2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6 ... 8  След.
 
 Re: Самолет без крыльев - есть ли перспективы?
Сообщение05.05.2014, 21:46 
Аватара пользователя


29/03/12
2427
Нигредо
Евгений Машеров в сообщении #859555 писал(а):
расход топлива у дирижабля на тонно-километр в 3-5 раз выше, чем у самолёта - бесплатные вещи зачастую самые дорогостоящие.

Да, это весомый аргумент против.

 Профиль  
                  
 
 Re: Самолет без крыльев - есть ли перспективы?
Сообщение05.05.2014, 22:10 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
:facepalm: Всё скатилось к спору об определениях...

Евгений Машеров в сообщении #859555 писал(а):
Вообще, расход топлива у дирижабля на тонно-километр в 3-5 раз выше, чем у самолёта

Это из-за большой парусности? А их не пробовали по воздушным течениям гонять?

 Профиль  
                  
 
 Re: Самолет без крыльев - есть ли перспективы?
Сообщение06.05.2014, 08:36 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9970
Москва
Ну, есть "правило большого пальца" - "кубометр - килограмм". По которому можно прикинуть объём баллона для данной массы аппарата (общей массы, не грузоподъёмности, скажем, упомянутый "Цеппелин" имел максимальную массу 215 тонн, а нёс до 72 пассажиров и тонну багажа, то есть 6-7 тонн полезной нагрузки, правда, там ещё был многочисленный экипаж, обслуга, питание для пассажиров, в общем, порядка 23 с небольшим тонн всего, а L-59, совершивший в 1917 рекордный перелёт в Африку, куда должен был доставить Леттов-Форбеку 14 тонн боеприпасов, лекарств и прочего, хотя вернулся с полпути, получив фальшивую радиограмму, имел общую массу до 60 тонн, но его предельно облегчили).
А поскольку слишком вытянутая форма невозможна по соображениям прежде всего прочности, далее управляемости, то сечение растёт примерно в степени $\frac 2 3$
Сила сопротивления пропорциональна площади поперечного сечения и квадрату скорости (а мощность двигателей - кубу). Поэтому дирижабль наиболее выгоден на нулевой или близкой к нулевой скорости. Идеальная ниша для него - рекламные полёты, где груз - только краска, которой написаны рекламные тексты на баллоне, а двигаться вовсе не надо, только компенсировать ветровой снос или же медленно ползти над окучиваемыми рекламой. Вторая по рентабельности ниша - экстремальный туризм (тот же Zeppelin NT, который, кстати, вовсе не "цеппелин", в смысле не жёсткой, а полужёсткой системы, летает над Боденским озером и окрестностями по цене от 200 евро за 30 минут до 765 евро за 120 минут полёта), где и малая сравнительно с самолётом скорость, и тихость полёта, и самоё чувство небольшой, но опасности работают на привлекательность такого развлечения. Предлагалось использовать в качестве ретрансляторов или наблюдательных постов, но там dirigeable, то есть "управляемость" излишня, и где целесообразно - используют привязные аэростаты (на израильской границе или между США и Мексикой). Во время ВМВ американцы использовали для противолодочной обороны, благодаря способности, вися на месте, опустить в воду гидрофоны и магнитометры; вытеснено вертолётами, которые можно базировать на кораблях, после войны - в баллонах размещали антенны радиолокаторов, вынося их таким образом в океан в качестве Дальнего Радио-Локационного Обнаружения (ДРЛО), но к концу 50-х антенны стали компактнее и их размещали на самолётах, дирижабельная программа свёртывалась, и после катастрофы в 1960 году было принято решение отказаться от них, и в 1962 году последний военный дирижабль США совершил последний полёт (часть была распродана в частные руки для рекламного применения; попытки использовать в лесном хозяйстве или в качестве "летающего крана" завершились неудачей, в некоторых случаях и катастрофой).
Что до полёта по воздушным течениям - близ земли они неустойчивы и переменчивы, а на таких высотах, где выявлены стабильные воздушные потоки, дирижабли не летают (рекорд высоты 2003 года - 8200 метров на особо подготовленном рекордном аппарате, этим был побит рекорд 1917 года - 7800 метров на боевой машине, но с аварийным сбросом бомбового груза и балласта для ухода от английских истребителей; вообще же, ввиду падения плотности воздуха с высотой, дирижабли летали на высоте немногих километров, способные подняться на 6 км числились "высотными"). Хотя полёты в струйных течениях использовались для рекордов дальности.

 Профиль  
                  
 
 Re: Самолет без крыльев - есть ли перспективы?
Сообщение06.05.2014, 08:46 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Евгений Машеров в сообщении #859704 писал(а):
Что до полёта по воздушным течениям - близ земли они неустойчивы и переменчивы, а на таких высотах, где выявлены стабильные воздушные потоки, дирижабли не летают

Спасибо, а что это за высоты с потоками?

 Профиль  
                  
 
 Re: Самолет без крыльев - есть ли перспективы?
Сообщение06.05.2014, 09:00 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9970
Москва
Полярные потоки - 7-12 километров высоты, субтропические - 10-16 км.
Изображение
На меньших высотах, 3-5 км, где дирижабли могут летать в принципе, течения бывают, но не имеют постоянного характера.

 Профиль  
                  
 
 Re: Самолет без крыльев - есть ли перспективы?
Сообщение06.05.2014, 09:33 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Евгений Машеров в сообщении #859712 писал(а):
На меньших высотах, 3-5 км, где дирижабли могут летать в принципе, течения бывают, но не имеют постоянного характера.

Ну а насколько не имеют? Можно ли их прогнозировать, скажем, на неделю вперёд? (И скажем, 8 месяцев в году.) Этого уже хватило бы для трансконтинентальных перевозок. Севморпуть вон тоже не всегда доступностью радует.

 Профиль  
                  
 
 Re: Самолет без крыльев - есть ли перспективы?
Сообщение06.05.2014, 10:19 
Аватара пользователя


29/03/12
2427
Нигредо
Посмотрел характеристики погибшего "Гинденбурга", он поднимал до 100 тонн полезной нагрузки, а рекорд в транспортной авиации 253,8 тонн.

 Профиль  
                  
 
 Re: Самолет без крыльев - есть ли перспективы?
Сообщение06.05.2014, 10:46 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9970
Москва
Вот тут не скажу, это вопрос к метеорологам, на уровне "общих знаний" о предсказуемости не скажу.
Но даже с использованием таких течений стоить будет существенно дороже самолётных перевозок. То есть даже если расход топлива сократить в эти самые 3-5 раз, до минимума, необходимого для маневрирования для входа в струю и поддержания нахождения в струе, то он всего лишь снизится до самолётного. Но стоимость дирижабля сама по себе резко выше, чем самолёта (где-то я находил, что "на балансе Москвы находятся четыре дирижабля и три аэростата, стоимость которых на момент передачи на баланс города в 2008 составила 120 миллионов рублей", то есть дирижабль порядка миллиона долларов, и это двухместный аппарат со скоростью 60-70 км/час, впрочем, американцы предлагают дешевле, четырёхместный дирижабль за 1.25 миллиона, в то же время самолёт Як-18Т стоит в долларах 80 000 новый, Cessna 172 от 100 000, они четырёхместные).
Дорого стоит и инфраструктура. Для дирижабля нужен эллинг, куда крупнее самолётного ангара, иначе есть риск аварии при непогоде. Садиться дирижабль на неподготовленную площадку не сможет, нужна мачта (для небольших обходились причальной командой, 200-500 хорошо выдрессированных солдат)
Ну и опасность. Если в 20-е годы риск в расчёте на один полёт для дирижаблей превышал самолётный на два порядка, теперь соотношение вряд ли сильно улучшилось. Дирижабль не уйдёт от грозы, не перелетит, и даже аварийно сесть не сможет (ну, разве что очень аварийно...).

 Профиль  
                  
 
 Re: Самолет без крыльев - есть ли перспективы?
Сообщение06.05.2014, 10:55 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


31/01/14
11348
Hogtown
А может ли дирижабль конкурировать с вертолетом, например при лесозаготовках:
http://en.wikipedia.org/wiki/Heli-logging
Скорее всего нет.

Шла речь о применении д. для патрулирования, но с развитием дронов и этот вопрос, кажется, отпал. Единственно где они могут применятся—так это в рекламе

 Профиль  
                  
 
 Re: Самолет без крыльев - есть ли перспективы?
Сообщение06.05.2014, 10:59 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9970
Москва
Xugin в сообщении #859727 писал(а):
Посмотрел характеристики погибшего "Гинденбурга", он поднимал до 100 тонн полезной нагрузки, а рекорд в транспортной авиации 253,8 тонн.


Это изящное мошенничество. Игра на смысле слова "полезный". Предлагается воспринять его, как "коммерческий", то есть что он мог реально перевезти 100 тонн груза. На самом деле "полезный" тут антоним "мёртвый груз" (то есть масса конструкции дирижабля). В него, помимо собственно полезного груза, включены топливо, водяной балласт, прочие расходные материалы. Реально он вёз 72 пассажира (около 5 тонн) и тонну почты и багажа. Учёт веса команды, еды для пассажиров и прочего переменного груза, от которого можно теоретически избавиться, заменив экипаж развитой автоматикой и переведя пассажиров на спартанский режим (или беря взамен пассажиров неедящий груз) увеличит примерно до 23 тонн. Топлива на "Гинденбург" грузили 60 тонн. Ещё балласт, смазочное масло, прочие расходники, как раз 100 тонн и выходит. Но груза-то довезли 6 тонн, остальное либо везём обратно, либо тратим по пути. При чисто грузовом варианте и высокой автоматике - 23 тонны довезём, если напрячься - 30.

-- 06 май 2014, 11:16 --

А "рекорд в транспортной авиации" это то, что он реально мог перевезти, а не с учётом веса экипажа и топлива.

-- 06 май 2014, 11:43 --

Red_Herring в сообщении #859738 писал(а):
А может ли дирижабль конкурировать с вертолетом, например при лесозаготовках:
http://en.wikipedia.org/wiki/Heli-logging
Скорее всего нет.

Шла речь о применении д. для патрулирования, но с развитием дронов и этот вопрос, кажется, отпал. Единственно где они могут применятся—так это в рекламе


Попытки создать автоматизированный дирижабль с питанием двигателей от солнечных батарей были предприняты в США. Общий расход на программу 1.4 миллиарда, стоимость построенной единицы около 200 миллионов, реально испытан в Афганистане, преимуществ сравнительно с дронами за 200 баксов не показал, программа свёрнута.
Что до лесозаготовок...
Изобрел эту идею не канадский лесоруб, как сказано в Вики, а советский министр лесного хозяйства в конце 60-х, пытавшийся вертолётами таскать деревья на Кавказе. Оказалось настолько дорого, что его и сняли. Теперь, видимо, цена древесины выросла, а ещё стало возможно аргументировать "экологией", и идея (полагаю, независимо) воскресла.
Тогда же предлагали вместо вертолётов использовать дирижабли (то же "Общественное КБ Дирижаблестроения"), но хотя у дирижаблей расход на тонно-километр ниже, чем у вертолётов, они не умеют главного - маневрировать по высоте с грузом (и плохо зависают на месте, но это второй недостаток). Они не могут зацепить дерево весом в тонну и взлететь. Надо либо накачать тысячу кубометров водорода, либо заранее её иметь, и слить балласт в тонну воды. Последнее реализуемо в принципе, но садиться придётся, стравливая водород (что опасно) или гелий (что дорого).

 Профиль  
                  
 
 Re: Самолет без крыльев - есть ли перспективы?
Сообщение06.05.2014, 11:57 
Аватара пользователя


29/03/12
2427
Нигредо
Евгений Машеров в сообщении #859739 писал(а):
Это изящное мошенничество.

Немцы, что с них взять. :-)
Хотя Ан-225-й рекорды ставил не с баком заполненым на 300 тонн, видать аналогично подшулерили. :-)

 Профиль  
                  
 
 Re: Самолет без крыльев - есть ли перспективы?
Сообщение06.05.2014, 12:17 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9970
Москва
300 тонн вряд ли заливали, но столько, чтобы долететь от Киева до Одессы и вернуться, хватило.
Цитата:
По предвари­тельным данным, скорость составила 762 км/час, мак­симальная высота полета — 10,57 км. «Мрия» по прямой достигла точки над о.Змеи­ный в Черном море, где раз­вернулась обратно в направ­лении Гостомеля, откуда са­молет вылетел

Учитывая, что масса пустого 250 тонн, взлётная масса была 590 тонн, следовательно, загрузили 90 тонн топлива.

 Профиль  
                  
 
 Re: Самолет без крыльев - есть ли перспективы?
Сообщение06.05.2014, 12:25 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Евгений Машеров в сообщении #859739 писал(а):
Надо либо накачать тысячу кубометров водорода, либо заранее её иметь, и слить балласт в тонну воды.

А просто сжимать - отпускать газ нельзя?

-- 06.05.2014 13:25:45 --

Upd. Лучше в баллон сжижать и обратно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Самолет без крыльев - есть ли перспективы?
Сообщение06.05.2014, 12:30 
Аватара пользователя


29/03/12
2427
Нигредо
Евгений Машеров в сообщении #859739 писал(а):
Последнее реализуемо в принципе, но садиться придётся, стравливая водород (что опасно) или гелий (что дорого).

А если гибридный гелий-водородный вариант? Водород только для стабилизации по высоте. Стравливать не обязательно, можно отцеплять расходные баллоны-касеты с водородом(которые запрограммированы на задержаный выхлоп, шоб не летала бомба).

 Профиль  
                  
 
 Re: Самолет без крыльев - есть ли перспективы?
Сообщение06.05.2014, 12:30 
Заслуженный участник


28/12/12
7944
Munin в сообщении #859794 писал(а):
А просто сжимать - отпускать газ нельзя?
Сжать тысячу кубов газа при начальном атмосферном давлении - это несколько сотен мегаджоулей минимум. При обратном расширении, наверно, можно эту работу получить обратно, но вряд ли просто.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 110 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6 ... 8  След.

Модераторы: photon, profrotter, Парджеттер, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group