Перспективы воздухоплавания: дирижабли будущего - часть 2

Wyvern, вот это никаких мыслей не вызвало? - Перспективы воздухоплавания: дирижабли будущего - часть 2 [Cormorant#30.06.09 15:19]

Cormorant> Wyvern, вот это никаких мыслей не вызвало? - Перспективы воздухоплавания: дирижабли будущего - часть 2 [Cormorant#30.06.09 15:19]

Насчет чего?

Cormorant>> Wyvern, вот это никаких мыслей не вызвало? - Перспективы воздухоплавания: дирижабли будущего - часть 2 [Cormorant#30.06.09 15:19]
Wyvern-2> Насчет чего?

пепелац объемом 16 тыс. кубометров с взлетной массой 30 тонн

S.I.> В качестве паруса автор машины использовал поворачиваемое в разных плоскостях и наклоняемое крыло, которое должно обеспечить сразу два действия.
S.I.> Когда поток ветра будет набегать на это крыло под строго рассчитанным углом, подъёмная сила разложится на составляющие, одна из которых будет вытаскивать лодку из воды, а вторая — тянуть вперёд.
S.I.> Наклоном крыла в разные стороны можно изменять направление движения судна.(С)
Ничего нового товарищ не изобрел. Парусная доска, в сущности, тоже оснащена парусом-крылом, который создает и тянущую и подъемную силу. При чем, чем сильнее ветер, тем больше вертикальная составляющая. При 15м/с уже почти крыло. Поэтому-то парусные доски очень быстро отобрали рекорд скорости у катамаранов.
S.I.> Мысленно переверните картинку справа вверх ногами заменив лодку - аэростатом/дирижаблем, а мачту - тросом длиной 7-15км...

Идея плодотворная. Единственная проблема ПМСМ - большой дрейф в лавировку. Полагаю, что достич эффективности как у киля яхты, в воздухе не удастся. Огромное качество крыла планеров достигается за счет несимметричного профиля, а киль д.б. симметричен. Можно, как вы говорите, переворачивать, но конструктивно это сделать сложновато. Проще м.б. сделать крыло изменяемого профиля.

Karev1> Проще м.б. сделать крыло изменяемого профиля.
закрылки?

Wyvern-2> Вопрос - В КАКОМ НАПРАВЛЕНИИ сопротивление? По ходу движения для киля-крыла оно может стремиться к нулю и одновременно быть огромным в направлении ветра.

эээ.... а какое качество получается? Потому как если огромное сопротивление в сторону ветра, то оно как-то должно сопровождаться ростом сопротивления по потоку..
Ну и стремление к нулю по сравнению с 3 подшипниками колес - настолько стремление? ))

Karev1>> Проще м.б. сделать крыло изменяемого профиля.
Bredonosec> закрылки?

Да, только хитрые, чтоб работали в обе стороны.

Bredonosec> эээ.... а какое качество получается? Потому как если огромное сопротивление в сторону ветра, то оно как-то должно сопровождаться ростом сопротивления по потоку..
Bredonosec> Ну и стремление к нулю по сравнению с 3 подшипниками колес - настолько стремление? ))
Повторяюсь для не читателей
Интересно, что в данном случае легко прикинуть аналог аэродинамического (или гидродинамического - для киля яхты) качества. Это отношение между коэф. трения колеса поперек и вдоль траектории.
Коэф. трения скольжения шины по сухому асфальту =0,5 а коэф. трения качения шины по асфальту 0,015. К=0,5/0,015=33
Не бог весть что для ЛА, серийно выпускаются планеры с К=50, рекордный на сегодня коэффициент аэродинамического качества планера К=70.

Karev1> Идея плодотворная. Единственная проблема ПМСМ - большой дрейф в лавировку. Полагаю, что достич эффективности как у киля яхты, в воздухе не удастся. Огромное качество крыла планеров достигается за счет несимметричного профиля, а киль д.б. симметричен. Можно, как вы говорите, переворачивать, но конструктивно это сделать сложновато. Проще м.б. сделать крыло изменяемого профиля.

Конструктивно в воздухе это сделать просто - два аппарата связанных тросом синхронно меняют крен с правого на левый и наоборот при смене галса.
Симметричный киль яхт действительно имеет в купе с водоизмещающим корпусом неважное гидродинамическое качество - так что где будет больший дрейф - ХЗ. Тут скорее сопротивление длинного троса будет решающим ограничением.
Но сейчас новые материалы позволяют сделать его тонким и прочным. Ну и в принципе можно на него надеть гирлянду гибких флюгирующихся обтекателей.

S.I.> Повторяюсь для не читателей
уверен? ))
S.I.> Коэф. трения скольжения шины по сухому асфальту =0,5 а коэф. трения качения шины по асфальту 0,015. К=0,5/0,015=33
не возражаю )
S.I.> Не бог весть что для ЛА, серийно выпускаются планеры с К=50, рекордный на сегодня коэффициент аэродинамического качества планера К=70.
А вот тут - откуда вы взяли, что тонкое крыло сверхбольшого удлиннения в воздухе == относительно короткому килю, причем, симметричного профиля (а-приори - нам-то надо при любом ветре кататься) в воде?

Karev1>> Проще м.б. сделать крыло изменяемого профиля.
Bredonosec> закрылки?

Да, только отклоняемые в обе стороны.

S.I.> Конструктивно в воздухе это сделать просто - два аппарата связанных тросом синхронно меняют крен с правого на левый и наоборот при смене галса.
Это только кажется, что "просто" Не забывайте, что оба дирижабля связаны тросом.И сделать, чтоб они оба поворачивались на 180 гр. и не цеплялись за трос, не так-то просто
S.I.> Симметричный киль яхт действительно имеет в купе с водоизмещающим корпусом неважное гидродинамическое качество - так что где будет больший дрейф - ХЗ. Тут скорее сопротивление длинного троса будет решающим ограничением.
У киля яхты тут большое преимущество перед воздушным крылом - среда обтекания гораздо более плотная. А значит при одинаковой скорости подъемная сила будет гораздо больше при одинаковых размерах. А вот на счет троса вы правы. Сопротивление троса, вероятно, сделает лавировку практически невозможной. Ну, в крайнем случае, только под очень тупыми углами
S.I.> Но сейчас новые материалы позволяют сделать его тонким и прочным. Ну и в принципе можно на него надеть гирлянду гибких флюгирующихся обтекателей.

Обтекатели только ухудшат ситуацию, т.к. увеличат площадь трения, а она при небольших скоростях дает очень большой вклад в общее сопотивление. и уменьшение профильного сопротивления его не перекроет. Да еще рейнольдс увеличится - может и донное сопротивление вырастет.

S.I.>> Конструктивно в воздухе это сделать просто - два аппарата связанных тросом синхронно меняют крен с правого на левый и наоборот при смене галса.
Karev1> Это только кажется, что "просто" Не забывайте, что оба дирижабля связаны тросом.И сделать, чтоб они оба поворачивались на 180 гр. и не цеплялись за трос, не так-то просто

Нижний девайс.
Что мешает ему менять крен на ±90 градусов?
В пилотируемом варианте кабина спереди на кольцевом подшипнике сохраняет горизонтальное положение при любом крене.

Karev1> Это только кажется, что "просто" Не забывайте, что оба дирижабля связаны тросом.И сделать, чтоб они оба поворачивались на 180 гр. и не цеплялись за трос, не так-то просто

Верхний девайс.
Что мешает ему менять крен на ±80 градусов подтягивая/отпуская соответствующие стропы подцепки троса?
При посадке нижний девайс подтягивается к верхнему, ветрогенератор становится двигателем.

S.I.>> Но сейчас новые материалы позволяют сделать его тонким и прочным. Ну и в принципе можно на него надеть гирлянду гибких флюгирующихся обтекателей.
Karev1> Обтекатели только ухудшат ситуацию, т.к. увеличат площадь трения, а она при небольших скоростях дает очень большой вклад в общее сопотивление. и уменьшение профильного сопротивления его не перекроет. Да еще рейнольдс увеличится - может и донное сопротивление вырастет.
Обтекатель снизит Сх троса в 3-4 раза. Проверено на расчалках первых планеров.

Karev1> У киля яхты тут большое преимущество перед воздушным крылом - среда обтекания гораздо более плотная. А значит при одинаковой скорости подъемная сила будет гораздо больше при одинаковых размерах.
Нет. При одинаковой скорости и сила сопротивления будет гораздо больше при одинаковых размерах.

Bredonosec> А вот тут - откуда вы взяли, что тонкое крыло сверхбольшого удлиннения в воздухе == относительно короткому килю, причем, симметричного профиля (а-приори - нам-то надо при любом ветре кататься) в воде?

Дык мы вобще-то про пепелацы.. Или уже нет?

Karev1> А вот на счет троса вы правы. Сопротивление троса, вероятно, сделает лавировку практически невозможной. Ну, в крайнем случае, только под очень тупыми углами

Прикидывая как говориться хрен к носу получаем, что трос из современных материалов диаметром 5мм (с предельной нагрузкой в 50000Н) длиной 15км при верхнем пепелаце на 20км высоте и нижнем на 10км (средняя плотность воздуха 0,2кг/м3) средней скорости обтекающего потока 20м/сек даст силу сопротивления порядка 3000Н при Сх=1 (трос без обтекателей перпендикулярен потоку). ИМХО вполне допустимо.
Лавировка даже под очень тупыми углами против ветра (относительно земли) позволит зависать над заданным районом.
С высоты 10-20км радиус видимости =350-500км, галс в несколько десятков км вправо/влево не помешают ни наблюдению ни связи. Даже простое смещение под углом 45градусов по ветру позволит выходить в любой район Земли делая оборот вокруг неё за 2-3недели с запада на восток. Ветры стратосферы постоянны и предсказуемы минимум на несколько суток и по скорости и по направлению.
Дешёвый атмосферный спутник.

Bredonosec>> А вот тут - откуда вы взяли, что тонкое крыло сверхбольшого удлиннения в воздухе == относительно короткому килю, причем, симметричного профиля (а-приори - нам-то надо при любом ветре кататься) в воде?
S.I.> Дык мы вобще-то про пепелацы.. Или уже нет?

Вот тут http://www.surf.ok.ru/soveti/Techn/kill.htm показывают что гидродинамическое качество симметричного профиля может быть около 30.
Для планеров общее качество летательного аппарата достигает 70.
В воде видимо мешает кавитация.

Дирижабли недалёкого (будем надеяться) будущего была анонсированы на МАКС-2009 (см. Русское Воздухоплавательное Общество - Post a comment ).

Там же, в финале конкурса "МАКС-2099" журнала "Наука и жизнь" (см. Конкурсы. Журнал «НАУКА И ЖИЗНЬ» ) был представлен детский проект, о котором я уже рассказывал тут; точнее, его экстраполяция на 2099 год.
...что ж, прогнозы на 2099 год сегодня можно делать смело: отвечать за них всё равно не придётся

Больше взбудоражило предложение А.Чилингарова слетать в апреле-2010 на Au-30 на Северный полюс.

Виктор40> Конкурсы ) был представлен детский проект, о котором я уже рассказывал тут; точнее, его экстраполяция на 2099 год.

Пора бы взрослым дядям заняться -
http://www.gaerospace.com/projects/StratoCon/Derbe.html - моделирование многократного пролета орбитального аэростата через заданную точку
Global Constellation of Stratospheric Platforms - моделирование движения управляемых орбитальных аэростатов для разных случаев применения.
Выше математически моделировались (с реальными имевшими место ветрами по данным синоптиков) полёты аэростатов на высоте 35км соединённых тросом с пассивной аэродинамической системой управления движением на высоте 20км.
Уменьшив высоту полета аэростата до 10км и высоту полёта системы управления до 3 км можно значительно повысить эффективность действия связки - за счёт большей плотности воздуха. Придав аэростату форму создающую аэродинамическую силу с качеством не меньше 6-8 - можно летать против ветра галсами.
Global Aerospace Corporation - StratoSail(R) TCS Scale Model Test - видео реальных испытаний прототипа системы.
Практически двигатели дирижаблю могут быть нужны только для причаливания..
А возможно и это не понадобиться - аэродинамическая система может создавать и вертикальную составляющую силы "подтягивая" аэростат к земле. Зацепившись специальным крюком за поперечный трос в месте посадки - аэростат превращается в привязной.

Виктор40> ...что ж, прогнозы на 2099 год сегодня можно делать смело: отвечать за них всё равно не придётся
Всё может быть гораздо быстрее хоть и не в таком масштабе...

Fakir> [/spoiler]
А ссылку?
Это что там снизу - 4 присоски?
Fakir> Кстати, а что, товарищ Фёдоров нас более не посещает совсем???
Должно быть компетентные органы не позволяют
Тема эта ИМХО, гораздо более закрытая, чем кажется на первый взгляд..

Fakir> Набор прожектов.
Быстро, быстро, пока А_База не легла снова

P.S. Готов ответить на любую критику
P.S. Есть ошибка в пересчете массы двигателей (она переменная ) но так как она составляет менее 0,1% масс то ей пренебрегается