Юный техник 1982-11, страница 57
Мы привели лишь короткую выдержку из письма софийского школьника Н. Кушева. А само письмо представляет собой достаточно сложную и подробную техническую разработку с грамотно выполненными расчетами. По мнению автора, возможно создать дирижабль нового типа. Давайте разберемся, во всем ли автор прав?
Итак, вакуумный дирижабль. Основным его достоинством, по мысли Н. Кушева, будет повышенная подъемная сила на единицу объема в сравнении с дирижаблем, наполненным гелием или водородом. Ведь вакуум легче самого легкого газа. Согласно закону Архимеда подъемная сила на единицу объема равна разности между удельным весом воздуха и удельным весом газа, заполняющего оболочку (для упрощения мы пока не будем принимать в расчет вес оболочки и вспомогательного оборудования, включая все это в полезную нагрузку). Удельный вес — это плотность, умноженная на ускорение свободного падения, которое будем считать равным 9,8 м/с 2 . При расчетах нужно учитывать еще один физический закон: плотность газа будем считать пропорциональной давлению — уменьшив давление воздуха в оболочке в десять раз, мы тем самым уменьшим в десять раз плотность воздуха. Вооружимся теперь справочником физико-технических величин и приступим к нашим вычислениям.
Оказывается, что подъемная сила кубометра гелия равна 10,9 ньютона, водорода — 11,8; подъемная сила вакуума, естественно, зависит от степени раз
режения, поэтому мы представим ее в виде графика, на котором для сравнения отложены также и величины подъемной силы гелия и водорода. Отметим особо, что этот график соответствует подъемной силе, которая создается у поверхности земли.
Из построенного графика видно: чтобы достичь подъемной силы гелия, нужно восьмикратное разрежение, чтобы сравнить с возможностями водорода — шестнадцатикратное разрежение. Легко или трудно создать такое разрежение? В маленьком объеме просто. В обыкновенной электрической лампочке, которых выпускаются миллионы, давление в десятки раз ниже атмосферного. Однако создание разрежения в большом объеме представляет собой сложнейшую техническую задачу.
Правда, Н. Кушев считает, что можно построить двигатели для насосов с удельной мощностью 1 кВт на килограмм и сверхлегкие насосы, способные создавать необходимое разрежение. А какая понадобится для вакуумного дирижабля оболочка? Н. Кушев приводит прикидочный прочност-ный расчет оболочки, предполагая использовать сверхлегкие и сверхпрочные материалы типа многослойных армированных полиамидных пластмасс. Но он не учел масштабный фактор и получил поэтому сильно заниженные результаты для толщины и, следовательно, массы оболочки. Однако вместо того, чтобы поправить его вычисления, попробуем поставить эксперимент — он наглядно покажет, в чем автор не прав. Для опыта потребуется лишь большая жестяная банка из-под сока с двумя отверстиями как можно меньшего размера в крышке.
Нальем немного воды на донышко пустой банки и поставим ее на огонь. Когда вода вскипит, отверстия в крышке нужно быстро и надежно закрыть. Что слу
Источник
Вакуумные дирижаБЫЛИ О
Отправлено 16 Июнь 2015 — 16:28
Добрый день уважаемые форумчане прочитал статью как-то про такие изобретения как вакуумный дирижабль, и вначале даже не поверилось как может что то летать, мало того что тяжелее воздуха, так еще и имеющее твердую конструкцию. основной проблемой насколько понял на сегодняшний день это обеспечить конструкции такую прочность чтобы она не схлопнулась внутрь, а так имеется большой ряд преимуществ. У меня возник вопрос как обеспечить вакуум, и если там будет вакуум, то теоретически такой дирижабль может достаточно долго находится в воздухе? Интересно а если скажем так создать подобный общественный транспорт по принципу подвесной дороги только с вакуумными шарами?
С уважением Владимир.
Отправлено 16 Июнь 2015 — 18:30
Ну вот опять Вы с бредовыми идеями! Читайте Циолковского, у него все написано, про вакуумные дирижабли. К стати он довольно быстро понял, что прочности не хватит и перешел к разработке дирижаблей на горячем воздухе.
С уважением Дмитрий.
Отправлено 17 Июнь 2015 — 03:24
Proserg85 сказал(а) 16 Июн 2015 — 23:47:
А чем обычные дирижабли не устраивают? Чем преимущество вакуумных!?
Теоретически вакуумный дирижабль может поднять гораздо больше.
Как известно дирижабль летает в соответствие с законом Архимеда, поэтому на него действует выталкивающая сила равная массе вытесненного воздуха (плотность водорода в нормальных условиях 0,0899 кг/м;, плотность гелия 0,17846 кг/м;, плотность воздуха 1,2041 кг/м;)
Таким образом если внутри дирижабля объемом 1000 м;, нет воздуха, его подъемная сила составит 1000*1,2041=1204,1кг, если внутри дирижабля водород масса которого 1000*0,0899=89,9 кг, то его подъемная сила составит 1204,1-89,9=1114,2кг, если внутри дирижабля гелий, масса которого составляет 1000*0,17846=178,46 кг, его подъемная сила составит 1204,1-178,46=1025,64кг.
Плотность воздуха при температуре 35 градусов 1,1455 кг/м; масса составит 1145,5кг и подъемная сила такого дирижабля будет 1204,1-1145,5=58,6кг.
Представим это дело в табличке:
——————-+—————-+———
Наименование|подъемная |Процент
содержимого |сила, кг |
——————-+—————-+———
Вакуум | 1204,1 | 100%
Водород | 1114,2 | 92.5%
Гелий | 1025,6 | 85,2%
Воздух 35гр | 58,6 | 4,8%
——————-+—————-+———
maTross и ingenerkons это нравится
С уважением Дмитрий.
А что со времени Циолковского ничего нового не изобрели? материалы там, инструменты. то что он бросил не означает, невозможности сейчас или в будущем. Да еще в 1993 году патент на подобный аппарат в России получен патент Малышкин Александр Иванович. Основная проблема насколько понял что для обеспечения прочности необходимо ухайдокать много материала и может получиться ситуация, что вес используемого материала превысит подъемную силу,
С уважением Владимир.
Циолковский, видимо, также посчитал.
Неужели сейчас, в век нанотехнологий не найти нужной прочности и веса наноткань?!
Я тут подумал что для обеспечения прочности вакуумного дирижабля, его надо напечатать на 3Д принтере. Только принтер должен уметь печатать очень маленькие и очень тонкие пузырьки пустые внутри, получится такая пустая губка, которая вполне сможет летать, вопрос только в материале.
ingenerkons это нравится
С уважением Дмитрий.
Отправлено 18 Июнь 2015 — 16:46
Дмитрий поддерживаю идею, у самого были мыслишки по поводу 3Д принтера)) Ведь по сути с помощью таких вакуумных устройств можно делать неплохие перевозные устройства. еще один плюс оболочка то твёрдая и прочная и ангара как такового не надо.
Dimon012 это нравится
С уважением Владимир.
Нет ангар все-таки нужен, чтобы его ветром не унесло, да и на счет прочности сомнительно.
С уважением Дмитрий.
Поверьте не нужен ангар, чтобы не унесло главное заякорить покрепче, а по прочности тут такой момент если дирижабль сможет выдерживать вакуум, то внешние факторы мало что ему сделать могут .
С уважением Владимир.
Отправлено 21 Июнь 2015 — 04:27
alecsam сказал(а) 20 Июн 2015 — 14:30:
Кроме статьи в ВИКИПЕДИИ рекомендую прочитать изобретение Малышкина А.И., которое теперь можно найти в поиске на MAIL-e (ЯНДЕКС, GOOGLE) в разделе ВАКУУМНЫЕ ДИРИЖАБЛИ.
Почитал. Нет Малышкин это не наш путь.
Надо делать пузырьковый вакуумный дирижабль. Но на принтере это слишком долго. Нужен химический процесс, аналогичный созданию пенопласта, с маленькой поправочкой, процесс должен быть двух этапным:
1. В вакууме, из пластика делаем пенопласт. (Создаются поры в материале.)
2. После стабилизации пор, газ их образовавший должен вступить в химическую связь с пластиком, обеспечивая таким образом вакуум в порах.
Образовавшийся пластик должен выдерживать атмосферное давление, а оно не маленькое, иначе все схлопнется. Химики могут удумать такой процесс? Есть среди нас химики? Газа в отличие от пенопласта должно быть немного, чтобы поры получались маленькими. Жаль что я в химии ни бельмеса :(. Но могу прикинуть размер поры и требуемую прочность пузырька.
Надо проверить (патентный поиск) может идея тянет на изобретение?
С уважением Дмитрий.
Отправлено 21 Июнь 2015 — 14:49
Может быть и стоит запатентовать)) Просто много вещей есть, которые раньше скажем так бросили по причине отсутствия доступных технологий, и получается нет и наработок и расчетов, а доказывать работоспособность очень непросто в наше время..
С уважением Владимир.
РАБинЗОН = Вакула поздновато подошёл ))
На этот форум ВАКУУМНЫХ ДИРИЖАБЛЕЙ и наСОС такой же вакуУМный иссяк видимо ))))))))
Предлог АСЪ ТРАВИтянина следующий применять ВСЁ .
Любой БРЕД даже доисторический .
1. Подняться изначально на СОЛНЕЧНОМ ВОДЯНОМ ПАРЕ в ШАРЕ = «БАНЬКЕ ПАРНОЙ» , воду греть «ТАРЕЛКАМИ» солнечными зеркальными концентраторами . ))))))))
2. При нагреве воды до состояния перегретого ПАРА — как раз МАГёт ВОЗНИКНУТЬ эффект » мягкого ПОСТстепенНОГА наСОСа вакуУМного ВДОХА » — при чём не такого дУРНОГА = схЛОПывающЭГО как с Ж/Д цистерной .
3. Этот герметичный «ВДОХ» можно благодаря инжекции задействовать для создания ВАКУУМА и использования ЕГО для «выкачки = облегчения » либо при создании ПОРИСТЫХ ШАРИКОВЫХ ВАКУУМНЫХ ОБОЛОЧЕК и конструкций перегородок , переборок, жестКостей
4. И зачем вообще торопиться с » глубоким вакуумом » на старте ЗЕМНОМ .
Когда можно взлететь ДЕДОВСКИМ выше упомянутым «ПАРО ВОЗиком = БАНЕЙ» ))))))))
В надОБЛАЧНУЮ ВЫСОТУ ОТМЕТКУ 5 -7 км .
5. Атам уже ЕСТЬ ВАКУУМ природный бес всяких «давлений СНАРУЖИ » , то есть получаем некий ПУЗЫРЬ вакуУМный, в утробе ШАРА — ОСТРОВА, как у той же любой РЫБЫ УРАВНОВЕШИВАЮЩИЙ ДАВЛЕНИЯ «ВСПЛЫТИЯ = УГЛУБЛЕНИЯ» ПЛАВАТЕЛЬНЫЙ
. О .
6 . Взлетать следует «МЕЛКИМ» а РАСТИ и обрастать ВАКУУМОМ и ОБЛОЧКАМИ такими же уже по мере ПОДЪЁМА всплытия на » глубину=высоту «
7. Принтер СУПЕРСКИЙ уже ЕСТЬ ( у нАС ! — и это радуэт !! )) для МЕТРОВЫХ (пока) ШАРИКОВ — статью приводил с одноимённым » ЕСТЬ ПРОРЫВ !»
8. Материалы ЛЕГЧЕ ВОЗДУХА тоже выдуманы к сожалению у ЧИНАЙЦЕВ вроде самый лёгкий пока — «АЭРОГЕЛЬ » называется насколько помню ))
ПОКА на этом удовлетворюсь и откланяюсь ))))))))
С УВАЖЕНИЕМ ко ВСЕМ ваш Вакула = РАБинЗОН ! )
Источник
Вакуумный дирижабль Малышкина А. И.
В первый раз прошу помощи у читателей АШ, кто технически подкован, чтобы разобраться с проектом вакуумного летательного аппарата легче воздуха (вакуумным дирижаблем), спроектированным нашим соотечественником Малышкиным Александром Ивановичем. Ибо сам не достаточно знаком с техникой, чтобы оценить достоинства и недостатки его идеи.
В свою очередь считаю, что за дирижаблями большое будущее. Так дирижабли с заполняющим газом на основе гелия являются одними из самых безопасных летательных аппаратов.
Практическое воплощение идеи вакуумных дирижаблей, вообще смогло бы создать, на перспективу, большой прорыв для воздушных перелетов и даже явилось бы огромным шагом для разработки исследовательских станций в верхних слоях атмосферы Венеры, на основе летательных аппаратов легче воздуха.
Так как вакуумные дирижабли — это пока единственные воздушные судна, которые могут работать без использования постоянного расхода рабочего тела (водорода, гелия, азота), а только лишь на подводе энергии.
К тому же, они просто прекрасны!
Проект Малышкина А. И. упомянут в Википедии, как единственный реально воплотимый проект вакуумных дирижаблей. Без подробностей, конечно!
Автор идеи и изобретения – кандидат технических наук Малышкин Александр Иванович. Окончил Московский авиационный институт им.С.Орджоникидзе. До 1998 года работал в ЦНИИ. Участвовал в разработках и испытаниях космической техники.
Источник
masterok
masterok Мастерок.жж.рф
Хочу все знать
Вакуумный дирижабль — дирижабль жёсткой конструкции, внутри оболочки которого создаётся и поддерживается технический вакуум заданной глубины, вследствие чего в соответствии с законом Архимеда возникнет аэростатическая подъёмная сила как разность между силой Архимеда и силой веса аппарата в целом. Вот такое есть определение и теоретическое обоснование движения для аппарата.
Это придумали уже достаточно давно. Вот например приложение к газете «Ниве», декабрь 1891 года:
Однако еще до этого в 1670 году иезуит Франческо Терци де Лана издал книгу «Prodromo, ouero faggio di alcune inuentioni nuoue premeffo all’arte maestra» («Предварение, сиречь Описание некоторых новых изобретений, предзнаменующее Великое Искусство»), в 6-й главе которой он описал судно с мачтой и парусом на ней. Это судно, по утверждению Ланы, могло бы летать, поддерживаемое четырьмя медными предварительно вакуумированными сферами диаметром порядка 7,5 метров каждая и при толщине их медной стенки около 0,1[4] мм. Франческо Лана полагал, что такое воздушное судно может быть легче воздуха.
В 1887 году Артур де Боссе (Arthur De Bausset) опубликовал книгу и попытался получить деньги на создание вакуумного дирижабля цилиндрической формы, организовав Transcontinental Aerial Navigation Company of Chicago. Однако, его патентное предложение было отвергнуто.
В 1974 году патентное бюро в Лондоне опубликовало заявку № 1345288 МКИ В64В 1/58 Pedrick A.P. «Усовершенствование воздушных кораблей, обеспечиваемое вакуумированными шарами или другой формы выкачанными сосудами». Изобретение заключается в том, что оболочка шара должна быть двойной. Из внутренней сферы воздух выкачан, а в полость между внутренней и внешней сферами под давлением закачан газ (сойдет водород или гелий). По утверждению изобретателя этот газ должен поддерживать заданную форму оболочки от сдавливания её атмосферой (приоритет этой идеи принадлежит де Боссэ). Обе сферы во многих местах скреплены между собой.
Однако до практической реализации этого изобретения дело не дошло (из-за недостаточной прочности материала современных оболочек) и по сей день нет информации о широком применении этого изобретения.
Для обеспечения целостности вакуумированных сфер Лана под давлением атмосферы Земли (при использовании даже современных конструкционных материалов) пришлось бы увеличивать толщину их стенки, что привело бы к нарушению условия плавучести. Шар Ланы должен обладать достаточной прочностью и жёсткостью, чтобы атмосферное давление не смяло его, и иметь достаточно малый вес (массу) конструкции, чтобы взлететь за счет аэростатической подъемной силы.
В связи с вышеизложенным, в 1993 году в России разработано и запатентовано изобретение на устройство для создания подъёмной силы вакуумного дирижабля, где для облегчения его оболочки предложено применить динамическую компенсацию давления атмосферы. Теоретическая часть изобретения опубликована. Результаты этих проработок вселяют оптимизм в вопросе обеспечения возможности создания лётного образца вакуумного дирижабля.
В настоящее время нет опубликованных и запатентованных данных о дальнейшем развитии идеи, заложенной в этом изобретении.
Так что получается, пока что технически это реализовать невозможно или по сути не особо то нужно?
Источник