырьевая база.

Татарин> И одна причина уже названа (а ты её настойчиво игнорируешь): из того песка, что "вот, на речке", ты не получишь стекла.


Речки везде разные Местами вполне приличный кварцевый песок встречается. А гдето конечно и не песок вовсе.

iodaruk> Речки везде разные Местами вполне приличный кварцевый песок встречается.
Местами и самородки встречаются.
Упор-то был на якобы повсеместную распространённость сырья для стекла.

Татарин> Для керамики это не так. Как известно из сопромата: дефект растёт тем быстрее, чем он больше, положительная обратная связь. Поэтому керамика под ударом просто разламывается.

Но ведь и у металлов есть накопление дефектов при упругой деформации (усталость), несмотря на "самолечение". И у металлов положительная обратная связь. И металл под ударом разламывается (осколочные боеприпасы), и современные турбины из лучших металлов разносит именно что на осколки.
Тут скорее надо сравнивать не керамику и современную высоколегированную сталь, а керамику и чугун, на который полученные металлические сплавы поначалу будут куда больше похожи.

Я же предлагаю не доводить дело до критических деформаций путем тщательной обработки форм и массового сразу производства. Пусть из ста турбин на испытаниях разлетится хоть 99 - переживем, поправим ситуацию статистическими методами.

Татарин> ?! Интересно, что ты имеешь в виду под "дефектами"? Пузырёк на пол-миллиметра?
Татарин> Сможешь ли ты отличить на глаз калёное стекло от обычного - вот в чём вопрос.

Конечно, глаз дефектоскописта должен быть как у ювелира, а определять показатель преломления и может плоскость поляризации. Причем под изменяющейся нагрузкой, а проще говоря - покрутить/погнуть диск в руках на солнышке. Он достаточно тонкий будет.

Татарин> Потому что принцип её работы основан на конечной вязкости газа.
Татарин> Для нормальной турбины потери на внутреннее трение газа и трение на лопатках - паразитный эффект, с которым борятся (и весьма успешно! даже полировка лопаток существенно снижает потери).
Татарин> Для турбины Тесла большое трение (и, разумеется, соответсвующие огромные потери) - основа. Нет трения - турбина не крутится.
Татарин> Замечу, я не говорю о качестве изготовления. Здесь потери встроены в сам принцип работы.

Вот, только что нашел:

"Поэтому я пересчитал КПД турбины предполагая, что КПД генератора во всех тестах был 50%. Результаты следующие:
Относительный эффективный КПД турбины при давлении 1,8ат - 21%, 2,5ат - 33%, 3,5ат - 49%!!!"

Татарин> ...и вот "почему-то" оказалось, что искать самородки - более правильный путь.

Потому что куда сначала дотянулись по энергозатратам, то и стали развивать. Стеклодувное дело очень энергозатратно, а хороших результатов добиться тяжелее в слепом поиске. Но у нас же не слепой поиск, мы же вроде с технологиями переселяемся?

Татарин> И одна причина уже названа (а ты её настойчиво игнорируешь): из того песка, что "вот, на речке", ты не получишь стекла. Ты получишь мутное непрозрачное говно, негодное даже на замену бычьего пузыря в окно хижины. Стекла (плохие, маленькие, мутные) получили распространение только когда появилась нормальная сырьевая база.

Я не игнорирую, у меня просто нет материалов для возражений. Ищу

killik> Но ведь и у металлов есть накопление дефектов при упругой деформации (усталость), несмотря на "самолечение". И у металлов положительная обратная связь. И металл под ударом разламывается (осколочные боеприпасы), и современные турбины из лучших металлов разносит именно что на осколки.
1) усталость - это на тысячи циклов при нагрузке порядка 80-100% от максимальной, а у керамики?
2) хрупкость - у высокоуглеродистых сплавов, а количество углерода еще с древности регулировать научились - делая мягкое железо, упругую сталь, или хрупкий чугун.
3) турбины современные имеют десятки тыщ оборотов в мин. Чем мельче турбина, тем больше. Микротурбины и полмлн оборотов имеют. Порядки действующих сил, надеюсь, пояснять не надо? Угловая скорость, радиус, масса... -> сила..

killik> Тут скорее надо сравнивать не керамику и современную высоколегированную сталь, а керамику и чугун, на который полученные металлические сплавы поначалу будут куда больше похожи.
не будут.
Задолго до чугуна получали крицу. Которую можно было отковать для выхода шлаков, и получить железо или сталь. Чугун получили лишь когда таки перегрели крицу и расплавили железо при перенасыщении углеродом (иначе никак- топливо-то - уголь)

killik> Я же предлагаю не доводить дело до критических деформаций путем тщательной обработки форм и массового сразу производства. Пусть из ста турбин на испытаниях разлетится хоть 99 - переживем, поправим ситуацию статистическими методами.
Вообще-то будь хоть малейшая неточность в форме - разлетятся все сто из ста. Потому что она будет повторяться во всех копиях системно.
А как ты сделаешь матрицу без изьянов - это вопрос интересный

killik> а проще говоря - покрутить/погнуть диск в руках на солнышке. Он достаточно тонкий будет.
дык ента.. сломается же.. Или наоборот, накопит внутренние трещины от "погнуть"..

ясно, что проще начинать с металлов, так как нам не известно технологий производства "отличной" керамики. Способов только получения металлов "из глины", то есть оксидов, не так много.

1. химия, то есть восстановление

2. электролиз

3. термолиз и УФ фотолиз, что конечно экзотики.

Соответственно, производство металлов привязано к источнику энергии. На Земле это чистая халява,
природные ископаемые + кислород, чего конечно нет в Солнечной системе.

Хотя... Скажем, на Титане, например в избытке углеводороды. Там можно получать например железо из руды, и одновременно энергию. Красота! То есть, для каждого планетоида надо разрабатывать свою стратегию. Не исключено, что там может есть и запасы железа в чистом виде.

А в принципе, для металлов либо приходится использовать либо легкие элементы, или электричество.


Базовый металл конечно железо, и для него есть подходящий способ электролиза:



В методе Сэдовея железную руду смешивают с растворителем — диоксидом кремния и негашёной известью — при температуре 1600 градусов по Цельсию — и пропускают через эту смесь электрический ток.

techno-X> ясно, что проще начинать с металлов, так как нам не известно технологий производства "отличной" керамики. Способов только получения металлов "из глины", то есть оксидов, не так много.

Ну, я бы сказал, что можно допустить нормальное литье стекла. Все-таки для него сырье попроще найти, чем самородные металлы. Турбинку из стекла сделать можно - толстую, не слишком оборотистую, но можно.

hcube> Турбинку из стекла сделать можно - толстую, не слишком оборотистую, но можно.

Хорошо, сделали... А что с этой турбинкой делать дальше??? Ведь потом нужно передавать каким то образом энергию от нее, в механическом или электрическом виде! Не будете же все детали делать из стекла???

hcube>> Турбинку из стекла сделать можно - толстую, не слишком оборотистую, но можно.
techno-X> Хорошо, сделали... А что с этой турбинкой делать дальше??? Ведь потом нужно передавать каким то образом энергию от нее, в механическом или электрическом виде! Не будете же все детали делать из стекла???

кстати, на Луне термолиз наверное возможен. Некое гигансткое зеркало, через фокус которого пропускается руда. В вакууме кислород моментально уходит, но при этом все превращается в металлическую пыль.

Хотя, может быть возможен некий индукционно взвешенный реактор, в котором это просто честно накаляется "до кипения"...

techno-X> Не будете же все детали делать из стекла???

Будем
Стекловолоконные трубы и шланги. Пневмотрансмиссия, гидротрансмиссия к исполнительным механизмам, например к мотор-колесам и шпинделям станков в виде тех же турбин. Освещение и передача сигналов стекловолоконными световодами. Автомобиль, поезд, самолет, телеграф - электричество все еще не нужно...

killik> Стекловолоконные трубы и шланги.

не проще ли сразу взяться за комбинацию металл+электричество???

killik> Стекловолоконные трубы и шланги.
а технология производства стекловолокна без автоматизации - как?

>Пневмотрансмиссия, гидротрансмиссия к исполнительным механизмам, например к мотор-колесам и шпинделям станков в виде тех же турбин.
А управление всем этим без автоматизации - как?

>Освещение и передача сигналов стекловолоконными световодами.
А какой коэфф потерь при передаче, помним? Все эти оптические рутеры и прочее оборудование, которое усиливает сигналы по пути - забыто?
Сам источник сигналов - какой? Факелом махать?
>Автомобиль, поезд, самолет, телеграф - электричество все еще не нужно...
Автомобиль? Едва движущаяся (ибо кпд стеклянной турбины будет крайне низкий) повозка из дерева и глины на деревянных ободах, с деревянными (или лучше стеклянными? ) осями и подвеской? И гидрошланги, вручную сплетенные из вручную выдавленных стекловолокон? )))
Это трава хорошая

Про самолет вообще весело
Он глиняный будет или стеклянный? И летать на 200 метров или на 300 будет (по возможному к перевозке запасу топлива) ?

И чё люди тока не придумают, лишь бы простейшее железо не делать.

TEvg> И чё люди тока не придумают, лишь бы простейшее железо не делать.


охота пуще неволи =)

hcube>> Турбинку из стекла сделать можно - толстую, не слишком оборотистую, но можно.
techno-X> Хорошо, сделали... А что с этой турбинкой делать дальше??? Ведь потом нужно передавать каким то образом энергию от нее, в механическом или электрическом виде! Не будете же все детали делать из стекла???

Все - не буду. Диск и корпус можно вылить из стекла, вал - дерево, опоры вала - тоже стекло. Котел... не знаю. Кожанный?

В общем, паровую турбину без металла сделать можно. Токарный станок - может быть (дерево, камень или стекло на опоры валов). Но точность и КПД конечно там будет аховый.

ЧПУ, кстати, на пневматике на раз делается.

hcube> ЧПУ, кстати, на пневматике на раз делается.

А магниты все же лучше:

принципиальный отказ от металлов это характерная черта идеологии некоторых аборигенов Африки. Они искренне считают, что все зло от металлов, которые принес Шайтан, то есть белый человек.

То есть, пропаганда глины есть суть вредительство с тайным призывом вернуться в каменный (глиняный) век. Идеологическая ересь и диверсия врагов народа.

Вывод: колониям на планетоиде просто необходима тайная политическая полиция.

Предлагаю:

1. искренне заблуждающихся лечить или изолировать на простейшие виды работ.

2. откровенных, злостных вредителей утилизировать, или высылать вне колонии из ЭМ катапульты.

techno-X> 2. откровенных, злостных вредителей утилизировать, или высылать вне колонии из ЭМ катапульты.
добывать железную руду =))

Татарин> Упор-то был на якобы повсеместную распространённость сырья для стекла.

Стекло хорошего оптического качества-или как конструкционный материал-на бутылки и т.п.?

Второе-почти везде есть. Опятже-если знать ответ. Тем более по началу-при небольших объёмах песок можно мыть, просеивать и т.п. Это в промышленности проще карерьер в другом месте раскопать чтоб не мучится-пенку сняли, осадок выкинули-остальное в дело.

hcube> Все - не буду. Диск и корпус можно вылить из стекла,

Стекло плывёт при таких температурах(оно вообще плывёт и при комнатной, но медленно). Проще чугнунного/бронзового литья нет ничего.