Тимофей Славкин (tim_o_fay) wrote,
Тимофей Славкин
tim_o_fay

Categories:

Дирижабли Весны. Чем надувать будем?

Природа распорядилась так, что наша атмосфера почти полностью состоит из сравнительно лёгких кислорода с азотом и имеет условно-усреднённый молекулярный вес 29, то есть кубометр воздуха про нормальных уловиях (t=20°C, P=1,033 кгс/см³) весит примерно 1,3 кг.
Что мы имеем от щедрот природы для воздушных кораблей в смысле несущих газов?
Вот:
12gas
Всё, что в таблице ниже аммиака - может идти лесом, так как или слишком увесистое, или агрессивное или неудобопроизводимое, как тот же неон.
Можно ещё вспомнить обычную воду, молекулярная масса 18, соответственно относительный вес к воздуху получается 0,621, но температурку за 100 Цельсиев постоянно в оболочке держать?
Хотя если у нас ядрёный котёл на борту, то можно и это.

Более развёрнуто, хотя и несколько однобоко всё это расписано в англоязычной вики, кривоватом переводе оттуда на русский, довольно старой, но недурной статье на афтершоке.
[Про летучего кита в пузырьчатой шубейке - здесь]
Почему-то даже энтузиасты воздухоплавания шарахаются от аммиака (фу-фу-фу!), а ведь с точки зрения балансировки подъёмной силы, исключительно удобный газ. Легко сжижается, прекрасно растворяется в воде, недорогой опять же.
В минусах вот это фу-фу и коррозионная активность. Хотя алюминию и нержавейке (да и простой низкоуглеродистой) аммиак безразличен. Вот медным и цинковым сплавам от него таки плохеет.

Насчёт ядовитости: в 1989 году в Литве произошла авария с разливом 7 тысяч тонн жидкого аммиака.
Погибло 7 человек
.
Желающие могут сравнить с Тулузой 2001, Севесо 1976 или Бхопалом 1984.
Большая химия раздолбайства не прощает.

Ладно, это я что-то в сторону отполз.

Что нужно нашему воздухоплавающему киту, кроме размеров (очень-очень больших) и субкритического ядерного реактора?
неврой
Толстая лёгкая шкура ему нужна. Даже скорее не шкура, а экзоскелет. Несущий.
Соответственно каркасно-расчалочная красявость отпадает.

Формуем сэндвич-панели из полиимидов или подобных материалов.
Это в нашем мире цена у них зверская, в основном ввиду малых объёмов выпуска.
Просто нигде кроме космоса, атомной энергетики, авиации и скважинной геофизики эти шикарные полимеры у нас не нужны.

Мне приходилось иметь дело с плёнкой Kapton - этакий рыжий скотч, которому разогретый до 350°C паяльник пофиг.
И аналогичный советский ИМИД я тоже знаю.

Можно использовать полиуретан вроде нашего СКУ ПФЛ–100М, у него плотность моменьше, но и термостойкость тоже, что уменьшает диапазон термической балансировки дирижаблика.

Посмотрим, что у нас получается:
Толщина панели 2-3 метра. Типичный размер и форма - шестиугольник со стороной/радиусом 4 метра.
В оконечностях несколько по другому, нос и корму вообще лучше делать из сплошной максимально лёгкой пены.
Площадь бортовой панели 41,57 м², подъёмная сила при наполнении водородом, среднем объёме ячейки 1 дм³ и толщине стенки 10 мк у нас будет для полиуретана 91- 137кг, для полиимида 70-105 кг.
Так.
А что у нас выйдет с аммиаком?
Ага: полиуретан 19,5-29 кг, полиимид 14,6-22 кг подъёмной.

Не шибко жирно, но если заполнять аммиаком только внешние ячейки, а внутренние водородом?
Опять же можно толщину стенок внутренних ячеек сделать меньше, а объём больше.
Полиимид пустить на внутренние слои (относительно оси корабля), а внешние сделать из полиуретана.

Панель наращиваем на полотнище стеклоткани плотностью 110+10г/м² (в нашем мире "стеклоткань авиационная  марки А-1 ГОСТ 8481-75") - это будет 5 кг. Плюс металлизация 0,05 мм алюминия - ещё 6 кг примерно.
И закладные детали для крепления панели к соседкам и пространственному набору - ещё килограммов 20-25.
Совсем без скелета не обойтись, поскольку нам надо к чему-то монтировать машинерию, жилые и грузовые отсеки, посты управления, вооружение и прочее, прочее, прочее ради чего, собственно, и строится корабль.
Лучше обшивку делать двухслойной, вперекрышку, но не обязательно.

"А как же такую дурынду твои поморы изготовят, да не одну?!" спросит читатель-скептик.
Ну что ж., и про это расскажу. Следующим постом.
Tags: Дирижабли, Ядерная весна
Subscribe

Posts from This Journal “Ядерная весна” Tag

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 27 comments

Posts from This Journal “Ядерная весна” Tag