Перспективы воздухоплавания: дирижабли будущего - часть 2

Naturalist>> 1) закачивать газ обратно в баллоны низкого давления
Fakir> Тогда уж высокого
Насос будет медленно работать. Для маневров важна быстрота реакции.

Naturalist> Насос будет медленно работать. Для маневров важна быстрота реакции.

Для быстрой реакции - аэродинамические рули.

S.I.> Это и в проекте Д-1 (киевском) предполагалось..

Возьми книгу "Основы конструкции" там система струйных рулей подробно описанна. Брезентовые рукава, слабомощный мотор, давление в 50см.вод.ст и по пять сопел на каждой оконечности делали этот итальянский дирижопель таким маневренным, что он в ветренную погоду сам заходил в эллинг, который был на два метра его шире, и на полтора выше
Как раз не за УВТ будущее в тонком управлении - крутить движки это медленно. А струйная система реагирует практически мгновенно

Ник

S.I.> Глядя на разрез планетарных ветров - а зачем вообще двигатель?
чтоб лететь туда, куда нам надо, а не куда дует.

S.I.> При длине подвески 10-12км ( кевларовый трос такой длины диаметром 5мм весит 280кг и выдерживает 5 тонн), разница в скорости ветра на высоте шара и подвески будет не менее 10м/сек. При скорости потока 5м/сек уже неплохо работает крыло параплана с аэродинамическим качеством порядка 7.
А про раскачку забыл? Что стабилизировать будет? И чтоб тянуть такую махину сквозь воздух как раз нужно хоть пару тонн тяги.
А теперь представь, попадаем в САТ. Кайт делает рывок, кратковременная нагрузка в кучу тонн, и "бздыыыньк!!!!!"
))))

S.I.>> При длине подвески 10-12км ( кевларовый трос такой длины диаметром 5мм весит 280кг и выдерживает 5 тонн), разница в скорости ветра на высоте шара и подвески будет не менее 10м/сек. При скорости потока 5м/сек уже неплохо работает крыло параплана с аэродинамическим качеством порядка 7.
Bredonosec> А про раскачку забыл? Что стабилизировать будет? И чтоб тянуть такую махину сквозь воздух как раз нужно хоть пару тонн тяги.
Стабилизировать кайтом. Какую махину? 2 тонны общий вес. ФГУП «ДКБА»
Хотя привязной аэростат при хорошем ветре пару тонн потянет.. Но тут незачем. Сопротивление подвески с кайтом не сильно большое - скорость не самолетная.

Bredonosec> А теперь представь, попадаем в САТ. Кайт делает рывок, кратковременная нагрузка в кучу тонн, и "бздыыыньк!!!!!"
Bredonosec> ))))
Резиновые амортизаторы. По концам троса.

S.I.> Это и в проекте Д-1 (киевском) предполагалось..

Вот, дома нашел: дирижабль с реактивно-струйной системой управления назывался "Омниадир", объем 4100м³, построен 1932 году по проекту проф.Форланини.
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
Даже с такой примитивнейшей системой. Современная, управляемая электроникой даст еще лучший резщультат

Ник

Wyvern-2> Вот, дома нашел: дирижабль с реактивно-струйной системой управления назывался "Омниадир", объем 4100м³, построен 1932 году по проекту проф.Форланини.

Фотографии есть?

Wyvern-2>> Вот, дома нашел: дирижабль с реактивно-струйной системой управления назывался "Омниадир", объем 4100м³, построен 1932 году по проекту проф.Форланини.
Naturalist> Фотографии есть?

гугли книгу: "Оборудование дирижаблей" Лосик и Козлов, там есть схема. Эта же схема есть где то тут вырезанная - ее гауптман Куль постил
Но ничего интересного там нет - реактивная система, как она виделась в 30-х

Ник

Wyvern-2> Простейшая прикидка показывает, что изменение давления в баллонете вдвое - т.е. всего 1 атм на уровне моря, что выдерживают почти любые современные полимерные пленки, в т.ч. и сверх тонкие - изменяет подъемную силу дирижабля тоже ВДВОЕ. Чего полностью достаточно для любых вертикальных маневров и компенсации любых изменений подъемной силы
Напряжение в пленке при сферическом баллоне равно давлению внутри умноженному на радиус баллона и деленному на удвоенную толщину плёнки.

Wyvern-2>> Простейшая прикидка показывает, что изменение давления в баллонете вдвое - т.е. всего 1 атм на уровне моря, что выдерживают почти любые современные полимерные пленки, в т.ч. и сверх тонкие - изменяет подъемную силу дирижабля тоже ВДВОЕ.
Fakir> Хороший совет - сотри, пока никто не видел

Нормальный совет, если уменьшать объем баллонета (например сжимая его), оставляя в нем газ, а не накачивать баллонет дополнительным газом до +1 атмосферы.

Ответ, был на то, что я предлагал использовать что-нибудь типа кевлара предполагая, что обычные материалы будут растягиваться.

Количественная сторона в действительно немного расходится с утверждением

Fakir> Количественная сторона в действительно немного расходится с утверждением

Ну-ка, ну-ка - расскажи а как по твоему мнению НА САМОМ ДЕЛЕ?

Ник

Неужели трудно посчитать, НАСКОЛЬКО же изменится подъёмная сила при изменении давления вдвое?

Fakir> Неужели трудно посчитать, НАСКОЛЬКО же изменится подъёмная сила при изменении давления вдвое?

Предположим, что увеличение давления в баллоне дирижабля в 2 раза , например до одной атмосферы избыточного давления вызовет удлинение нитей силовой оболочки до 75% от предельной. и напряжение (сигма) достигнет 75% от разрушающего напряжения (сигма в). (коэффициент безопасности 1,33)
Тогда кевларовые нити линейно удлинятся на 2-4% (поправьте если кто точную цифру знает).
Объём баллона увеличится при правильной намотке/ выкладке нитей кевлара в кубе 1,02*1,02*1,02.
Линейно вырастет и сила выталкивания баллона в атмосфере.
Как же изменится вес дирижабля?
Если газ перепускается из баллонов высокого давления в основной баллон дирижабля, а баллоны высокого давления установлены внутри баллона дирижабля, то масса дирижабля не изменится и подьёмная сила вырастет пропорционально увеличению объёма, не более 10%
Правда динамику вертикального манёвра будут портить
1- снижение внешнего давления с подъёмом, что увеличит объём сверх расчётного , что в свою очередь приведёт к удлинению кевларовых нитей сверх рассчётного.
2- при изтермическом расширении газа он охлаждается на 50-70градусов Кельвина. Последующий его нагрев также приведёт к увеличению объёма сверх рассчётного.

Вывод:
1. Двухкратный рост подъёмной силы -нереализуем.
2. 10% -й рост подъёмнй силы можно сделать одноразово, либо 5-% рост -многократно.
3. Сделайте дирижабль с изобарическим баллоном на 5% большего объёма и с водяным балластом массой 5% от подъёмной силыбаллона. и летайте годами как цеппелины.

hcube> А вы предлагаете 2 атмосферы накачать!

Вы упустили из внимания то, что предлагается делать аналог рыбьего пузыря, для изменения плавучести Д. Другими словами, некий специальный баллонет, который механически сжимается (например затягивается ремнями), из-за чего в нем возникает избыточное давление.

hcube> Да проще можно. Стоит задача изменения объема. Когда меняется объем?

У нас жесткий дирижабль, для простоты - монокок.
Внутри тонкопленочный герметичный баллон(№1) с подъемным газом. Он занимает определенное неизменяемое пространство внутри жесткого внешнего корпуса. Внутри этого баллона яйцо, а в яйце игл второй баллон(№2), соединенный с воздушным компрессором.
Подъемный газ в баллоне находиться вначале под давлением=атмосферному.
Вопрос: какое должно быть давление в внутреннем баллоне №2, что бы он занял ровно 1/2 общего пространства, выделенного баллону №1 в жесткой оболочке?

Ник

hcube> Давление должно быть 2 атмосферы. ОДНАКО, РАЗНОСТЬ внешнего и внутреннего давления поднимется с -0.01 до 1.98 атмосферы, что потребует увеличения прочности оболочки баллона в 99 раз. С соответствующим утяжелением.

Не-а Эт я насчет "утяжеления" Ты не сделаешь столь тонкую пленку, что бы она былы расчитана на минимальное давление - все одно ради местной прочности и газонепроницаемости тебе в любом случае придеться использовать ПЭ или ПЭТ пленку толщиной 25-40 мкм (примерно такую для аэростатов сейчас используют) А она около 1 атм избыточной держит и так и так

Ник