月面惯性风 · 2D 实时仿真
机舱陀螺定向 · 不对风偏航
太阳高度角 +00.0°
地球(潮汐锁定,永不落)
电功率 · 并网点
0.00
W
惯性风 4.62 m/s
叶轮 0.00 rpm
桨距 2° ·
CW
月球自转周期
27.32天
真实值 · Ω=2.66e-6 rad/s
赤道线速度 = 风速
4.62m/s
v = Ω·R_moon
月昼长度 / 日发电
27.3天
0.0 kWh / 日
月球被刹慢的速率
0s/年
角动量守恒 · 反作用于月球
功率曲线 · P(T)
对数横轴 · 当前工况已标出
实时时序 · 功率 / 转速
负载率0%
为什么这台机器勉强能转
01
月球没有空气,所以我们要的不是空气
月表外逸层密度约 10⁻¹⁵ kg/m³,比实验室最好的真空还稀薄,任何常规风轮都只能空转。于是本机换个思路:让机舱刚性锁死在惯性空间里(大型陀螺定向),风轮就再也不跟月面一起转 —— 于是整片月面、连同那层稀薄气体,以赤道线速度 v = Ω·R 从叶片前方横扫而过。这就是"惯性风"。
02
这个数字其实不算难看
月球恒星自转周期 27.32 天、半径 1737.4 km,代入得 v ≈ 4.62 m/s —— 在地球上正好是 3 级微风,"树叶与细枝摇动"。唯一的麻烦是:没有介质把这份动量递给叶片。所以请把 ρ 滑块推到"地球海平面",本仿真在其余部分严格使用贝茨极限与 Heier‑Cp 经验式。
P = ½ · ρ · A · v³ · Cp(λ, β) , A = πR²
v = Ω·Rmoon = 2πRmoon/T , λ = ωR/v , Cp ≤ 0.593 (Betz)
v = Ω·Rmoon = 2πRmoon/T , λ = ωR/v , Cp ≤ 0.593 (Betz)
03
每一度电都在给月球踩刹车
风轮从月球自转里抽取动能,角动量守恒要求月球被制动:转动惯量 I ≈ 8.7×10³⁴ kg·m²,自转能约 3×10²³ J,所以每输出 1 GW,月昼每年被拉长约 0.12 秒(下方读数按当前设定实时计算;装到三峡的量级 22.5 GW,就是每年 2.7 秒)。把周期滑块拧到 1 小时级别,功率会飙到离奇量级 —— 代价是"把月球拧成陀螺"这件事本身需要的神级工程,本页面不予实现。
04
反转方向时发生了什么
- 太阳开始西升东落,月昼月夜倒放。
- 月尘流反向冲刷塔筒迎风面,叶片随之反向。
- 因为机舱不能偏航对风,反转后仍处顺风侧,Cp 不变。
- 发电机输出相序反掉,需要重启并网同步(日志会骂你)。
- 潮汐锁定不变:地球依旧挂在天上的同一个位置。