SISTEMA DEL CAMPO DI INTEGRITÀ STRUTTURALE
di Diego "Frankino" Martin

Durante gli spostamenti a velocità prossime o superiori a quella della luce i vascelli sono sottoposti ad enormi sollecitazioni di carattere meccanico, che si sviluppano sulla fusoliera. Tali sollecitazioni sono normali e considerate in fase di progettazione dell'ossatura della nave, che deve rispondere a determinate caratteristiche meccaniche per sopportare tali carichi fisici.

L'integrità meccanica dell'ossatura fisica della nave viene inoltre potenziata dal sistema del campo di integrità strutturale (SIF). Tale sistema è costituito da una rete di segmenti di campo di forza che compensano i fattori di carico strutturali propulsivi e di altro tipo, che altrimenti supererebbero i limiti di tolleranza stabiliti per l'ossatura della nave. II SIF applica l'energia di un campo di forza direttamente agli elementi conduttivi di campo all'interno dell'ossatura e aumenta la capacità portante della struttura.

II campo di integrità strutturale viene generato da tre generatori di campo situati sul Ponte 11 nello Scafo Primario e da due generatori situati sul Ponte 32 nello Scafo Secondario. Ogni generatore è composto da un gruppo di venti sorgenti di polarità a gravitoni da 12 MW che alimentano una coppia di amplificatori di distorsione di campo subspaziale da 250 millicochrane. La dissipazione di calore su ciascuna unità è data da una coppia di spire di raffreddamento ad elio liquido a funzionamento continuo da 300.000 megajoule all'ora (MJ/h). In ciascuno scafo sono situati due generatori di riserva che forniscono fino a dodici ore di funzionamento al 55% della potenza nominale massima. II normale ciclo di lavoro utile dei generatori è di trentasei ore di attività, con un tempo nominale di ventiquattro ore per la smagnetizzazione e la manutenzione programmata. Le sorgenti di polarità a gravitoni sono classificate per 1500 ore di utilizzo tra ciascun intervento di manutenzione di routine degli elementi superconduttivi.

L'energia erogata da ciascun generatore SIF viene convogliata tramite una rete di guide d'onda trifasiche rivestite al molibdeno, che distribuisce l'energia di campo a tutta l'ossatura della nave. Gli elementi conduttivi del SIF sono incorporati in tutti i principali elementi strutturali della nave. Quando questi elementi vengono energizzati dal SIF, la loro capacità portante aumenta fino al 125.000 %. Esistono anche alimentatori secondari che si occupano del rinforzo del guscio esterno della nave.

Secondo il regolamento operativo della Modalità di Crociera almeno un generatore di campo in ciascuno scafo deve essere sempre attivo, anche se l'Ufficiale addetto alla Navigazione potrebbe richiedere l'attivazione di un secondo generatore quando si prevede la necessità di compiere manovre particolarmente complesse. Durante le modalità di Allarme, tutte le unità operative vengono poste in standby "caldo" per l'immediata attivazione. II regolamento della Modalità a Potenza Ridotta permette l'utilizzo di un singolo generatore di campo per alimentare l'intera ossatura bella nave usando la connessione di campo a condotto ombelicale esistente tra la sezione primaria e la sezione della sala macchine.

SISTEMA DI SMORZAMENTO INERZIALE

Parallelamente al campo di integrità strutturale, nella nave opera anche il sistema del campo di smorzamento inerziale (IDF). Tale sistema genera una serie controllata di campi di forza a simmetria variabile che durante il volo spaziale servono ad assorbire le forze inerziali che altrimenti causerebbero lesioni fatali ai membri dell'equipaggio. L'IDF è generato separatamente dal SIF, ma viene alimentato tramite una serie parallela di guide d'onda che passano poi attraverso piastre di gravità artificiale.

L'IDF agisce mantenendo un campo di forza a basso livello lungo tutto il volume abitabile della nave stellare. Questo campo ha una potenza media di 75 millicochrane con un differenziale di campo limitato a 5,26 nanocochrane al metro, in conformità allo standard SFRA 35212 relativo all'esposizione dell'equipaggio ai campi subspaziali.

Anticipando gli effetti dell'accelerazione, questo campo viene distorto lungo un vettore diametralmente opposto al cambiamento di velocità. L'IDF perciò assorbe il potenziale inerziale che altrimenti avrebbe avuto un impatto negativo sull'equipaggio.

C'è un tempo di ritardo caratteristico per il cambiamento della direzione e dell'intensità dell'IDF. Questo ritardo varia in relazione all'accelerazione netta, ma è in media di 295 millisecondi per le normali manovre a velocità d'impulso. Poiché il controllo dell'IDF si basa generalmente sui dati provenienti dalla postazione del Timoniere/Navigatore, è possibile anticipare le normali correzioni di rotta in modo che per l'equipaggio l'accelerazione sia raramente percettibile A volte ci sono però delle eccezioni, nei casi in cui l'IDF debba subire una riduzione di potenza, oppure quando manovre improvvise o accelerazioni per cause esterne si verificano più rapidamente rispetto ai tempi di risposta del sistema.

Il flusso di campo dell'IDF viene generato da quattro generatori situati sul Ponte 11 nello Scafo Primario e da due generatori situati sul Ponte 33 nello Scafo della Sala Macchine. Ogni generatore è composto da un gruppo di dodici sorgenti di polarità a gravitoni di 500 kW che alimentano una coppia di amplificatori di distorsione di campo subspaziale da 150 millicochrane. La dissipazione di calore su ciascuna unità è data, come nel caso del SIF, da una coppia di spire di raffreddamento ad elio liquido a funzionamento continuo da 100.000 Mj/h. In ciascuno scafo sono situati tre generatori di riserva che garantiscono fino a dodici ore di funzionamento al 55% della potenza nominale massima. Il normale ciclo di lavoro utile dei generatori è di 48 ore di attività, con un tempo nominale di 12 ore per la smagnetizzazione e la manutenzione programmata. Le sorgenti di polarità a gravitoni sono classificate per 2500 ore di utilizzo tra ciascun intervento di manutenzione di routine degli elementi superconduttivi.
I metodi operativi in Modalità di Crociera e Potenza Ridotta sono del tutto simili a quelli utilizzati nel sistema SIF, dato che i due sistemi condividono buona parte della tecnologia di base.


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