Перспективы воздухоплавания: дирижабли будущего - часть 2

Fakir> Эллинг не монструозный и бесполезный, он - по классике: без приличного эллинга с дирижаблем наплачешься

По классике это и есть мероприятие размером в страну, сравнимое с запуском космического корабля,доля аферы была не столь значительна.

au>> Крупное оборудование. Трубы. Высокая скорость. Не нужен порт, который не обязательно близко.
Fakir> Ну вот в КаргоЛифтере вроде примерно в этом ключе и думали (говорилось что-то об Эмиратах и нефтянке) - и где они?

Я не видел их дирижабля. Даже маленького куска их дирижабля. А вот в том ангаре сейчас вроде бы аквапарк Так что Ник наверно прав.

Fakir> НЯП, дешевле, чем морем - "не бывает" Нигде и никогда, абсолютный минимум, так скз

Это в общем случае, когда груза тыщи тонн, расстояния тыщи км, регулярный траффик. А теперь смотрим: груза на 2 порядка меньше, расстояния на 1-2 порядка меньше, траффик эпизодический в стопицот разных мест на карте. Вот тут новое наше всё — шельфовый газовый проект, типа вашего штокмана, только ближе и теплее. Там вроде в 45км (смутно помню, но порядок такой) в море объекты, наземная часть на соседнем островке, где вообще-то (99% площади, 1% на этот проект) заповедник, и уж порта там не должно быть точно. Дирижабль на 40т негабаритного груза в роли шаттла там был бы интересен.

Fakir>> НЯП, дешевле, чем морем - "не бывает" Нигде и никогда, абсолютный минимум, так скз
au> Это в общем случае, когда груза тыщи тонн, расстояния тыщи км, регулярный траффик.

ВОт при этих условиях - да, "абсолютный нуль цены" Час полета Ми-8 стоит $1500-2000, Ми-26 более $10k. Теперь узнаем цену фрахта корабля, самого вшивого, на 1000тонн дедвейта и смотрим стоимость перевозки на нем 40 тонн груза на платформу

Я чего то не понимаю
Формула аэролинамического сопротивления:
S*p*Cx*(V²/2) где S -площадь миделя (для сигарообразных дирижаблей модно объем в степени 2/3), p -плотность воздуха, Cx - АДК, V -скорость

А вот в Педивикии: S*Cx*((p*V²)/2)
Гыде правда?

Wyvern-2> Гыде правда?

Во втором классе общеобразовательной школы, дирижаблестроитель блин

Wyvern-2>> Гыде правда?
tarasv> Во втором классе общеобразовательной школы, дирижаблестроитель блин
Тьфу, твою ж налево

Интересная ПиДиэФка с большим кол-вом информации:

Не подцепилась чего то

Там есть Сх многих дирижаблей, счас попробую вручную....

	Airship	λ	L, m	N, h.p.	W, m/s	CXΣ	CXΣcalc.
	R-101	5.49	219.5	2925	31.39	0.0904	0.08356
	R-100	5.33	216.5	3600	36.67	0.0745	0.08130
	N-1	5.56	106.0	750	31.39	0.1020	0.09523
	“Santos Dumont”	2.56	22.0	40	15.28	0.2324	0.23780
	WDL-1	3.79	55.0	360	27.78	0.1222	0.13480
	B-1	4.50	45.0	150	26.39	0.1248	0.12850
	B-5	5.56	104.5	810	31.39	0.1133	0.09764
	B-7	5.06	78.0	730	35.56	0.1047	0.10250
	SL-Atl.2	7.78	266.0	3500	36.11	0.0972	0.09998
	SL-120	8.02	283.0	4000	36.11	0.1043	0.10360
	LZ-100	8.24	197.0	1450	31.67	0.1212	0.12053
	LZ-126	7.25	200.0	2000	35.00	0.0940	0.09700
	LZ-127	7.76	236.6	2650	35.56	0.0969	0.10239
	LZ-129	6.01	247.8	4400	37.50	0.0752	0.07940
	“Akron”	5.90	239.0	4480	36.11	0.0887	0.08024

Видны две вЭсчи:
1. Лучшим Сх, причем выше расчетного, обладал R-100 - 0,0745 Видимо из за описываемой "гладкости ткани обшивки"
2. Идеальный Сх "удобообтекаемого тела" -0,03 И не смотря на то, что почти все дирижабли имеют такую форму, никто не приблизился даже к 0,05. Причина, видимо, в ТКАНЕВОЙ ОБШИВКЕ.

Попробуем прикинуть управляющие моменты: только аэродинамика, боковое движение, рысканье, тангаж и изменение высоты (при полностью уравновешеном аэростатически).

Дирижопль длинной 250м, диаметром 50м, объемом 320000м³, коэффициент полноты 0,65, площадь оболочки 25500м², площадь миделя (геометрическая - 1964м²) объем в степени 2/3 - 4678м², площадь поперечного миделя - 8125м², Сх 0,07 продольно, Сх 0,08 назад, Сх 0,45 - поперек. (для упрощения считаем на высоте 2000м, где плотность воздуха - 1 )

Мощность потребная для движения со скоростью 50м/сек:
4678*0,07*50³/2 = 20466250 Вт (это ~два Д-27 смешной массой 2х1650=3300кг)
При данной мощности:
-движение назад при полном реверсе будет при этой мощности со скоростью:
кор_куб(20466250*2/4678*0,08) = 47,8 м/сек т.е. скорость, как и ожидалось почти не снижается
-движение поперек со скоростью:
кор_куб(20466250*2/8125*0,45) = 22,4м/сек
Оч. неплохо дирижопль будет двигаться вбок/набирать высоту/снижаться. И висеть неподвижно при БОКОВОМ ветре в 9 баллов по Бофорту = шторм
Разворот на месте при использовании полной мощности будет с угловой скоростью БОЛЕЕ 10⁰/сек! Т.е. 9 секунд на разворот 90⁰ и всего 18 секунд на разворот в 180⁰

Wyvern-2> Мощность потребная для движения со скоростью 50м/сек:
Wyvern-2> 4678*0,07*50³/2 = 20466250 Вт (это ~два Д-27 смешной массой 2х1650=3300кг)

Я вот вопрос имею. Откуда взялся тут куб и соответсвенно корень кубический во всех выкладках ниже.

ЗЫ тяги Д-27 массой именно по 1650кг не хватит, без редуктора и вентиляторов они очень плохо тянут уж не говоря про то как ньютоны ваттами оказались мне совсем непонятно.

тфу ты понял что имелось в виду

Wyvern-2>> Мощность потребная для движения со скоростью 50м/сек:
Wyvern-2>> 4678*0,07*50³/2 = 20466250 Вт (это ~два Д-27 смешной массой 2х1650=3300кг)
tarasv> Я вот вопрос имею. Откуда взялся тут куб и соответсвенно корень кубический во всех выкладках ниже.

Сила - квадрат скорости, мощность - куб


tarasv> ЗЫ тяги Д-27 массой именно по 1650кг не хватит, без редуктора и вентиляторов они очень плохо тянут
Это масса с винтомоторной группой. Там только винты стоят многолопаснтые, для высоких скоростей. И вообще Д-27 взят для примера

tarasv> уж не говоря про то как ньютоны ваттами оказались мне совсем непонятно.

Ты меня опередил - тебе в пятый класс надо

S.I.> Может для начала воздушные яхты? А то Абрамович на Килиманджаро-то не залез..
S.I.> Вот типичная

Ты это постишь уже раз пятый Завязывай

Вот готовая "яхта":

Wyvern-2> Мощность потребная для движения со скоростью 50м/сек:
Wyvern-2> 4678*0,07*50³/2 = 20466250 Вт (это ~два Д-27 смешной массой 2х1650=3300кг)

Кто-нибудь пересчитывал в аэродинамическое качество (тяга деленная на вес)? Интересно бы сравнить с самолетами. Понятно, что при скорости, стремящейся к 0, качество стремится к бесконечности.

Wyvern-2> Вот готовая "яхта":
Wyvern-2> 404 Not Found
Полужёсткая схема, срок службы оболочки чуть больше 2 лет. Не пойдёт - миллионеры на оболочках разорятся..

Wyvern-2> Сх 0,45 - поперек.
А это откуда? Цилиндр поперёк- Сх порядка 1.

Wyvern-2>> Сх 0,45 - поперек.
S.I.> А это откуда? Цилиндр поперёк- Сх порядка 1.

Из "Механики аэростатов" Халепского ( Механика аэростата*Халепский ) гл.II. ст. 46
Пластина поперек потока - 1,28
Бесконечный цилиндр (трос/проволока) - 1,13/1,01 (видимо это тебя и вводит в заблуждение )
Полусфера торцом - 1,5
Цилиндр - 0,48 (так как у нас суживающийся к концам, то не грех 0,45 )
Шар - 0,5
Цилиндр с полусферами по оси - 0,25
Идеальное тело по оси - 0,03

Wyvern-2> Это масса с винтомоторной группой. Там только винты стоят многолопаснтые, для высоких скоростей. И вообще Д-27 взят для примера

1650кг это только двигатель, без движителя и сопутствующих агрегатов тоесть редуктора сам по себе винтовентилятор СВ-27 весит 1100кг.

Wyvern-2>> Это масса с винтомоторной группой. Там только винты стоят многолопаснтые, для высоких скоростей. И вообще Д-27 взят для примера
tarasv> 1650кг это только двигатель, без движителя и сопутствующих агрегатов тоесть редуктора сам по себе винтовентилятор СВ-27 весит 1100кг.

Кстати Д-27 надо будет три-четыре - потребная тяга в районе 40 тс, статическая тяга одного Д-27 12тс. Чтото многовато, не кажется ли что сечение как объем в степени 2/3 дает несколько завышенное значение?

Wyvern-2> Из "Механики аэростатов" Халепского ( Механика аэростата*Халепский ) гл.II. ст. 46
Спасибо за хорошую ссылку, почитаю.

Wyvern-2> 2. Идеальный Сх "удобообтекаемого тела" -0,03 И не смотря на то, что почти все дирижабли имеют такую форму, никто не приблизился даже к 0,05. Причина, видимо, в ТКАНЕВОЙ ОБШИВКЕ.

С хорошей точностью можно считать Сх хорошего дирижабля 0.07-0.08. Акрон - 0.08, он алюминиевый. Шероховатость поверхности, отклонение от идеальности по технологическим причинам, торчащие двигатели и гондолы. У меня нет надежды, что возможно сделать намного лучше, ну 0.06.
У меня есть сомнения по идеальному телу : это тело того же объема или того же сечения? Для дирижабля идеально тело минимального сопротивления и заданной грузоподъемности нетто, то есть объем, умноженный на вес воздуха минус газа минус корпус. Вес корпуса зависит как от площади поверхности (веc оболочки), так и от требуемой толщины каркаса.

Про Сх Википедия:
>для продолговатых тел вращения ориентированных вдоль потока (фюзеляж, оболочка дирижабля) — приведённая волюметрическая площадь, равная V2/3, где V — объём тела.

Это просто отражение метода размерностей , то есть сопротивление при той же форме растет пропорционально площади, не важно чего.

Wyvern-2> Вот готовая "яхта":
Wyvern-2> 404 Not Found
О яхтах, морских полётах и буксируемых ГАС:
почему нельзя использовать огромную парусность дирижабля с пользой? Дирижабль как и вертолёт быстро теряет подъёмную силу с ростом высоты полёта. Поэтому как правило летают нызынько до 1000м.
Если всё равно лететь низко над водой - почему бы не использовать так же как это используют парусные яхты? Парусник используя киль против дрейфа может идти и против ветра.
Но киль не обязательно должен быть жестко закреплён на судне.
Можно опустить на тросе в воду крыло типа плавника доски http://www.surf.ok.ru/soveti/Techn/kill.htm и " воздушная яхта" станет парусной. Конечно скорость будет ниже чем под мотором - примерно как у гоночной яхты, но зато дальность становится неограниченной.
На дирижаблях ПЛО это гидрокрыло может быть совмещено с буксируемой ГАС.

Wyvern-2>> 2. Идеальный Сх "удобообтекаемого тела" - 0,03 И не смотря на то, что почти все дирижабли имеют такую форму, никто не приблизился даже к 0,05. Причина, видимо, в ТКАНЕВОЙ ОБШИВКЕ.
digger> С хорошей точностью можно считать Сх хорошего дирижабля 0.07-0.08. Акрон - 0.08, он алюминиевый....

ВСЕ жесткие дирижабли имели МЯГКУЮ оболочку из ТКАНИ. Ткань прогибается и полощется под скоростным напором, отвратительно влияя на аэродинамику. У R-100 в носовой части были специальные воздухозаборники, которые загоняли воздух ПОД ткань, натягивая ее. Этим и объяснялся низкий Сх R-100

Единственным дирижаблем с жесткой оболочкой был американский ZMC-2 (вернее их было 4, но только он летал) Он был сделан из алюминиевого листа 0,3мм. Так у него, при удлинении всего около 3 (sik!) Cx = 0,068

(исправил ошибку)

Wyvern-2> ВСЕ жесткие дирижабли имели МЯГКУЮ оболочку из ТКАНИ.

А сейчас как с этим борются? Также, закачивая воздух под оболочку, или чудеса химии не подвластны этим проблемам?

Волшебное слово "баллонеты"

А вообще сейчас такого типа дирижаблей-то нету семьдесят лет как.
Тока мягкие. А на мягких методы борьбы всё те же самые, что и в 30-х годах - баллонеты. С насосным наддувом, или с носовым воздухозаборником для создания наддува.