Дирижабли как средство связи и наблюдения.

[ДалекийГость]

Старый: "То что вес больше подъёмной силы - это нечего?"

Это не так. Вес равен подъемной силе в месте расположения дирижабля.


Старый: "А лобовое сопротивление больше чем у самолёта. "

Смотря у какого самолета, смотря на какой скорости.


Старый: "Первое запрещает применение вообще а второе даёт преимущество авиации."

Первое - ложно, второе не имеет смысла без определения конкретных условий.


Старый: "Вы подтасовывете и это вас не красит. "Были и вымерли" и "Нет сейчас значит не будет никогда" это не одно и то же."

Серьезное обвинение. Думаю Вы согласитесь, что такое нужно доказывать.

Где и когда дирижабли использовались как средство связи?
Вообще и на высоте 20 км в частности.

[Старый]

И дирижаблю лучше живется при плотности воздуха меньше, чем у повехности Земли.

Нет, дирижаблю живётся хуже. У него подъёмная сила падает.

Старый: "Потому что подъёмная сила дирижабля определяется весом вытесненного воздуха"

И что из этого следует?

Следует что он с громким стуком упадёт на землю.
 "Страус - очень хорошая птица. У неё одни достиоинства. Есть только два недостатка:
1. Жрёт много.
2. Не летает"

Мощность автомобиля опредеялется количеством потребляемого топлива. Как это мешает автомобилю?

Никак. Однако вы упорно делаете вид что не понимаете в чём разница между ЛЕТАТЕЛЬНЫМ АППАРАТОМ и прочими видами транспорта?

Непонятно почему поделить. Ну ладно, поделим, наверняка получим какое-то число. И что из этого следует?

Потому что сила лобового сопротивления у вашего дирижабля при равной скорости будет в 18 раз меньше чем у Гинденбурга.
 Полученое число будет означать мощность источника энергии. Солнечных батарей, да? Естественно среднюю за сутки, с учётом к.п.д. и затрат на ретранслятор. И когда мы её найдём вы будете пристраивать к своему дирижаблю солнечные батареи соответствующего размера и массы.

[ДалекийГость]

Беру таймаут на некоторое время. Возможно, до завтра.

[ДалекийГость]

Блин, не успел уйти.


Старый: "У него подъёмная сила падает"

Именно это и нужно! Иначе бы он улетел в космос.


Старый: "Следует что он с громким стуком упадёт на землю."

Это не из чего не следует. Дирижабль будет подниматься до тех пор пока подъемная сила не уравновесит силу тяжести.


Старый: "Однако вы упорно делаете вид что не понимаете в чём разница между ЛЕТАТЕЛЬНЫМ АППАРАТОМ и прочими видами транспорта?"

Дирижабль в данном случае не транспорт.  Не уверен можно ли назвать неподвижный объект - летательным. ну да ладно.
Пусть будет летательным. Но зачем сравнивать его с самолетом? Потому что они оба в небе, да? А у меня на кухне чайник и сковородка. И то другое КУХОННЫЕ принадлежности. Имеет смысл сравнивать кто лучше?


Старый: "Полученое число будет означать мощность источника энергии "

Нет не будет. Потому что мощность зависит от кпд двигателя, аэродинмаических характеристик и скорости набегающего потока.


Теперь, точно ушел до завтра.

[Старый]

Ну и я напоследок.

Это не так. Вес равен подъемной силе в месте расположения дирижабля.

И как же вы рассчитываете этого добиться?

Смотря у какого самолета, смотря на какой скорости.

У самолёта такой же массы при такой же скорости.

Первое - ложно,

Ню-ню. Уже есть высотные дирижабли?

второе не имеет смысла без определения конкретных условий.

Во всех условиях. Во всём диапазоне условий где только летали летательные аппараты самолёты выигрывают у дирижаблей.

Старый: "Вы подтасовывете и это вас не красит. "Были и вымерли" и "Нет сейчас значит не будет никогда" это не одно и то же."

Серьезное обвинение. Думаю Вы согласитесь, что такое нужно доказывать.

Пожалуйста. У любого вида техники был период когда "Не было сейчас а потом стало". А таких видов техники который "был, потом вымер а потом опять возродился" ещё поискать. Поэтому эти два определения - не одно и то же.

Где и когда дирижабли использовались как средство связи?
Вообще и на высоте 20 км в частности.

Дирижабли несостоятельны как таковые. В целом. Во всех областях применения. И попытки найти ещё какую-нибудь область применения для мертворождённых монстров столь же несостоятельны как и все прежние попытки.
 Вобще вы очень глубоо подменили понятия. Данный диалог должен был идти совсем не так. Существует общепринятая точка зрения которую не нужно доказывать. Вам никто ничего не должен объяснять и доказывать. И существуют противники общепринятой точки зрения которые считают что они умнее всех. Такое иногда случается, но это нужно доказать. Вот вы и должны всем объяснять и доказывать что предложеная вами идея имеет шанс на существование. Что она вобще 1. Технически осуществима.
2. Будет экономиически выгодна.
 Попробуйте. Думаю вам будет трудно.

[Старый]

Оказалось не на последок.
 Почему сравниваю с самолётами? Да, потому что в небе.
 И потому что сравниваю аппараты в принципе способные выполнять одну задачу - ретрансляцию. Причём самолёты уже выполняют.
 Вам бы конечно хотелось както исключить самолёты из сравнения но увы...

[hcube]

Старый, очень спорно. Я вот например прикидывал 'летающий авианосец' - термодирижабль на ядерном реакторе. При длине в 1.5 км, ширине 600 и высоте 400 м его масса была бы порядка 50 килотонн, из них 20 килотонн - масса ПН. И ее он мог бы транспортировать, тратя на движение порядка 100 МВт, со скоростью около 50 м/с - т.е. около 200 км/ч.

[Дмитрий Виницкий]

Ага, можно к упомянутому дирижаблю приделать термоядерный реактор и теплозащиту, чтобы, заправившись на Луне не заморачиваться с посадками на Землю. Мало, того, можно, сделать прямоточнуй двигатель аля Орион на утилизируемых боеголовках.
P.S. Мечтать не вредно!

[ДалекийГость]

Старый: "Потому что сила лобового сопротивления у вашего дирижабля при равной скорости будет в 18 раз меньше чем у Гинденбурга.
Полученое число будет означать мощность источника энергии"

Ну что ж. Сравним с дирижаблем Гинденбург. Не будем учитывать того, что предлагаемому дирижаблю не нужно двигаться со скоростью Гинденбурга, что у него можно сделать лучшие аэродинмамические характерестики и использовать более эффективные двигатели.

Будем считать, что мы получаем верхнюю оценку, что на самом деле ситуация будет еще более благоприятной для предлагаемого дирижабля.

У Генденбурга было 4 двигателя мощностью 810 кВт каждый.
http://kursy.rsuh.ru/aero/html/kurs_2085_0.html

Будем считать, что все они работали одновременно, хотя возможно что часть была в резерве.

Итак, суммарная мощность двигателей Гинденбурга - 3240 кВт.

Делим на 18, получаем что мощность двигателя нашего дирижабля будет меньше 180 кВт.

Посмотрим, что это будет означать для солнечных батарей.

Поток солнечной энергии - 1кВт/кв.м. Следовательно для обсепечения необходимой мощности требуется 180 кв.м. постоянно освещаемых солнечных батарей, которые расположены перепендикулярно направленияю на Солнце.

Учтем, что ночью Солнца нет. И что зимой ночь больше дня. И что средний угол падения солнечных лучей меньше 90 градусов. Будем считать, что нам требуется в 6 раз (2*2*2/sqrt(2)) большая площадь поверхности.

КПД современных солнечных батарей в настоящее время порядка 33 процентов.
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/242/27.shtml

Таким образом площадь солнечных батарей должна быть не менее 3272  кв.м. (180*6*100/33).

Удельный вес солнечных батерей составляет 2 кг/кв.м.
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/242/27.shtml

Таким образом масса солнечных батарей будет составлять порядка 6.5 тонн, что в 2 раза меньше подъемной силы  дирижабля, которая равна 13 тонн =1/18*плотность_воздуха*объем (200 000 куб.м)

Таким образом нет проблем с получением энергии необходимой для двигателя предлагаемого дирижабля.

[Дмитрий Виницкий]

А что, завтра уже наступило?   А сколько будут весить аккумуляторы?

[Дмитрий Виницкий]

вот, кстати, информация к размышлению:

ВЕТЕР метеорологический элемент, характеризующий перемещение воздуха относительно земной поверхности. Наряду с горизонтальными имеются и вертикальные составляющие ветра, величина которых в сотни раз меньше горизонтальных. Лишь внутри кучево-дождевых облаков и в горных районах вертикальные составляющие ветра могут достигать 10-20 м/сек и более. Ветер у поверхности земли измеряют флюгером, анемометром, а на высотах - резиновыми шарами, наполненными водородом, за полетом которых наблюдают с помощью угломерных приборов - оптических или радиотеодолитов, и аэронавигационными приборами, установленными на самолетах. Непосредственной причиной возникновения ветра является неравномерное распределение давления воздуха, которое определяется неравномерным распределением температуры в атмосфере. В умеренных и полярных широтах в тропосфере и стратосфере преобладают западные ветры, а летом до высоты 20 км западные, выше восточных. С увеличением высоты скорость ветра возрастает и на высоте 500 м она почти вдвое больше, чем у земли. Максимальные скорости ветра при шквалах и в тропических циклонах могут достигать 50-100 м/сек, а в струнных течениях - 200 м/сек и более. Ветер оказывает влияние на направление полета и скорость летательного аппарата, на длину разбега и пробега самолета. Боковой ветер затрудняет, а сильный исключает взлет и посадку самолетов. Данные о ветре необходимы для целей самолетовождения, бомбометания, десантирования, запуска ракет и т. д.

 
Источник: Военно-авиационный словарь, Москва, Воениздат

Не забыли, что еше придется маневрировать и по высоте? Задача для 2-го класса: на каком расстоянии от точки стояния окажется дирижабль, если двигатели не будут работаь 1 час?

[ДалекийГость]

Postoronnim V: "А что, завтра уже наступило?"

А Вы на даты посмотрите.


Postoronnim V: "А сколько будут весить аккумуляторы?"

Не знаю. Там собираются ставить что-то типа "регенератвных топливных элементов". Днем разлагать что-нибудь, например, воду, а ночью синтезировать с получением энергии.



Спасибо за данные по скорости ветров на 20 км высоте. Видно что над Россией они слабые - до 10 м/сек, то есть до 36 км/час.
Ну может где-то до 100 км/час. Это немного.


Postoronnim V: "на каком расстоянии от точки стояния окажется дирижабль, если двигатели не будут работаь 1 час?"

Если двигатели долго не работают. то мы будем считать такой дирижабль отказавшим и спустим его на землю для ремонта.
При этом перейдем на связь через резервный дирижабль.
Параллельно подвезем и запустим новый дирижабль для резерва.

[foogoo]

Следует признать,

что стратосферный минидирижабль HiSentinel совершил демонстрационный полет в стратосферу 8-го ноября 2005-го года с военного аэродрома в Розвелле, штат Нью Немпшир на высоту 22.5 км. Минидирижабль вподнял 30 кг полезного груза. Полет продолжался 5 часов.



Это был второй в истории полет дирижабля в стратосферу. Первый полет состоялся в 1969-м году с грузом 2.5 кг и осуществлялся той же компанией.

http://www.spacedaily.com/news/uav-05zzzzzr.html

Raven Industries has announced that its subsidiary, Aerostar International, along with Southwest Research Institute (SwRI), and the US Air Force Research Lab (AFRL) successfully launched and flew a powered stratospheric airship.

The flight took place from Roswell, NM on Tuesday, November 8. Aerostar provided detail design and engineering, fabricated the airship's hull, and participated in flight operations from the Roswell NM airport.

SwRI, the team lead, designed the airship and provided the Flight Controller along with the Telemetry, Power, and Propulsion systems. AFRL developed the launch procedure, provided the test facilities, and provided the crew and logistics for the launch.

The Army Space and Missile Defense Command (ASMDC) sponsored the demonstration. Raven demonstrated a small stratospheric airship with a five-pound payload in 1969. The flight carried a sixty-pound equipment pod to 74,000 feet on a five-hour flight-only the second airship in history to achieve powered flight in the stratosphere.

The project, titled HiSentinel, is focused on developing small near-space airships for inexpensive tactical communications and Intelligence Surveillance and Reconnaissance (ISR) applications.

The relatively inexpensive nature of the Hi Sentinel system will allow several test flights per year to take place, Raven President and CEO Ronald M. Moquist said. Future test flights will include multi-day missions with solar power and demonstration of the SwRI autonomous station-keeping autopilot.

Once operational, the system may be deployable by local commanders in theater operations. HiSentinel is part of Aerostar's ongoing technology roadmap in developing inexpensive stratospheric LTA (Lighter Than Air) platforms for military and commercial use.

Сайи производителя:
http://www.ravenind.com
http://www.aerostar.com/aerospace/near_space.htm


Действительно говорят про 500 км (300 миль)





Как говорится, практика - критерий истины.

Посмотрим что из этого получится.

[foogoo]

А так держал, конечно. Даже занимался вопросами использования GPS в одном космическом объекте.

В гарминах есть служебный экранчик, показывающий текущее расположение спутников на небе и уровень сигнала от каждого из них. Поэксперементируйте, увидите, что спутники, которые находятся не очень высоко над горизонтом, практически не слышны.

Так, что 500 км - это, как говорится, теоретический предел. На практике все оказывается нескольно скучнее.

[ДалекийГость]

foogoo: "стратосферный минидирижабль HiSentinel"

Большое спасибо за эту очень интересную информацию.


foogoo: "спутники, которые находятся не очень высоко над горизонтом, практически не слышны"

Чем ниже спутник над горизонтом,  тем больший путь сигнал от него проходит в атмосфере. Поэтому слабый сигнал от GPS спутника, удаленного на 20 000 км, становится практически не слышным, если спутник находится низко над горизонтом.

Дирижабль намного ближе, чем GPS спутник, и для него можно использовать более мощные  передатчики. Поэтому ослабление сигнала в амосфере не будет вызывать потерю связи.

[foogoo]

foogoo: "спутники, которые находятся не очень высоко над горизонтом, практически не слышны"

Чем ниже спутник над горизонтом,  тем больший путь сигнал от него проходит в атмосфере. Поэтому слабый сигнал от GPS спутника, удаленного на 20 000 км, становится практически не слышным, если спутник находится низко над горизонтом.

Путь в атмосфере тут не имеет никакого значения. Исключительно рельеф местности. На море такие спутники отлично принимаются.

Дирижабль намного ближе, чем GPS спутник, и для него можно использовать более мощные  передатчики. Поэтому ослабление сигнала в амосфере не будет вызывать потерю связи.

Я не думаю, что аппаратура на таком дирижабле (если он когда льбо будет построен) будет сильно отличаться от спутника.


Стоит охладить оптимизм в вопросе возможности построения такого дирижабля. Если маленьких дирижабль смог поднялся в стратосферу на 5 часов, это не значит, что возможно построить большой на срок автономной работы в нескольно лет. Насколько я понимаю, основная проблема - оболочка. Она должна быть очень тонкой и очнь легкой, но при этом держать тяжелую гандолу и массу оборудования, батарей и аккумуляторов. И самое главное, она не должна пропускать гелий. Интересно, во сколько оценивают стоимость оболочки? На сколько я знаю, полименрные пленки не любят ультрафиолета, которого в стратосфере будет с избытком - они очень быстро стареют, терают пластичность и прочность.

[ДалекийГость]

foogoo: "Путь в атмосфере тут не имеет никакого значения"

Для GPS-сигнала, есть еще и его искажение в атмосфере. Однако предлагаю не обсуждать GPS в этой теме, как явный офтоп.


foogoo: "Я не думаю, что аппаратура на таком дирижабле (если он когда льбо будет построен) будет сильно отличаться от спутника."

Очень сильно будет отличаться. Например, мощность солнечных батарей спутника Ямал меньше 2.5 кВт,  значит суммарная мощность радиопередатчиков еще  меньше. А на дирижабле можно использовать передатчики мощностью в десятки кВт.


foogoo: "Насколько я понимаю, основная проблема - оболочка"

Вполне возможно.


foogoo: "Интересно, во сколько оценивают стоимость оболочки?"

Сколько бы она не стоила сейчас, она может значительно подешеветь, если подобные дирижабли будут использоваться в крупносерийных количествах.

[Дмитрий Виницкий]

Ага, значит, нужен резервный дирижабль? Эх, Старый не видит! По поводу скорости ветра - это данные на конкретный день. Или Вы думаете, над Америкой всегда воздушные течения быстрее? Представьте размеры цеппелина, несущего те же 6 тонн, кстати, где вы собираетесь их размещать, - парусность будет такая, что и 5 м/с будет серьезным потоком. Да, сколько будут весить аккумуляторы, Или Вы ждете от прорыва в этой области?

[Старый]

Старый, очень спорно. Я вот например прикидывал 'летающий авианосец' - термодирижабль на ядерном реакторе. При длине в 1.5 км, ширине 600 и высоте 400 м его масса была бы порядка 50 килотонн, из них 20 килотонн - масса ПН. И ее он мог бы транспортировать, тратя на движение порядка 100 МВт, со скоростью около 50 м/с - т.е. около 200 км/ч.

Обычный авианосец имеет массу 90 килотонн при размерах в 5 раз меньших. Масса прпопорциональна кубу размера. Значит наверно чтото не то в прикидках.

[Старый]

Таким образом масса солнечных батарей будет составлять порядка 6.5 тонн, что в 2 раза меньше подъемной силы  дирижабля, которая равна 13 тонн =1/18*плотность_воздуха*объем (200 000 куб.м) Таким образом нет проблем с получением энергии необходимой для двигателя предлагаемого дирижабля.

Видите как хорошо! Вы взяли очень оптимистичные параметры для СБ и тем не менее они сожрали 2/3 подъёмной силы. Мощность СБ вероятно нужно удвоить т.к. днём они будут и питать двигатели и заряжать аккумуляторы на ночь. Уже олдна только их масса больше подъёмной силы. Добавьте теперь аккумуляторы ёмкостью 2000 кВТ*час (180*12) которые будут питать двигатели ночью. Насколько я понял к.п.д. самих двигателей вы тоже забыли учесть?