Дирижабль, как средство доставки РН на космодром

[hcube]

Ну воздух-то тоже расширяется. Поэтому тот же объем весит легче.

[поверхностный]

Ну воздух-то тоже расширяется. Поэтому тот же объем весит легче.

Да, здесь я вроде промахнулся

[Александр Гомберг]

Wyvern. Ну уберете Вы "вихри" и что это даст?

А Вы уверены что погранслой у дирижабля "несколько сантиметров"?

Спасибо за ссылку на учебник, но скачать не удается.

[Дмитрий В.]

Wyvern. Ну уберете Вы "вихри" и что это даст?

А Вы уверены что погранслой у дирижабля "несколько сантиметров"?

Спасибо за ссылку на учебник, но скачать не удается.

Скорее, несколько метров  А для особо крупных, наверное, и до пары десятков метров :shock:

[Fakir]

[
Скорее, несколько метров  А для особо крупных, наверное, и до пары десятков метров :shock:

Ну такое весьма маловероятно
Уже просто из определения - в погранслое силы инерции и трения одного порядка. То есть погранслой - это область, где необходимо учитывать трение (вне погранслоя, соответственно, уже свободно можно не учитывать). Поскольку газы вообще и воздух в частности имеют весьма малую вязкость - то какие уж тут метры.

Толщина погранслоя по порядку величины равна характерной длине объекта, деленной на корень из Рейнольдса.
То есть для стометрового дирижабля на скорости 100 км/ч получится что-то порядка десятков см в худшем случае. И это если за характерный размер брать длину, что вообще-то будет некоторой натяжкой.

[Fakir]

Wyvern. Ну уберете Вы "вихри" и что это даст?

Дело не в том, чтобы убрать вихри как таковые - важно максимально уменьшить размер вихревого следа за телом, поперечный его размер. Собственно, им в основном и создаётся лобовое сопротивление (ну, за исключением собственно сопротивления вязкого трения).

При обтекании шара или цилиндра это проявляется особенно ярко - когда с ростом скорости отрыв происходит иначе, и возникает т.н. кризис сопротивления - при росте скорости коэффициент сопротивления падает, причём иногда так сильно, что падается даже и само сопротивление.

У обтекаемых тел след по определению довольно мал, и у дирижабля, казалось бы, тоже (форма хорошая, задняя часть "плавно сходит на нет", и казалось бы, никакого отрыва быть вообще не должно), но всё-таки погоду несколько портят как рули, так и работа винтов.

[Александр Гомберг]

Наличие отрывов погранслоя у дирижаблей, в том числе и на небоьших углах атаки не наблюдается, по моим сведениям.  Из-за большой длины тела дирижабля погранслой, действительно будет большой "толщины", но с маленьким градиентом. Так что "отсос" этого погранслоя
1) во первых мало эффективен. Пожалуй, единственный плюс - это ламиниризация потока, что на некоторых скоростях может быть " в плюс", а может быть и "в минус."
2) Техническая целесообразность сомнительна - нужно "отсосать" большой объем воздуха, затратить энергию и еще масса и габариты вентилятора + двигатель тоже не маленькие.

Мы вернемся к обсуждению ЭКИПа, так как на этом примере очень хорошо видны характерные заблуждения.
Так, мы практически установили, что отсос погранслоя может позволить безотрывное обтекание, что вовсе не снижает сопротивление, но позволяет получить большую подъемную силу, источником которой в конце концов является тяга двигателей. Кроме того значительная поверхность тела типа ЭКИПа заставляет иметь очень большие потребные расходы воздуха. Надо ли обсуждать, что если это делать газотубинным двигателем напрямую - он из-за потерь в такой системе воздухозабора вообще не будет работать, а если это делать вентилятором второго контура, то его эффективность из-за тех же потерь будет ниже, чем при работе в свободном потоке, и расчитывать на получение тяги тоже не приходится.
Но в ЭКИПе, как помниться, была предусмотрена система сдува погранслоя со СПИНЫ профиля. Здесь есть о чем поговорить. Авторы планировали также и тягу получить с помощью этих же струй!
Но увы, здесь - те же грабли! То есть можно получить какой-то эффект если вдувать на внешнюю поверхность профиля воздух со скоростями большими скорости полета, то можно за счет увеличения циркуляции поднять Су. Проблема в том что и реактивная струя из такой системы тонкой и частой сопловой решетки тоже приводит к огромным потерям. Известно что эффективность квадратного сопла сильно уступает круглому, а уж плоское сопло совсем никуда не годиться. Вот и получается, что обычное разделение функций - крыло создает подъемную силу, а двигатель - тягу гораздо эффективней!
Прибавьте к этому и массу, габариты и стоимость этой системы отсоса - сдува и мы поймем, в чем ошибка ЭКИПа!
Полеты же модели - это "доказательство" для дилетантов, а наличие при экспериментах "целого ТРД" как раз и подтвержает мои умозаключения. То есть формально какие-то плюсы в экспериментах были получены, но минусы - тоже были выявлены. Последние и перевесели. Вот только об этом авторы умолчали, как  водится. Так и возник МИФ про ЭКИП!

[Wyvern]

Wyvern. Ну уберете Вы "вихри" и что это даст?

А Вы уверены что погранслой у дирижабля "несколько сантиметров"?

Спасибо за ссылку на учебник, но скачать не удается.

1. Снизит сопротивление
2. В учебнике объясняется ПОЧЕМУ. Полет дирижабля относится скорее к ГИДРОдинамике, а не к аэродинамике.
3. Отлично скачивается, проверил - подождать надо просто указанное число секунд  :wink: Сылка скоро отключится.

[Wyvern]

.....
2) Техническая целесообразность сомнительна - нужно "отсосать" большой объем воздуха, затратить энергию и еще масса и габариты вентилятора + двигатель тоже не маленькие.....

Промвентилятор среднего давления на 10м^3/cек весит (из нержавейки!) 400-500кг (из пластика будет меньше 100) и двигатель всего 15-20кВт
Даже для дирижопля размерностью в LZ-127 слезы

[Fakir]

Наличие отрывов погранслоя у дирижаблей, в том числе и на небоьших углах атаки не наблюдается, по моим сведениям.

Ну может быть "отрыв погранслоя" и не совсем удачный термин, но как может не быть отрыва потока? Вихревой след есть практически у любого тела при любом его движении в невязкой жидкости.
Может быть, в случае дирижабля он и мал для большинства режимов полёта, но как его может не быть вовсе?

1) во первых мало эффективен. Пожалуй, единственный плюс - это ламиниризация потока, что на некоторых скоростях может быть " в плюс", а может быть и "в минус."

А как ламинаризация может быть "в минус"???

2) Техническая целесообразность сомнительна - нужно "отсосать" большой объем воздуха, затратить энергию и еще масса и габариты вентилятора + двигатель тоже не маленькие.

Это да, сложный вопрос, требует детального счёта. Может и не повезти

Так, мы практически установили, что отсос погранслоя может позволить безотрывное обтекание, что вовсе не снижает сопротивление,

Почему же не снижает?!

Авторы планировали также и тягу получить с помощью этих же струй!

Я так и не смог толком понять - как там в оригинальном проекте; но, кажется, всё же не всю тягу хотели получать таким образом.

Вот и получается, что обычное разделение функций - крыло создает подъемную силу, а двигатель - тягу гораздо эффективней!
Прибавьте к этому и массу, габариты и стоимость этой системы отсоса - сдува и мы поймем, в чем ошибка ЭКИПа!

Я правильно понимаю, что вы не сомневаетесь в работоспособности принципа, а лишь утверждаете, что аппарат будет неэкономичен по топливу по ср. с классическим самолётом равной грузоподъёмности?

наличие при экспериментах "целого ТРД" как раз и подтвержает мои умозаключения.

То вроде бы не в эксперименте, а именно в концепции, которая до железа не дошла.

То есть формально какие-то плюсы в экспериментах были получены, но минусы - тоже были выявлены. Последние и перевесели. Вот только об этом авторы умолчали, как  водится. Так и возник МИФ про ЭКИП!

Миф - а точнее, туман - возник, скорее, именно из-за недостатка чёткой информации как о идее, так и о результатах расчётов и экспериментов.
Каждый домысливает в ту или иную сторону, аки Кювье с костью в руках

[Fakir]

Промвентилятор среднего давления на 10м^3/cек весит (из нержавейки!) 400-500кг (из пластика будет меньше 100) и двигатель всего 15-20кВт
Даже для дирижопля размерностью в LZ-127 слезы

Априори не факт, что такой агрегат поможет заметно поднять параметры дирижабля
Тут надо очень тщательно думать и считать, имея детальные и надёжные сведения об обтекании конкретной конструкции.

[Fakir]

Полет дирижабля относится скорее к ГИДРОдинамике, а не к аэродинамике.

Гидродинамика - это вовсе не обязательно "про воду" Это вообще "всё, что течёт".
Аэродинамика - частный случай гидродинамики

[hcube]

Виверн, а напомните, на LZ-127 какая была суммарная мощность дизелей? :-)

[Александр Гомберг]

Наличие вихрей сходящих например с законцовок крыла - это относится к индуктивному сопротивлению, а срыв потока - это некий нехороший режим обтекания, например, крыла на закритических углах атаки, при этом Су=0 и происходит ....ну да вы сами догадаетесь что! То есть это два разных явления и даже разные понятия.

В принципе турбулентный след за дирижаблем будет всегда, завихрения (индуктивное сопротивление) будут при полете с углом атаки, при отклоненных рулях. В горизонте если при этом рули стоят в нейтрали и сами планы - по потоку - "завихрений" может и не быть. Но сопротивление конечно же останется.

Надо сказать, что для классических дирижаблей и нормальных скоростей полета сопротивление и так невелико, что и привлекает к ним внимание. И по моему мнению, не стоит улучшать то что и так хорошо.  Лучшее - враг хорошего.
На пути серьезного внедрения дирижаблей сегодня - это качество ткани. То что есть неплохо, но именно характеристики ткани определяют основные свойства дирижаблей и их размер тоже.

[Wyvern]

Виверн, а напомните, на LZ-127 какая была суммарная мощность дизелей? :-)

Извини, но там стояли 5 штук карбюраторные «Майбах» типа «VL-2» — 12-цилиндровые, с V-образным расположением цилиндров; объем цилиндров 33,2 л. При 1600 об/мин максимальная мощность, развиваемая каждым мотором, 660 л. с. Вес мотора со всеми деталями 1050 кг.

Общий вес силовой установки - 5250 кг при мощности 3300л.с.
Что интересно, современная силовая установки из трех многотопливных ТВ3-117ТГ той же мощности будет весить КАК ОДИН «Майбах VL-2»  :lol: При лучшей экономичности  :wink:

[Fakir]

Наличие вихрей сходящих например с законцовок крыла - это относится к индуктивному сопротивлению, а срыв потока - это некий нехороший режим обтекания, например, крыла на закритических углах атаки, при этом Су=0 и происходит ....ну да вы сами догадаетесь что! То есть это два разных явления и даже разные понятия.

Тут некоторая терминологическая путаница вышла
Вихри, "сходящие" с законцовок крыла - то совсем другие вихри, макроскопические.
А вихревая пелена - там масштабы вихрей совсем иного плана, это уже "мелкая" турбулентность.
В случае крыла вихревая пелена - это тонкий слой за всем крылом. Именно он отвечает за наличие у крыла  ненулевого Сх (ну, помимо собственно трения о поверхность крыла). Не будь вихревой пелены - аэродинамическое качество (ну если не учитывать индуктивное сопротивление - там, крыло бесконечного размаха) было бы равно бесконечности (в модели идеальной жидкости по Жуковскому-Чаплыгину подъёмная сила получается направлена строго перпендикулярно набегающему потоку, никакого сопротивление нету вообще).

То есть индуктивное сопротивление - отдельно, а "лобовое" за счёт турбулентного следа - отдельно, это вещи разные и вообще говоря - слабо связанные.

В принципе турбулентный след за дирижаблем будет всегда,

Вот-вот, именно будет - как и за совершенно любым телом. Это неизбежно.

Надо сказать, что для классических дирижаблей и нормальных скоростей полета сопротивление и так невелико, что и привлекает к ним внимание.

Но тем не менее оно ведь есть, и как ни крути - скорость полёта ограничивает.
Может быть, это не так уж необходимо, но вряд ли было бы совсем неинтересно поднять максимальную скорость до 150-200.

 

И по моему мнению, не стоит улучшать то что и так хорошо.  Лучшее - враг хорошего.

Может быть

На пути серьезного внедрения дирижаблей сегодня - это качество ткани. То что есть неплохо, но именно характеристики ткани определяют основные свойства дирижаблей и их размер тоже.

Это вы, наверное, о мягких и полужёстких?
Для жёстких - будет ли роль ткани такой же?

[Wyvern]

На пути серьезного внедрения дирижаблей сегодня - это качество ткани. То что есть неплохо, но именно характеристики ткани определяют основные свойства дирижаблей и их размер тоже.

Это вы, наверное, о мягких и полужёстких?
Для жёстких - будет ли роль ткани такой же?

Вот в том то и дело, что Александр продвигает проект ПОЛУЖЕСТКОГО дирижабля объемом в 60000кубов   И проблемы с тканью у него будут всегда, потому как примерно с 30000-40000 кубометров начинается зона жестких конструкций.

[Бродяга]

Бродяга, у вас как с головой? При расширении газа его МАССА не меняется, а газы расширяются одинаково. Поэтому дирижабль на 1 миллион кубометров гелия при н.у. будет иметь подъемную силу в 1000 тонн. При +70С он будет иметь подъемную силу все в ту же 1000 тонн, но объем газа при этом вырастет на 20%.

Собственно, все остальные ваши аргументы примерно из той же оперы - не разобравшись в сути вопроса, вы начинаете нести чушь.

Ага, и дирижабль ваш ЛОПНЕТ НАХРЕН.
       

 Разумеется, вы можете таскать оболочку под одну атмосферу, так она тяжелее будет.

[Бродяга]

Все таки обсуждая тему, стоит немного познакомиться с информацией по ней, благо она (информация) вполне доступна!
Чтобы создать избыточное давление нужно увеличить давление в воздушных балонетах - давление увеличится и в гелиевом объеме и, что примечательно, на ту же самую величину. Делается это с помощью компрессора и стравливающих клапанов, настроенных на предельную величину избыточного давления. Может использоваться и давление скоростного напора за воздушным винтом.

Александр Гомберг вы так излагаете, что прям с ума можно сойти.

 В описываемом вами случае в баллонетах вообще нет избыточного давления.

[Бродяга]

Ну воздух-то тоже расширяется. Поэтому тот же объем весит легче.

Да, здесь я вроде промахнулся

Ни разу не промахнулись.

 Реально конструкция полужесткого устроена примерно как конструкция жесткого дирижабля.
 Это относительно жетская оболочка, в которой набиты "мешки-баллонеты" В КОТОРЫХ ВООБЩЕ НЕТ ИЗБЫТОЧНОГО ДАВЛЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНО ОБОЛОЧКИ МЕШКА.
 Наддув воздушных мешков приводит к тому, что они сминают все остальные и давление выравнивается, кроме того, такая ячеистая конструкция позволяет управлять распределением аэростатической подъёмной силы.

 Разумеется, потолок у такого дирижабля постоянный, определяемый жесткостью внешней оболочки.