Перспективы воздухоплавания: дирижабли будущего - часть 2

Wyvern-2> Строго говоря ZMC - ПОЛУжесткий

Дык таго... жёсткий != каркасный

hcube> Не, погоди. Я хочу жесткий дирижабль. Пофиг на экономичность, я хочу чтобы было можно в гараже построить и подняло 2-3 человек. Т.е. однокласниик авгуровских 10-тысячников. Но жесткий - чтобы принципиально понять что это вообще такое Что можешь предложить?

Могу предложить искомый ZMC
___________________________
Устройство американского цельнометаллического дирижабля ZMC-2
Проект этого дирижабля принадлежит инж. Р. Эпсону. Объем дирижабля — всего 5600 куб. м. Каркас сделан из дюраля и состоит из 5 главных и 12 промежуточных трехгранных поперечных шпангоутов и 24 продольных стрингеров корытообразного сечения. Цельнометаллическая оболочка сделана из полос шириной от 15 до 45 см, толщиной в 1/4 мм, соединенных тройными заклепочными швами, промазанными изнутри особой смоляной мастикой.
___________________________
Каркас вручную, дома, выклеиваешь из углеткани (пару тыщ $), покупаешь алюминиевый лист (фольгу), сварочный аппарат (Новости — Genesis 3000MTE сварочный аппарат на все случаи жизни!) и вперед

Wyvern-2>> Строго говоря ZMC - ПОЛУжесткий
Fakir> Дык таго... жёсткий != каркасный

ЖЕСТКИЙ - это тот, у которого давление газа не воспринимается внешней оболочкой и не влияет на его форму

А может лучше по другому? Твой любимый дакрон, к примеру, и по прочности, и по гибкости далеко превосходит алюминиевый лист. Изнутри на него наклеить алюминиевую фолььгу 0.05 мм, и натянуть полученную оболочку на объемную ферму, закрепив во внешних узлах. Снизу в выемку в ферме вставить герметичный модуль кабины. Ку? Скажем, 10м диаметра, 40м длины - это получается что-то типа 2k кубометров, 2 тонны грузоподъемности. 2 блока кабины, продольную балластировку делать перекачкой топлива/жидкого балласта.

Если брать такую концепцию, то надо посчитать объемную стержневую структуру, которая будет успешно передавать сосредоточенную нагрузку от ПН и подъемную силу, включая аэродинамическую, на каркас - раз, и воспринимать тягу двигателей и лобовое сопротивление - два.

hcube> А может лучше по другому?

Можно и по другому Например вот тут: CEL COMPONENTS - Alveolari, pannelli sandwich e componenti: Сотовый наполнитель, панели сэн покупаешь панели 10мм (1,13кг/м²), кроишь из них оболочку, вставляешь внутрь вот отсюда: 404 Not Found баллоны и баллонеты, ставишь вот этот: Турбовинтовой двигатель ТВ-128-300 движок и вуаля - ты ставишь рекорд скорости среди дирижаблей! С гарантией

>> вот этот: Турбовинтовой двигатель ТВ-128-300 движок и вуаля - ты ставишь рекорд скорости среди дирижаблей! С гарантией

Виверн, ты эта... посмотри, чего я хотел, и что твоя фантазия выдумала Я хочу ДЕШЕВЫЙ дирижаблик. Если он еще и разборный будет - то вообще отлично. ВОДОРОДНЫЙ - с ингибиторами, но водородный. И из относительно недорогих и доступных компонентов

>>> вот этот: Турбовинтовой двигатель ТВ-128-300 движок и вуаля - ты ставишь рекорд скорости среди дирижаблей! С гарантией
hcube> .... Я хочу ДЕШЕВЫЙ дирижаблик.... И из относительно недорогих и доступных компонентов

Тогда ставь мотоциклетный движок/и, но предусмотри в конструкции такую фичу - и проси у АМНТК Союз ТВ-128 в рекламно-рекордных целях

2hcube

	Длинна, м	40,00
	коэффицент удлиненния	3,75
	Диаметр максимальный,м	10,67
	Полнота оболочки	0,68
	Объем оболочки, м³	2430,61
	Объем несущего газа и балонетов ( 0,85 объема корпуса), м³	2066,02
	Площадь миделя, м²	89,65
	Площадь оболочки, м²	914,38
	Подъемная сила газа (1кг/м³), т	2,07
	Масса корпуса из панелей ALUSTEP FLOOR 10мм, кг	1033,25
	Масса балонов и баллонетов, кг	20
	Масса двигателей 2хROTAX 654 DS, 72кВт	50

Чем плох кораблик?

Вo!

Паровая турбинная установка была применена американцами на их металлическом дирижабле фирмы Слэйг. Установка представляет собою паровой котел высокого давления в 42 атмосферы и 7 паровых турбин разной мощности, развивающих вобщем 500 л. с. Главная турбина, дающая 400 л. с., соединена непосредственно с вентилятором в носу дирижабля. Вентилятор создает перед собой разрежение, отбрасывая воздух назад вдоль поверхности, вследствие чего дирижабль как бы втягивается в воздух.

digger> Вo!
digger> Паровая турбинная установка ....

А смысл? (С) Анекдот про русалку и рыбаков

// Управление погранслоем нонче немного более разнообразно, чем во времена оные

digger>> Паровая турбинная установка ....
Wyvern-2> А смысл? (С) Анекдот про русалку и рыбаков
А почему в качестве подъёмного газа не использовать водяной пар? При одинаковой температуре с нагретым воздухом у него большая подъёмная сила.

digger>>> Паровая турбинная установка ....
Wyvern-2>> А смысл? (С) Анекдот про русалку и рыбаков
S.I.> А почему в качестве подъёмного газа не использовать водяной пар?

Потому, что нам нужно грузы возить, а не летающий конденсатор-охладитель
Вот, обсуждалось (скоро мы саму эту тему будем использовать для ответов НА ВСЕ )
Перспективы воздухоплавания: дирижабли будущего - часть 2 [Татарин#20.01.09 10:01]

Кстати, помните вот этот пост:
Wyvern-2> ....дирижабль с реактивно-струйной системой управления назывался "Омниадир", объем 4100м³, построен 1932 году по проекту проф.Форланини
Wyvern-2> Система состояла из двух вентиляторов, приводимых основным двигателем (дирижабль при этом терял основной ход) создававших в двух брезентовых рукавах протянутых вдоль киля (ерундовое) давление воздуха 40см.вд.ст. На носовой и кормовой оконечностях две группы по пять форсунок с клапанами. Клапана управлялись веревочками из гондолы. Система предназначалась именно для маневрирования у земли. И давал удивительный результат - дирижабль легко сам взлетал, сам приземлялся, маневрировал у земли и сам залетал в эллинг - ВООБЩЕ БЕЗ НАЗЕМНОЙ КОМАНДЫ

Так вот оказывается тот самый проф.Форланини не простой хлопец с итальянщины, а чрезвычайно знатный Это тот самый Форланини, который не только брат родной доктора Карло Форланини, предложившего накладывать пневмоторакс при туберкулезной каверне легких, чем снизил смертность более чем в три раза, но и изобретатель кораблей на подводных крыльях
А кроме того, этот же самый Энрико Форланини (Enrico Forlanini) является автором первого в мире летающего (зависающего - 1877 год!) вертолета! И этот же вертолет - единственный до сих пор летающий вертолет с паровым двигателем! У Энрико Форланини с 1910 года была своя фабрика по строительству дирижаблей, на которой в т.ч. был построен SR.1, первый дирижабль Умберто Нобиле.
В честь Энрико Форланини благодарные итальянцы назвали миланский аэропорт Линате - Aeroporto "Enrico Forlanini"
Первый в мире корабль на ПК -за штурвалом Энрико:

Еще немного о "Омниадире" -который как оказывается, был последним дирижаблем Форланини, и, не побоюсь этого слова - самым совершенным из всех дирижаблей вообще когда ни будь строившихся, этакий "дирижабль Т-34"

Из "Технической энциклопедии" Мартенса ( http://www.t-enc.ru/... )
______________________________
От описанной выше системы полужестких Д.. отличаются полужесткие Д., выстроенные итальянским конструктором Форланини. Последний Д., построенный Форланини, - «Омниадир». Основное отличие этого Д. в том, что он имеет две оболочки: одна- внутренняя (газовая), другая-наружная. Пространство между внутренней и наружной оболочками служит баллонетом. Килевая ферма крепится особой системой катенариев к внутренней оболочке. Килевая ферма - треугольного сечения, вершина направлена вверх. Д. «Омниадир» изготовлен из дюраля за исключением вертикальных и горизонтальных стабилизаторов и рулей, изготовленных из электрона. Для маневрирования Д. применяется т. н. реактивный принцип, основанный на том, что при выбрасывании воздуха с кормы с определенной силой Д. получает движение вперед. Для создания ракетного действия служат центробежные вентиляторы и матерчатые шланги, проведенные от носа к корме.
______________________________

2hcube

Вот пистолетик для УЗ-сварки дакрона: УЛЬТРАЗВУКОВАЯ СВАРОЧНАЯ УСТАНОВКА УЗСУ1-0,16/22

Сварной шов практически невидим глазом, и имеет прочность не отличающуюся от самого материала

искал. искал и нашел



__________________________
Полиэтилентерефталат (ПЭТФ) (он же в виде нитей/ткани - майлар, он же - дакрон)
Присутствие кислорода в цепи придает полимеру хорошую морозостойкость (-70°С), а наличие бензольного кольца - высокую теплостойкость.

Полиэфирные пленки жестки и прочны, высокопрозрачны. Однако скольжение у них плохое, если не введены специальные скользящие добавки, хотя они придают пленке легкую мутность; никаких других добавок в материал не вводят. Тепловая сварка затруднена [см. НИЖЕ]из-за усадки и кристаллизации, приводящей к охрупчиванию материала. Поэтому ПЭТФ пленка используется в сочетании с нанесенным на нее ПЭНП, обладающим прекрасной свариваемостью. Кроме сварки комбинация с ПЭНП обеспечивает материалу более высокие барьерные свойства относительно воды и ее паров. ПЭТФ пленки стойки к раздиру и износу.
Паро- и газопроницаемость ПЭТФ низкая и имеет приблизительно тот же порядок, что и у ПЭНП. Проницаемость к газам и запахам такая же низкая, как и у ПЭНП. Изделия из ПЭТФ стойки к маслам и жирам, ко многим растворителям. ПЭТФ - прекрасный диэлектрик. Область его использования достаточно широка.
.....
БОПЭТ пленки - двуосноориентированная пленка. Она несравнимо тоньше (до 4 мкм), гораздо сильнее уровень сопротивления к проколу.
К настоящему времени БОПЭТ пленка практически полностью вытеснила ОРЕТ пленку
....
В целом можно отметить, что полиэстровая пленка очень устойчива к высокой температуре, поэтому ее термосварка в автоматах невозможна.[отлично сваривается УЗ - прим.мой ] Пленка используется только в ламинатах. Она не имеет запаха и обладает высокой жиростойкостью. Одно из важнейших преимуществ - высокий барьер газопроницаемости При очень малой толщине (12 мкм) показатели прочности на разрыв и прокол чрезвычайно высоки - 1500 кг/см2 Для сравнения - у полиэтилена низкой плотности (LDPE) этот показатель составляет всего 150 кг/см2.
__________________________

Wyvern-2> Потому, что нам нужно грузы возить, а не летающий конденсатор-охладитель
Wyvern-2> Перспективы воздухоплавания: дирижабли будущего - часть 2 [Татарин#20.01.09 10:01]
Ну во-первых нагретый гелий/водород отдаёт тепло стенкам не хуже водяного пара.
А во-вторых для балластной цистерны - само то: небольшое изменение температуры у точки конденсации приводит к резкому изменению объёма и подъёмной силы.
А ещё интересней подобрать такое вещество легче воздуха которое бы конденсировалось/кипело в районе 0-(-50) градусов С. Тогда наш девайс мог бы бесплатно мотаться между страто и тропо сферами и с использованием крыла перемещаться в заданном направлении..

Wyvern-2>полиэстровая пленка очень устойчива к высокой температуре, поэтому ее термосварка невозможна.
К вопросу о стойкости аэростатов против лазерного оружия...
Если она ещё и прозрачная...

Wyvern-2>>полиэстровая пленка очень устойчива к высокой температуре, поэтому ее термосварка невозможна.
S.I.> К вопросу о стойкости аэростатов против лазерного оружия...
S.I.> Если она ещё и прозрачная...

Тпрууу! Мы эту тему зарыли навсегда нах после прямой ссылки на указание: прозрачные полимерные пленки не поддаются лазерной резке/сварки без промежуточного непрозрачного вкладыша. даже обычный полиэтилен киловаттным лазером

Итак, в принципе определились с материалами и технологией рефабринга LZ-129

-материал каркаса - профиль В95 ($2800/т), точечно-контактная сварка
-тросы - арамид
-материал обшивки - дакрон парусный белый ($10/м²), 1 унц(45гр/м²), УЗ-сварка
-материал баллонов и балонетов - ПЭТФ-пленка, 24 мкм, с прочностью 1800-2000кг/см² (~$1000 за 1000п-х метров). Балонеты - простая, баллоны - металлизированная Fe 0,05-0,1мкм. УЗ-сварка.
-двигатели ВК-1500 с винтом АВ-17 ($250k/шт.) в поворотных стеклопластиковых гондолах
-топливные и балластные баки - флекситанки на полипропиленовой сетке.
-гондола управления и прочие конструкции - стеклопластик, сотопласты и поликарбонат.

Wyvern-2> Итак, в принципе определились с материалами и технологией рефабринга LZ-129
Какой интересный материал ребёнок нашёл (под кирпичом) - Научная Сеть » Рекорд плотности
Лаборатория реактивного движения НАСА на днях распространила пресс-релиз о новой модификации аэрогеля - установленного на зонде "Stardust" вещества для сбора частиц космической пыли. Этот вариант вещества-ловушки занесен в книгу рекордов Гиннеса как наименее плотное вещество в твердом состоянии. Доктор Стивен Джонс, материаловед из JPL, создавший ранее аэрогель для "Стардаста" плотностью 5 кг/м3, смог "приготовить" его облегченный вариант с плотностью всего 3 кг/м3.

Аэрогель по своему химическому составу - то же стекло. Основу составляет диоксид кремния SiO2 и... пузырьки. Собственно, поэтому он в тысячу раз менее плотен, чем обычное стекло. Для его изготовления смесь "жидкого стекла" и легкоиспаряющейся жидкости аккуратно нагревают в устройстве, напоминающем кастрюлю-скороварку. Жидкость выкипает, а диоксид кремния образует легкую и ажурную структуру - "твердый дым", на 99.8% состоящий из воздуха. При этом он обладает фантастической прочностью. На фото слева вверху можно видеть, как кусочек аэрогеля массой 2 грамма держит 2.5-килограммовый кирпич.

Высокая прочность - не единственное достоинство материала. Очень низкая теплопроводность делает его идеальным материалом для термоизоляции космических аппаратов (уже, кстати, опробованным в миссии Mars Pathfinder). На фото слева можно видеть цветок, отделенный от пламени газовой горелки тонким слоем аэрогеля.
Конкурсы. Журнал «НАУКА И ЖИЗНЬ»
При подъёме и спуске груза "челнок" может маневрировать как в плоскости ветра – за счёт управления горелкой - так и поперёк неё – используя кайт на длинном (2-3 км) леере. Стартуя с борта грузового дирижабля, "челнок" оставляет кайт в струйном течении, где тот работает, как парус в галфвинде или в бакштаге, буксируя "челнок" поперёк струи. Роль "киля" при этом играет другой кайт, расположенный около "челнока" (см. рис. 4). При старте с земли "челнок", наоборот, сам входит в струю, оставляя кайт-"парус" в нижнем слое, где скорость ветра меньше, и используя ту же разность ветров. После выхода в ветровую плоскость цели (точки приземления или точки стыковки с дирижаблем) половина строп кайтов отцепляется от леера, и тот сматывается, после чего в специальный контейнер убираются и кайты.(С)

Wyvern-2>> Итак, в принципе определились с материалами и технологией рефабринга LZ-129
S.I.> Какой интересный материал ребёнок нашёл (под кирпичом) - Научная Сеть » Рекорд плотности

А зачем, можно узнать? При его никакой прочности и проч. свойствах. Пенопласт легче воздуха их него не сделаешь.

Wyvern-2> Последний Д., построенный Форланини, - «Омниадир».

Приятно удивлён — додумались тогда до реактивного дирижабля. Пусть современным изобретателям велосипедов будет стыдно.
Вот оригинал, страница журнала Flight 1932 года о нём, со схемой: http://www.flightglobal.com/FlightPDFArchive/1932/1932%20-%200313.PDF
Мотор в обычном месте там только потому что это был эксперимент, и нужно было подстраховаться. (зарождается хоббимысля номер два:)

au> Приятно удивлён — додумались тогда до реактивного дирижабля. Пусть современным изобретателям велосипедов будет стыдно.

На самом деле, реактивный дирижабль - т.е. использующий именно реактивные двигатели в современном понимании, а не какой-нибудь там "воздухомёт" чисто для подруливания - штука глубоко бессмысленная, о чём все хорошо знали с 20-х годов: реактивный двигатель выгоден лишь в тех случаях, когда скорость движения сравнима со скоростью истечения струи, в противном случае КПД будет чересчур мал, и затея утрачивает всякий смысл.

Поэтому дирижабль с реактивными двигателями - суть бессмыслица, если не разгонять его километров хотя бы до 500 в час (и то маловато будет).
Турбовентиляторные движки - еще может быть, и то не очень очевидно, что осмыслены.

au> Вот оригинал, страница журнала Flight 1932 года о нём, со схемой:

Классный раритет
Вот за что инет люблю - что такие древности начинают попадаться

Эдак лет двадцать еще - и на каком-нибудь сервере либерею Ивана Грозного раскопать можно будет

au> Приятно удивлён — додумались тогда до реактивного дирижабля. Пусть современным изобретателям велосипедов будет стыдно.

Современные изобретатели велосипедов имеею гораздо лучшее образование поэтом такие идеи у них и не появляются. Факир очень верно написал почему реактивный дирижабль смысла не имеет.