Как строили дирижабли - фото

Серокой> Такая громада - и такая маленькая кабина.

Это кабина управления. Пилотская кабина самолёта размерами тоже не поражает.

Fakir> Любопытно, что в подписи утверждается: основная сложность при постройке больших скоростных дирижаблей - в разработке каркаса, а важнейшие нагрузки, определяющие его конструкцию, это нагрузки на обшивку. А вовсе не нагрузки от оборудования, распределённые от баллонетов и др.
.....
Fakir> С другой стороны - по массовому совершенству не факт что будет оптимально. Помнится, Гордон в какой-то из своих книжек довольно убедительно утверждает, что из общих соображений конструкция типа "силовой каркас + обтягивающая оболочка" будет при прочих равных легче, а монококовая же конструкция будет перетяжелённой.
Не видишь противоречия в собственных словах?
Кроме того - монокок гонококкумонококу lupus est Это уже не говоря о ПОЛУмонококах
К слову сказать, твердая оболочка из, например. стеклопластика -и не просто твердая, а такая, что на ней стоять можно и снеговую нагрузку в 500кг/м² держит! - сегодня весит не больше, чем тканевая времен "Графа Цеппелина"
Кроме того, сама по себе ОБОЛОЧКА, вовсе не должна состоять из сплошной поверхности - я же не даром приводил пример геодезических куполов Такая оболочка:
-прочнее шпангоут-стрингерной системы
-имеет большую живучесть - повреждение одного или нескольких элементов не влияет на прочность в целом.
-очень проста технологически, собирается из одинаковых элементов
И кроме того, допускает возможность полумонококовой схемы с "невидимыми" стрингерами и шпангоутами Т.е. например, сама геодезическая поверность собирается из алюминиевых труб, а часть, в виде шпангоутов и стрингеров - из гораздо более прочных титановых. А сверху все это покрывается стеклопластиковыми листами, с целью создания жесткой аэродинамической поверхности.

Barbarossa> В книжке "Дирижабли на Войне" есть вроде.

В инете она чисто в текстовой версии, без иллюстраций.

Wyvern-2> Не видишь противоречия в собственных словах?

Абсолютно нет. "Плотность" нагрузок-то всё равно невелика.
И ткань их, очевидно, вполне успешно держит и передаёт на каркас.

Wyvern-2> К слову сказать, твердая оболочка из, например. стеклопластика -и не просто твердая, а такая, что на ней стоять можно и снеговую нагрузку в 500кг/м² держит! - сегодня весит не больше, чем тканевая времен "Графа Цеппелина"

1. Я вовсе не собираюсь спорить, что сейчас нельзя сделать конструкцию легче, чем была у "Графа" - при тех же габаритах и прочности. Было бы странно, если б было нельзя, 80 лет как-никак прошло. Материалы там, САПР ( ), то-сё...
Но речь несско о другом - как лучше делать при всей силе и славе современных материалов и технологий, какая конструкция даст нам минимум массы, а не просто улучшение по ср. с 30-ми годами.

2. А еще большой вопрос - нужна ли твёрдая внешняя оболчка. А может, куда лучше обтянуть не стеклопластиком, а лёгкой и тонкой непропитанной тканью (которая именно что должна быть легче, чем 80 лет тому), глядишь, процентов 20-30 массы и выгадаешь?

Wyvern-2> Кроме того, сама по себе ОБОЛОЧКА, вовсе не должна состоять из сплошной поверхности - я же не даром приводил пример геодезических куполов

А это уже и есть не монокок, а нечто совершенно третье, и еще не пойми, к чему она ближе - к каркасно-расчалачной, или к монококам.

Это не говоря о том, что априори - без счёта - совершенно неочевидно, что она будет при данных ТУ (именно для дирижаблей характерных - т.е. с характерными распределениями как статических нагрузок, так и "скоростных") наиболее легкой. Может, да, может, нет.

Wyvern-2> -имеет большую живучесть - повреждение одного или нескольких элементов не влияет на прочность в целом.

...что, скорее всего, означает перетяжелённость.

Wyvern-2> -очень проста технологически, собирается из одинаковых элементов

Ну вот это может и преимущество. В экономическом плане. Может быть.
Скорее всего - при нек-м проигрыше по массе.

Wyvern-2> А сверху все это покрывается стеклопластиковыми листами, с целью создания жесткой аэродинамической поверхности.

А нафига она жёсткая-то непременно?

Вот собссно, нашёл, что Гордон пишет:

---

Зависимость относительного веса (и стоимости) детали,
которая должна передать заданную нагрузку, от ее длины.


Приведенный анализ подтверждает рациональность таких конструкций, как палатки и парусные суда. В них сжимающие нагрузки действуют концентрированно на небольшое количество по возможности коротких мачт или шестов. В то же время растягивающие нагрузки, как мы уже говорили, лучше распределить среди большого количества канатов и тросов. Поэтому шатер, имеющий единственный шест и множество растяжек, является самым легким "зданием", которое только можно построить при заданном объеме. Любая палатка будет легче и дешевле капитального здания из дерева или камня. Точно так же катер или шлюп с единственной мачтой имеет более легкую и эффективную оснастку, чем шхуна, кеч или любой более сложный корабль с большим количеством мачт. Именно поэтому были тяжелы и неэффективны А-образные или треугольные мачты древних египтян и конструкторов викторианских броненосцев.

...

Очень часто инженер стоит перед проблемой выбора между решетчатой каркасной конструкцией, сделанной, как в детском конструкторе, из отдельных стержней и брусьев (ее называют пространственной фермой), и оболочечной конструкцией, в которой нагрузки воспринимаются более или менее непрерывными панелями (такой тип конструкции называют монококом). Иногда различие между двумя этими формами конструкций смазывается, это происходит в тех случаях, когда каркасная система покрывается какой-нибудь обшивкой, которая на самом деле воспринимает лишь незначительную долю нагрузки. Примером того могут служить обычные обшитые деревом домики, современные каркасные ангары и склады, покрытые гофрированным железом, и, наконец, животные, покрытые чешуей или панцирем.

...

В одних случаях различие в весе и стоимости двух возможных типов конструкций незначительно, и поэтому безразлично, какую из них использовать. В других - разница очень велика. Как мы уже видели, палатка или шатер всегда значительно легче и дешевле, чем любое здание такого же объема, сделанное из бетона или кирпича. Кузов автобуса "Вейман" (модель 1930 г.) имел деревянный каркас, обтянутый тканью, и был гораздо легче любого из штампованных металлических кузовов оболочечной конструкции, вошедших в употребление позже.

Существует, однако, мнение, будто оболочечные конструкции типа монокока более современны и прогрессивны, чем якобы примитивные и устаревшие пространственные каркасные конструкции. Такого мнения придерживаются даже опытные инженеры, но в действительности для этого нет объективных оснований. В тех случаях, когда нагрузка носит в основном сжимающий характер, пространственные каркасные системы всегда легче и обычно дешевле монокока. Однако весовые издержки при использовании конструкций типа монокока не так уж велики, если большие нагрузки воспринимаются конструкцией относительно малых размеров. Это оправдывает в ряде случаев их применение. Но для больших слабо нагруженных конструкций, таких, как дирижабль с жестким корпусом, каркасная конструкция практически является единственно возможной. Реальный воздухоплавательный аппарат будет не огромным монококовым дирижаблем, сделанным из блестящих листов алюминия, которыми бредят инженеры, а наполненным газом баллоном.

Переход от палочек, проволочек и ткани в конструкциях первых самолетов к современным монококам был продиктован не внезапной сменой моды. Это был необходимый и совершенно логичный шаг, связанный с резко возросшими скоростями и нагрузками. Как мы уже говорили, в условиях сжимающих и изгибающих нагрузок монокок всегда окажется тяжелее каркасной конструкции, хотя при увеличении нагрузок этот избыточный вес и уменьшается. С другой стороны, в условиях нагрузок, приводящих к сдвигу и создающих крутящий момент, монокок оказывается предпочтительнее каркасной конструкции (Для данной площади поперечного сечения элемента).

С ростом скоростей самолетов росли и требования к прочности и жесткости на кручение. Наконец наступил момент (это было в 30-е годы), когда из-за требований к весу конструкций пришлось окончательно перейти от каркасной системы к монококу, в первую очередь при конструировании монопланов.

---

Серокой>> Такая громада - и такая маленькая кабина.
ED> Это кабина управления. Пилотская кабина самолёта размерами тоже не поражает.

Ну да, наружу там торчит только рубка управления, пассажирские помещения "утоплены" в корпус, и видны фактически только по смотровым окнам - к-е на боку дирижабля тоже несколько теряются

Вот здесь можно оценить сравнительные габариты - рубка это штриховой овал справа, а большой прямоугольник - верхняя (пассажирская) палуба - ресторан, бар, купе, и прочая:
Широкая картинка&nbsp[показать]


Плюс под ней есть еще служебно-командная - офицерская столовая, камбуз, курительная, и прочие потроха:

Вот по этих схемам лучше можно представить себе габариты пассажирских помещений:




Широкая картинка&nbsp[показать]

Fakir> А нафига она жёсткая-то непременно?

Вот в том то и дело: аэродинамический коэффициент жесткой поверхности сильно меньше, чем мягкой. У того алюминиевого дирижабля ZMC-2 "MetalClad" Сх был лучше, чем у Шенандоа! Это при том, длинна/диаметр у Шенандоа 1:7, а у ZMC-2 "MetalClad" = 1:3!

Fakir> Фрагменты каркаса цепелина из какого-то музея:

Посмотрел я на это дело...да и уменьшил диаметр стеклопластиковой трубки (с 1/100) до 1/125 длинны, а толщину стенки до 1/10 (с 1/7) И все равно стеклопластиковая труба длинной 11метров, диаметром 92мм с толщиной стенки 9,2мм (sik! толще борта океанской яхты!) кажеться прочнее сих изделий...

(дедвейт при этом вырос ВДВОЕ )

ED> Это кабина управления. Пилотская кабина самолёта размерами тоже не поражает.

Да, в сентябрьской мурзилке "популярная механика" как раз про дирижабли, и там я с удивлением узнал, что пассажирские палубы были внутри.

Очень обширная ссылка с интересными фото (некоторые тут уже были):

Не прицепилось из-за какого-то лишнего килобайта, повтор:

Cидит мужик за станком, и делает эти пластинки штук по десять в минуту:

Fakir> ....основа конструкции цеппелинов 1920-30хх годов - это разнообразные дюралюминиевые пространственные фермы, приблизительно такого рода:

Fakir> А вот как их делали.
Fakir> Сначале из листового дюралюминия выштамповывались дырчатые пластины:

Да, пултрузионный станок делает примерно такие же (т.е. той же прочности, но по легче) со скоростью 18метров/мин

Набирается их целая куча

Fakir> Набирается их целая куча

К ИСТОЧНИКУ то дай припасть устами, ась?
Зело как ПОГОННЫЙ вес интересует и прочность

Потом в специальном стапеле этими дырчатыми пластинками скрепляют продольные элементы (как конкретно делают их - осталось за кадром), и получают базовый элемент для шпангоутов и/или стрингеров.

Собранный элемент фермы извлекают из стапеля.

...взвешивают и складывают в штабеля.
Потом из них уже собираются те конструкции, фото которых (и процесса сборки) тут уже приводились.