SYSTEME de PROPULSION à DISTORSION (4) :
LES NACELLES DE DISTORSION
Introduction
Nacelles de champ de distorsion
Système d'injection du plasma
Bobines de champ de distorsion
AUTRES ARTICLES ATTACHES
Les collecteurs de Bussard

I Introduction

Elles sont le dernier élément du système de propulsion à distorsion (WPS).
Le plasma énergétique créé par le M/ARC et acheminé le long des conduits de transfert de puissance, arrive rapidement à sa destination finale, les nacelles de champ à distorsion ou plus simplement nacelles à distorsion. C'est à cet endroit que le travail de propulsion est réalisé. Chaque nacelle consiste en un nombre d'assemblage majeurs, incluant le système d'injection du plasma (PIS), les bobines de champ de distorsion (WFC), le système de séparation d'urgence (ESS) et le point d'accès de maintenance.

II Nacelles de champ de distorsion

1) Effet propulsif

L'effet propulsif est atteint grâce à un nombre de facteurs travaillant de concert. Premièrement, la formation du champ de distorsion est contrôlable dans la direction avant vers l'arrière. Comme les injecteurs de plasma sont mis à feu de façon séquentielle, les couches du champ de distorsion sont construites en accord avec la fréquence de pulsation du plasma, et passées au-dessus des précédentes. Les forces cumulatives des couches de champs réduisent la masse apparente du vaisseau et transmettent la vélocités requise. Le point de transition critique est atteint quand le vaisseau apparaît pour un observateur extérieur voyager plus vite que c (l'effet " déformant " du passage en distorsion). Si l'énergie du champ de distorsion atteint les 1000 millicochranes, le vaisseau parait être conduit à travers la frontière c en moins de temps que la constante de temps de Planck, soit 1,3*10^-43 s, la physique de la distorsion assurant que le vaisseau ne sera jamais précisément à c.
Les trois bobines avant de chaque nacelle opèrent avec une fréquence légèrement supérieur, de compensation, pour renforcer le champ à l'avant des collecteurs de Bussard et envelopper le module soucoupe. Cette aide crée le champ asymétrique requis pour porter le vaisseau vers avant.
Deuxièmement, une paire de nacelles est utilisée pour créer deux champs équilibrés, interactifs pour les manœuvres du vaisseau. En 2269, un travail expérimental avec une seule nacelle et plus que deux nacelles a montré rapidement la confirmation que deux était le nombre optimum de nacelles pour la génération d'énergie et le contrôle du vaisseau.
Les manœuvres des vaisseaux sont réalisées en introduisant une différence contrôlé de la synchronisation dans chaque ensemble de bobines de distorsion, modifiant de ce fait la géométrie de la totalité du champ et permettant ainsi de diriger le vaisseau. Les embardées (plan XZ) sont plus facilement contrôlées de cette manière. Les changements de "hauteur" sont effectués par une combinaison de différences de temps et de concentrations de plasma.
Troisièmement, la forme de la coque du vaisseau facilite le glissement dans la distorsion et transmet un vecteur de correction géométrique. Le module soucoupe, qui maintient sa forme caractéristique du concept original du vaisseau d'atterrissage d'urgence, aide à modeler les composants du champs à travers l'utilisation de 55 plates-formes elliptiques dans la coque, permettant d'atteindre une efficacité de pic de transition supérieur. La coupe inférieure de la coque arrière permet de varier les degrés d'attachement du seuil du champ, évitant efficacement les piqués, grâce au placement des nacelles du vaisseau dans l'axe Y du centre d'inertie. Durant la séparation du module soucoupe et des opération indépendantes du module de combat, le logiciel interactif contrôleur du champ, ajuste la géométrie du champ pour s'adapter à la forme altérée du vaisseau. Dans le cas de la perte accidentelle d'une ou des deux nacelles, le vaisseau pourrait se dissocier linéairement, à cause du fait que les différentes parties de la structure voyageraient alors à des facteurs de distorsions différents.

1 Lobe du champ arrière 2 Lobe du camp avant 3 Différentiel de champ relatif (%) à 1000 millicochranes

Le différentiel de champ relatif indique le pourcentage de la valeur de la couche suivante par rapport à la précédente. Ainsi pour un champ de distorsion de 1000 millicochranes, soit le champ la vitesse de distorsion 1, on peut compter six couches avec les valeurs en millicochranes suivantes :
- couche 1 : 113,71
- couche 2 : 113,82 (soit 0,1% de plus que la couche précédente)
- couche 3 : 114,95 (soit 1% de plus que la couche précédente)
- couche 4 : 126,46 (soit 10% de plus que la couche précédente)
- couche 5 : 252,88 (soit 100% de plus que la couche précédente)
- couche 6 : 278,18 (soit 10% de plus que la couche précédente)
La somme des couches offrant donc un champ de distorsion de 1000 millicochranes.

2) Structure

La structure primaire des nacelles est similaire au reste du vaisseau. Les éléments de la structure de tritanium et de duranium sont combinés avec des renforts longitudinaux, et recouverts avec 2,5 mètres de tritanium gamma-soudé enrobant la coque. L'addition de trois couches internes de renforts de cortenide de cobalt orientés procurent une protection contre les hauts niveaux de tension induit par la distorsion, particulièrement aux points d'attachements sur les pylônes d'attachement. Toutes les pièces et l'enrobage des nacelles reçoivent des conduits triplement redondant pour les systèmes SIF (champ d'intégrité structurel) et IDF (champ compensateur d'inertie).
Des cylindres d'atténuations des chocs sont attaché aux éléments internes de la structure pour les bobines de champ à distorsion, aussi bien que des supports d'isolation thermique pour les systèmes d'injection de plasma.

3) Sécurité et réparation

Le système de séparation d'urgence peut être utilisé dans l'éventualité d'une défaillance catastrophique survenant dans le PIS ou si la nacelle est endommagée durant un combat ou toute autre situation qui ne serait pas sûr avec les nacelles retenues sur leurs pylônes. Dix loquets explosifs structuraux peuvent être mis à feu, conduisant la nacelle au loin à 30m/s.
Pendant les brèves haltes à bord des stations spatiales et les voyages à faible vitesse subluminique, avec le M/ARC éteint, le point d'accès de maintenance permets l'accès à n'importe quel engin de travail ou navette équipé d'un collier d'amarrage standard pour s'arrimer, permettant aux équipes d'ingénierie un accès rapide à l'intérieur de la nacelle. Les visites de surveillance normales depuis l'intérieur du vaisseau sont réalisés par un turbolift à une seule place à travers le pylône de support.

III Système d'injection du plasma (PIS)

A l'extrémité de chaque PTC on trouve le système d'injection du plasma; une série de 18 injecteurs à valves magnétiques liés aux contrôleurs des moteurs à distorsion. Il y a un injecteur pour chaque bobine de champ à distorsion, et les injecteurs peuvent être allumés dans des séquences variables, selon les fonctions de vols en distorsion qui doivent être exécutées. Les injecteurs sont construits en duranide d'arkenium et d'un seul cristal de ferrocarbonite avec un toroïde de constriction magnétique en serrite de nalgetium. Les entrées de contrôles et de rétroaction sont tenus par 12 liens redondants avec le réseau optique de données (ODN). Des petits écarts de synchronisation entre l'ordinateur et les injecteurs existent durant la mise en route initiale des bobines ou lors des changements de facteurs de distorsion, à cause de la distance physique entre l'ordinateur et les moteurs. Ceux-ci sont rapidement fait disparaître par les routines informatiques de prédiction de synchronisation de phase; de cette façon, les opérations des moteurs s'accomplissent de manière aussi proche que possible du temps réel.
Le cycle d'ouverture - fermeture de l'injecteur est variable, de 25 ns à 50 ns. Chaque allumage d'un injecteur expose sa bobine correspondante à une explosion d'énergie qui doit être convertit en champ de distorsion. A des facteurs de distorsions entre 1 et 4, les injecteurs s'allume à des fréquences faibles, entre 30Hz et 40Hz, et demeurent ouverts durant de courtes périodes, entre 25ns et 30ns.
A des vitesses de distorsion de 5 à 7, les fréquences augmentent de 40 à 50 Hz, et les injecteurs restent ouverts durant des périodes plus longues, de 30 ns à 40 ns. Aux facteurs de distorsions 8-9,9, les fréquences d'allumage des injecteurs augmentent jusqu'à 50 Hz mais il y a un ralentissement dans le cycle de l'injecteur, qui est dû aux limitations des charges résiduels dans les valves magnétiques, étant potentiellement en conflit avec les fréquences de l'énergie provenant du M/ARC, et la fiabilité du contrôle des entrées/rétroaction. Le temps de cycle le plus long en toute sécurité à haute distorsion accepté est généralement de 53 ns.

1 Conduit de transfert de puissance (PTC) 2 Injecteurs de plasma 3 Pylône de la nacelle 4 Contrôleur de désaxement du champ 5 Bobines de champ de distorsion

IV Bobines de champ de distorsion

Le champ d'énergie nécessaire à la propulsion de l'U.S.S. Enterprise est créé par les bobines de champ de distorsion et est assisté par la configuration spécifique de la coque du vaisseau. Les bobines génèrent un champ intense, multicouches qui entoure le vaisseau, et c'est la manipulation de la forme de ce champ qui produit l'effet propulsif à travers et au-delà de la vitesse de la lumière, c. Les bobines elles-mêmes sont des demi-toroïdes positionnées à l'intérieur des nacelles.

1 Cavité pour le plasma 2 Espace de libération du champ 3 Couche externe de cortenide de verterium 4 Couche interne de cortenide de verterium 5 Noyau interne de magnésium - cobalt - tungstène 6 Noyau externe de magnésium - cobalt - tungstène

Chaque demi - segment mesure 9,5*43 mètres et est construit à partir d'un noyau de magnésium - cobalt - tungstène densifié pour renforcer la structure, et incorporé à l'intérieur d'un moulage de cortenide de verterium densifié électriquement. Une paire complète mesure 21*43 mètres, avec une masse de 34,375 tonnes. Deux ensembles complets de 18 bobines pèse chacun 1,23*10^6 tonnes, comptant pour près de 25% de la masse totale du vaisseau.
Le processus de moulage s'est avéré comme quelque chose de difficile à reproduire de manière fiable durant les premières phases du projet classe Galaxy. Les perfectionnements dans les matériaux et les procédures ont permit d'aboutir aux copies les plus précises pour leur utilisation dans un vaisseau, bien que l'installation d'une paire de bobines exactement compatibles à l'intérieur d'une nacelle est toujours pratiquée.
Durant la rénovation des bobines à une importante station spatiale de réparation, l'âge maximum entre les bobines les plus récentes et les plus anciennes ne doit pas être de plus de six mois.
Quand il est stimulé, le cortenide de verterium à l'intérieur de la paire de bobines provoque un décalage de la fréquence de l'énergie apporté par le plasma, plongeant dans le domaine subspatial. Le paquet de quantum du champ subspatial s'établit à approximativement 1/3 de la distance entre la surface de la bobine et la surface extérieure, alors que le cortenide de verterium provoque des changements dans la géométrie de l'espace à l'échelle de Planck, de 3,9*10-33cm. L'énergie convertie du champ sort de la surface extérieure de la bobine et diffuse à l'extérieur de la nacelle. Une recombinaison d'un certaine quantité d'énergie du champ se produit le long de l'axe central de la bobine, et apparaît comme une émission de lumière visible de couleur bleue.