Вакуумный дирижабль
Вы хотите, чтобы мы доказали Вам, что "дважды два не может быть равно пяти" в цифрах!
Но мы, с нашей зашоренностью и догматическим отношением к науке... не в состоянии этого сделать.
А может, лучше наоборот?
Вы пытаетесь доказать нам, что "дважды два пять", а мы на основе ВАШИХ ЦИФР - попытаемся Вас переубедить?
😉
Самотобус.
Люблю авиацию.
- Откуда
- Германия
По-моему в четвёртый раз указываю на это место. Что значит держит? Сколько газа он пропускает конкретно? Скорее всего таких данных даже и нет. Тогда проверте! Чудес не бывает. Даже не откачивайте, а просто надуйте на пол атмоферы и меряйте потерю давления . Так сможете узнать массу газа, которую должен будет откачивать насос. Посмотрите, какие насосы это смогут осилить и сколько они весят. Да и сколько им энергии на это надо. Только так сможете доказать реализуемость идеи...о сравнительных преимуществах сможем только затем говорить.
Я ответил на подсунутые вопросы, касающиеся темы. Мои условия диалога не выполняются демонстративно. Стоит ли разговаривать дальше. Тем более с человеком с "около инженерным образованием". Я знаю., что вакуумный аэростат может существовать, а это значит, что подъёмные и несущие газы - научно неправильный термин. А широкое использование ненаучных терминов говорит о теоретическом перекосе. Мелочь, конечно, но для меня это почему-то важно. Создание аэростата на вакууме не нужно и не рационально, но его существование важно для теории. Истинные "инженеры" этого не понимают!
Самотобус.
Люблю авиацию.
- Откуда
- Германия
Кавычки-то зачем?.. но хоть увежаемый пока что остался...а то, что я Вас видимо тоже "достал" - ну не обессудьте уж пожалуйста. Не докопаться мне без этого до того, к чему Вы ведёте, а по предидущим собщениям и не понятно было.
Ну раз уж это Вам только для филологии поменять или отменить термин "несущего газа" надо, разговор пойдёт другой. Знаете, многие понятия стали давно именами собственными и от функции, и от современного толкования далёкими. В одном только русском сколько тюркизмов, германизмов, китаизмов...а в немецком и английском...ой - там и галлы, и индийцы, и мы, и чего только ещё нет. Но ничего - живём же и понимаем друг- друга.
Длинна речь, да суть кратка - недопонял я братка. Не убивался бы я так ради коррегирования понятий. Только если к власти (ну или какому либо авторитету) рваться, есть шанс на выгоду от такого занятия. А просто так - толку мало, по-моему.
Извините, кавычки для отделения псевдонима от общего текста. К власти не рвусь - поздно и я не Мугабе. В воздухоплавании случайно. За вакуумный дирижабль зацепился, "гугляя" в И-нете. Как инженера (всё ещё) заинтересовало. Захотелолсь влезть глубже. В результате увидел общий провал в воздухоплавании, особенно в России. По сравнению с довоенными годами или Цеппелинами. Такое впечатление, что инженер Забелин снова спички продаёт. Термины - правильное понятие и в мыслях и в практике. Например, "Слава Богу" в технике вообще не применяется. И "дырка" вместо отверстия. А тут какие-то "Карлсоны". Если газ "несущий", то чем больше его напихаешь в оболочку, тем выше он "понесёт"? Нет, оказывается, все "несущие" газы только ОБРЕМЕНЯЮТ оболочку, а несёт-то окружающий её воздух (вместе с Архимедом!). И тут проявляется резкая разница между водородом, например, и вакуумом. По "понятиям" вакуум вообще не может быть "несущим" газом. А хотите, я Вам расскажу о расчёте каркаса для вакуумного аэростата? Признаюсь, мне невольно помог в этом Щербаков (автор книжки "Теория полёта дирижаблей"), спасибо ему за это - сам бы я долго не догадался. Просто нужно воспользоваться известной формулой для определения напряжений в сферической оболочке. В примечаниях к ней указано, что она годится и для случаев, когда нагрузка равомерно распределена снаружи. Чисто наш случай. Считая известными радиус оболочки (я взял 10 м+1000 см), допустимое напряжение при сжатии (углепластик - 4200 кг/см кв.) и максимальный перепад давления на как-то препятствующей этому оболочке, получаем необходимую толщину СПЛОШНОЙ оболочки , это 0,119 см. Почему-то совсем не огромная величина, как предрекал гражданин с неизвестно откуда вынутым пальцем. Интересно, что для случая сферы под внешним давлением тот же "Справочник" даёт другую формулу, применяя которую получаем, что толщина сплошной оболочки (учитывая экспериментальные данные) должна быть 1,67 см. Кстати, это цифра для толщины стенки "сожмяканной" цистерны под абсолютным вакуумом. Что скажет гражданин, демонстрирующий укушенный палец? Очевидно, что с такой толстой оболочкой мы никуда не летим. Останавливаемся на толщине 0,119 см, не забывая, что это обеспечивает только ПРОЧНОСТЬ идеально круглой оболочки (об чём-то таком же догадывался и автор первого проекта вакуумного дирижабля -
продолжим: Зная (не проверял, но поверил Шиховцеву Е. Б. из Костромы, с которым связаться не удалось), что в условиях Земли и её атмосферы вакуумируемая сплошная оболочка не взлети, я решил проверить "летучесть" аэростата (вернее, его оболочки) на воздушном вакууме, оболочка которого уложена по решётчатому жёсткому каркасу так, что "держит" перепад давления в 1 кг/см кв (снаружи атмосфера, а внутри 0 кг/см кв.), а каркас обеспечивает прочность и жёсткость (устойчивость формы) всей конструкции. Предварительные прикидки показали, что имея современные "герметичные" многослойные аэростатные оболочки и углепластик можно иметь ячейки решётки от 20х20 до 25х25(см). Уже при ячейках 30х30(см) нагрузки на каркас сильно возрастают. Я решил делать решётку 25х25(см). Мысленно разрежем сферу с радиусом 1000 см на 2 "магдебургских" полушария по экватору. Они сжимаются внешним давлением гигантской силой в 3 141 600 кг. Именно она пугает с самого начала (и первым не выдержал обладатель "указующего перста" и завопил на весь форум на прекрасном инженерном жаргоне. Он и сейчас стоит за углом и злорадно вещает: а он не откачает..., а он не сможет..., а он вообще дурак...), Но мы приняли размер решётки, который требует по экватору расположить 251,3 ячейку. Для упрощения дальнейших расчётов примем 252, не изменяя (в расчётах) величины радиуса сферы. Экватор сферы будут пересекать меридианы, каждый из которых должен воспринимать свою долю Это 1/252 от той гигантской суммы:12 466,7 кг. Площадь поперечного сечения стержня, воображающего себя меридианом: 2,97 см кв. Совсем не ужасно. Каркас из 126 меридианов, соединяемых 126-ю параллелями из трубок с поперечным сечением 2,97 см кв. прочен, но не устойчив. Тот же "Справочник" предлагает формулу для оценки устойчивости круглого кольца под внешней нагрузкой, равномерно распределённой по периметру. Оценим эту внешнюю нагрузку. ячейка 25х25 (см) нагружена силой 625 кг от атмосферного давления, которая распределяется на все 4 образующих её стержня оболочкой равномерно по длине (625/4/25=6,25 кг/см). От соседней ячейки на него действует тоже 6,25 кг/см. В итоге стержни, образующие 1 меридиан имеют эту нагрузку. Для устойчивости кольцо с радиусом 1000 см из материала с модулем упругости 1,43 х 10(в 6-й степени) должно иметь момент инерции поперечного сечения 2 185 см(в 4-й степени). Для отдельного стержня из трубки с толщиной стенки 1,5 мм это указывает на необходимость иметь такую трубку с диаметром не менее 20 см, что сильно не конструктивно. Снова тайм-аут, но, если это интересно - я продолжу.
Видимо, требуется разбивка найденной площади сечения в 2,97 см кв. на 2 - 3 части и разместить их так, чтобы они образовывали единое целое Пусть это будут 2 части: 1,556 см кв. по внешнему радиусу и 1,414 см кв. по меньшему радиусу, который нужно определить из условия, сто общий момент инерции этого сборного сечения равен 2 185 см (в 4-й степени). Подберём трубки по этим площадям.Это трубка 50х1 (мм) (площадь сечения 1,54 см кв.; момент сопротивления 1,886 см куб.; момент инерции 4,62 см ( в 4-й степени); вес 1 м 0,223 кг) и трубка 47х1 (мм)
Макsим
Я хочу построить вертолет
- Откуда
- Краснодарский край
Вот, самое время продвинуть вакуумный дирижбобель, надо ловить момент. Стопудово там будут люди, которые отожмут денег на исследования в этой сфере и успешно их попилят. Бог даст - поделятся
https://news.mail.ru/economics/31749368/?frommail=1
https://news.mail.ru/economics/31749368/?frommail=1
(площадь сечения 1,445 см кв.; момент сопротивления 1,662 см куб.; момент инерции 3,927 см (в 4-й степени); вес 1 м 0,21 кг). Поскольку сортамента на трубки из углепластика нет, здесь приведены размеры, подходящие по расчёту. Общий момент инерции сборного сечения может быть определён при известных характеристиках сечений и расстояния между ними. Это расстояние должно составить
61 см. Значит радиус сферы верхнего (1-го) яруса 1000 см, 2-го 939 см. Для оценки усилий, действующих на соединительный стержень - спицу меридианного кольца, используем формулу из того же "Справочника", но несколько модифицированную, После нескольких математических манипуляций получим, что соединительный стержень сжимается силой 289 кг, что требует, чтобы момент инерции сечения его был не меньше 0,08 см (в 4-й степени). Подходит трубка 14х1 (мм) (площадь сечения 0,408 см кв.; момент сопротивления 0,133 см куб.; момент инерции 0,086 см (в 4-й степени); вес 1 м 0,059 кг). Это достаточно подробный пересказ демонстрационного способа расчёта прочности сфероподобного каркаса с учётом его устойчивости, до которого я додумался, напрасно надеясь на доброжелательную помощь форумчан. Теперь определимся с общим весом всей этой конструкции "с которой нам предстоит (хочется) взлететь. Будем упрощённо считать, что вся поверхность сферы (1256,6 м кв.) равномерно усеяна ячейками 25х25(см) площадью 0,0625 м кв. каждая). На каждую ячейку приходится: 4 "половинки" трубки 50х1(мм) длиной 0,25 м; 4 "половинки" трубки 47х1(мм) длиной 0,25 м и 4 "четвертинки" трубки 14х1(мм). По весу это составит
3,95 кг/м кв. поверхности оболочки (1256,6 м кв.). Сюда же нужно добавить 0,25 кг/м кв. герметизирующей плёнки, что даёт в итоге 4,2 кг/м кв. Вес всей сферы (плёнка+каркас) 5277,7 кг. Сила Архимеда на уровне моря 5131,3 кг. Нехватает каких-то 146,4 кг. Что и требовалось показать: сфера как форма оболочки не оптимальна для аэростата на вакууме, потому что (это не видно явно при демонстрационном примере расчёта) сфера (в виде глобуса) не может равномерную укладку каркаса по поверхности реальных стержней - они стыкуются не доходя до полюса в районе "полярной шапки". И не доходя до "шапки" меридианы (благодаря Лобачевскому!) образуют ячейки решётки значительно плотнее, чем у экватора. Это не угрожает прочности и устойчивости конструкции, чем в первую очередь пугали противники. Но сильно снижает "летучесть". Надеюсь, я не нарушил Вашу "догму", что 2 х2 = 4, но попробовал добавить, что и 3 х 3 = 9. Из показанного можно сделать следующие (положительные) выводы: при наличии материала с плотностью 1200 кг/м куб.(и с прочностными характеристиками углепластика) "летучесть" аэростата на вакууме можно обеспечить (хотя бы на уровне курицы!). Такие материалы уже на подходе (но пока не по стоимости). В случае использования "гелиевого" вакуума (хотя бы с остаточным давлением 0,5 кг/см кв.) хорошая "летучесть" очень вероятна. Отроицательные выводы "доброжелательные" форумчане могут сделать сами. Для меня основной вывод: аппарат даже на "воздушном" вакууме - возможен!
Anatoliy.
Верной дорогой идете товарищи!!!
- Откуда
- Севастополь
Выделим последнее [highlight]"а он вообще дурак..."[/highlight].
Почему?
[highlight]Да потому[/highlight]
Д
Что то за формула я не знаю, но то, что она находится в справочнике порождает к ней уважение.
Я точно уверен, что в той формуле учтена устойчивость оболочки шара к внешнему давлению, дабы его не покорёжило.
Для особо тупых напомню, что если сжимать некий материал в виде столбика с высотой менее его диаметра и сгибать пруток с длиной раз в 100 больше его диаметра это не одно и то же.
И если тот пруток может выдержать некую силу при растяжении, то при сжатии много меньшей силой он будет просто изгибаться как та сожмяканная цистерна.
И еще замечание.
Что бы шарик был равнопрочным с любой стороны его надо напичкать симметричным каркасом который далеко не будет похож на школьный глобус с меридианами и широтами, а будет отдаленно похож на футбольный мячик у которого отдельные фрагменты покрашены в разные цвета для лучшего осознания его симметричности.
Но для сжатия такого сетчатого каркаса нужны фрагменты треугольной формы как более устойчивые.
И еще тут одна беда напрашивается.
Как только мы отойдем от сплошной сферической силовой оболочки и примем сетчатую, то придется увеличить общую массу каркаса.
Вернёмся к нашим "баранам".
При диаметре шара равном 20 метров, его площадь поверхности будет равна 1256,6 квадратных метров.
С некоторым допущением и приняв рекомендованную справочником толщину оболочки 1,67 см, объем той сплошной оболочки составит 20,99 кубометра.
При удельном весе материала оболочки примерно 2 тонны на кубометр (2 грамма на кубический сантиметр) вес такой оболочки будет равен почти 42 тонны.
А вот объем вытесненного воздуха таким шаром будет равен 4188,79 кубометров, и вес его составит при 20 градусах Цельсия 5,046 тонны.
Разницу чувствуете?
У Вас вопросы еще будут?
Сдается мне, что такой простецкий расчетик произвели уже много тысяч раз с момента возникновения той идеи в давние средневековые времена.
Похоже история Вас ничему не учит.
Anatoliy.
Верной дорогой идете товарищи!!!
- Откуда
- Севастополь
Вы бы хоть попробовали посчитать эту вероятность.
Или слабо?
Удельный вес воздуха 1,2047, а удельный вес гелия при тех же нормальных условиях равен 0,17846, что составляет 14,8 % от веса вытесненного воздуха.
Если понизить давление гелия в два раза, то можно получить выигрыш в разнице удельных весов гелия и воздуха только 7,4 %.
Но вес того прочного каркаса будет по прежнему превышать примерно в 4 раза вес выталкивающей силы.
А этот "И. П." вообще не читает то, с чем пытается спорить! Все цифры на виду. Показано, что сфера не взлетает (к его радости), но может. С чем ОНО спорит? С какой цифрой? Все из "Справочника" 1962 года издания, а он его не знает! И это инженер! Да я забыл больше, чем он знает! Интересно: у воздуха и гелия удельный вес или плотность? В каких единицах?
В продолжение расчёта: получилось, что даже решётчатый каркас на "воздушном" вакууме без оптимизации по весу не взлетает. Но наглядно видно, что меридианное кольцо с внешним радиусом 10 м может быть использовано для сборки цилиндрической оболочки с половинками той же сферы для герметизации торцев. При общей длине аппарата 100 м (диаметр 20 м, т. е. 1/5) он может обеспечить подъёмную силу (для подъёма посторонних грузов) 14 173,6 кг.