Устройство для использования при строительстве закрытого помещения (варианты), комплект частей для сборки закрытого помещения и способ сборки закрытого помещения

Устройство для использования при строительстве закрытого помещения (варианты), комплект частей для сборки закрытого помещения и способ сборки закрытого помещения

Реферат

 

Использование: в строительстве, а также на околоземной орбите и в условиях земли на суше и под водой. Сущность: cпособ и устройство для сборки закрытого помещения, в котором комплект включает рулон материала, адаптированный для развертывания в состояние при сборке. Материал может быть предварительно напряжен, чтобы стать изогнутым по меньшей мере в поперечном направлении в развернутом состоянии при сборке. Материал предварительно напряжен, чтобы изгибаться в продольном направлении, когда рулон развертывают для образования тороидальной конструкции. Комплект включает в себя некоторое количество элементов, размещенных внутри рулона, причем элементы имеют размер и форму, позволяющие адаптировать их для прикрепления к соответствующим частям комплекта внутри закрытого помещения в соответствующих позициях вдоль длины материала в развернутом состоянии при сборке с целью образования внутренней структуры для закрытого помещения. Некоторое количество элементов свернуто в рулон вместе с рулоном материала, чтобы обеспечить доступ к элементам для сборки их после развертывания материала. Закрытое помещение может быть уплотнено и герметизировано. 4 с. и 40 з. п. ф-лы, 39 ил.

Изобретение относится к сооружению закрытых помещений типа жилищ с естественной средой, предназначенных для использования на околоземной орбите, в земных условиях, на суше и под водой. Более конкретно изобретение относится к устройству и комплекту частей для использования при строительстве закрытых тороидальных помещений и способу сборки таких помещений.

Известно устройство (патент США N 3582020, кл. BG 4 G 1/10, 1971) для использования при строительстве закрытого помещения из рулона, материал которого в транспортном положении образует рулон, а при создании замкнутого помещения при развертывании его торцевая часть размещена внутри рулона, образующего помещение, а вторая (противоположная) торцевая часть рулона - размещена снаружи рулона, образующего помещение, при этом материал рулона имеет форму и гибкость и так адаптирован, что может изгибаться в поперечном и продольном направлениях для образования поверхности тора, причем эта поверхность образована за счет упругой деформации материала рулона, при развертывании материал рулона расположен по радиусу кривой (окружности), кроме того, образование закрытого помещения может быть из отдельных частей тора. В этом патенте описан рулон материала, адаптированный для развертывания в рабочее состояние (при сборке) при использовании при строительстве закрытого помещения, при этом материал рулона предварительно напряжен, изогнут в поперечном и продольном направлениях и образует поверхность тора в развернутом состоянии при сборке. Здесь же описан способ сборки полой строительной конструкции, включающей разворачивание из рулона упруго-гибкого материала с образованием трубчатого элемента и с последующим созданием тороидальной формы.

Однако известные решения в данной области представляют собой сложную конструкцию, включающую огромное множество деталей, что значительно усложняет процесс сборки.

Таким образом, цель настоящего изобретения устранение указанных недостатков и обеспечение возможности строительства закрытого помещения, собираемого из относительно компактного комплекта материалов на месте строительства простым и эффективным способом.

В основу изобретения поставлена техническая задача создания устройства для строительства закрытого помещения, комплекта частей для сборки закрытого помещения и способа сборки такого закрытого помещения.

Эта задача решается тем, что в устройстве для использования при строительстве закрытого помещения, включающем некоторое количество материала, способного переходить из состояния для транспортировки в виде рулонов в развернутое состояние при сборке, в котором рулон преобразуется по крайней мере в частичный тороид, при этом рулон в транспортном положении имеет первую торцевую часть, которая размещена внутри рулона, и вторую торцевую часть, размещенную снаружи рулона, а пара кромочных частей при сборке простерта в продольном направлении между первой и второй торцевыми частями, материал имеет такие форму и гибкость, что, когда некоторое количество материала переходит из состояния для транспортировки в виде рулонов в развернутое состояние при сборке, материал адаптирован для изгиба в поперечном и продольном направлениях от первой торцевой части до второй, предусмотрены настил и структура, придающая жесткость этому настилу, а также элементы, приспособленные для сборки внутри закрытого помещения.

Целесообразно для рулонов выбирать упругий материал для изгиба при сборке в поперечном направлении вследствие упругой деформации материала.

Поставленная задача решается также тем, что в устройстве для использования при строительстве тороидального закрытого помещения, включающем некоторое количество материала, способного переходить из состояния для транспортировки в виде рулонов в развернутое состояние при сборке, в котором рулон преобразуется по меньшей мере в частичный тороид, при этом рулон в транспортном положении имеет первую торцевую часть, которая размещена внутри рулона, вторая торцевая часть размещена снаружи рулона, пара кромочных частей при сборке простерта в продольном направлении между первой и второй торцевыми частями, а материал имеет такие форму и гибкость, что когда некоторое количество материала переходит из состояния для транспортировки в виде рулонов в развернутое состояние при сборке, материал адаптирован для изгиба в поперечном и продольном направлениях от первой торцевой части до второй торцевой части, в состоянии для транспортировки количество материала выполнено в виде расположенной по центру и простирающейся в продольном направлении перемычки, каждая из кромочных частей имеет ряд вырезов с образованием разнесенных друг от друга нервюр, которые отходят в поперечном направлении от центральной перемычки, при этом устройство снабжено средством для сближения ряда разнесенных друг от друга нервюр на каждой кромочной части в развернутом состоянии при сборке.

Целесообразно средство для сближения разнесенных друг от друга нервюр выполнять по меньшей мере в виде одного кабеля, соединяющего ряд нервюр на каждой стороне кромочной части.

Целесообразно также, чтобы в устройстве в развернутом состоянии при сборке количество материала, образующего продольный изгиб, было бы простерто по радиусу кривой.

Целесообразно также, чтобы в устройстве материал, изготовленный в поперечном и продольном направлениях, был бы адаптирован для образования тороида соединяемыми вместе кромочными частями с образованием закрытого помещения.

Целесообразно также, чтобы устройство было снабжено средством для облегчения соединения кромочных частей.

Целесообразно также, чтобы средство для облегчения соединения кромочных частей было выполнено в виде захватывающих крюковых элементов, отходящих от одной пары кромочных частей и захватывающих прорезей, размещенных в другой паре кромочных частей для удержания в них захватывающих крюковых элементов.

Целесообразно также, чтобы средство для облегчения соединения кромочных частей было дополнено гофрировкой пары кромочных частей в поперечном сечении в поперечном направлении.

Целесообразно также, чтобы в устройстве на перекрывающиеся кромочные части было нанесено контактное адгезивное средство.

Целесообразно, чтобы в устройстве диаметр поперечного сечения рулона материала в состоянии для транспортировки увеличивался бы от обоих торцов к центральной части.

Целесообразно, чтобы в устройстве материалом являлся бы металл, или сталь, или пластмасса.

Целесообразно, чтобы устройство было бы снабжено дополнительным настилом, параллельным основному.

Целесообразно, чтобы в устройстве закрытое помещение было снабжено парой противоположных боковых стен, образующих внутреннюю поверхность, а настил был выполнен по меньшей мере из одного плоского элемента, простирающегося от одной боковой стены до другой.

Целесообразно, чтобы в устройстве элементы жесткости структуры были приспособлены для прикрепления к настилу, а торцевые элементы жесткости были бы приспособлены для прикрепления к внутренней поверхности закрытого помещения и для прикрепления к элементам жесткости для настила.

Целесообразно, чтобы в устройстве плоский элемент и элементы жесткости были приспособлены для размещения внутри рулона.

Целесообразно, чтобы в устройстве каждый из элементов жесткости имел бы заданную длину и гофрированную форму поперечного сечения.

Целесообразно, чтобы в устройстве элементы жесткости были бы приспособлены для размещения внутри рулона, чтобы они могли изгибаться в продольном направлении и выравниваться в поперечном, имея гофрированную форму сечения, или были бы приспособлены простираться с материалом и быть свернутыми в рулон вместе с рулоном в состоянии для транспортировки в виде рулонов материала.

Целесообразно, чтобы в устройстве элементы жесткости были бы выполнены в виде простирающегося в продольном направлении цельного материала с участками пониженной жесткости для обозначения элементов жесткости с возможностью отделения элементов жесткости от цельного материала по участкам пониженной жесткости.

Целесообразно, чтобы в устройстве закрытое помещение использовалось бы в качестве спутника, а рулон материала имел бы длину, равную или менее чем 18 м, а максимальный диаметр, равный или менее чем 4,6 м.

Поставленная задача решается также тем, что в комплекте частей, из которых можно собрать при строительстве закрытое помещение, включающее рулон материала, приспособленный для развертывания в состояние при сборке, причем рулон имеет заданные длину и диаметр вдоль длины, а материал предварительно напряжен, чтобы изогнуться в поперечном направлении в развернутом состоянии при сборке, элементы были бы размещены внутри рулона и имели бы размер и форму, позволяющие приспособить их для прикрепления к соответствующим частям комплекта внутри закрытого помещения и вдоль длины материала для образования внутренней структуры для закрытого помещения, причем элементы были бы свернуты в рулон вместе с рулоном материала для обеспечения доступа к элементам для сборки этих элементов с соответствующими частями, когда материал развертывают при переходе в состояние при сборке.

Желательно, чтобы в комплекте частей материал имел бы пару кромочных частей, приспособленных для перекрытия, а также средство, облегчающее соединение кромочных частей.

Желательно также, чтобы в комплекте частей средство для облегчения соединения кромочных частей было бы выполнено в виде захватывающих крюковых элементов на одной из пар кромочных частей и в виде захватывающих прорезей, размещенных на другой из пар кромочных частей для удержания захватывающих крюковых элементов.

Желательно также, чтобы в комплекте частей средство для облегчения соединения кромочных частей было бы дополнено гофрировкой пары кромочных частей в поперечном сечении в поперечном направлении.

Желательно, чтобы в комплекте частей имелось бы адгезионное средство, приспособленное для размещения между перекрывающимися кромочными частями.

Желательно, чтобы в комплекте частей диаметр поперечного сечения рулона уменьшался бы от одного торца к другому или увеличивался бы от обоих торцов.

Желательно также, чтобы в комплекте частей материал был приспособлен для образования тороидальной формы при соединении вместе кромочных частей с образованием закрытого помещения.

И наконец, поставленная задача решается тем, что предложен способ сборки закрытого помещения, включающий разворачивание по меньшей мере из одного рулона упруго-гибкого предварительно напряженного материала с парой простирающихся в продольном направлении кромочных частей с образованием изогнутой в поперечном и продольном направлениях конструкции типа тора, соединение кромочных частей материала, в котором соединение кромочных частей материала осуществляется путем размещения в предварительно выполненных на одной кромочной части прорезях захватывающих крюковых элементов, предварительно образованных на другой кромочной части материала.

Предпочтительно в способе при соединении кромочных частей наносить на них адгезионное средство.

Предпочтительно также в способе внутрь собранного помещения подавать воздух.

Возможно подавать воздух под давлением, удерживающим крюковые захваты в прорезях.

Предпочтительно в способе собирать настил и структуру, придающую ему жесткость внутри помещения.

Возможно в способе настил и структуру, придающую ему жесткость внутри помещения, размещать внутри рулона разворачиваемого материала, а сборку настила и упомянутой структуры осуществлять при развертывании материала для получения доступа к настилу и структуре, придающей жесткость.

Предпочтительно в способе структуру, придающую жесткость, выполнять из элементов, которые образуют из цельного материала, выполненного с участками пониженной прочности, путем отделения их по упомянутым участкам.

Предпочтительно в способе на кромочных частях упруго-гибкого материала выполнять ряд вырезов, образующих ряд нанесенных друг на друга нервюр, которые при разворачивании материала сближают друг с другом на каждой кромочной части.

Предпочтительно в способе помещение выполнять составным из торов, которые скрепляют между собой.

Желательно осуществить скрепление этих смежных торов друг с другом для создания конструкции заданной формы.

Желательно также при скреплении торов образовать уровни, которыми определяется толщина закрытого помещения.

Предпочтительно в способе рулон материала перед разворачиванием транспортировать на некоторую высоту над поверхностью земли.

Желательно также этот материал транспортировать и размещать на околоземной орбите.

На фиг. 1 дано схематичное изображение в поперечном разрезе в вертикальной проекции тороидального закрытого помещения согласно изобретению; на фиг. 2 схематичное изображение в плане закрытого помещения, показанного на фиг. 1; на фиг. 3 вид в перспективе отчасти развернутого рулона материала, который используется в первом варианте осуществления изобретения, иллюстрирующий способ создания закрытого помещения; на фиг. 4 вид в разрезе, выполненном поперек трубчатого тороида, в поперечном направлении варианта осуществления изобретения, показанного на фиг. 3, в удалении от тороидальной оси; на фиг. 5 вид в перспективе рулона материала, из которого выполнен вариант, показанный на фиг. 4; на фиг. 6 вид в разрезе, выполненном поперек трубчатого тороида, в поперечном направлении еще одного варианта осуществления изобретения, выполненного из пары полутороидов; на фиг. 7 вид в перспективе рулонов материала, из которых выполнен вариант, показанный на фиг. 6; на фиг. 8 вид в разрезе, выполненном поперек трубчатого тороида, в поперечном направлении еще одного варианта осуществления изобретения; на фиг. 9 вид в перспективе рулонов материала, из которых выполнен вариант, показанный на фиг. 8; на фиг. 10 частичное изображение трубчатого закрытого помещения, иллюстрирующее частное соединение кромочных частей развернутого материала, образующего закрытое помещение; на фиг. 11 частичное изображение соединения согласно фиг. 10, показывающее кромочные части удаленными друг от друга на небольшое расстояние; на фиг. 12 частичное изображение варианта соединения, показанного на фиг. 10 и 11; на фиг. 13 частичное изображение варианта захватывающих крюковых элементов соединения; на фиг. 14 частичное изображение другого варианта захватывающих крюковых элементов соединения; на фиг. 15 частичное схематическое изображение в перспективе в разрезе закрытого помещения согласно изобретению, показывающее настил и структуру, придающую жесткость, для настила; на фиг. 16 вариант структуры согласно фиг. 15; на фиг. 17 вид в разрезе, выполненном вдоль линий 7с 7с на фиг. 16, в поперечном направлении; на фиг. 18 изображение заранее собранной части структуры согласно варианту, показанному на фиг. 16; на фиг. 19 изображение варианта заранее собранной части, показанной на фиг. 18; на фиг. 20 - частичное изображение в разрезе в вертикальной проекции настила и придающих жесткость элементов жестокости для настила внутри закрытого помещения; на фиг. 21 вид в перспективе элемента жесткости для придания жесткости внутренней структуре закрытого помещения; на фиг. 22 вид в перспективе элемента жесткости согласно фиг. 21, иллюстрирующей каким образом элемент жесткости изгибается в продольном направлении и по меньшей мере частично выравнивается для свертывания вместе с рулоном материала, который образует тороид; на фиг. 23 схематичное изображение, иллюстрирующее способ размещения настила и элементов жесткости по отношению к материалу, образующему тороид, причем настил и элементы жесткости свертываются в рулон вместе с рулоном материала; на фиг. 24 изображение простирающегося в продольном направлении элемента с участками пониженной прочности, по которым элементы жесткости отделяют друг от друга; на фиг. 25 изображение альтернативного способа поддержки настила; на фиг. 26 частичное изображение в плане альтернативного варианта для образования тороидального закрытого помещения; на фиг. 27 вид с торца в вертикальной проекции материала, использованного в альтернативном варианте осуществления согласно фиг. 26; на фиг. 28 вид в перспективе рулона материала, использованного в варианте осуществления согласно фиг. 26; на фиг. 29 частичное изображение в перспективе развернутого материала согласно варианту осуществления на фиг. 26; на фиг. 30 частичное изображение в плане тороида согласно варианту осуществления на фиг. 26; на фиг. 31 частичное трехмерное изображение в перспективе другого варианта осуществления изобретения, иллюстрирующее слоистое тороидальное закрытое помещение; на фиг. 32 вид в поперечном направлении в разрезе через завершенное многослойное закрытое помещение согласно фиг. 31; на фиг. 33 изображение в поперечном направлении в разрезе, выполненном по линиям 1 1 на фиг. 31, необязательной конструктивной детали согласно изобретению, используемой в варианте осуществления на фиг. 31 и 32; на фиг. 34 изображение необязательной конструктивной детали согласно фиг. 33, в которой множественные слои удалены друг от друга; на фиг. 35 схематичное изображение в поперечном сечении еще одного альтернативного варианта осуществления, в котором тороидальное закрытое помещение образовано некоторым количеством соединенных вместе тороидов с меньшим поперечным сечением; на фиг. 36 изображение в поперечном направлении в разрезе следующего альтернативного варианта осуществления изобретения, в котором некоторое количество трубчатых элементов вдвинуты для транспортировки; на фиг. 37 изображение в перспективе одного из трубчатых элементов согласно варианту осуществления на фиг. 36; на фиг. 38 изображение в поперечном направлении в поперечном разрезе варианта осуществления согласно фиг. 36 в раздвинутом развернутом состоянии; на фиг. 39 изображение в плане образования тороидального закрытого помещения с помощью трубчатых элементов согласно варианту осуществления на фиг. 36 в развернутом состоянии.

Изобретение относится к закрытому помещению, которое предполагается использовать в космосе, в толще воды или на суше и которое может быть построено с помощью альтернативных способов, как описано выше.

На фиг. 1 помещено схематичное изображение в поперечном разрезе закрытого помещения 1 согласно изобретению. Как показано, закрытое помещение имеет, как правило, тороидальную форму, имея центральную ось С и перпендикулярную ей тороидальную плоскость Р. В конкретном примере, используемом в настоящем описании, диаметр D₀ составляет примерно 1 км. В этом примере внутренний диаметр D₃ поперечного сечения трубы примерно 10 м.

Ввиду вышеупомянутой цели достижения компактности для транспортировки составляющий материал, из которого построено закрытое помещение, свернут в рулон и имеет, как правило, цилиндрическую конфигурацию, как показано на фиг. 3. В рассматриваемом примере длина H рулона составляет примерно 31,4 м. Материал имеет толщину примерно 5 мм, средний диаметр рулона составляет примерно 3,5 м, а свернутый в рулон материал образует примерно 285,7 слоев. С другой стороны, предполагается, что закрытое помещение согласно изобретению может быть выполнено любым по размеру, в том числе значительно меньшим, чем упоминалось, чтобы соответствовать любому желаемому применению.

Материалом, из которого выполнено закрытое помещение, может быть или металл, или пластмасса. В качестве примера можно использовать алюминий или сплав алюминия, хотя применяется также и рессорная сталь, и холоднокатаная сталь.

На фиг. 3, на которой изображен частично развернутый материал, слои рулона размещены между наружным диаметром D₂ и внутренним диаметром D₁. В рассматриваемом примере D₁ составляет примерно 2,79 м и D₂ примерно 4,20 м, в результате рулон материала имеет толщину примерно 1,41 м.

В варианте осуществления изобретения (фиг. 3), материал, образующий рулон, предварительно напряжен как в поперечном, так и в продольном направлениях. Т. е. когда материал разворачивают, как показано на фиг. 3, присущее материалу смещающее напряжение или предварительное напряжение, вследствие которого материал упруго деформируется, заставляет материал изгибаться в поперечном направлении вокруг трубчатой оси 0, как указывает двойная стрелка 2. Кроме того, как также показано на фиг. 3, когда материал разворачивают, он смещается, изгибаясь, в продольном направлении вокруг центральной оси C (показано двойной стрелкой 3). В варианте осуществления изобретения (фиг. 3) поскольку материал предварительно напряжен, чтобы изгибаться в продольном направлении, когда материал развернут, существует небольшой выступ, когда материал свернут в рулон, как показывает размер e. Как показано, наружный диаметр рулона изменяется вдоль длины рулона 4 от торца при диаметре D₂ до максимального диаметра в центральной части рулона D₂+2e до противоположного торца также с диаметром D₂. Значение размера e можно рассчитать с помощью следующего уравнения: e (D₃ D₂)/(D₀ 1/2 D₃).

В варианте осуществления (фиг. 3) для завершения трубчатого закрытого помещения шов 5 формируется в продольном направлении вокруг тороидального закрытого помещения 1 вдоль внутренней стороны тороида. Конструкция шва рассматривается далее.

При использовании в условиях космоса на высоте в сотни километров над земной поверхностью, например, различные стадии в сборке закрытого помещения, описанные далее более подробно, могут выполняться вытянутыми руками роботов или астронавтами в самоходных установках для маневрирования. Развертывание материала само будет происходить автоматически вследствие внутреннего напряжения или предварительного напряжения в материале, как только он будет помещен в состояние после удерживания в транспортном средстве, благодаря упругой деформации, переходя из состояния в виде рулона в развернутое состояние. Изобретение призвано обеспечить завершение строительства закрытого помещения при минимальном числе операций, учитывая условия, в которых закрытое помещение планируется собирать: в космосе или под водой.

В качестве варианта осуществления, альтернативного показанному на фиг. 3, может быть образован тороид с швом 5', размещенным на наружной стороне тороида, (фиг. 4). Здесь для простоты показано только одно поперечное сечение закрытого помещения 1' в поперечном направлении, удаленное от оси С.

В этом варианте осуществления материал предварительно напряжен для образования вогнутого рулона (фиг. 5), а не выпуклого рулона (фиг. 3). Преимуществом варианта осуществления согласно фиг. 4 и 5 является то, что шов может быть уплотнен с гораздо большей силой, чем в варианте осуществления согласно фиг. 3, поскольку кромки шва 5' не будут иметь тенденцию к движению наружу, в стороны друг от друга, так как такое движение противоположно напряжению, которое будет существовать в кромках, имея тенденцию удерживать кромки в уплотненном положении.

Далее на внутренней стороне тороида согласно любому из рассматриваемых здесь вариантов осуществления, где образован шов 5 в варианте осуществления согласно фиг. 3, материал имеет тенденцию к выпучиванию, хотя это можно свести до минимума или устранить, соответствующим образом регулируя величину предварительного напряжения и последующий диаметр тороида. С другой стороны, если выпучивание происходит на внутренней стороне тороида по завершении сборки, последствия будут менее значительны в варианте осуществления (фиг. 4), где шов на внутренней стороне отсутствует.

На фиг. 6 проиллюстрирована модифицированная форма изобретения, которая может сохранить перечисленные размеры завершенного тороида, но которая разработана для совместимости с нынешней конфигурацией американских "шаттлов". Конкретно грузовой отсек "Шаттла" имеет длину 60 футов (18,3 м) и диаметр 15 футов (4,6 м). Следовательно, приведенный пример изобретения может быть модифицирован для транспортировки на околоземную орбиту "шаттлом" путем образования тороида из по меньшей мере двух рулонов 6, 7, каждый из которых имеет размеры, позволяющие перевозить рулоны внутри грузового отсека "шаттла". Конкретно каждый рулон может иметь длину 1/2H, т. е. около 15,7 м. В этом примере, следовательно, вместо предварительного напряжения материала до такой степени, что противоположные кромочные части сходятся вместе, образуя шов, каждый из двух рулонов 6, 7 образует полутороид 8, 9, которые соединяются вместе в швах 10, 11 с помощью любого из рассматриваемых далее способов.

Соответствующие конфигурации материала в виде рулонов, из которых образованы полутороиды 8 и 9, показаны на фиг. 7. Как можно видеть, каждый полутороид образует рулон, имеющий форму, обозначенную ссылочными позициями 6 и 7, которые идентичны, а рулон 9, просто перевернут, чтобы проиллюстрировать, как два таких рулона могут быть использованы для образования одного тороида. После развертывания рулонов 6 и 7 получают завершенный тороид, имеющий швы 10 и 11, образованные вдоль диаметральной плоскости тороида.

В качестве альтернативы фиг. 6, 7 на фиг. 8 и 9 показана конструкция, которая также предусматривает использование двух рулонов. Однако в отличие от варианта осуществления согласно фиг. 6 на фиг. 8 швы 10' и 11', образованы вдоль диаметральной плоскости тороида.

В качестве альтернативы фиг. 6, 7 на фиг. 8, 9 показана конструкция, которая также предусматривает использование двух рулонов. Однако в отличие от варианта осуществления согласно фиг. 6 на фиг. 8 швы 10' и 11' образованы в поперечном сечении в поперечном направлении вдоль линии, перпендикулярной тороидальной плоскости P с помощью пары полутороидов 8а и 9а. Как показано на фиг. 6, полутороид 8а образован из вогнутого рулона 6а', а полутороид 9а из выпуклого рулона 7а'. Поскольку рулоны 6а', 7а' образуют полутороиды, а не завершенные тороиды, величина их соответствующей выпуклости и вогнутости не должна быть столь значительной, как у рулонов на фиг. 3 и 5.

Швы 5, 5', 10, 10', 11 и 11' между кромочными частями 12 и 13 развернутого материала, показанного на фиг. 3, например, могут быть выполнены с помощью захватывающих крюковых элементов 14 и захватывающих прорезей 15. Как показано на фиг. 10 и 11, захватывающие крюковые элементы 14 простираются внутрь закрытого помещения и от кромки 16 кромочной части 12 в поперечном направлении поперек кромочной части 12. Кроме того, захватывающие прорези 15 размещены в поперечном направлении поперек кромочной части 13. Когда осуществляется сборка тороидального закрытого помещения, т. е. когда рулон 4 материала развертывают, захватывающие крюковые элементы 14 вводят в соответствующие одни из захватывающих прорезей 15.

После того как рулон 4 полностью развернут, тороидальное закрытое помещение 1, как показано на фиг. 2, завершают, помещая конец 17 материала внутри конца 18, чтобы создать перекрытие заданной величины между концами 17 и 18. Для этого внутренность трубы внутри конца 18 может быть несколько расширена вдоль трубы на расстоянии, по меньшей мере равном величине перекрытия концов, как показано на фиг. 2, чтобы создать условия для ввода конца 17 внутрь конца 18. Кроме того, для обеспечения надежного соединения может быть использовано соединение с помощью захватывающих крюковых элементов/захватывающих прорезей, как было разъяснено для продольных швов.

В вариантах осуществления (фиг. 10-14) кромочные части 12 и 13 перекрываются на величину, отмеченную двойной стрелкой на фиг. 10. Для дальнейшего повышения прочности соединения кромочные части 12 и 13 выполнены гофрированными, как показано на фиг. 10 и 11. Конкретно, как показано на фиг. 11, на которой кромочные части 12 и 13 разделены для ясности, простирающаяся в поперечном направлении гофрировка 19 выполнена в кромочной части 12 для совпадения с гофрировкой 20, выполненной в кромочной части 13.

Кроме того, и, в частности для того, чтобы сделать шов герметичным для использования на больших высотах или под водой, контактная клейкая лента 21 может быть наложена на одну из кромочных поверхностных частей. Как показано на фиг. 11, клейкая лента 21 наложена на кромочную часть 13, причем лента имеет свободную от клейкого вещества поверхность 22. Лента по меньшей мере полностью закрывает захватывающие прорези 15, обеспечивая герметичность шва.

После завершения выполнения швов, необходимых для образования тороидального закрытого помещения 1, внутри закрытого помещения может быть создано соответствующее давление с помощью соответствующего источника 23 сжатого воздуха, схематически изображенного на фиг. 2, особенно если закрытое помещение используется в космосе или под водой. При создании давления внутри закрытого помещения швы закрепляются и жесткость закрытого помещения увеличивается путем создания растягивающей силы Т Т, схематически показанной на фиг. 10, имеющей тенденцию к растягиванию перекрывающихся кромочных частей 12, 13 в стороны. Однако, учитывая направление, в котором простираются захватывающие крюковые элементы, они сильнее удерживаются внутри захватывающих прорезей 15. Далее, учитывая в особенности размещение адгезионного средства на гофрировке кромочной части 13 и соответствие адгезионному средству в особенности поверхности гофрировки 19 кромочной части 12, сила Т Т также сближает адгезионные поверхности.

По желанию трубчатое закрытое помещение может быть разбито на отсеки дополнительной внутренней конструкцией, причем в каждом отсеке давление создается индивидуально, а отсеки отделены друг от друга, например, воздушными шлюзами.

На фиг. 12 проиллюстрирован в поперечном сечении альтернативный вариант осуществления захватывающих крюковых элементов и захватывающих прорезей для крюков. Здесь захватывающий крюковый элемент 14' показан на кромочной части материала, а захватывающая прорезь 15' показана на соответствующей кромочной части. Соответствующие адгезионные поверхности кромочных частей обозначены ссылочной позицией 24. В этом варианте осуществления, который может включать, а может и не включать гофрировку, уплотняющая мембрана 25 размещается над соединением после ввода соответствующих захватывающих крюковых элементов 14' в соответствующие захватывающие прорези 15' для обеспечения герметичного уплотнения.

На фиг. 13 проиллюстрирован другой вариант осуществления захватывающих крюковых элементов, обозначенный ссылочной позицией 14'', а фиг. 14 один вариант осуществления захватывающего крюкового элемента, обозначенный ссылочной позицией 14'''. В вариантах осуществления согласно фиг. 11-13 захватывающие крюковые элементы выштампованы из материала, из которого выполнено закрытое помещение. Отверстия, образовавшиеся в результате выштампования крюковых элементов, могут быть покрыты герметичной мембраной для облегчения уплотнения. На фиг. 13 захватывающие крюковые элементы 14'' прикреплены к поверхности кромочной части.

После завершения тороидального закрытого помещения к внутренней части тороида могут быть прикреплены спицы, отходящие от оси С, как показано на фиг. 2. Спицы 26, которые в данном примере имеются в количестве 3 ед. могут быть выполнены из любой подходящей конструкции с учетом вышеупомянутых ограничений по габаритам и массе для транспортировки, например для использования за пределами Земли. В качестве примера могут быть использованы рулоны материала, предварительно напряженного только в поперечном направлении, для образования как правило, прямых трубчатых балок при развертывании.

Во внутренности 27 тороидального закрытого помещения могут быть построены настил и структура, придающая жесткость, для настила. На фиг. 15 показан настил 28, простирающийся от одной поверхности 29 внутренности 27 закрытого помещения до противоположной поверхности внутренности (не показана). На одной стороне настила 28 размещены элементы 30 жесткости для настила, которые могут также простираться от одной поверхности 29 внутренности до противоположной поверхности внутренности и в предпочтительном варианте укладываются параллельно друг другу, как показано на фиг. 21, которая представляет собой схематическое изображение настила 28 и элементов 30 жесткости для настила в поперечном разрезе.

Как показано также на фиг. 15, торцовые элементы 31 жесткости прикреплены к поверхности 29 внутренности, на кромочной поверхности которых прикреплены элементы 30 жесткости для настила. Средства прикрепления могут принимать форму клепок или других хорошо известных скрепляющих средств. По желанию, может быть использован материал для уплотнений в местах прикрепления для обеспечения герметичности. В предпочтительном варианте поперечное сечение элементов 30 жесткости для настила и торцевых элементов 31 жесткости имеет гофрированную или синусоидальную форму, как изображено на фиг. 15 20, 21 и 22.

На фиг. 16 проиллюстрирован вариант строительства согласно фиг. 15. На ней между торцевым 31 элементом жесткости и поверхностью 29 стены внутренности размещен элемент 32 усиления стены. Торцевой элемент 31 жесткости прикреплен к усиливающему элементу 32 с помощью клепок 33 и 34, показанных соответственно в верхней и нижней частях (фиг. 16). Хотя элементы жесткости 30 настила могут размещаться на верхней кромке торцевого элемента 31 жесткости, как показано на фиг. 15, конец элемента жесткости для настила может быть выполнен дополняющим, как показано на фиг. 16, для соответствия гофрированной форме торцевого элемента жесткости. Соответствующие скрепляющие средства, включая адгезионные, могут быть применены между торцевыми элементами жесткости и элементами жесткости для настила в случае необходимости для обеспечения цельности соединения.

На фиг. 17, которая является поперечным сечением изображения согласно фиг. 16, видно, что настил 28 может быть прикреплен к элементам 30 жесткости для настила с помощью заклепок 35 или других подходящих прикрепляющих средств.

На фиг. 18 проиллюстрировано заранее собранное состояние варианта согласно фиг. 16, которое заранее собрано на поверхности 29 внутренности перед свертыванием в рулон материала до транспортировки к месту сборки. Как можно видеть на фиг. 18, только верхний ряд заклепок 33 прикрепляет торцевой элемент 31 жесткости к усиливающему элементу 32, нижние заклепки 34 в это время не прикреплены, что позволяет нижней кромке торцевого элемента жесткости скользить относительно усиливающего элемента 32 в виде выравнивания торцевого элемента жесткости, описанного ниже в связи с фиг. 22, когда элемент жесткости свернут в рулон. После развертывания материала для образования тороида нижние заклепки 34 будут прикреплены после того, как торцевой элемент жесткости примет выравненную форму, показанную на фиг. 18.

Также как показано на фиг. 18, торцевой элемент 31 жесткости может быть прикреплен с помощью заклепок 33 как к усиливающему элементу 32, так и к внутренней поверхности 29. В ал