Перспективы воздухоплавания: Дирижабли будущего

bert_>> Кстати, насчет проектов. Целесообразно ли использовать дирижабли для тушения лесных пожаров, распространяющихся с малой скоростью? Типа горящих торфяников? Или это я глупость сморозил?
Dem_anywhere> Сморозил Про восходящие от огня потоки воздуха забыл...
Еще при загрузке/разгрузке дирижабля надо быстро менять плавучесть дирижабля, а это технически не просто. Представьте, что вам в момент слива на горящий лес, скажем, 10 т воды, вам моментально выпустить 10000 кубических метров гелия в атмосферу, или выкачать эти 10000 кубических метров гелия из баллонетов в баллоны. При заборе 10 тонн воды в водоеме вам надо вытеснить воздуха на 10т подъемной силы. Для гелия это эквивалентно быстрому надуву баллонетов на 10000 кубических метров.

Для пожарных самолетов эта задача решается просто отклонением рулей высоты.

Вот эта летающая лодка БЕ-200 набирает 12т воды за 14 секунд.

Dem_anywhere>> Это да - но что с ветром делать? Парусность у дирижабля офигенная - и серьёзный ветер ломает или мачту, или дирижабль...
Наверно имеет смысл попробовать сделать его складным - чтобы на земле складывался в плоский блин

Случаев отрыва дирижабля от причальной мачты всего два - R-33 и ZR-1. При этом ZR-1 оторвало из-за заклинивания поворотного шарнира на топе мачты. в случае с R-33 имел место неверный расчёт мачты.
Парусность, парусностью, но дирижбль работает на мачте грубо говоря как флюгер, разворачиваясь по ветру. Боковое воздействие ветра - то бишь наиболее для него опасное - исключено. На воздействие же ветра на носовую часть дирижабль рассчитан. Кроме того, при ураганном ветре никто дирижабль на мачте оставлять не предлагает. Есть тысчи и один способ увести дирижбль от урагана заблаговременно и пришвартовать его в безопасном месте. Кстати, самолёты в нелётную погоду тоже не садятся, а улетают на другой аэродром.

Dem_anywhere>> Кстати, если мы ставим ЯРД "на вдув" в оболочку (мультисекционную) - то жесткие фермы будут не нужны, можно обойтись одной мягкой оболочкой...

У мягких диржаблей есть очень жёсткий лимит по размерам. Максимум что делалось в этом направлении это блимпы объёмом около 40000 кубометров. И закончилось плохо - ZPG 3W погиб. Мягкие дирижабли очень плохо переносят встречный воздушный поток. Не случайно их носовые части всегда укрепляются специальными рейками даже на при малых размерах. Для огромного дирижабля потребуется огромное давление внутри. Чем больше давление - тем меньше подъёмная сила. И больше - масса оболочки, так как оболочка должна будет это давление держать.
В огромном объёме такого дирижабля будет возникать крайне опасное перетекание газа при возникновении диффирента, увеличивающее в месте скопления газа местные напряжения на оболочку. Почитайте про катастрофу дирижабля Morell и вы поймёте чем это может закончиться. В общем не обижайтесь, но ваш проект - утопия.

R-101 требовалось 25 тонн тяжёлого дизельного топлива. Но!

На подводных лодках для охлаждения реактора используется забортная вода. А дирижаблю придётся возить воду с собой?

Дирижабль можно быстро опустить резким охлаждением обьема газа. Так, при массе скажем порядка 100 тонн и сбросе 10 тонн, обьем надо охладить на 10%, т.е. на 30 градусов. Этого можно добиться впрыском гелия при температуре 4К, в количестве порядка 15% от массы гелия в баллоне, т.е. скажем при грузоподьемности 100 тонн гелия в баллоне 20 тонн, а впрыснуть надо 3 тонны. При этом масса гелия вырастет - но давление упадет, поскольку упадет температура. И пока не нагрелся - обратно его в баллоны хранения закачать .

Касательно термоплана с ЯРД - имхо проще сделать независимые нагревательные контура для переднего и заднего (или бОльшего количества) баллонов, и балансировать дирижабль изменением температуры газа в баллонах.

У меня получалось, что при температуре газа внутри баллона порядка 500С, весовая отдача будет всего раза в 1.5 меньше чем у гелия, зато никаких спецматериалов не надо - в баллоне тот же воздух что и снаружи.

Да, надо. Столько сколько нужно для реализации тепловых контуров нагрева воздуха внутри дирижабля - ну, плюс запас еще. Максимум единицы тонн. А то и просто прогонять прямо гелий сквозь радиаторы в качестве охладителя. Уж что-то, а гелий точно не активируется в заметных количествах, во втором-то контуре...

Единицы тонн? Двигатель внутреннего сгорания тоже весит единицы тонн. Допустим, двигатель дирижабля "Гинденбург" при мощности 1200 л. с. или около 960 килолватт весил 3 тонны. А у вас эти 3 тонны будет занимать просто бесполезная вода. Не шибко ли жирно. Вспомните, для того же "Гинденбурга" даже рояль делали специально из алюминия, чтобы вес сэкономить. Килограммы считали! А вы тоннами разбрасываетесь. Нехорошо...

Да, насчет метеоусловий. Всегда ли можно успеть увести тихоходный дирижабль от надвигающейся бури/урагана? Если скорость последних велика, а метеослужбы как обычно стормозили? И чем опасны подобные метеоусловия дирижаблям (плюс были ли такие случаи) ?

Если на дирижабль своевременно поступают метеоданные, можно.

Были, конечно. Были даже случаи полётов в шторм. "Граф Цеппелин" в 1929 году под командованием Хуго Эккенера и Эрнста Лемана при пролёте над Тихим океаном во время кругосветного путешествия попал в мощный тихоокеанский шторм. Справился. Как вспоминал в 1964 году тогдашний рулевой высоты дирижабля Макс Прусс (позже - второй после Лемана командир "Гинденбурга") дирижабль хорошо показал себя в шторм. Управляемость была удовлетворительной.

Но забываться не стоит. Если дирижабль сконструирован плохо, и есть недостатки прочности каркаса, может произойти трагедия. Так случилось с Шенандоа в 1925 и "Акроном" в 1933-м. При этом каркас первого был восе рассчитан опираясь на ошибочную теорию, а второй, верно на начальном этапе рассчитанный, претерпел недопустимые изменения в хвостовом оперении, которые сделали стабилизаторы дирижабля его ахилесовой пятой. Шторм в который попал дирижабль ударил в это самое слабое место.

P.s Надеюсь теперь понятно, что мягкая оболочка не прокатит?

вроде смесь гелия с водородом 4 к 6
не горит ,да и дешевле ...
в 10000 м3 будет 6000м3 водорода,
ну скажем процентов 10 можно потребить
на топливный элемент - воду за борт
или в балласт,гелий обратно в оболочку
то (при 0.9) получится около
1500 КВт\часов...

Так что насчёт экономики? Без экономической целесообразности всем этим размышлениям хер цена. Целесообразно ли для доставки сверхвысокогабаритных грузов в труднодоступные районы? А НЕ сверхвысокогабаритных грузов в труднодоступные районы?

КаргоЛифтер - прогорел, бедняга, с треском. Больше вроди ничего об экономике неизвестно, увы...

Зато зимний сад, говорят, хороший получился

На неделе получу книгу, приведу хоть какую-нибудь экономику. Сам я не экономист, а будущий технарь, так что извините собственные расчёты приводить не рискну. Ждите.

Да, кстати, а кто и зачем сунул топик в Научно-технический?
Переношу в Авиационный.

А если самим экономику прикинуть?

Dem_anywhere>> Кстати, если мы ставим ЯРД "на вдув" в оболочку (мультисекционную) - то жесткие фермы будут не нужны, можно обойтись одной мягкой оболочкой...

HauptmannKull> У мягких диржаблей есть очень жёсткий лимит по размерам. Максимум что делалось в этом направлении это блимпы объёмом около 40000 кубометров. И закончилось плохо - ZPG 3W погиб. Мягкие дирижабли очень плохо переносят встречный воздушный поток. Не случайно их носовые части всегда укрепляются специальными рейками даже на при малых размерах. Для огромного дирижабля потребуется огромное давление внутри. Чем больше давление - тем меньше подъёмная сила. И больше - масса оболочки, так как оболочка должна будет это давление держать.

Так у него давление никакое было. И не было никакой возможности его поддерживать. А нам всё равно приходится через реактор воздух гнать. Кроме того - каркас тоже можно сделать надувным, из мягких труб под более высоким давлением. На секции делить (с индивидуальным наддувом) - это я уже сказал.

HauptmannKull> На подводных лодках для охлаждения реактора используется забортная вода. А дирижаблю придётся возить воду с собой?
Нет, у нас забортный воздух есть. Потребуется его конечно больше - ну и что?

hcube> У меня получалось, что при температуре газа внутри баллона порядка 500С, весовая отдача будет всего раза в 1.5 меньше чем у гелия, зато никаких спецматериалов не надо - в баллоне тот же воздух что и снаружи.
Если температура больше 100° - имеет смысл использовать водяной пар

Dem_anywhere> Если температура больше 100° - имеет смысл использовать водяной пар

Летающая баня? Креативно . Респект.

hcube>> У меня получалось, что при температуре газа внутри баллона порядка 500С, весовая отдача будет всего раза в 1.5 меньше чем у гелия, зато никаких спецматериалов не надо - в баллоне тот же воздух что и снаружи.

Может реактор гелием и охлаждать? Гелия в оболочке много. Площадь оболочки нехилая. Гелий становится радиоактивным проходя сквозь активную зону? Этакий гелиевый монгольфьер.

А вы превратите сам корпус-баллон дирижабля в реактор на радиоактивном газе. В центре - активная зона, где смешивается газ, а по площади обшивки - радиаторы

Postoronnim V> А вы превратите сам корпус-баллон дирижабля в реактор на радиоактивном газе. В центре - активная зона, где смешивается газ, а по площади обшивки - радиаторы

Угу. Именно так.

Ага, а пассажиров и груз куда? Так-то радиоактивность ограничена реакторым отсеком, а так оно по обьему будет. По поводу охлаждения реактора (ну, то есть второго контура теплоносителя) газом наддува оболочки - так я это и имел в виду. По поводу водяного пара - мысль позитивная, спасибо. По сути придется греть не до 500, а до 200-300С для той же подьемной силы. Или на 500 иметь более высокую. Воду можно намораживать из атмосферы, чтобы скомпенсировать утечки.

bert_> Кстати, насчет проектов. Целесообразно ли использовать дирижабли для тушения лесных пожаров, распространяющихся с малой скоростью? Типа горящих торфяников? Или это я глупость сморозил?

Любой пожар - мощный восходящий поток. А в этом потоке огромная туша дирижабля...

hcube> Ага, а пассажиров и груз куда? Так-то радиоактивность ограничена реакторым отсеком, а так оно по обьему будет. По поводу охлаждения реактора (ну, то есть второго контура теплоносителя) газом наддува оболочки - так я это и имел в виду. По поводу водяного пара - мысль позитивная, спасибо. По сути придется греть не до 500, а до 200-300С для той же подьемной силы. Или на 500 иметь более высокую. Воду можно намораживать из атмосферы, чтобы скомпенсировать утечки.

Водяной пар будет интенсивно конденсироваться на оболочке. Нехилая получится масса... Воздух все-таки лучше.

Вся авиация скоро кончится... Нефть подорожает и того. Будем дирижаблями летать.

И будем летать на метане и синтетическом керосине.

На каком транспорте - ж/д или дирижабельном - стоимость эксплуатации и тонны перевозимого груза будет ниже?

 

При одинаковых объемах перевозок дирижабль рвет ж/д как Тузик грелку.

Даже не смешно.