ВОЗДУШНЫЕ ШАРЫ из полиэтилена

[Victor40]

ПЭ-тему мы продолжили проектом Модели Неуправляемого Теплового Комнатного Аэростата (МоНеТКА), которых сделано уже несколько десятков штук.
А может, и больше, поскольку руководство по её изготовлению мы разместили на сайте (см. http://aerostat4all.narod.ru/pattern.html ) да и конструкция простая.
Опубликованы Excel-таблицы и для расчёта выкройки (см. http://delta.wtr.ru/files/pattern_calc.xls ), и для расчёта ЛТХ при изменении размеров (см. http://delta.wtr.ru/files/Alpha_.xls )
С ними вот уже 3 года проводим фиесточки как в зале, так и на открытом воздухе, где достигнуты предельные результаты: время полёта полторы минуты, дальность полёта 250 м, высота около 30 м.

Для р/у шара МоНеТА была мала и тяжела.
Поэтому сделали 15-кубовый "Линукс" с двухслойной оболочкой, который поднялся в воздух в 2008 году.
К этому времени перешли уже на 8-микронные пакеты для мусора. Р/у взяли сначала от сломанного китайского автомобильчика (см. ниже), потом уже разорились на GWS-овский комплект р/у.

 

[Victor40]

Линукс делать начали с модели в 3dmax, потом была объёмная модели из ватмана, потом 700-литровый макет...
К сожалению, поднять его в воздух с р/у удалось лишь поздно вечером, так что приходится показывать лишь испытания оболочки (за пару часов перед этим).

 

[BALLOON]

Первая Модель Неуправляемого Теплового Аэростата (МоНеТА) из полиэтилена объёмом 5 кубов поднялась у нас в воздух в Москве 11.03.06 с горелкой из туристского газового примуса мощностью 2900 Вт. После нескольких подъёмов на привязи на высоту до 10 м пламя было погашено, а баллон отцеплен. На остатке горячего воздуха шар поднялся метров на 60, перелетел через несколько 17-этажек и приземлился метрах в 500 от точки старта (см. в конце страницы http://aerostat4all.narod.ru/fly.html )
В июне того же года с этой же оболочкой была успешно испытана схема двухслойной оболочки - с ней шар взлетел в спортзале при Т=22 грудусов (в марте было минус 5). 

Очень интересно!!!

Я ещё не использовал для своих шаров газовые примусы.

У меня тоже есть, два похожих шара, только немного поменьше (объём 4,2 м3).
Шар №11 и шар №11у.

Плотность полиэтилена, сказать сейчас не смогу, всегда при выборе, ориентировался на глаз, на ощупь.

Шар №11 был построен летом 2001года и испытал 3.07.2001.
Нагревался газовой горелкой (бытовой огнемёт от пропаново баллона).
В свободный полёт, отпускался без каких либо нагрузок и источников тепла!
Продолжительность свободного полёта от 30 минут до нескольких часов.
Дальность, в зависимости от ветра. Но в основном улетал за несколько километром от места старта.
Один раз, запустив его в жаркий летний полдень, шар не могли поймать несколько часов. 🙂
По всей видимости, помогали тёплые восходящие потоки, которые и не давали шару приземлиться!
Мотались за ним по полям. А так как направление ветра на разных высотах разное, его таскало то в одну сторону, то в другую.
Мы уж думали и не поймаем его, но вскоре он взял уверенный курс на юго-восток и приземлился на деревья. 🙂

Прошло уже почти девять лет, а шар №11 до сих пор цел и невредим. 🙂
Шар №11у, немного оплавлен, и требует ремонта.

 

[Victor40]

В Москве свободные полёты аэромоделей с горелкой практически исключены.
Даже на официальных соревнованиях шары летают с провисающим страховочным фалом, который держит в руках судья.
Какая-то поблажка может быть для полётов на остатке горячего воздуха - но и то надо выбирать время, место и условия. Если шар (даже без горелки) приземлится перед едущим автомобилем или прямо на него, можно здорово погореть. Да и на балкон к кому-нибудь тоже попасть нежелательно.

Крайняя наша разработка: первый взлетевший в России солнечный аэростат. Конструкция, правда, слямзена с http://www.solar-balloons.com/index.html , но сейчас вводим в неё существенные улучшения.
Поднялся метров на 40 и ушёл бы выше и дальше (прямо к глиссаде Внуково 😉), но был аккуратно возвращён на землю привязанной леской.

 

[BALLOON]

На самом деле задача была чисто дидактическая: создать для пацанов игровой мотив втягиваться в воздухоплавание. А это, в свою очередь, для того, чтобы формировать у них инженерно-физический взгляд на мир.

Святое дело!!!

Низкий поклон, Вам за это, Виктор!!!

Может быть, не все будут из них воздухоплавателями, но зато они не отданы на воспитание сами себе и не собираются в дурных компаниях.
Самое главное, они  заняты любимым делом!!!

Я же, занимаясь этим делом, на протяжении почти десяти лет, единомышленников и последователей пока не нашел.

На запусках, народа собирается много, а вот чтобы сделать, что-то подобное самому, собственными руками, желающих нет! 🙂

Наверное, всё потому, что молодому поколению недостаточно прививают такое понятие как ТРУД.
Когда человек вкладывает свою душу в своё изобретение, в свой ЛА.  И получает при этом удовольствие и радость! 🙂
А когда, то, что было построено своими руками, запускается в небо, - начинает просто переполнять радостью!!! 😀

Так, что Виктор,  будущее поколение воздухоплавателей в ваших руках! 😉

Безветрия Вам, и новых проектов!

 

[BALLOON]

Оболочка изготавливалась из 15-микронной ПЭ плёнки от пакетов из супермаркета (собирали чуть ли не полгода 😉) с помощью паяльника с намотанной на жало толстой проволокой (от вешалки из химчистки 😉). Крюк на конце проволоки позволял (после некоторой тренировки) подбирать положение паяльника для уверенной сварки без прожигания плёнки. И без трансформатора!  😀
Правда, лучше оказалось проклеивать шов с обратной стороны 15-мм полоской скотча (не обязательно одним куском).

Интересная насадочка из проволоки! 🙂

Скруглять края уже не нужно, она и так круглая.
Крепление простое.
Теплоотвод, тоже хороший, за счёт длинны проволоки.

Пару вопросов:
Проволока не проворачивается на жале паяльника?
И сколько, собственно ват, сам паяльник?

З.Ы. я тоже не использую трансформатор для своего паяльника. 🙂

 

[BALLOON]

Крайняя наша разработка: первый взлетевший в России солнечный аэростат. Конструкция, правда, слямзена с http://www.solar-balloons.com/index.html , но сейчас вводим в неё существенные улучшения.
Поднялся метров на 40 и ушёл бы выше и дальше (прямо к глиссаде Внуково 😉), но был аккуратно возвращён на землю привязанной леской.

Как же, как же…, был я на этом сайте http://www.solar-balloons.com/index.html. 🙂

Есть что почитать, есть что посмотреть!

Так же много полезного нашел у французских коллег http://pagesperso-orange.fr/ballonsolaire/corps.htm .
Там много чего интересно и полезного.  😀
Там же, я нашел формулы для расчёта площади и объёма  солнечных воздушных шаров, разных форм  (Сфера, Конус, Дирижабли или эллипсоиды, Воздушный шар) и формулы расчёта Тетраэдров!

Советую заглянуть, кому интересно. 😉


О Солнечных шарах, я узнал сравнительно недавно.
Пока экспериментирую с небольшими оболочками из мешков для мусора.

Уже построил два Тетраэдра. 🙂

Один маленький, (сторона Тетраэдра 1,8 м).
На мой взгляд, получился тяжеловат.
Для него я использовал «Мусорные мешки объёмом в 120 литров, 10 шт.».
Днём, испытать не удалось, сплошные ветра!
Ночью, при нагреве феном, в воздухе держится несколько секунд, и начинает снижаться.
Тяжел + холодный воздух (за пределами оболочки), быстро остывает.

Второй Тетраэдр сделал из более тонкого полиэтилена (Мешки для мусора 20 л, 30 шт.).

Этот побольше (сторона тетраэдра – 2,49 м, объём – 1,8 м3).
Ещё не испытывал, жду погоды!



Помимо, тетраэдров, построил колбасу (похожа на вашего Линукса). 🙂

Длина -3,2 (м), диаметр – 1,1 (м).
Строил из мешков для мусора объёмом 120 литров.
Плотность, пока узнать не удалось.

Для надува воздуха, использовал вентилятор от компьютерного блока питания.
На надув, уходит, приблизительно 15 минут.

С утра решил испытать, но ветер, к 11 часам, когда солнце стало припекать, оказался сильнее заявленного в прогнозе.
Колбаска хорошо прогрелась на солнышке и уже просилась в небо. Но постоянно мешал ветер, постоянно раскачивая оболочку из стороны в сторону. По этой причине отпускать я его не стал.
На привязи его поднимать не было смысла. Он бы поднялся до той высоты, на которую хватило бы стропы, а потом бы его повалило на деревья или антенны.
В свободный полёт, было жалко отпускать, тем более опытный образец. 🙂

Итог:
1. Полиэтилен надежды свои оправдал. Достаточно лёгкий и прочный.
На оболочке появилось только одно маленькое отверстие. Оболочка, раскачиваясь от ветра, зацепилась за шляпку торчащего из крыши гвоздя.
2. Оболочка таких размеров, построенная из вышеуказанных материалов, и разогретая солнечными лучами, - способна поднять себя в воздух! 
Время оптимального нагрева, пока не известно (помешал ветер и небольшая облачность).
3. Так как оболочка очень лёгкая, запускать, в привязном режиме, я так думаю, только в штиль! Запускать в свободный полёт, можно при ветре 2-4 м/с. Главное, что бы при этом была закрыта горловина (отверстие для надува воздуха), иначе, под воздействием силы ветра, воздух постепенно будит выдавливаться из оболочки.
Буду ждать хорошей погоды. 🙂


Опишите ваш Тетраэдр!
• Размеры?
• Объём?
• Какой полиэтилен?
• Грели только солнцем, или чем-либо подогревали на старте?
• После нагрева, горловина закрывалась или нет?


(Ниже приведены фотографии используемого полиэтилена для колбасы, и сама колбаса)

 

[BALLOON]

Подскажите, Виктор!

Шары на фото (all-balloons.jpg). На заднем плане (красный, желтый, зелёный, белый с синим) не большого размера шары, с маленькими корзинками.
Какого они объёма,  из какого материала оболочки, чем нагреваются?
Хоть они и маленькие, но смотрятся достойно 🙂, не хуже большого, на переднем плане, а по оформлению, по красочности, даже лучше!!!

 

[Victor40]

Проволока не проворачивается на жале паяльника?
И сколько, собственно ват, сам паяльник?
З.Ы. я тоже не использую трансформатор для своего паяльника. 🙂

Не проворачивается, поскольку намотана на жало плотно и к крюку отходит от верхней части жала, а усилие при пайке направлено вдоль крюка и ОТ жала.
Паяльник был 50 Вт.
Про ЛАТР при сварке ПЭ паяльником я читал в каком-то журнале. Но дома мне ЛАТР не нужен, а принцип у нас был вначале - использовать только оборудование и материалы "двойного назначения". В смысле, и для аэромоделирования, и для домашних целей. Отсюда и туристский примус, и р/у от сломанной китайской машинки... 😉
Сейчас, верно, стало полегче: школа, где я взялся вести кружок по аэромоделированию, оплачивает и материалы, и недорогое оборудование - намекнули, что в пределах 1,5-2 т.р. в год на каждого кружковца. 😀

Опишите ваш Тетраэдр!
• Размеры?
• Объём?
• Какой полиэтилен?
• Грели только солнцем, или чем-либо подогревали на старте?
• После нагрева, горловина закрывалась или нет?

Пока летает только тот, что на фото - ребро 210 см объём, соответственно, 1,3 кубометра. Плёнка 7,5 мкм, т.е плотность её 7,1 г/кв.м. Подогрев для старта бытовым феном для сушки волос - но только до достижения нулевой плавучести
Горловину мы пока не закрываем: в свободном полёте аэростат идёт вместе с ветром, и отсос воздуха из оболочки происходит только при входе в слой со сдвигом ветра.
Пока задача - сделать второй (внешний) слой оболочки из лёгкой прозрачной плёнки (вроде нашли толщиной 4,5 мкм).
И другая задача - сделать автономный фен из импеллера и газовой паяльной лампы, которые вместе дают 30 л/с горячего воздуха.
И третья - приладить р/у для принудительной посадки тетраэдра путём его переворачивания в воздухе. Хотя, возможно, его сможет поднять только двух(трёх)- кубовый тетраэдр.

Шары на фото (all-balloons.jpg). На заднем плане (красный, желтый, зелёный, белый с синим) не большого размера шары, с маленькими корзинками.
Какого они объёма,  из какого материала оболочки, чем нагреваются?
Хоть они и маленькие, но смотрятся достойно 🙂, не хуже большого, на переднем плане, а по оформлению, по красочности, даже лучше!!!

Эти шары делает (и даже продаёт) Клуб воздухоплавания г. Жуковского (см. http://a-club.airshow.ru/expo/93/index_r.htm ).
Материал похож на кэррингтон, горелка мощностью около 200 кВт, объём от 80 до 120 кубометров.
Понравились они не только Вам, но и ув. Станиславу Фёдорову, МСМК, неоднократному рекордсмену мира, главному конструктору ВЦ "Авгуръ" и прочая, и прочая 😀

С уважением

 

[BALLOON]

Благодарю, Виктор, за подробный ответ!

Хороший клуб, по всей видимости, в Жуковском!
И фото приведённое, тоже интересное.
Особенно, привлекла  моё внимание, горелка! 😀

Хотелось бы поподробнее узнать её устройство.
Может ли, кто из членов  клуба, шепнуть мне на ушко такую информацию. 🙂
Был бы очень признателен!!!

 

[Victor40]

Насколько я помню, делает такие горелки"Интеравиа-сервис" (http://www.interavia.ru/ ).
Конструкция стандартная: змеевик для подачи и испарения жидкой фазы с впрыском газа в зону факела, пилотный огонь внизу, огневой клапан...

Мы, подумавши, отказались от мысли заказывать такой для наших аэромоделей: расчёт показывает, что мощности 25 кВт хватает на самые наши амбициозные проекты, а, к примеру, горелка ГВ-Нева (http://www.ptkcompany.ru/?sublist=34 ) даёт аж 40 кВт. При стоимости 320 р. и массе 580 г.

С уважением

 

[BALLOON]

Насколько я помню, делает такие горелки"Интеравиа-сервис" (http://www.interavia.ru/ ).
Конструкция стандартная: змеевик для подачи и испарения жидкой фазы с впрыском газа в зону факела, пилотный огонь внизу, огневой клапан...

Мы, подумавши, отказались от мысли заказывать такой для наших аэромоделей: расчёт показывает, что мощности 25 кВт хватает на самые наши амбициозные проекты, а, к примеру, горелка ГВ-Нева (http://www.ptkcompany.ru/?sublist=34 ) даёт аж 40 кВт. При стоимости 320 р. и массе 580 г.

С уважением

Доброго времени суток, Виктор!

Я понимаю, что конструкция стандартная, но вот узнать подробности этой стандартной конструкции, материалы, технологию негде найти не могу!
А хотелось бы узнать, что это за зверь, сделать самому на подобии, но только поменьше и с одним соплом. И мощностью в пределах 100 кВт.

Вышеописанная ГОРЕЛКА ГАЗОВОЗДУШНАЯ ГВ "НЕВА" меня тоже заинтересовала,  соотношение цена/мощность/вес  меня устраивает. 🙂

Вот только не получается посмотреть паспортные данные. Привьюшки отображаются, а вот увеличиваться не желают! 🙁
Виктор, если вас не затруднит, выложите их суда.

За ранее, Благодарю!!!

 

[Victor40]

Извольте.

 

[BALLOON]

Благодарю, Виктор!!!

 

[Sitex]

Пожалуйста,не могли бы вы выложить сюда выкройки для воздушного шара,т.к. теоритических основ для выкройки мы не знаем...

 

[Garryadmin]

...т.к. теоритических основ для выкройки мы не знаем...

А чего их знать-то? Геометрия 5-й класс  😉
В простейшем случае, когда у вас шар с вытянутой вниз горловиной, расчет выкройки производится следующим образом:
1. Вычерчиваете в масштабе ваш шар в профиль (вид сбоку).
2. Делите шар на 8-10 (для диаметра 1-1,5 метра) горизонтальных сечений.
3. Вычисляете длину окружности для каждого сечения по формуле: ПИ(3,14)*D(диаметр окружности или длина сечения). Для верхнего сечения (скорее касательной) диаметр и длина окружности - 0, для нижнего сечения диаметр равен диаметру горловины (им можно задаться).
4. Делите длину окружности в каждом сечении на 8-10 равных частей, это и будут длины верхних и нижних сторон сегментов выкройки. Вычерчиваете их на картоне или фанере в масштабе 1:1, так чтобы эти отрезки располагались один над другим строго параллельно на расстоянии равном расстоянию между выбранными сечениями, а их центры распологались на одной линии (осевой). Далее соединяете крайние точки верхнего и нижнего отрезков по линейке.
5. Проделываете то же с остальными парами сечений. В результате получатся 8-10 шаблонов для изготовления сегментов выкройки шара. Верхний шаблон - равнобедренный треугольник, остальные - осесимметричные четырехугольники. Не забудьте прибавить по 3-5 мм с каждой стороны на шов и можете смело вырезать полученные шаблоны.
6. Останется только взять маркер, обвести шаблон по полиэтилену, вырезать, сварить швы и шар готов!

Успешных полетов! :~)

 

[BALLOON]

to Sitex
А какие размеры вас интересуют?

На просторах интернета, есть выкройки шаров диаметром 2 и 4 метра. Если конечно вы уже их не нашли.

Нужно будит вспомнить, где они  🙂, и выложить их сюда.

А вообще, теорию нужно изучать, если конечно вам всё это интересно.
Если же вы просто хотите попробовать,  вам невтерпёж, и вы считаете что готовы к практическим задачам – тогда желаю удачи!  😉

 

[BALLOON]

to Sitex

Вспомнил! 🙂
Загляните вот сюда:
http://www.kiting.org.ua/forum/index.php/t/1024/
перечитайте всю ветку, там много интересного и полезного.
Там же должны быть и выкройки.

Удачи!

 

[BALLOON]

Что то  Victor40 давненько не появлялся.
Какие у него новости?
Над какими проектами трудится?

 

[BALLOON]

Пробный запуск полиэтиленовой модели теплового аэростата, №13 - “Alexandria”.

Наконец то у меня дошли руки до моего шарика. 🙂
Сегодня утром состоялся пробный запуск. :~)