Перспективы воздухоплавания: дирижабли будущего - часть 2

Татарин> Бабло бережёт. Бережливым людям это нравится.

"Проигрываем в расстоянии - выигрываем в силе" (с)
Да, горючку экономит. А как на круг-то выходит? С учётом времени доставки, з/п команды, всяких расходов и амортизаций?

Татарин> А если я тебе покажу именно строго коммерческий таки сухогруз под парусом, причём построеный не для понта, а реально ради экономии, и в 2007-м году?

Ну, один может и покажешь
И как, насколько перевозка им дешевле? И что там со сроками? И расталкивают ли друг друга локтями фрахтовщики?

Татарин> Для предсказуемости у нас есть нефть.
Татарин> А для экономии - ветер.
Татарин> ИМХО, очень логично.

Дык почти всё у нас хочет предсказуемости

Упд: если сухогруз тот, что Ник запостил - дык он, НЯП, не чисто парусным, парус там сугубо вспомогательную роль играет.

Fakir> Упд: если сухогруз тот, что Ник запостил - дык он, НЯП, не чисто парусным, парус там сугубо вспомогательную роль играет.
Дима! Ну, если бы у Фрэнсиса Дрейка был бы доступ к дизельному двигателю, он бы от него отказался? И тем не менее, паруса бы тоже взял точно - ибо дисстанция его плавания была неизвестна

Ник

S.I.> Кевларовый трос длиной в 10км и диаметром в 5мм выдерживает нагрузку 8 тонн при собственном весе около 300кг.
S.I.> Трос из кварцевого волокна диаметром около 3мм выдерживает нагрузку в 10 тонн и при длине в 30км будет весить немногим более 400кг..
Вот ведь что интересно - почему при таких параметрах не делают привязные аэростаты на 20км высоте для разных целей? А разрабатывают высотные дирижабли на солнечных батареях.. И космический лифт

Fakir>> Процитирую герра Fuodoroffa
Fakir>> "Строительством огромного дирижабля....
Wyvern-2> Причем во всех СМИ этого "огромного" называют не иначе как "JHL-40: тяжелый транспортный дирижабль" Блин...по сравнению с L-59 который в 1917 (!) пролетел 7000км за 95 часов, причем из взятых в полет 21 600 кг топлива было израсходовано только 11 400 кг....
Wyvern-2> Какая то всеобщая деградация
Уважаемый Выверн-2 не обратил внимание, на разобранное в в этом разделе Форума сотношение между полезными нагрузками.
Перспективы воздухоплавания: дирижабли будущего - часть 2 [Памятливый45#10.09.08 22:05]
Так Вот "канадец" способен "десантировать" 40 тонн груза на поверхность, что беспрецедентно.
Это не просто перевезти от одной мачты до другой, а выложить на грунт и иметь после этого средства спустить дерижабль с 4000 метров на землю.
Винты помогают. Похоже при полёте туда они создают подъёмную силу в 20 тонн. А при полёте назад создают прижимающую к земле силу в 20 тонн. А баллон с газом служит только для поддержания в воздухе себя, сухой массы четырёх вертолётов, топлива, балласта, прибора, собирающего воду из выхлопных газов, и пилотов.

Fakir>>> Процитирую герра Fuodoroffa

А тем временем в замке шефа небританские ученые времени не теряют:
_________________________________________
В работах чл.-корр. РАН проф. В.В. Азатяна, акад. РАН А.Г. Мержанова с соавторами были предложены высокоэффективные средства, позволяющие регулировать закономерности горения и взрыва водородо-воздушных смесей: скорость горения, критические условия воспламенения, перехода горения в детонацию. В качестве эффективных ингибиторов применительно к горению смесей водорода в воздухе, содержащих более 10% водорода, учеными были предложены и испытаны олефиновые соединения, в частности полипропилен. Измерения показали, что для предотвращения воспламенения водородо-воздушных смесей, реально встречающихся на практике составов, достаточная концентрация предлагаемого ингибитора - 2%. Для сравнения - инертного газа аргона требуется 80%. Наличие 1% ингибитора предотвращает переход горения во взрыв любых смесей водорода в воздухе. Было установлено также, что ингибиторы сильно повышают минимально необходимую мощность поджигающего импульса и тем самым сокращают число возможных источников неконтролируемого воспламенения. С помощью ингибиторов удается эффективно управлять распространением пламени, переходом горения в детонацию, характеристиками детонации и даже разрушать стационарную детонационную волну.

Использование данных ингибиторов позволяет управлять горением водорода в силовых установках, в том числе в двигателях внутреннего сгорания. Присадки могут применяться при хранении и транспортировке водорода, для безопасного использования водорода в качестве легкого наполнителя в дирижаблях и аэростатах.
_________________________________________
Вот так во-вот. Наверное все же чистый водород с ингибиторами - все же не то, но вот увеличить концентрацию Н2 в техническом подъемном газе с 15% до 30-40% и сэкономить дорогой гелий смысЕл есть

Ник

Wyvern-2> В работах чл.-корр. РАН проф. В.В. Азатяна, акад. РАН А.Г. Мержанова с соавторами были предложены высокоэффективные средства, позволяющие регулировать закономерности горения и взрыва водородо-воздушных смесей: скорость горения, критические условия воспламенения, перехода горения в детонацию. В качестве эффективных ингибиторов применительно к горению смесей водорода в воздухе, содержащих более 10% водорода, учеными были предложены и испытаны олефиновые соединения, в частности полипропилен.

ПОлипропилен это кажется твёрдое вещество.

В 80-е годы американцы опубликовали данные по воспламенимости смеси Не-О2-Н2. Так оказалось , что гелий отлично подавляет горение.

И только применив магические катализаторы с палладием они смогли заставить это супертопливо для дерижаблей работать без потери гелия и снижения массы на борту. Масса балластной воды равняется массе исходного водорода и кислорода.

 

Wyvern-2>> ....В качестве эффективных ингибиторов применительно к горению смесей водорода в воздухе, содержащих более 10% водорода, учеными были предложены и испытаны олефиновые соединения, в частности полипропилен.
Памятливый45> ПОлипропилен это кажется твёрдое вещество.

Зависти от степени полимеризации - от газа до твердого, прочного пластика

Памятливый45> В 80-е годы американцы опубликовали данные по воспламенимости смеси Не-О2-Н2. Так оказалось , что гелий отлично подавляет горение.

Блин, уже лет -дцать пользуются техническим подъемным газом, даже ГОСТ на него есть: 15% Н2 и 85% Не (по массе) Смесь не взрывается и не горит при любой концентрации с воздухом, не взрывается, не воспламеняется, но может гореть в определенном диапазоне концентраций с чистым кислородом. Ингибиторы могут помочь повысить к-цию Н2, что сильно сэкономит денег. Особенно если отказаться от абсолютной негорючести.

Ник

Wyvern-2>>> ....В качестве эффективных ингибиторов применительно к горению смесей водорода в воздухе, содержащих более 10% водорода, учеными были предложены и испытаны олефиновые соединения, в частности полипропилен.
Памятливый45>> ПОлипропилен это кажется твёрдое вещество.
Wyvern-2> Зависти от степени полимеризации - от газа до твердого, прочного пластика

Я , после того как узнал, что в СССР применяли СО4 в качестве окислителя перестал удивляться успехам химии. Полипропилен недополимеризованный - газ? Ясно примем на заметку.
Но вот опять у меня вопрос как это влияет на саму идею дирижабля будущего?
Подобно выше описанной B1 противопожарной азотной резиновой оболочке применение ингибитора способствует пожаробезопасности дирижабля.
Перспективы воздухоплавания: дирижабли будущего - часть 2 [_B1_#20.08.08 11:13]
Тема пожаробезопасности дирижабля отдельно конечно не обсуждается поскольку ответ ясен - дирижабль используемый в народном хозяйстве должен быть пожаробезопасным. Чем это обеспечивается либо гелием, либо ингибитором., либо противопожарными перегородками - это технический вопрос.


Памятливый45>> В 80-е годы американцы опубликовали данные по воспламенимости смеси Не-О2-Н2. Так оказалось , что гелий отлично подавляет горение.
Wyvern-2> Блин, уже лет -дцать пользуются техническим подъемным газом, даже ГОСТ на него есть: 15% Н2 и 85% Не (по массе)
Уважаемый Выверен-2! Ещё читая задачник Гольдфарба по неорганической химии, изданный в 60-е годы, я узнал про использование смеси 20% водорода и 80% гелия в дерижаблях 40-х годов. Так что Ваше междуметие не совсем уместно.
Другой вопрос, что Вы не поняли изобретательность американцев, которые в баллон с водородом добавляли -кислород - не для повышения пожаробезопасности, а для получения энергоносителя и подъёмного газа в "одном флаконе" вообщето эта смесь предназначалась для использования в ракетном двигателе.

Wyvern-2> Блин, уже лет -дцать пользуются техническим подъемным газом, даже ГОСТ на него есть: 15% Н2 и 85% Не (по массе) Смесь не взрывается и не горит при любой концентрации с воздухом, не взрывается, не воспламеняется, но может гореть в определенном диапазоне концентраций с чистым кислородом. Ингибиторы могут помочь повысить к-цию Н2, что сильно сэкономит денег. Особенно если отказаться от абсолютной негорючести.
Wyvern-2> Ник
А ведь на Ваш газообразный полипропилен можно и по другому посмотреть.
Он может быть использован не для простой цели снижения затрат при сохранении степени пожарной опасности в заданных пределах. А для обеспечения надёжности функционирования всего дирижабельно - бурового комплекса.

Пару лет назад взорвался основной в России Оренбургский гелиевый завод.
Недруги дирижабелестроения радостно потирали руки: если бы отрасль существовала, то она за год умерла.
Но рассмотрим не столь трагический случай, а просто перебои с поставкой гелия.
Вероятность такого события существует, как отреагирует эксплуатационно-буровой комплекс месторождения на такое событие.
А вот для такого случая на месторождении у многофункциональной причальной мачты можно разместить баллоны с газообразным полипропилленом.
По своим качествам он сравним с пропаном. То есть может без потерь храниться десятилетия. (у меня от старых жильцов на даче баллоны завалялись, проржавели, захотел выбросить, но почувствовал , что внутри жидкость. Побоялся , что детишки в костёр его могут брость, оставил ещё 15 лет полежать)
Так вот гелий из баллонов свистит неутомимо, а ингибитор можно использовать как краткосрочную замену гелия при перебоях с поставками или в военное время.
Главное в Требования по эксплуатации на дирижабельные комплексы не забыть включить требование хранения альтернативного гелию ингибитора- полипропиллена газообразного. Техники должны проходить обучение дозакачки в дирижабли водорода с полипропиленом газообразным, а пилоты должны быть обучены полётам с водород гелий пропиленовой смесью во всём возможном диапазоне ингридиентов.
.

Однако вернёмся к дирижаблю. способному десантировать грунт, не беря при этом балласт на борт.

Fakir> http://content.foto.mail.ru/mail/fuodoroff/weeklypictures/i-230.jpg


Fakir> "... Новый дирижабль должен решить серьёзнейшую проблему - сделать доступными такие отдалённые районы и места на Земле, куда доставить очень тяжёлые объекты практически нечем: самолёту негде сесть, кораблю не проплыть, поезду не пройти.
Fakir> Судно получило название JHL-40. В аббревиатуре нашлось место фамилии руководителя компании, а число - это 40 тонн груза, которые дирижабль способен поднять и транспортировать на расстояние 370 километров. ... По "углам" судна разместятся четыре крупных ротора. Без груза максимальная скорость "летучего корабля" составит примерно 70 узлов (130 км/ч) в диапазоне до 800 морских миль (1481 км). "

А почему бы и нет.
Почему в 21 -й век должен войти на освоение нефтегазовых месторождений один универсальный дирижабль , балластируемый водой (любимец Пам ятлтвого 45).
Возможно использование двух специализированных дирижаблей.
Первый выходит на строительство вышки JHL-40. и выкладывает на грунт бытовочки, и помогает монтровать конструкцию вышки, предназначенной для причаливания балластируемых дерижаблей и проведения буровых работ. То есть завозится первые 200 тонн груза.
Затем в работу вступает балластируемый дирижабль.
Он оснащён двигателем, только для продольного перемещения.
Стыкуясь с вышкой-буровой дирижабль выгружает людей и грузы и поднимает на борт пассажиров и закачивает балласт.
Затем на постоянной высоте, огибая неровности рельефа следует далее.
Дирижабль, балластируемый водой , доставляет на вышку оставшиеся 1800 тонн грузов и осуществляет пассажирские перевозки в период бурения. Затем осуществляются операция по вывозу оборудования закрываемой разведочной скважины. это ещё 500 тонн груза.

pokos> Тут в метро пассажир читал "Науку и жизнь" с ядрёным термодирижаблем. Оно свежее или времён оных, кто знает? И сразу вспомнился обнинский реактор в вагоне...а ведь это решение!

Свежее, уже обсуждали. Но написано дубово, к сожалению..

Памятливый45>> ПОлипропилен это кажется твёрдое вещество.
Wyvern-2> Зависти от степени полимеризации - от газа до твердого, прочного пластика
Газ- только мономер - пропилен, в случае гексена (n=2) уже жидкость. В случае n> 14-19 - твердые вещества.

pokos> Тут в метро пассажир читал "Науку и жизнь" с ядрёным термодирижаблем. Оно свежее или времён оных, кто знает?

Полугодовой давности, что ли... но как-то "ни о чём".

Памятливый45>>> Полипропилен это кажется твёрдое вещество.
Wyvern-2>> Зависит от степени полимеризации - от газа до твердого, прочного пластика.
shon13> Газ- только мономер - пропилен, в случае гексена (n=2) уже жидкость. В случае n> 14-19 - твердые вещества.
Уважаемый shon13 благодарю за уточняющую информацию.
Может быть уважаемый Wyverrn-2 и ошибся в замудрённом названии высокомолекулярного газообразного ингибиитора водорода, но это не отменяет саму идею его использования.
Ещё с лекции по пожаротушению в МАИ, читаемой уважаемым Драстаматовичем помню, что он тоже советовал не зацикливаться на формулах и составе газов для пожаротушения. Например недавняя трагедия на подводной лодке связывается с фреоном. Но ясен перец , что там фреон был не от холодильника.
Интересный ингибитор -гексафторид серы, который используют для защиты кабелей покрытых свинцовой оболочкой (ктознает пусть молчит) от коррозии металла.
Отличный ингибитор -металлический свинец. Со времён Ивана Грозного именно свинцовые ступки рекомендуют для размельчения и премешивания пороха. Или для гумирования изнутри топливных баков и баков для перекиси водорода.
Гексафторид свинца -газ тоже обладает интересными свойствами.
Но в любом случае по сравнению с гелием эти газообразные ингибиторы
а) значительно тяжелее, но
б) отлично хранятся на складах в баллонах на случай перебоев с гелием.

Gin_Tonic> Первый Zeppelin в США.
1) УПРОЩЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ
Смотрю на цеппелин и сомнения меня берут.
А зачем ему хвостовое оперние?
Кажется этот атавизм пришёл от аэростатов.
Когда аппрат надо было стабилизировать относительно ветра, чтобы недопустить автораскачивания.
Но дирижаблю JHL-40, который имеет толкающий винт, управляющий винт и вертолётные винты, зачем ещё и статическая устойчивость в полёте? Для стабилизации в пространстве?
Но если ДУ не будет работать, а дирижабль не будет пришвартован к мачте или не будет тросомзакреплён к поверхности, то и стабилизация никакая не произойдёт.
А ести установить на дирижабле толкающий винт с аппаратом перекоса, то при работающем двигателе он вполне сможет сооздавать кроме продольной ещё и поперечную тягу, спасая в самом критичном слцучае(висения у причальной мачты) от порыва тёплого воздуха, прижимающего хвост дирижабля к земле.

2) ПРЕДПОЛЁТНЫЕ ИСПЫТАНИЯ
Кстати по ходу темы придумал и специальное испытание такого дирижабля.
Баллон дирижабль подвешивается через шарнир за мачту, высота, которой дважды превышает его диаметр.
Дирижабль висит, раскачиваемяй ветром в течении года на мачте (ресурсные испытания) толкающий винт зафлюгирован и используется как простой ветряк, для привода электромоторо-генератора.
В блоке управления гироскопы и акселерометры , БЦВМ, устройство , фиксирующее на ленту координаты и ориентацию баллона, мощность на валу винта, передаваемая в городскую электросеть. КРоме того, температуру снаружи и изнутри, скорость ветра, массу воды балласта.

По мере поступления информации о вертикальном перемещении хвоста дирижабля БЦВМ подаёт команду на аппарат перекоса винта для создания поперечной составляющей тяги винта, компенсирцующей наклон дирижабля.
Нагрузка на мачту фиксируется дианометром и также заносится на ленту.
При порывах ветра, мотор-генератор переводится в режим двигателя, создающего тягу , парирующую часть или всю продольную ветровую нагрузку.
Интересные испытания могут быть при организации висения дирижабля хвостом против ветра для изучения возможности создания динамической устойчивости.

Суть испытаний в том, что ресурсные испытания баллона на прочность и герметичность, испытания аппарата перекоса и винта, а также БЦВМ и алгоритма управления мы можем провести без лицензии на полёты. Буквально в условиях завода. Заодно можно испытать и мачту на прочность.
Исследования реальной аэродинамики взаимодействия ветра, баллона и мачты.
Испытания станут и сезонными. Поскольку снег и борьба сним и сгололёдом на практике покажут реализуемость безэллингоговой эксплуатации дирижаблельного баллона.


Имея такой баллон, апппарат перекоса и винт, а главное показания телеметрии и видеозаписи того как баллон в течении года болтался привязанным к мачте, разработчик без труда получит кредит на создание опытного образца и на проведение лицензионных лётных испытаний в ЦАГИ или в соответсвующих зарубежных организациях.

Gin_Tonic> Первый Zeppelin в США. Будет катать туристов по западному побережью.
Gin_Tonic> http://farm4.static.flickr.com/3169/2973106648_2f60b874ec.jpg

Смотрю на традиционные дирижабли и недоумеваю:
"Почему ПН и кабин пилотов размещаются в нижней точке дирижабля? Почему не в районе штуцера?
Как былобы лаконично:
- в переднем штуцере кабина экипажа, ПН, балласт уравновешивающий выгруженную полезную нагрузку и стыковочный узел андрогенный (ну в общем как на Союзе-Салюте).
- в заднем штуцере двигатель, топливо, балласт из выработанного топлива, аппарат улавливания балластной воды из продуктов сгорания топлива, редуктор и аппарат перекоса, винт и монтважный стыковочный узел.

На причальных мачтах устанавливаются ответные андрогинные стыковочные узлы и лифт для спуска-подьема экипажа и пассажиров.

Кстати можно вообразить и стыковку двух дирижаблей в полёте , через андрогинные стыковочные узлы. Кстати чертежи таких стыковочных узлов диаметром до 1500 мм и технологические карты их сборки должны быть в РКК "Энергия".
В полёте такой состыкованный аппарат "Тяни-толкай" несомненно имеет меньшее удельное сопротивление.

А состыковав в воздухе четыре дирижабля как это делалось на станции "МИР"
мы получим из рейсовых дирижаблей транспортно-монтажный кран увеличенной в 4 раза грузоподъёмностью.

PS. Но особо хотелось бы отметить про стыковочный узел это то, что пассажиры и экипаж переходят в помещение причальной башни без выхода на улицу, где мороз и пурга или дождь. А по суху прямо в буровую станцию.
Хотя реалисты могут меня поправить указав, что для русских бурильщиков специально разносят бытовки, служебные помещения , туалеты, чтобы промежутки оставались для того, чтобы русский дух закалять.

PPS. А кстати Если обратиться к РКК "Энергии" то они могут и систему стыковки с Союз-Салюта предложить.
И ручную и автоматическу.
Вообразим. Отказ двигателя. Дирижабль сохраняет плавучесть и диффирент.
Экипаж и пассажиры на борту.
Как спасать.
Высылаем другой дирижабль "на перехват" , сближение и стыковка. И последующая буксировка. На худой конец снимаем пассажиров, экипаж и всё оборудлдование, которое сможем отвинтить и отчаливаем оставив аварийный дирижабль.
Таким образом попутно решается задача трудоустройства космонавтов-предпенсионнного возраста, отработавших на тренажёрах и в космических полётах стыковку автоматическую и ручную.

Памятливый45> Смотрю на традиционные дирижабли и недоумеваю:
Памятливый45> "Почему ПН и кабин пилотов размещаются в нижней точке дирижабля? Почему не в районе штуцера?

Полет в атмосфере отличается от полета в космосе не только наличием воздуха, но и наличием силы тяжести. Отломится нафиг этот штуцер, ибо балка, закрепленная одним концом, не самая лучшая опора Ну, или придется сильно упрочнить части конструкции, работающие на сжатие...

Памятливый45>> Почему ПН и кабин пилотов размещаются в нижней точке дирижабля? Почему не в районе штуцера?
killik> Полет в атмосфере отличается от полета в космосе не только наличием воздуха, но и наличием силы тяжести. Отломится нафиг этот штуцер, ибо балка, закрепленная одним концом, не самая лучшая опора Ну, или придется сильно упрочнить части конструкции, работающие на сжатие...
Вот так одно. цепляет за другое. А почему оболочка должна работать на сжатие?
А давайте поднимем внутреннее давление в дирижабле до 0,1 атм. Да кабина и ПН будут закреплены в консольной балке, но строительная высота этой балки 20 метров. Затраты на подвеску невелики.
С другой стороны чем будет отличаться по смассе силовая конструкция при размещении ПН и балласта и кабины и двигателей под центром масс? мне кажется при правильной работе материалов разницы в массе силовой конструкции не должно быть.
Да потом вообразите, что кабина , ПН , балласт, редуктор, механизм перекоса винта имеют плотность 1 г/куб. см.
тогда "литровый дирижабль будет иметь, а объём переднего и заднего штуцеров по 0,5 куб. см. При увеличении объёма пропорции сохранятся.

Zenitchik> Не забыть автоматическую расстыковку с мачтой в случае урагана. ... А после шторма - запускает двигатели и возвращается домой. Главное вовремя расстыковаться, чтобы стыковочный узел не вырвало.
Благодарю уважаемого Zenitchika за конструктивное предложение установить сисему автоматической расстыковки с причальной мачтой.
А для начала я полагаю стыковочный узел ползно снабдить дианометрами для измерения сил и моментов воздействующих на стыковочный узел.
1. В случае ураганнного ветра позволит принять решение либо о рассыковке, либо о покидании экипажем и пассажирами кабины.
2. При загрузке полезной нагрузке и балласта позволит установить заданную степень плавчести дирижабля (чтобы после отстыковки перетяжелённая кабина не упала на землю.
3. В случае нежелания бросать дирижабль на ветер можно развернув его носом против ветра включить двигатель и сопротивляться набегающему потоку. (например ветер 40 м/с -опасен, двигатели дирижабля положим могут его двигать со скоростью 30 м/с , тогда суммарная нагрузка на мачту будет эквивалентна ветру корень(40*40-30*30)= корень (500) м/с.=22...23м/с, что уже не столь драматично.
Хотя долго висеть в шторм - накладно.
Вопрос участникам Форума: "Кто, Где слышал про установку дианометров в стыковочных узлах?"

.

Счас по первому каналу показывают старый амеркианский фильм "Гиндебург" Что сказать? А-380 и Б-747 - жалкие тесные сараи...
(фильм 37-го года и интересно отношение америанцев ТОГДА к фашизму)

Ник

S.I.> Проект на злобу дня и разработан в Киеве

"Газ закачивается в бускируемые аэростаты-топливовозы (БАТ), которые шарнирно соединяются друг с другом и двумя дирижаблями типа Д-1 (спереди и сзади), образуя таким образом аэростатический топливный поезд (АТП), состоящий из двух дирижаблей и цепочки БАТ между ними."

Это то же, что выше предлагал Памятливый45. Все уже украдено до нас...