Почему оболочку батискафов не делают как "матрёшку"?

[GraNiNi]

Вот то же (имплозия), было и с "Титаном".
https://www.youtube.com/watch?v=7sH2-rQ62tc

[Red_Herring]

need_to_learn в сообщении #1598972 писал(а):

Можно ли понимать это так, что серьёзных теоретических препятствий на первый взгляд не видно, и идея нуждается в экспериментальной проверке?

Да, вперёд и с песнями!!!
Самое простое теоретическое возражение: сопротивление изгибу нескольких несказанных оболочек гораздо меньше, чем одной оболочки такой же толщины. Простой пример: сопротивление балки изгибу пропорционально ширине балки но кубу её высоты. Т.е. чтобы заменить одну балку толщиной в 20 см, нужно восемь балок толщиной в 10 см. Делайте выводы.

[Geen]

need_to_learn в сообщении #1598972 писал(а):

Вы в этом уверены?

Вы физику в школе учили? третий закон Ньютона знаете?...

need_to_learn в сообщении #1598972 писал(а):

Подумайте над моей аналогией с ковровой дорожкой.

Мне не нужны аналогии. Для оценки идеи достаточно знаний школьной физики.

[need_to_learn]

Red_Herring в сообщении #1598980 писал(а):

Самое простое теоретическое возражение: сопротивление изгибу нескольких несказанных оболочек гораздо меньше, чем одной оболочки такой же толщины.

А зачем им быть жёсткими? Пускай будут гибкими.

К примеру, насколько мне известно, высотные здания в сейсмоопасных районах делают не супержёсткими, а наоборот, способными ездить туда-сюда (на гибком основании).

Geen в сообщении #1598981 писал(а):

Вы физику в школе учили? третий закон Ньютона знаете?...

Забавно, что Вы об этом спрашиваете — при том, что я сам же его упоминал в своём ответе Вам. Из этого можно сделать вывод, что мой пост Вы вообще толком не читали, и в мои аргументы не вдумывались.

Geen в сообщении #1598981 писал(а):

Мне не нужны аналогии.

Ну, не нужны, так не нужны. Но тогда продуктивного диалога не получится, потому что отказ следить за мыслью собеседника исключает возможность как-то эту мысль скорректировать.

[Geen]

need_to_learn в сообщении #1598982 писал(а):

Из этого можно сделать вывод

что Вы его не знаете, хоть и упоминали

-- 24.06.2023, 15:31 --

need_to_learn в сообщении #1598982 писал(а):

Пускай будут гибкими.

В самом деле, зачем нам внутреннее пространство? давайте без него, тогда оболочку можно совсем не делать.

[GraNiNi]

need_to_learn в сообщении #1598940 писал(а):

Давление за бортом составляет 1085 атм. Давление под первым (наружным) слоем оболочки на 5 атмосфер меньше, чем давление за бортом, т.е. 1080 атм.

А как будет выдерживать давление в 1080 атм тонкая оболочка первого слоя до погружения аппарата, ведь давление снаружи - атмосферное?

[Red_Herring]

need_to_learn в сообщении #1598982 писал(а):

Цитата:

Самое простое теоретическое возражение: сопротивление изгибу нескольких несказанных оболочек гораздо меньше, чем одной оболочки такой же толщины.

А зачем им быть жёсткими? Пускай будут гибкими.

К примеру, насколько мне известно, высотные здания в сейсмоопасных районах делают не супержёсткими, а наоборот, способными ездить туда-сюда (на гибком основании).

Пускай будут гибкими. Знаете, что будет тогда?--внутреннее давление будет скакать (если, конечно, эта фиговинка выдержит и не схлопнется) и в лучшем случае "Аппарат выдержал испытание, а пассажиры--ну что с них возьмёшь?".

[need_to_learn]

GraNiNi в сообщении #1598995 писал(а):

А как будет выдерживать давление в 1080 атм тонкая оболочка первого слоя до погружения аппарата, ведь давление снаружи - атмосферное?

Когда аппарат плавает на поверхности воды, то давление внутри всех оболочек, естественно, равно атмосферному.

Red_Herring в сообщении #1599002 писал(а):

Знаете, что будет тогда?--внутреннее давление будет скакать (если, конечно, эта фиговинка выдержит и не схлопнется) и в лучшем случае "Аппарат выдержал испытание, а пассажиры--ну что с них возьмёшь?".

Об этом я тоже уже говорил, и выход здесь простой — самая внутренняя оболочка должна быть раз в пять-десять прочнее остальных, чтобы об неё гасились незначительные колебания давления.


P.S. Вот, накидал по-быстрому в 3D-редакторе, как я вижу простейший аппарат для погружения на дно Марианской впадины. Согласитесь, выглядит как минимум инновационно — и гораздо более надёжно, чем существующие образцы. :) Думаю, при взгляде на него не остаётся сомнений, что погрузиться он точно сможет.



Ладно, да, выглядит он так, будто вот-вот схлопнется. Но в этом и состоит фишка! Такая форма, как мне кажется, должна позволить оптимальным образом распределить нагрузку, чтобы слои ПЭТ материала испытывали только нагрузки на растяжение.

[Geen]

need_to_learn в сообщении #1599007 писал(а):

Ладно, да, выглядит он так, будто вот-вот схлопнется. Но в этом и состоит фишка!

Фишка в том, что он схлопнется??

need_to_learn в сообщении #1599007 писал(а):

Думаю, при взгляде на него не остаётся сомнений, что погрузиться он точно сможет.

Безусловно (если балластом нагрузить), вот только всплыть не сможет (и даже сброс балласта не поможет).

need_to_learn в сообщении #1599007 писал(а):

Согласитесь, выглядит как минимум инновационно

Ага, предлагаю Вам лично продемонстрировать работоспособность, как и подобает инноватору.

[ozheredov]

need_to_learn в сообщении #1599007 писал(а):

Вот, накидал по-быстрому в 3D-редакторе

Лично мне нравится -- графоний в Вашу картинку явно завезли, фонари дальше от наблюдателя сильнее затуманены толщей воды, чем те которые ближе к нему. Откуда-то сзади пробивается свет прожектора подводной лодки, в которой сидит Geen и снимает погружение на видео, стараясь не пропустить момент схлопывания Вашего батискафа.

Отчего бы теперь не промоделировать ситуацию? Во всяких Автокадах можно же нагружать 3D-объекты типа стен домов, тех же балок, крыльев самолета и т.д.

[GraNiNi]

need_to_learn в сообщении #1599007 писал(а):

Когда аппарат плавает на поверхности воды, то давление внутри всех оболочек, естественно, равно атмосферному.

А когда погружается, каким образом в каждом слое создавать свое нужное давление? Откуда брать воздух?

[Geen]

ozheredov в сообщении #1599010 писал(а):

Во всяких Автокадах

Это не спортивно, нужно лично погрузиться - в любом случае для человечества будет плюс.

[need_to_learn]

GraNiNi в сообщении #1599014 писал(а):

need_to_learn в сообщении #1599007 писал(а):

Когда аппарат плавает на поверхности воды, то давление внутри всех оболочек, естественно, равно атмосферному.

А когда погружается, каким образом в каждом слое создавать свое нужное давление? Откуда брать воздух?

Между слоями оболочки не воздух, а вода. Градиент давлений, в принципе, вообще может возникать автоматически, "сам по себе". Потому что: а) внутри самой внутренней оболочки лишь воздух и обычное атмосферное давление, и б) каждая из оболочек позволяет сдавливать себя лишь до определённого предела, а дальше начинает сопротивляться.

В совокупности эти два факта приводят к тому, что по мере погружения толща воды всё сильнее старается сдавить самую внутреннюю оболочку аппарата — но для этого ей надо деформировать все внешние оболочки. Каждая из них этому немножко сопротивляется, и в итоге давление воды по направлению вглубь плавно теряет свою силу.

По сути, в штатном режиме не требуется никакое управление давлениями между слоями, поскольку они сами распределяют между собой нагрузку оптимальным образом.

Но это в идеале — а в реальности, конечно, автоматика должна следить за распределением давлений между слоями и подавать сигнал тревоги, если где-то наблюдается существенный перекос из-за повреждений или неравномерности натяжения слоёв оболочки. В этом случае можно попытаться отрегулировать межслойные давления путём впрыскивания дополнительной воды в соответствующие межслойные пространства (или, напротив, путём её забирания оттуда — в зависимости от ситуации).

Нужно стараться поддерживать более-менее одинаковое натяжение всех оболочек, чтобы все они вносили примерно одинаковый вклад в уменьшение давления до атмосферного.

Geen в сообщении #1599008 писал(а):

Ага, предлагаю Вам лично продемонстрировать работоспособность, как и подобает инноватору.

Geen в сообщении #1599017 писал(а):

нужно лично погрузиться - в любом случае для человечества будет плюс

Не вижу причин для подобных выпадов с Вашей стороны. Не припомню, чтобы я в Ваш адрес похожим образом язвил или как-то иначе провоцировал такое недружелюбное отношение. Если Вам думается, что я в чём-то заблуждаюсь — это само по себе ещё не является основанием для столь злобных комментариев.

Естественно, я не стал бы лично испытывать подобную конструкцию — потому что первый блин часто бывает комом, даже если в целом идея верна.

Вместо того, чтобы язвить, лучше бы ответили на мой вопрос, который почему-то проигнорировали. Задам его ещё раз. Вы утверждаете, что для поддержания оболочек каркас якобы должен иметь площадь поперечного сечения как у целой металлической оболочки соответствующей прочности. Однако это утверждение противоречит самой идее рёбер жёсткости.

Допустим, чтобы прогнуть металлический лист, нужно приложить некоторое усилие. Сложим его гармошкой. Теперь для сгибания листа поперёк складок потребуется значительно большее усилие. Прочность листа на изгиб в определённом направлении очень сильно увеличилась — как если бы он стал толще. Как Вы объясните этот факт — учитывая, что площадь поперечного сечения листа в действительности никак не изменилась?.. По-моему, этот простой пример опровергает Ваше странное утверждение.

-- 25.06.2023, 00:51 --

ozheredov в сообщении #1599010 писал(а):

Отчего бы теперь не промоделировать ситуацию? Во всяких Автокадах можно же нагружать 3D-объекты типа стен домов, тех же балок, крыльев самолета и т.д.

Мне неизвестен софт, который позволил бы корректно моделировать поведение многослойной оболочки и её каркаса под водой при разных давлениях. (Хотя бы на плоскости, не говоря уже о 3D.) Вполне допускаю, что такая программа есть — но я не умею с ней работать и даже не знаю о её существовании.

[GraNiNi]

need_to_learn в сообщении #1599033 писал(а):

Между слоями оболочки не воздух, а вода.

В таком случае управлять давлением воды в замкнутом объеме придется только за счет сжатия воды, а это технически очень непросто.

need_to_learn в сообщении #1599033 писал(а):

в реальности, конечно, автоматика должна следить за распределением давлений между слоями и подавать сигнал тревоги, если где-то наблюдается существенный перекос из-за повреждений или неравномерности натяжения слоёв оболочки. В этом случае можно попытаться отрегулировать межслойные давления путём впрыскивания дополнительной воды в соответствующие межслойные пространства (или, напротив, путём её забирания оттуда — в зависимости от ситуации).

В практическом смысле это технически нереально.
Если, например, 100 слоев (по 5 атм), то это - 100 датчиков, 100 насосов, 100 клапанов и прочей арматуры и контролирующей аппаратуры. Надежность всего этого будет низкой.

[need_to_learn]

GraNiNi в сообщении #1599036 писал(а):

В таком случае управлять давлением воды в замкнутом объеме придется только за счет сжатия воды, а это технически очень непросто.

Но это намного проще, чем если бы там был воздух. Ведь вода почти несжимаема, и потому любые изменения давления в ней будут распространяться со скоростью звука по всему межслойному пространству, каким бы тонким оно ни было.

GraNiNi в сообщении #1599036 писал(а):

В практическом смысле это технически нереально.
Если, например, 100 слоев (по 5 атм), то это - 100 датчиков, 100 насосов, 100 клапанов и прочей арматуры и контролирующей аппаратуры. Надежность всего этого будет низкой.

Ну, это вообще не аргумент. В современных процессорах миллиарды и десятки миллиардов транзисторов. Исходя чисто из здравого смысла, любой человек ещё 50 лет назад мог бы сказать, что технически нереально создать такой чип — а если всё-таки получится, то надёжность такой сложной системы будет очень низкой. :) Однако же как-то справились. Поэтому такого рода аргументы я не принимаю.

Одно дело — какие-то принципиально непреодолимые теоретические препятствия (но таких пока названо не было), и совсем другое — обычные технические сложности, которые неизбежно встают на пути практически любой новой идеи.