Перспективы воздухоплавания: Дирижабли будущего

Изготавливается из бамбука и синтетической бумаги. Длина 300м. Будет наполнен гелием и выведен на высоту от 30 до 50км над землей штата Техас - планируется в августе 2008. Виден будет ночью и днем. Меня не покидает впчатление, что все это может быть связано с какой-то чисто американской поговоркой "банан в небе" или еще что такое.... А можем быть какие-то аналогии старого анекдота "...удачи вам, мистер Горский...", (когда соседский мальчик по луне пешком пройдет).
Но мне кажется, 300м предмет на расстоянии 30км будет занимать очень маленький угол - видно ли будет его просто так?

Обратите внимание КАК его строят

Ник

Много думал, и решил поставить точку...

И ещё

Здесь написано как я полагаю, всё, что необходимо непредвзятому человеку, чтобы понять что такое самозащитные свойства и как они работают. Раньше не хотел печатать, потому что справедливо полагал ярко негативную оценку книги и её автора, неверную и незаслуженную.

Но в конце концов решил - мне ли не плевать на это всё. Господа "специалисты" всё равно будут стоять на своём перед лицом любых фактов. Поэтому кроме выше процитированного я не скажу по самозащитным свойствам ничего. Ничего не буду комментировать, ничего не буду пояснять и объяснять. До тех пор, пока те люди, которые поддержали Victorzv2 (те о ком речь узнают себя, называть конкретно не буду) в забрасывании меня грязью не объяснят мне по какому праву они считают подобное поведение допустимым. Сам я могу быть сколь угодно резок в споре, но НИКОГДА Я НЕ ОПУСКАЛСЯ ДО ЛИЧНЫХ ОСКОРБЛЕНИЙ раньше, чем начинали оскорблять меня. Неправильная простановка силы на рисунке, это не повод рассуждать об умственных способностях человека. В конце концов я допустил оплошность. Но это ничего и никого не оправдывает. И знаний моих у меня не отбирает.

Что касается дирижаблей, то скажу вот что:

У дирижабля и самолёта одно общее свойство - оба в момент движения находятся над землёй. На этом сходства заканчиваются. Дирижабль - это корабль. Корабль который плавает, а не летает. Но плавает не по воде а по воздуху. И разница в динамике по сравнению с самолётом огромна по оджной причине, которой вполне достаточно - дирижабль и самолёт поднимаются в воздух ввиду совершенно разных физических явлений.

Достаточно вспомнить, что подавляющее большинство аэронавтов не знали с какого боку подойти к самолёту, потому что они первоначально были моряками. Достаточно вспомнить, что ограны управления дирижабля практически не отличаются от корабельных.

Посему, считаю, что сравнивать дирижабль с самолётом и рынок дирижабельных перевозок с авиаперевозками - неверно в корне. Место дирижаблей рядом с морскими судами. При обеспечении достаточной грузоподъёмности и комфорта, воздушный корабль движется гораздо быстрее морского. И это поможет ему немного потеснить корабли. На этом все.

P.S. Постараюсь ещё найти официальное заключение о гибели R-101. Для пущей полноты картины...

Никогда Ддирижабли не потеснят морские корабли. Даже парусники .
Ибо парусники были есть и будут, а сабж - были - да сплыли
Принцип устарел. Как паровоз и керосиновая лампа.
Занавес.

H.K.> У дирижабля и самолёта одно общее свойство - оба в момент движения находятся над землёй. На этом сходства заканчиваются. Дирижабль - это корабль. Корабль который плавает, а не летает. Но плавает не по воде а по воздуху.

Оп! СТОП!
НЕ КОРАБЛЬ!!! Дирижабль -это подводная лодка! Причем это не аналогия, а прямое соответвие

Ник

Подлодка тоже корабль, только подводный. Я имел в виду не только надводные корабли. Я имел в виду принцип, физические явления, которые заставляют аппараты двигаться и плавать. Закон Архимеда для надводного корабля и подводного одинаков. Разве не так?

Закон архимеда одинаков и для дирижабля. Но вот для корабля законы гидродинами действуют лишь по ватерлинию. Как и для подлодки и для дирижабля гидро- и аэродинамика одинаково определяющие.

P.V>> Ибо парусники были есть и будут, а сабж - были - да сплыли

Парусники были есть и нету. Кроме "Седова", "Крузенштерна" и её некоторых экземпляров. Пример неудачный, тем более что дирижабль использует ДВС, если вы знаете... Так что сходства между парусниками и дирижаблями не вижу никакого. Очевидно, кроме вас его никто не видит.

P.V>> Принцип устарел. Как паровоз и керосиновая лампа.

На этом же принципе плавают корабли, как надводные так и подводные. И имя ему - Закон Архимеда. Закон Архимеда устарел? Хорошее начало...

P.V>> Занавес.

Занавес тоже устарел? Знаете лет сколько? У-у-у! Ещё в древней Греции наверное был. Или вы не это имели в виду? Тогда что же. Я лично не понял, какая связь у дирижаблей и занавеса...

P.S Честно говоря представляю себе корабли, которые "летали" бы по морю, а при остановке двигателя тонули. Было бы смешно, кабы не было грустно...

P.V>> Как и для подлодки и для дирижабля гидро- и аэродинамика одинаково определяющие.

Ну самолёты тут явно не при чём. Именно это я и хотел сказать.

Занавес - это конец пъесы
А в Древней Греции занавеса не было

А про парусники - так на них тоже есть ДВС Уверяю вас.
И новых парусников в мире строяться десятки тысяч ежегодно, в отличии от пары дирижаблей.

H.K.> Здесь написано как я полагаю, всё, что необходимо непредвзятому человеку, чтобы понять что такое самозащитные свойства и как они работают. Раньше не хотел печатать, потому что справедливо полагал ярко негативную оценку книги и её автора, неверную и незаслуженную.

Эх, собирался не встревать в эту тему, но тут случай уникальный.

Документы на столе. Т.е. карты открыты. И сразу стало ясно откуда появились "самозащитные свойства".

Хауптманн, автор приведенного вами текста - как бы сказать помягче... забыл программу средней школы.

Доказательства тут же. На Рисунках 10 - 12 силы приложены к пустоте!

Действие второго закона Ньютона приводит автора в удивление (стр. 21 - "Но оказывается..."!)

О том, что в установившемся полете должны быть уравновешены не только сила тяги двигателя , но и момент этой силы, автор, видимо, не догадывается.

Немного непонятно, что хотел доказать автор прикладывая 25 кгс силы на рули площадью в сотни квадратных метров и массе дирижабля 100 тонн.

Понять, что описывает автор очень трудно. Из-за неопределенности с точкой приложения равнодействующей аэродинамических сил (она вне дирижабля!) невозможно отождествить аэродинамический момент, соответственно, все дальнейшие рассуждения бессмыслены.

По физике и по намекам автора при движении ц.т. вниз нос дирижабля опускается, но угол атаки на Рис. 12 - отрицательный (правильно), а на Рис. 13 - положительный (с чего это?)

По Рис. 10 - описание какой-то бред... там меняться силы на г.о должны из-за изменения угла атаки, а автор считает их постоянными до момента равновесия. А главное, куда делcя момент от веса и аэростатической силы (стр. 21)?!

На Рис. 11 уже имеем почти полный комплект сил, Delta Yк, правда, висит в воздухе. Подъемная сила на г.о. игнорируется. (Точнее, она, может, и не игнорируется, а входит в Delta Yк, но тогда ни о каком выполнении равенства Delta Yр = Delta Yк не может быть и речи).

На Рис. 13 исчезли уже аэродинамические силы. А ведь они дают приличный восстанавливающий момент.

Складывается впечатление, что о центре давления автор не догадывается.

Несколько удивляет убежденность автора в том, что "центр подъемной силы" и ц.т. всегда лежат на одной вертикали. В реальности, я думаю, дело обстоит не так. И тогда динамика становится гораздо интереснее.

Короче, в целом процессы описаны верно, но через одно неприличное место. Автор - явный самоучка. Часть его терминологии - безупречна, часть, в т.ч. и самозащитные свойства - его собственное творчество.

Все высказанные утверждения - мое собственное мнение без претензий на истину в последней инстанции. Может, я после беглого просмотра и не понял сокровенной истины данного текста.

Да, самое главное, если в центре тяжести сбалансированного л.а. приложить силу, направленную вниз, то л.а. потеряет высоту. Это закон Ньютона. Независимо от скорости. Если из ц.т. сбросить вес, то л.а. переместится вверх.

У автора в его самозащитных свойствах - все наоборот. Такое возможно только если ц.т. и "центр подъемной силы" не лежат на одной вертикали, и то надо смотреть на время. В первоначальный момент движение будет по вектору сплавной силы. В принципе, все легко считается.

Wyvern-2> Изготавливается из бамбука и синтетической бумаги. Длина 300м. Будет наполнен гелием и выведен на высоту от 30 до 50км над землей

скока-скока?

P.V>>> Ибо парусники были есть и будут, а сабж - были - да сплыли
H.K.> Парусники были есть и нету. Кроме "Седова", "Крузенштерна" и её некоторых экземпляров.

Советую посмотреть на яхтовую стоянку в г. Монако, прежде чем такое заявлять...

Это больших парусников раз-два и обчелся...

Да уж... и сравнительно больших парусников тоже хватает. Называются нынче яхтами.

victorzv2>> На Рисунках 10 - 12 силы приложены к пустоте!

Они не приложены к пустоте. Они перенесены вдоль линии действия. Аксиомы теоретической механики позволяют это делать. Точка приложения как я полагаю на пересечении линии действия и продольной оси дирижабля.

victorzv2>> О том, что в установившемся полете должны быть уравновешены не только сила тяги двигателя , но и момент этой силы, автор, видимо, не догадывается.

Наличие (отсутствие) этого момента - дело конструкторов. На дирижаблях двигатели размещаются так, что этот момент компенсируется. В конструкции дирижабля PL-6 фирмы "Парсеваль Люфтшиффбау" была предусмотрена особая подвеска баллона. Когда запусклись двигатели сила тяги моторов через специальную систему подвески смещала нос оболочки на пикирование и таким образом парировался возникающий от двигателей кабрирующий момент.

С кабрирующим моментом на дирижаблях всегда боролись и будут бороться. Кроме того в полёте если он и возникает, то в установившемя движении он скомпенсирован рулями, в результате действий экипажа.

victorzv2>> Несколько удивляет убежденность автора в том, что "центр подъемной силы" и ц.т. всегда лежат на одной вертикали. В реальности, я думаю, дело обстоит не так. И тогда динамика становится гораздо интереснее.

Вы что! Это недопустимо! Если ЦТ будет смещён от ЦП к носу или корме, возникнет соответствующий дифферент. ЦТ конструктивно лежит на одной вертикали с ЦП. И в полёте экипаж это состояние постоянно поддерживает. Это называется уравновешиванием. Потому уверенность автора ничуть не удивительна. Удивительно то, что вы сказали.

Кстати, кое что об авторе написал в своей рецензии академик Б. Е. Патон. После прочтения этого у меня лично сомненияв том специалист ли Арие или нет отпадают.

И последнее, насчёт корявого языка. Книга рассчитана на широкого читателя. Метод изложения соответствующий.

victorzv2>> Немного непонятно, что хотел доказать автор прикладывая 25 кгс силы на рули площадью в сотни квадратных метров и массе дирижабля 100 тонн.

Немного непонятно, откуда у вас взялись 100 кв.м?

Суть примера элементарна, и должна быть вполне понятна даже дилетанту. Ввиду того, что центры плавучести и масс располагаются в разных точках, причём ЦМ ниже ЦП, при поворотое дирижабля вокруг ЦМ возникает момент, подъёмной силы Y с плечом d, стремящийся вернуть дирижабль в исходное состояние (см. рисунок). Чем больше объём, тем больше этот момент и следовательно тем большую силу нужно приложить к рулям, чтобы повернуть дирижабль вокруг ЦМ. В то же время нарушить статическое равновесие дирижабля может и небольшая сила, меньше той, которая требуется для поврота дирижабля вокруг ЦМ. (В Германии во время ПМВ уравновешивание дирижабля считалось достигнутым если один человек причальной группы мог поднять и опустить его рукой.)

Именно поэтому когда дирижабль движется с малой скоростью и к рулям приложены малые силы, меьше тех, что нужны для поворота дирижабля вокруг ЦМ, эти самые силы в то же время действуя на рули могут вызвать достаточную статическую перегрузку, для его снижения.

Если скорость выше, то сила больше и она может повернуть дирижабль. Безусловно, статическая перегрузка также возникает, но она компенсируется появляющейся при кабрировании динамической подъёмной силой (у дирижаблей ПМВ эта сила достигала 5 тонн). Поэтому мне непонятно ваше возмущение словами "Но оказывается...". Действительно оказывается.


victorzv2>> Да, самое главное, если в центре тяжести сбалансированного л.а. приложить силу, направленную вниз, то л.а. потеряет высоту. Это закон Ньютона. Независимо от скорости. Если из ц.т. сбросить вес, то л.а. переместится вверх.

victorzv2>> У автора в его самозащитных свойствах - все наоборот. Такое возможно только если ц.т. и "центр подъемной силы" не лежат на одной вертикали, и то надо смотреть на время. В первоначальный момент движение будет по вектору сплавной силы. В принципе, все легко считается.

Когда при выпуске газа дирижабль поднимает нос вверх (согласно самозащитным свойствам) динамическая подъёмная сила компенсирует статическую перегрузку. Но вполне резонно тут отметить, что если перегрузка будет больше чем динамическая подъёмная сила, дирижабль будет падать. Однако для этого дирижабль нужно очень сильно затяжелить т.к при больших скоростях, когда действуют самозащитные св-ва динамическая подъёмная сила очень велика. Если же с дирижабля у которого динамическая ПС 5 тонн выпустить газ на 400 кг подъёмной силы, этого вполне будет достаточно для кабрирования и подъёма.

H.K.>> У дирижабля и самолёта одно общее свойство - оба в момент движения находятся над землёй. На этом сходства заканчиваются. Дирижабль - это корабль. Корабль который плавает, а не летает. Но плавает не по воде а по воздуху.
Wyvern-2> Оп! СТОП!
Wyvern-2> НЕ КОРАБЛЬ!!! Дирижабль -это подводная лодка! Причем это не аналогия, а прямое соответвие
Wyvern-2> Ник

Всё ещё хужее...
Дирижабль - это батискаф, плавающий в среде с сильно меняющейся по глубине плотностью.

Много вопросов по поводу расстановки сил, действующих на летящий дирижабль.
Дык, внятной картинки никто не привел, попробую я. Самому мне, если честно сказать, рассуждения Арие кажутся несколько м-м… умозрительными….

Модель имеет следующие допущения:

1) Рассмотрено движение в вертикальной плоскости (плоское).
2) Ветер не учитывается (собственно у Арие тоже).
3) Угол отклонения руля высоты считаем малым, не учитывая при этом действующую на него силу Xs, направленную параллельно вектору скорости. Допущение почерпнута из книги «Динамика ракет», автор то ли Абагян, то ли Абгарян, не помню точно.
4) Вектор тяги проведен через центр масс. Вполне справедливо, по моему, так как, например компоновка "Гинденбурга" дает основание полагать, что двигатели располагают так, чтобы равнодействующая тяги проходила через центр масс. По-моему, это логично.

Собственно я не аэродинамик и по поводу положения аэродинамического фокуса A имею сомнения (перед метацентром М или за?). Исходя из приведенной здесь картинки обтекания из Flow Vision, вероятнее спереди.

Картина представляет собой текущее положение летящего дирижабля, пригодное для составления упрощенных уравнений движения.

astronavt>> Собственно я не аэродинамик и по поводу положения аэродинамического фокуса A имею сомнения (перед метацентром М или за?).

Я тоже не аэродинамик, но сомнений у меня нет. Приложите равнодействующую сил лобового сопротивления за главной вертикалью и вы увидите, что в показанном на рисуке состоянии, её вертикальная составляющая Y будет создавать относительно метацентра пикирующий момент. Выходит приложение равнодействующей лобового сопротивления за метацентром вызовет серьёзные затруднения в пилотировании. Следовательно никто так делать не будет. Следовательно считаем дапнную силу приложенной перед метацентром.

Занавес © Postoronnim V

Осталось понят, почему он нос опустит при выпуске газа — т.е. почему фокус спереди.

А нахождение фокуса выше линии тяги двигателей даст кабрирующи момент — на что указывал Виктор. Всегда. При этом, получается система существенно неустойчивая — чем выше нос, тем больше кабрирование. А вот за линией — выше нос, ниже фокус — меньше момент.

А что непонятного-то? При сбросе балласта вертикальная составляющая равнодействующей лобового сопротивления направлена вниз (ввиду того, что дирижабль начинает подниматься вверх). На больших скоростях эта составляющая очень велика (у дириажблей ПМВ как я говорил она достигала 5 т). Она и опускает нос, будучи приложенной к аэродинамическому фокусу, расположенному перед метацентром, создавая момент с плечом равным расстоянию от М до А.

По-моему всё предельно ясно.

Mishka> Осталось понят, почему он нос опустит при выпуске газа — т.е. почему фокус спереди.

Этот вопрос к специалистам. Если схема правильная, то можно составить ур-я движения и проанализировать. Мне пока некогда.