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:
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?
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.
Что мы имеем от щедрот природы для воздушных кораблей в смысле несущих газов?
Вот:
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?
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.
