-
![[image]](https://www.balancer.ru/cache/sites/ru/ga/gazeta/img/files3/621/5967621/128x128-crop/10-02-pic510-510x340-81078.jpg)
Перспективы воздухоплавания: дирижабли будущего - часть 2
Теги:
Serg Ivanov
S.I.> Я тоже был весьма удивлен узнав чисто случайно, например что якобы существует аэростат-ретранслятор запускаемый из торпедного аппарата ПЛ. Даже название приводится - Баклан.
SkyDron>Это очень древний девайс. Не существует а существовал.
Вот с этого места поподробнее кто-то может разъяснить?
SkyDron>Это очень древний девайс. Не существует а существовал.
Вот с этого места поподробнее кто-то может разъяснить?
инфо
инструменты
S.I.> Но почему бы не сделать следующий шаг и не использовать силу стратосферных воздушных потоков для горизонтального перемещения в нужное место без затрат топлива?
S.I.> Пусть и не так быстро как самолетом.
S.I.> Например так:
S.I.> Градиент изменения скорости ветра в стратосфере довольно большой- до 50км/час на 1км высоты.
S.I.> С другой стороны длина подвесок современных аэростатов испытана до 6,0км.
S.I.> Т.е. планер на подвеске длиной 2-3км будет иметь достаточное для управления аэродинамическое влияние набегающего потока.
S.I.> При полете с креном трос подвески будет отклоняться в сторону и возникнет боковое усилие на шар, что вызовет его смещение поперек потока.
S.I.> Таким образом возможно перемещение системы шар-планер поперек воздушного потока и выход в любое место назначения.
Нафейхоа планер? И поперёк потока - это довольно мало.
В принципе, можно пойти дальше и сделать эдакий "парусный дирижабль" - тут возможна весьма близкая аналогия с принципом хождения под парусом, и те же эффекты - вплоть до возможности ходить(летать) против ветра, и вообще под любым углом к ветру. Ну против ветра, ессно, галсировать придётся.
Нам нужна собственно существенная разница скоростей воздушных масс.
Для этого нужно поднять вверх (там воздушные течения быстрее, так что это лучше, чем планер спускать) связку небольших аэростатов, поддерживающую собственно "парус" - это может быть большое полотнище на раме, либо обширный "плоский"(крыловидный) надувной баллон. Ну тут вариантов много. Кстати, отдалённо похожие "летающие паруса-змеи" немцы сейчас понемногу испытывают для экономии топлива на сухогрузах.
За счёт нескольких тросовых креплений парус можно ориентировать под разными углами к потоку - полная аналогия с обычным парусом. При этом сила, действующая на него со стороны потока, может быть направлена под разными углами к направлению потока - опять же, аналогия с "морским" парусом.
Находящийся ниже (на километр-два-три) дирижабль при этом является аналогом корпуса парусника - т.е. для наиболее эффективного управления необходимо как можно большее отношение бокового сопротивления к лобовому: вероятно, наиболее выгодна форма наподобие узкого вертикального плавника - либо же, опять-таки по аналогии с парусными судами, можно с обычного веретенообразного дирижабля опускать вниз полотнище-киль.
И вуаля - вот вам воздушный парусник, летите, куда хотите, была бы только разница в скорости воздушных потоков.
Разумеется, эта "полная свобода передвижения" справедлива лишь в том случае, если "доступная" скорость в "основном" потоке (в котором находится сам дирижабль) больше, чем скорость этого потока. Поэтому желательно поднимать парус в как можно более быстрые тропосферные течения.
ЗыСы Конечно, это лишь принципиальная возможность, из разряда умозрительных игр - практическая ценность с 99% вероятность равна нулю.
S.I.> Пусть и не так быстро как самолетом.
S.I.> Например так:
S.I.> Градиент изменения скорости ветра в стратосфере довольно большой- до 50км/час на 1км высоты.
S.I.> С другой стороны длина подвесок современных аэростатов испытана до 6,0км.
S.I.> Т.е. планер на подвеске длиной 2-3км будет иметь достаточное для управления аэродинамическое влияние набегающего потока.
S.I.> При полете с креном трос подвески будет отклоняться в сторону и возникнет боковое усилие на шар, что вызовет его смещение поперек потока.
S.I.> Таким образом возможно перемещение системы шар-планер поперек воздушного потока и выход в любое место назначения.
Нафейхоа планер? И поперёк потока - это довольно мало.
В принципе, можно пойти дальше и сделать эдакий "парусный дирижабль" - тут возможна весьма близкая аналогия с принципом хождения под парусом, и те же эффекты - вплоть до возможности ходить(летать) против ветра, и вообще под любым углом к ветру. Ну против ветра, ессно, галсировать придётся.
Нам нужна собственно существенная разница скоростей воздушных масс.
Для этого нужно поднять вверх (там воздушные течения быстрее, так что это лучше, чем планер спускать) связку небольших аэростатов, поддерживающую собственно "парус" - это может быть большое полотнище на раме, либо обширный "плоский"(крыловидный) надувной баллон. Ну тут вариантов много. Кстати, отдалённо похожие "летающие паруса-змеи" немцы сейчас понемногу испытывают для экономии топлива на сухогрузах.
За счёт нескольких тросовых креплений парус можно ориентировать под разными углами к потоку - полная аналогия с обычным парусом. При этом сила, действующая на него со стороны потока, может быть направлена под разными углами к направлению потока - опять же, аналогия с "морским" парусом.
Находящийся ниже (на километр-два-три) дирижабль при этом является аналогом корпуса парусника - т.е. для наиболее эффективного управления необходимо как можно большее отношение бокового сопротивления к лобовому: вероятно, наиболее выгодна форма наподобие узкого вертикального плавника - либо же, опять-таки по аналогии с парусными судами, можно с обычного веретенообразного дирижабля опускать вниз полотнище-киль.
И вуаля - вот вам воздушный парусник, летите, куда хотите, была бы только разница в скорости воздушных потоков.
Разумеется, эта "полная свобода передвижения" справедлива лишь в том случае, если "доступная" скорость в "основном" потоке (в котором находится сам дирижабль) больше, чем скорость этого потока. Поэтому желательно поднимать парус в как можно более быстрые тропосферные течения.
ЗыСы Конечно, это лишь принципиальная возможность, из разряда умозрительных игр - практическая ценность с 99% вероятность равна нулю.
Это сообщение редактировалось 22.03.2008 в 15:14
S.I.>> Но почему бы не сделать следующий шаг и не использовать силу стратосферных воздушных потоков для горизонтального перемещения в нужное место без затрат топлива?
S.I.>> Пусть и не так быстро как самолетом.
S.I.>> Например так:
S.I.>> Градиент изменения скорости ветра в стратосфере довольно большой- до 50км/час на 1км высоты.
S.I.>> С другой стороны длина подвесок современных аэростатов испытана до 6,0км.
S.I.>> Т.е. планер на подвеске длиной 2-3км будет иметь достаточное для управления аэродинамическое влияние набегающего потока.
S.I.>> При полете с креном трос подвески будет отклоняться в сторону и возникнет боковое усилие на шар, что вызовет его смещение поперек потока.
S.I.>> Таким образом возможно перемещение системы шар-планер поперек воздушного потока и выход в любое место назначения.
Fakir> Нафейхоа планер? И поперёк потока - это довольно мало.
Fakir> В принципе, можно пойти дальше и сделать эдакий "парусный дирижабль" - тут возможна весьма близкая аналогия с принципом хождения под парусом, и те же эффекты - вплоть до возможности ходить(летать) против ветра, и вообще под любым углом к ветру. Ну против ветра, ессно, галсировать придётся.
Конечно.
Fakir> Нам нужна собственно существенная разница скоростей воздушных масс.
Fakir> Для этого нужно поднять вверх (там воздушные течения быстрее, так что это лучше, чем планер спускать) связку небольших аэростатов, поддерживающую собственно "парус" - это может быть большое полотнище на раме, либо обширный "плоский"(крыловидный) надувной баллон.
Зачем наверх? Вниз сам пойдет без аэростатов и внизу плотность воздуха больше Найбольшие скорости воздушных потоков - на высоте 9-14км-стримджеты.
Найменьшие на высоте 20-23км.
На высоте 30-33км вообще перемена направления ветра-можно зависнуть как вертолет-атмосферный геостационар.
Fakir> За счёт нескольких тросовых креплений парус можно ориентировать под разными углами к потоку - полная аналогия с обычным парусом. При этом сила, действующая на него со стороны потока, может быть направлена под разными углами к направлению потока - опять же, аналогия с "морским" парусом.
Необязательно за счет нескольких креплений-проще стабилизатор к парусу-крылу присобачить с рулем.
Аналогия с килевой яхтой-киль в воде парус сверху. Парусом может быть и сам аэростат.
Fakir> Находящийся ниже (на километр-два-три) дирижабль при этом является аналогом корпуса парусника - т.е. для наиболее эффективного управления необходимо как можно большее отношение бокового сопротивления к лобовому: вероятно, наиболее выгодна форма наподобие узкого вертикального плавника - либо же, опять-таки по аналогии с парусными судами, можно с обычного веретенообразного дирижабля опускать вниз полотнище-киль.
Или вертикальное крыло с стабилизатором для установки угла атаки.
Или парус - сам шар, а подвеска с крылом на длинном тросе.
Fakir> Разумеется, эта "полная свобода передвижения" справедлива лишь в том случае, если "доступная" скорость в "основном" потоке (в котором находится сам дирижабль) больше, чем скорость этого потока. Поэтому желательно поднимать парус в как можно более быстрые тропосферные течения.
Для маневра поперек широтных течений - может быть и меньше. А по широте и так донесет.
Можно и опускать его из стратосферы.
Fakir> ЗыСы Конечно, это лишь принципиальная возможность, из разряда умозрительных игр - практическая ценность с 99% вероятность равна нулю.
Как знать... Нефть когда-то кончиться
S.I.>> Пусть и не так быстро как самолетом.
S.I.>> Например так:
S.I.>> Градиент изменения скорости ветра в стратосфере довольно большой- до 50км/час на 1км высоты.
S.I.>> С другой стороны длина подвесок современных аэростатов испытана до 6,0км.
S.I.>> Т.е. планер на подвеске длиной 2-3км будет иметь достаточное для управления аэродинамическое влияние набегающего потока.
S.I.>> При полете с креном трос подвески будет отклоняться в сторону и возникнет боковое усилие на шар, что вызовет его смещение поперек потока.
S.I.>> Таким образом возможно перемещение системы шар-планер поперек воздушного потока и выход в любое место назначения.
Fakir> Нафейхоа планер? И поперёк потока - это довольно мало.
Fakir> В принципе, можно пойти дальше и сделать эдакий "парусный дирижабль" - тут возможна весьма близкая аналогия с принципом хождения под парусом, и те же эффекты - вплоть до возможности ходить(летать) против ветра, и вообще под любым углом к ветру. Ну против ветра, ессно, галсировать придётся.
Конечно.
Fakir> Нам нужна собственно существенная разница скоростей воздушных масс.
Fakir> Для этого нужно поднять вверх (там воздушные течения быстрее, так что это лучше, чем планер спускать) связку небольших аэростатов, поддерживающую собственно "парус" - это может быть большое полотнище на раме, либо обширный "плоский"(крыловидный) надувной баллон.
Зачем наверх? Вниз сам пойдет без аэростатов и внизу плотность воздуха больше Найбольшие скорости воздушных потоков - на высоте 9-14км-стримджеты.
Найменьшие на высоте 20-23км.
На высоте 30-33км вообще перемена направления ветра-можно зависнуть как вертолет-атмосферный геостационар.
Fakir> За счёт нескольких тросовых креплений парус можно ориентировать под разными углами к потоку - полная аналогия с обычным парусом. При этом сила, действующая на него со стороны потока, может быть направлена под разными углами к направлению потока - опять же, аналогия с "морским" парусом.
Необязательно за счет нескольких креплений-проще стабилизатор к парусу-крылу присобачить с рулем.
Аналогия с килевой яхтой-киль в воде парус сверху. Парусом может быть и сам аэростат.
Fakir> Находящийся ниже (на километр-два-три) дирижабль при этом является аналогом корпуса парусника - т.е. для наиболее эффективного управления необходимо как можно большее отношение бокового сопротивления к лобовому: вероятно, наиболее выгодна форма наподобие узкого вертикального плавника - либо же, опять-таки по аналогии с парусными судами, можно с обычного веретенообразного дирижабля опускать вниз полотнище-киль.
Или вертикальное крыло с стабилизатором для установки угла атаки.
Или парус - сам шар, а подвеска с крылом на длинном тросе.
Fakir> Разумеется, эта "полная свобода передвижения" справедлива лишь в том случае, если "доступная" скорость в "основном" потоке (в котором находится сам дирижабль) больше, чем скорость этого потока. Поэтому желательно поднимать парус в как можно более быстрые тропосферные течения.
Для маневра поперек широтных течений - может быть и меньше. А по широте и так донесет.
Можно и опускать его из стратосферы.
Fakir> ЗыСы Конечно, это лишь принципиальная возможность, из разряда умозрительных игр - практическая ценность с 99% вероятность равна нулю.
Как знать... Нефть когда-то кончиться
Предположим с девайса типа ФГУП «ДКБА»
на подвеске типа http://science.ng.ru/natural/2000-09-20/5_aerostat.html опущена бомба типа Уоллай – крестокрылая с аэродинамическим качеством 5.
При разности скоростей потоков вверху и внизу 50км/час можно получить скорость поперек потока 10км/час и смещаться за сутки на сотни км выходя на любую неподвижную цель .
И уж наверняка можно компенсировать ветровое рассеивание АДА.
на подвеске типа http://science.ng.ru/natural/2000-09-20/5_aerostat.html опущена бомба типа Уоллай – крестокрылая с аэродинамическим качеством 5.
При разности скоростей потоков вверху и внизу 50км/час можно получить скорость поперек потока 10км/час и смещаться за сутки на сотни км выходя на любую неподвижную цель .
И уж наверняка можно компенсировать ветровое рассеивание АДА.
Это сообщение редактировалось 23.03.2008 в 12:28
Вертикальный профиль ветра в атмосфере-
Как видно, изменение скорости воздушных потоков в зависимости от высоты, найболее сильнО в интервале высот от 30 до 60км.
Как видно, изменение скорости воздушных потоков в зависимости от высоты, найболее сильнО в интервале высот от 30 до 60км.
Прикреплённые файлы:
Это сообщение редактировалось 23.03.2008 в 12:36
Паруса бывают и такими-
Яхта идёт против ветра, судя по флагу на корме..
Яхта идёт против ветра, судя по флагу на корме..
Прикреплённые файлы:
Это сообщение редактировалось 23.03.2008 в 12:14
Полл
S.I.> Паруса бывают и такими-
S.I.> Яхта идёт против ветра, судя по флагу на корме..
Яхта идет под острым углом к ветру. Этот курс называется бейдвинд.
Так ходят не только под жесткими парусами - крыльями, но и под мягкими.
Интересная особенность этого курса - при нем хороший парусник может развить скорость больше скорости ветра.
S.I.> Яхта идёт против ветра, судя по флагу на корме..
Яхта идет под острым углом к ветру. Этот курс называется бейдвинд.
Так ходят не только под жесткими парусами - крыльями, но и под мягкими.
Интересная особенность этого курса - при нем хороший парусник может развить скорость больше скорости ветра.
Ну вообщем то не важно мягкое или жесткое. Но в воде есть другое "крыло"- киль или шверт. За счет взаимодействия потоков в двух средах и получается ход яхты. В воздухе можно аналогично, но поскольку среда одна, то для достаточной разности скоростей потоков, расстояние между крыльями будет измеряться не метрами а километрами.
Полл> Так ходят не только под жесткими парусами - крыльями, но и под мягкими.
Так мягкий парус - по сути, то же самое крыло, только переменного профиля.
S.I.> Ну вообщем то не важно мягкое или жесткое. Но в воде есть другое "крыло"- киль или шверт.
Киль - это НЕ крыло. Это "источник бокового сопротивления". Таким образом, у корпуса коэффициент сопротивления "набегающему" потоку становится тензорным, и вектор скорости движения "проворачивается" относительно вектора действующей на корпус силы ("тяги" паруса, к-я, в свою очередь, "провёрнута" относительно ветра). Вот из-за этих проворотов и есть возможность ходить в широком диапазоне углов к ветру.
И без киля парусник вполне будет ходить под всеми углами к ветру, только менее эффективно, конечно, и остойчивость будет хуже.
Так мягкий парус - по сути, то же самое крыло, только переменного профиля.
S.I.> Ну вообщем то не важно мягкое или жесткое. Но в воде есть другое "крыло"- киль или шверт.
Киль - это НЕ крыло. Это "источник бокового сопротивления". Таким образом, у корпуса коэффициент сопротивления "набегающему" потоку становится тензорным, и вектор скорости движения "проворачивается" относительно вектора действующей на корпус силы ("тяги" паруса, к-я, в свою очередь, "провёрнута" относительно ветра). Вот из-за этих проворотов и есть возможность ходить в широком диапазоне углов к ветру.
И без киля парусник вполне будет ходить под всеми углами к ветру, только менее эффективно, конечно, и остойчивость будет хуже.
Ну да, вертикальное крыло тоже "источник бокового сопротивления" - всё относительно.
Без киля, вытянутого корпуса, шверта- блюдце- только по ветру.
Без киля, вытянутого корпуса, шверта- блюдце- только по ветру.
Fakir> Ок, рынка нет. А когда будет? Пусть даже не рынок - просто востребованность хотя бы пары тяжёлых дирижаблей в год?
хорошая была возможность у АББ. На рубеже тысячелетий они выиграли у Красноярскспецстроя тендер на строительство электростанций в каскаде Три ущелья , что в Китае.
Самый действенный хук немцы подкрепили заявлением, что в Китай из Европы прямо с заводов они повезут технологические блоки по 160 тонн массой дирижаблем (одним бля). А Мы могли только паровозом, через туннель ну и сборка на стройке оказалась в два раза дороже.
Соответственно у них цена ниже.
Осталась малость -сделать Cargolifter-160.
Ну то что китайцы и немцев и наших кинули с сзаказом - это к гадалке не надо было ходить.
А вот что успели дирижаблестроители поиметь от турбостроителей из АББ - читайте в Интернете.
хорошая была возможность у АББ. На рубеже тысячелетий они выиграли у Красноярскспецстроя тендер на строительство электростанций в каскаде Три ущелья , что в Китае.
Самый действенный хук немцы подкрепили заявлением, что в Китай из Европы прямо с заводов они повезут технологические блоки по 160 тонн массой дирижаблем (одним бля). А Мы могли только паровозом, через туннель ну и сборка на стройке оказалась в два раза дороже.
Соответственно у них цена ниже.
Осталась малость -сделать Cargolifter-160.
Ну то что китайцы и немцев и наших кинули с сзаказом - это к гадалке не надо было ходить.
А вот что успели дирижаблестроители поиметь от турбостроителей из АББ - читайте в Интернете.
Ведь достаточно подняться на несколько километров над поверхностью Земли, и мы оказываемся над облаками при непрерывно сияющем в течение дня Солнце.
В настоящее время существуют фотоэлектрические преобразователи энергии в виде пластин с к.п.д. равным 15-20%. Если такими пластинами закрыть поверхность аэростата и поднять аэростат выше облаков, то в течении светлого времени суток можно по кабелю передавать на поверхность Земли поток электроэнергии практически постоянной мощности.
При диаметре аэростата 150 м на его поверхность в светлое время суток падает солнечное илучение мощностью 18 000 кВт, что позволяет вырабатывать 3000 кВт электрической мощности. Для обеспечения потребности Франции достаточно иметь 70 000 подобных установок. Размещение аэростатов не отразится сколь-либо заметным образом на природе и инфраструктуре прилегающих территорий, сельском и лесном хозяйстве. Поэтому выделение для нужд солнечной энергетики 70 000 квадратных километров территории (при плотности одна установка на один квадратный километр) не является проблемой.
Однако остается проблема ночного времени. В темное время суток электроэнергия, понятно, не вырабатывается и для снабжения потребителей нужны другие источники электроэнергии.
Работы по созданию опытного образца солнечной аэростатной электростанции с фотоэлектрическим слоем ведутся в Национальной лаборатории солнечной энергии в Марселе под руководством доктора Жореса Леграна.
В этой же лаборатории другая группа инженеров под руководством Мишеля Марше разрабатывает проект солнечной аэростатной паротурбинной электростанции.
Для возможности создания коммерческих солнечных аэростатных паротурбинных электростанций Франция приобрела выданный в 2002 году российский патент №2184322 на аэростатную солнечную электростанцию с паровой турбиной.
Оболочка аэростата выполнена двухслойной. Солнечные лучи нагревают внутреннюю оболочку аэростата, на которую нанесен поглощающий солнечное излучение слой.
Современные селективные поглощающие материалы способны нагреваться от прямых (неконцентрированных) солнечных лучей до 200ºС и более.
Внутри поглощающей оболочки находится водяной пар, нагретый поступающим через оболочку тепловым потоком до 100-150ºС. Давление пара равно наружному атмосферному давлению.
Внутреннюю поглощающую оболочку аэростата окружает внешняя оболочка, прозрачная для солнечных лучей. Слой газа (воздуха) между оболочками теплоизолирует нагретую внутреннюю оболочку аэростата от наружного воздуха.
Водяной пар из внутренней поглощающей оболочки по гибкому паропроводу подается в паровую турбину, расположенную на поверхности Земли. Убыль водяного пара из внутренней оболочки аэростата компенсируется питательной водой, которая каскадом насосов подается из конденсатора паровой турбины. Внутри оболочки аэростата вода распыляется и испаряется. Для стандартной атмосферы на высоте 5 км при давлении 0.54 ат и температуре -17.5ºС плотность воздуха составляет 0.7 кг/м3. Плотность водяного пара при таком же давлении и температуре 150º С составляет 0.3 кг/м3 . Таким образом один кубический метр аэростата способен поднять 0.4 кг. Аэростат диаметром 300 м способен поднять на высоту 5 км груз массой 5600 т. Этого вполне достаточно для удержания оболочки, паропровода, трубопровода питательной воды с каскадом электронасосов и системы раскрепления аэростата. При температуре водяного пара во внутренней оболочке 150ºС к.п.д. турбоустановки составит 15%. Мощность электронасосов, необходимая для подьема питательной воды из конденсатора паровой турбины во внутреннюю оболочку аэростата, составляет 15% от вырабатываемой электрической мощности. Основным достоинством паровой аэростатной установки является то, что запаса водяного пара, находящегося во внутренней полости аэростата, достаточно для бесперебойной работы паровой турбины в темное время суток. Вследствии подачи водяного пара на турбину и охлаждения за счет теплоообмена с окружающим воздухом за ночь подъемная сила аэростата уменьшится на 10%, что не скажется на положении аэростата. В дневное время за счет нагрева солнечным излучением происходит генерация пара не только для работы паровой турбины, но и для восполнения запаса водяного пара во внутренней оболочке аэростата.
При диаметре оболочки аэростата 300 м паровой турбогенератор способен бесперебойно вырабатывать 5000 кВт электрической мощности. При этом можно совершенно безболезненно изменять мощность турбогенератора в течение суток в соответствии с нуждами потребителя.
Термодинамический цикл такой установки обладает весьма интересной особенностью. При подаче потока пара вниз к поверхности Земли потенциальная энергия пара переходит во внутреннюю энергию, что приводит к увеличению давления и температуры пара перед турбиной. Это в свою очередь повышает термодинамический к.п.д. паротурбинной установки. Этот эффект довольно значителен. Так при перепаде высот между аэростатом и паровой турбиной 5000 м повышение температуры составит 25º. Термодинамический к.п.д. паротурбинной установки благодаря этому эффекту увеличивается на 5%, что для энергетических установок является очень значительной величиной.
В настоящее время капитальные затраты на один киловатт установленной мощности составляют 8000 долларов на один киловатт установленной мощности для фотоэлектрических солнечных аэростатных электростанций и 6000 долларов на один киловатт установленной мощности для паротурбинных солнечных аэростатных электростанций.
Для выполнения целей, поставленных в «Энергетической стратегии Франции», капитальные затраты необходимо эти показатели за 30-40 лет необходимо снизить в 10 раз. Задача это, несомненно, выполнима.
Более того, есть все основания считать, сто она будет выполнена за более короткие сроки.
В этом случае программа сооружения новых атомных электростанций будет пересмотрена.
У французов, таким образом, имеется несколько вариантов развития энергетики. Это позволяет Франции, пожалуй, единственной стране в мире, спокойно смотреть в будущее и быть готовыми к любым вызовам времени.
Мощь французского интеллекта и блеск научной и инженерной мысли восхищают и вселяют веру в человеческие силы.
Французы еще раз продемонстрировали, что родина великих Блеза Паскаля и Рено Декарта по прежнему является лидером мировой цивилизации во всех областях жизни.
В настоящее время существуют фотоэлектрические преобразователи энергии в виде пластин с к.п.д. равным 15-20%. Если такими пластинами закрыть поверхность аэростата и поднять аэростат выше облаков, то в течении светлого времени суток можно по кабелю передавать на поверхность Земли поток электроэнергии практически постоянной мощности.
При диаметре аэростата 150 м на его поверхность в светлое время суток падает солнечное илучение мощностью 18 000 кВт, что позволяет вырабатывать 3000 кВт электрической мощности. Для обеспечения потребности Франции достаточно иметь 70 000 подобных установок. Размещение аэростатов не отразится сколь-либо заметным образом на природе и инфраструктуре прилегающих территорий, сельском и лесном хозяйстве. Поэтому выделение для нужд солнечной энергетики 70 000 квадратных километров территории (при плотности одна установка на один квадратный километр) не является проблемой.
Однако остается проблема ночного времени. В темное время суток электроэнергия, понятно, не вырабатывается и для снабжения потребителей нужны другие источники электроэнергии.
Работы по созданию опытного образца солнечной аэростатной электростанции с фотоэлектрическим слоем ведутся в Национальной лаборатории солнечной энергии в Марселе под руководством доктора Жореса Леграна.
В этой же лаборатории другая группа инженеров под руководством Мишеля Марше разрабатывает проект солнечной аэростатной паротурбинной электростанции.
Для возможности создания коммерческих солнечных аэростатных паротурбинных электростанций Франция приобрела выданный в 2002 году российский патент №2184322 на аэростатную солнечную электростанцию с паровой турбиной.
Оболочка аэростата выполнена двухслойной. Солнечные лучи нагревают внутреннюю оболочку аэростата, на которую нанесен поглощающий солнечное излучение слой.
Современные селективные поглощающие материалы способны нагреваться от прямых (неконцентрированных) солнечных лучей до 200ºС и более.
Внутри поглощающей оболочки находится водяной пар, нагретый поступающим через оболочку тепловым потоком до 100-150ºС. Давление пара равно наружному атмосферному давлению.
Внутреннюю поглощающую оболочку аэростата окружает внешняя оболочка, прозрачная для солнечных лучей. Слой газа (воздуха) между оболочками теплоизолирует нагретую внутреннюю оболочку аэростата от наружного воздуха.
Водяной пар из внутренней поглощающей оболочки по гибкому паропроводу подается в паровую турбину, расположенную на поверхности Земли. Убыль водяного пара из внутренней оболочки аэростата компенсируется питательной водой, которая каскадом насосов подается из конденсатора паровой турбины. Внутри оболочки аэростата вода распыляется и испаряется. Для стандартной атмосферы на высоте 5 км при давлении 0.54 ат и температуре -17.5ºС плотность воздуха составляет 0.7 кг/м3. Плотность водяного пара при таком же давлении и температуре 150º С составляет 0.3 кг/м3 . Таким образом один кубический метр аэростата способен поднять 0.4 кг. Аэростат диаметром 300 м способен поднять на высоту 5 км груз массой 5600 т. Этого вполне достаточно для удержания оболочки, паропровода, трубопровода питательной воды с каскадом электронасосов и системы раскрепления аэростата. При температуре водяного пара во внутренней оболочке 150ºС к.п.д. турбоустановки составит 15%. Мощность электронасосов, необходимая для подьема питательной воды из конденсатора паровой турбины во внутреннюю оболочку аэростата, составляет 15% от вырабатываемой электрической мощности. Основным достоинством паровой аэростатной установки является то, что запаса водяного пара, находящегося во внутренней полости аэростата, достаточно для бесперебойной работы паровой турбины в темное время суток. Вследствии подачи водяного пара на турбину и охлаждения за счет теплоообмена с окружающим воздухом за ночь подъемная сила аэростата уменьшится на 10%, что не скажется на положении аэростата. В дневное время за счет нагрева солнечным излучением происходит генерация пара не только для работы паровой турбины, но и для восполнения запаса водяного пара во внутренней оболочке аэростата.
При диаметре оболочки аэростата 300 м паровой турбогенератор способен бесперебойно вырабатывать 5000 кВт электрической мощности. При этом можно совершенно безболезненно изменять мощность турбогенератора в течение суток в соответствии с нуждами потребителя.
Термодинамический цикл такой установки обладает весьма интересной особенностью. При подаче потока пара вниз к поверхности Земли потенциальная энергия пара переходит во внутреннюю энергию, что приводит к увеличению давления и температуры пара перед турбиной. Это в свою очередь повышает термодинамический к.п.д. паротурбинной установки. Этот эффект довольно значителен. Так при перепаде высот между аэростатом и паровой турбиной 5000 м повышение температуры составит 25º. Термодинамический к.п.д. паротурбинной установки благодаря этому эффекту увеличивается на 5%, что для энергетических установок является очень значительной величиной.
В настоящее время капитальные затраты на один киловатт установленной мощности составляют 8000 долларов на один киловатт установленной мощности для фотоэлектрических солнечных аэростатных электростанций и 6000 долларов на один киловатт установленной мощности для паротурбинных солнечных аэростатных электростанций.
Для выполнения целей, поставленных в «Энергетической стратегии Франции», капитальные затраты необходимо эти показатели за 30-40 лет необходимо снизить в 10 раз. Задача это, несомненно, выполнима.
Более того, есть все основания считать, сто она будет выполнена за более короткие сроки.
В этом случае программа сооружения новых атомных электростанций будет пересмотрена.
У французов, таким образом, имеется несколько вариантов развития энергетики. Это позволяет Франции, пожалуй, единственной стране в мире, спокойно смотреть в будущее и быть готовыми к любым вызовам времени.
Мощь французского интеллекта и блеск научной и инженерной мысли восхищают и вселяют веру в человеческие силы.
Французы еще раз продемонстрировали, что родина великих Блеза Паскаля и Рено Декарта по прежнему является лидером мировой цивилизации во всех областях жизни.
Mishka
А их надо будет ещё и по высоте разносить, и чтобы не перепутались, а потом, чтобы не упали. В бурю не унесло и т.д. А, придётся закрыть авиа движение. А вес кабеля на 5-10 км длиной какой будет?
Господи, ну бывает же такой сон разума с храпом 
Солнечные электростанции на аэростатах, мама миа... С пересмотром стратегии атомной энергетики целой страны (тем более Франции!!!)... И кто-то всерьёз про такое пишет?! И надеется, что французские энергетики его всерьёз воспримут?!
Кстати, до номера НиЖ со статьёй про атомные дирижабли никак добраться не могу - всё он у кого-то на руках. Неужто народ так взволновало?
Солнечные электростанции на аэростатах, мама миа... С пересмотром стратегии атомной энергетики целой страны (тем более Франции!!!)... И кто-то всерьёз про такое пишет?! И надеется, что французские энергетики его всерьёз воспримут?!
Кстати, до номера НиЖ со статьёй про атомные дирижабли никак добраться не могу - всё он у кого-то на руках. Неужто народ так взволновало?
Fakir> Господи, ну бывает же такой сон разума с храпом
Fakir> Солнечные электростанции на аэростатах, мама миа... С пересмотром стратегии атомной энергетики целой страны (тем более Франции!!!)... И кто-то всерьёз про такое пишет?! И надеется, что французские энергетики его всерьёз воспримут?!
Чего, чего там пересмотра?
WWW.T3000.ru ТЕХНОЛОГИИ ТРЕТЬЕГО ТЫСЯЧЕЛЕТИЯ
Цэ ж вона и е - энергетическа стратегия Франции.
Узко мыслите товарисчи! Ширее надо, ширее... :-(
У вас вон патент купили под это дело, а вы зубья скалите..
Fakir> Солнечные электростанции на аэростатах, мама миа... С пересмотром стратегии атомной энергетики целой страны (тем более Франции!!!)... И кто-то всерьёз про такое пишет?! И надеется, что французские энергетики его всерьёз воспримут?!
Чего, чего там пересмотра?
WWW.T3000.ru ТЕХНОЛОГИИ ТРЕТЬЕГО ТЫСЯЧЕЛЕТИЯ
Цэ ж вона и е - энергетическа стратегия Франции.
Узко мыслите товарисчи! Ширее надо, ширее... :-(
У вас вон патент купили под это дело, а вы зубья скалите..
Mishka> 
— это если сплошняком. Я тучка, тучка, тучка ... А их надо будет ещё и по высоте разносить, и чтобы не перепутались, а потом, чтобы не упали. В бурю не унесло и т.д. А, придётся закрыть авиа движение. А вес кабеля на 5-10 км длиной какой будет?
С.И.Нах сплошняком? Франция- она большая 373км какой прОцент от территории?
Экий вы мелочный -вес кабеля ему подай! Тут лифт до ГСО обещали, а он- вес 10км. Лучъше б про паропровод спросил..
А их надо будет ещё и по высоте разносить, и чтобы не перепутались, а потом, чтобы не упали. В бурю не унесло и т.д. А, придётся закрыть авиа движение. А вес кабеля на 5-10 км длиной какой будет?С.И.Нах сплошняком? Франция- она большая 373км какой прОцент от территории?
Экий вы мелочный -вес кабеля ему подай! Тут лифт до ГСО обещали, а он- вес 10км. Лучъше б про паропровод спросил..
Ага, не сплошняком — один на км2 — 70,000 км2 где никаких самолётов не будет. Эдакая полоса 700 км на 100 км. У Молдовы, вроде, 33,700 км2. Франция — 674,843 км2.
Самолеты полетят выше. А мелкие самолеты - между.
И на чем они полетят без керосину?!
Слоны в конце-концов задавят этих нагло расплодившихся кроликов!
Слоны в конце-концов задавят этих нагло расплодившихся кроликов!
Однако, первая реакция симптоматична.
Не удивительно, что тема "Были ли люди на Луне?" процветает...
Не удивительно, что тема "Были ли люди на Луне?" процветает...
Aerocrat> На сайте журнала "Наука и жизнь" выложен текст об ядерном решении для дирижабля. См. ТУТ
Улыбнуло Последний абзац целиком Что возить и кто возьмёт на себя уголовную ответственность за реакторы в небе — ни слова.
"У России тоже есть реальная возможность освоить выпуск грузовых атомных дирижаблей и получить надёжный, дешёвый и безопасный вид транспорта, способный решить массу проблем на наших бескрайних и не слишком освоенных территориях."
Улыбнуло
Последний абзац целиком Что возить и кто возьмёт на себя уголовную ответственность за реакторы в небе — ни слова."У России тоже есть реальная возможность освоить выпуск грузовых атомных дирижаблей и получить надёжный, дешёвый и безопасный вид транспорта, способный решить массу проблем на наших бескрайних и не слишком освоенных территориях."
По мере исчерпания запасов дешевой нефти вполне может стать актуальной и идея атомного дирижабля.
Во всяком случае он безопасней атомного самолета.
Во всяком случае он безопасней атомного самолета.
Да-да, забыл посмотреть ваш аватар и учесть с кем говорю Меа кулпа
Меа кулпа
Copyright © Balancer 1997..2023
Создано 17.03.2008
Связь с владельцами и администрацией сайта: anonisimov@gmail.com, rwasp1957@yandex.ru и admin@balancer.ru.
Создано 17.03.2008
Связь с владельцами и администрацией сайта: anonisimov@gmail.com, rwasp1957@yandex.ru и admin@balancer.ru.
