Дирижабль необычной конструкции с вращающейся оболочкой-тор

[pkr]

Вопросы/ответы:

не питать особых надежд на эффект Коанда, Магнуса и на законы Бернулли

- на этих "ребят" не рассчитываю, наоборот есть где мне мешают   🙂
- два стандартных принципа подъемной силы: аэростат + тяга НВ

не вижу полезности Вашего летательного аппарата.

такая же полезность как от вертолета

Для кого это нужно?

всем кто хочет летать - не быстро и не дорого

Как это можно эксплуатировать?

реклама, сельское хозяйство, персональное ВС

Какую выгоду это принесет?

не требует доп инфраструктуры, относительно низкий расход топлива, не дорог в постройке

Какие ограничения накладываются на применение данного аппарата?

Особых нет, кроме наличия ангара больших нежели для самолетов

 

[pkr]

вопросы/ответы (2)

хранение  между редкими полетами.
Ангар будет огромным и сравнимым с хорошим, двухэтажным особняком.
Гелий, паразит, просачивается сквозь самую герметичную оболочку.

ангар для одноместного- высоты 2,5 м. 12х12 м ширина длина соответственно. постройка, стоимость ангара (около) 3 тыс.дол.
ангар для двухместного(+багаж) - высота 4,5 м. 15х15 ширина высота. стоимость 4,5 тыс. дол.

Вокруг ангара для хранения будут расти деревья и пока Вы выкатите своё творение
на безопасное для взлета место, сучками попротыкаете тонкую оболочку.

тент фуры имеет плотность от 150-300 грм/м2. Выдерживают очень экстримальные условия "сучковатости". Согласитесь что это тоже не самая главная проблема которую нельзя обойти. Все таки не воздушный шарик

Слабый ветер добавит головной боли.

"То что нас не убивает делает нас сильней"
В промышленном масштабе данная проблема решается следующим образом: так есть НВ с регулировкой угла атаки, можно "присосаться" к земле  🙂
а тот ветер что будет задувать, при данной конфигурации оболочки и наличии НВ, при взлете обеспечит подъемную силу ВС. Напомню оболочка тор вращается, что обеспечивает стабильное положение в пространстве (как ЮЛА (волчек) в детстве)

 

[pkr]

параметры сигарообразных дирижаблей.
Только два развивали скорость чуток больше 100 км/час. Представьте себе на высоте 400 метров скорость ветра 40 км/час, а Ваш аппарат летит не более 60 км/час.
А лететь надо против ветра или возвращаться против ветра.

Мне сложно что то ответить вопреки. Но это не значит что я согласен. Мне не хватает информации, опыта, для подсчетов.

 

[дима043]

Еще учтите что при такой схеме Ваш аппарат вообще не полетит вперед. Почему ? А почему летит вертолет ? Потому что благодаря автомату перекоса вектор тяги винта отклоняется от вертикали и появляется горизонтальная составляющая, которая по мере разгона уравновешивается сопротивлением набегающего потока. Составляющая всегда намного меньше полной тяги НВ. НО вертолет всем весом висит на винте а значит полная тяга НВ равна весу и горизонтальная составляющая тоже значительна и при этом вертолет еще имеет небольшие размеры корпуса.

А дирижабль Ваш в основном висит за счет подъемной силы газа. Несущий винт вносит лишь малую долю тяги и ее горизонтальная составляющая тоже ничтожна мала при любом разумном наклоне винта. А если еще принять во внимание размеры "корпуса"-оболочки - горизонтально ЭТО точно не полетит иначе как при вертикальном положении "колеса" поперек потока  !

 

[pkr]

@ дима043

да, с горизонтальным полетом не густо! 🙁
поэтому это дирижабль а не вертолет
для горизонтального полета пока только это:

 

[pkr]

@ дима043

Конечно можно установить доп СУ для горизонтального полета.
А можно как парусники: Вздымать ввысь и планировать вперед 🙂

 

[dok133]

да, с горизонтальным полетом не густо! поэтому это дирижабль а не вертолетдля горизонтального полета пока только это:

А Вы не рассматривали вариант вертикального расположения конструкции и при этом с формой тор кольца с каплеобразным разрезом и соответственно центральное отверстие в виде конфузора? Если Вы непременно хотите сохранить вращение несущей части, то такое расположение лучше по многим причинам.

 

[pkr]

А Вы не рассматривали вариант вертикального расположения конструкции и при этом с формой тор кольца с каплеобразным разрезом и соответственно центральное отверстие в виде конфузора? Если Вы непременно хотите сохранить вращение несущей части, то такое расположение лучше по многим причинам.

нет, не рассматривал. так как на ваших картинка? 🙂
мои предположения что вращение оболочки [highlight]в горизонтальном положение [/highlight]мне даст следующие преимущества для преодоления лобового сопротивления:
на [highlight]набегающей стороне[/highlight] будет возникать кризис сопротивления - [highlight]лобовое сопротивление уменьшается в 5-6 раз.[/highlight]
а на [highlight]отстающий стороне[/highlight] вращения может сравнятся со скорость полета что сведет [highlight]лобовое сопротивление в ноль[/highlight]

Ваш вариант наверняка имеет права на жизнь, но времени мне пока хватает ели на свой проект  🙂

 

[Lancelot]

да, с горизонтальным полетом не густо!
поэтому это дирижабль а не вертолет
для горизонтального полета пока только это:

  Да и это всё глупость. 

 

[dok133]

мне даст следующие преимущества для преодоления лобового сопротивления:на набегающей стороне будет возникать кризис сопротивления - лобовое сопротивление уменьшается в 5-6 раз.а на отстающий стороне вращения может сравнятся со скорость полета что сведет лобовое сопротивление в нольВаш вариант наверняка имеет права на жизнь, но времени мне пока хватает ели на свой проект 

Мой вариант совсем о другом. Просто, если главная проблема в оптимальном преодолении лобового сопротивления и Вы считаете что этот Ваш вариант, именно такого способа его преодоления лучше, скажем, того способа, который предложил я, по самой природе физического процесса - это одно. Если же, по другой причине - тогда другое. Ведь, согласитесь, с точки зрения аэродинамических характеристик, каплеобразный профиль и конфузор - наиболее оптимальны.    

 

[pkr]

Предлагаю картинку в профиль, для оценки обтекаемости.

 

[dok133]

Предлагаю картинку в профиль, для оценки обтекаемости.

Вы считаете, что, наличие в середине отверстия, через которое, практически перпендикулярно, входит поток и отсутствие концевого сужения не ухудшает летные характеристики дирижабля?

 

[Anatoliy.]

Предлагаю картинку в профиль, для оценки обтекаемости.

Можно этот вид рассмотреть с точки зрения сектора обзора.
Пилот не видит что твориться впереди по курсу, что слева, что справа, что сзади.
Практически вся верхняя сфера недоступна для визуального контроля.

 

[vert]

Думаю классический дирижабль веретеннообразной формы с поворотными (подьемно-тяговыми винтами) по бокам, всяко лучше будет, и по аэродинамике и по сложности конструкции.
Ваш аппарат только для висения, и выигрыш по тяге - сомнителен, потери на трение при вращении оболочки велики будут. Может соосный вертолет в центр тора без его вращения и делов-то 🙂
Да и еще посмотрел на картинку в ответе 61.
При движении вперед, (если до этого дойдет) на верхней  передней части тора подъемная сила будет больше, т.к. скорости обтекания и подсоса внутрь складываются, а на задней части они вычитаются. Т.е. возникает большой кабрирующий момент по тангажу, который нечем компенсировать. С такой же проблемой столкнулись конструкторы аэроджипов  (платформ) с вентиляторными установками в 50-годы прошлого века.

 

[Anatoliy.]

При движении вперед, (если до этого дойдет) на верхнейпередней части тора подъемная сила будет больше, т.к...

Не забываем, что тор вращается и автор возлагает большие надежды на [highlight]стабилизирующий гироскопический эффект[/highlight].
Вопрос.
Как проявится и к чему приведет[highlight] прецессия[/highlight]?

 

[vert]

Как проявится и к чему приведет прецессия?

Т.е. от кабрирующего момента он еще из-за прецессии  вбок по крену неуправляемо  завалится?

 

[dok133]

Конечно, в поиске оптимальной конструкции Вашего дирижабля все будет зависеть от целевого предназначения. Вот сейчас активно рассматриваются вопрос размещения ветророторов на высотах от 400 -1500 м. Для этих целей, наверное,  дирижабль  - одно из лучших решений, и то, что такая форма не совсем подходит для движения, может стать плюсом в качестве зависающей платформы , (но тут ?? по удержанию в потоке ветра),  а с вращающимся корпусом еще и возможность использовать в качестве допонительного ротора.

 

[Anatoliy.]

Хотелось бы услышать о технологии заполнения оболочки гелием, имея ввиду условно жесткую "оболочку пузыря".
Через сколько отверстий, в каких местах и с какой скоростью будет запускаться гелий, и через какие и где отверстия будет стравливаться внутренний воздух?
Как добиться чистоты состава по гелию в этой условно жесткой оболочке?
С какой скоростью будет теряться гелий и каким образом будет восполняться его убыль?
Как будет вести себя оболочка при потере части гелия до подкачки?
Будет ли создано избыточное давление в оболочке и как прогнется и будет во времени изменяться форма оболочки?
Какие расходы ожидаются по восполнению гелия во времени (хоть летает или не летает этот "дирижабль")?
Как поведет себя оболочка при  отрыве кусочка лака или другого фрагментика от вращающихся лопастей, частей майских жуков и кузнечиков случайно засосанных в "дырку" тора и встретившихся с лопастями?

 

[pkr]

Можно этот вид рассмотреть с точки зрения сектора обзора.
Пилот не видит что твориться впереди по курсу, что слева, что справа, что сзади.
Практически вся верхняя сфера недоступна для визуального контроля.

глубина посадки (положение) кабины будет отрегулировано для безопасного полета

При движении вперед, (если до этого дойдет) на верхней  передней части тора подъемная сила будет больше, т.к. скорости обтекания и подсоса внутрь складываются, а на задней части они вычитаются. Т.е. возникает большой кабрирующий момент по тангажу, который нечем компенсировать

не было бы счастья, да несчастье помогло

выступающая кабина (лобовое сопротивление),  за габариты профиля тора, будет той противодействующей силой и не даст дирижаблю опрокидываться.

 

[pkr]

Вот сейчас активно рассматриваются вопрос размещения ветророторов на высотах от 400 -1500 м.

это вы хорошо подметили.
Если данный аппарат приспособить в "свободное от работы время"  🙂 под ветрогенератор.
Если осмыслить как ветер сможет вращать тор ТО по аналогии с лопастными ветрогенераторами...
[highlight]что заставит тор вращаться ТО и при принудительном вращении позволит тору перемещать массы воздуха а значит двигаться[/highlight]