Внимание!
Предложения и заявки заказчиков

Размещение рекламных материалов

коммерческая реализация изобретений - ООО 'Адвансед Девелопмент Проджект' смотреть>>>

Требуются разработки по средствам контроля и ограничения по количеству дисковых операций производимых одним пользователемдля хостинг провайдера. смотреть>>>

Требуются разработки по использованию низкопотенциальной энергии смотреть >>>

Перспективы развития дирижаблестроения

 Первые опыты Человечества с покорением воздушного океана были как раз связаны с воздухоплаванием, когда братья Монгольфье впервые поднялись в воздух на шаре из коровьих кишок, наполненных горячим дымом.С тех пор прошло много времени и воздухоплавание (в лице дирижаблей), получив скоротечный бурный расцвет, прочно уступило дорогу летательным аппаратам тяжелее воздуха. Более того, все попытки реанимировать дирижаблестроение (при всей помпезности проектов) так и не увенчались успехом – кроме опытных моделей да многочисленных чертежей пока не построен ни один сколь-нибудь приличный дирижабль класса «Акрон» или «Цеппелин».С чем связывают свои надежды апологеты дирижаблестроения? Как известно, неуклонное развитие цивилизации диктует особые требования к транспортировке сверхтяжёлых и крупногабаритных грузов, которые или очень нежелательно, или просто невозможно расчленить на отдельные составляющие (энергетические блоки, реакторы хим. производств, сверхтяжёлая дорожная техника, различные металлоконструкции и др.). В принципе на данный момент уже созданы сверхтяжёлые грузоподъёмные самолёты класса «Руслан» и «Мрия», способные перевезти львиную долю всех крупнотоннажных грузов. Но вся проблема в том, что перевозка груза от аэропорта до места назначения (порой несколько десятков км) может стоить дороже, чем сам авиаперелёт в несколько тысяч км – приходится останавливать дорожное движение, демонтировать электропровода, временно разбирать мосты, сносить угловые здания и т.д. Да и далеко не всегда рядом с объектом находятся аэродромы, способные принять самолёты-гиганты. А ведь в ближайшей перспективе масса и габариты грузов увеличатся, а реально мы имеем всего несколько самолётов класса «Руслан».В принципе все эти проблемы могут разрешить дирижабли, которые принципиально не ограничены в своих размерах, а значит – и в грузоподъёмности. Более того, они пригодны как для транспортировки грузов, так и для монтажа различного технологического оборудования, выполняя роль летающего крана.Так почему же за последние 70 лет не создан ни один сколь-нибудь приличный дирижабль? Скорее всего потому, что пока ещё человечество как-то обходится без них и крайняя нужда ещё не настала. Далее, начинять дирижабль водородом крайне рискованно (учитывая трагический опыт «Акрона» и «Мэкона»), а гелий – достаточно дорогой газ и в таких объёмах (порядка 500 тыс. м3 и более) приближает стоимость дирижабля к стоимости самолётов-гигантов. Грузоподъёмность дирижабля резко зависит от высоты полета. Он не может, как самолёты, подняться на 10-12 тыс. м и вынужден летать в самой неблагоприятной приземной атмосфере, где сильный ветер, облачность, дожди, обледенение, электростатические разряды, сильные турбулентности и др. И хотя дирижабли не требуют сверхдорогой ВПП, но им необходимы достаточно габаритные крытые эллинги, причальные мачты, вся обслуживающая наземная инфраструктура. И если ВПП пользуются сотни самолётов в сутки, то эллинг объёмом в 1-2 млн. м3 используют всего 1-2 дирижабля. Вызывают весьма большое сомнения расчёты сторонников воздухоплавания насчёт высокой рентабельности дирижаблей по грузоперевозкам по сравнению с самолётами, выражаемые в тонно-километрах на единицу времени. Сказывается и то обстоятельство, что авиация развивалась постепенно, постоянно совершенствуясь от самолёта к самолёту, в неё были вложены колоссальные средства и НИОКР. Дирижабли этой радости не имели, но первая же полноценная модель будет оцениваться (сравниваться с самолётами) по полной программе без права на ошибку. Единственное неоспоримое преимущество дирижаблей в том, что они могут взять любой груз их пункта А и перенести его в пункт Б без промежуточных этапов.Мне кажется, что нынешняя патовая ситуация будет продолжаться ещё достаточно долго в силу означенных выше причин. Вместе с тем возможно её компромиссное решение. Для этого надо «скрестить» дирижабль с вертолётом. Торообразный дирижабль с винтами по оси нейтрально уравновешен. Гелия в баллонетах ровно столько, чтобы компенсировать массу несущей конструкции, двигателей, редукторов, винтов, запаса топлива. Основная подъёмная сила образуется за счёт вращения соосных винтов, создающих тягу. Т.о. мы взаимоуничтожаем недостатки как вертолётов, так и дирижаблей. Получившийся ЛА очень статичен, устойчив на курсе как в режиме движения, так и в режиме зависания; достаточно экономичен, т.к. повышенный расход топлива происходит только при выполнении основной работы, а на режиме подлёта минимален. В случае остановки двигателей, за счёт большой поперечной площади корпуса (эффект парашюта) и работы винтов в режиме авторотации, экстренный спуск не будет иметь катастрофических последствий.При большом плече доставки в большинстве случаев нет необходимости осуществлять полный цикл доставки. Вполне разумно и экономически целесообразно будет, если вертодирижабль перенесёт груз из завода-изготовителя на ближайшее речное или морское судно, а по прибытии последнего в район разгрузки подобный вертодирижабль перенесёт груз на место и при необходимости – установит его.Наличие в каждом экономическом районе высокомобильного и малогабаритного (в сравнении) вертодирижабля достаточной грузоподъёмности поможет разрешить многие нынешние технологические проблемы. Единственное непреложное условие – массовое строительство вертодирижаблей по единому отработанному проекту и насыщение ими рынков всех развитых стран (по моим оценкам это где-то 300-500 единиц). В случае необходимости подъёма или транспортировки грузов, превышающих грузоподъёмность вертодирижабля, они могут объединяться посредством пространственных ферм в спарки, тройки (треугольником или 3х лучевой звездой), четвёрки (квадратом или крестом), пятёрки (пятиугольником или 5-ти лучевой звездой). Модульный принцип построения поднимающих ЛА позволит дифференцированно подходить к каждому грузу, минимизировать транспортные расходы и стандартизировать все эксплуатационные операции. Ввиду малой поперечной высоты вертодирижаблей и их низкой парусности в принципе отпадёт надобность в эллингах, причальных мачтах, что также скажется на себестоимости грузоперевозок. Т.к. объём гелиевой оболочки достаточно мал, то газ при условии длительного хранения (или транспортировки) вертодирижабля можно будет закачать под давлением в металлические цистерны, резко уменьшив габариты ЛА и снизив утечку дорогостоящего газа.При проектировании вертодирижабля за основу был взят вертолёт-кран Ми-10 (двигательно-движительный комплекс и основные массогабаритные характеристики).Корпус вертодирижабля мягкий с центральным силовым каркасом, выполненным из стальных труб и служащего как для размещения двигательно-движительного комплекса, кабины пилотов и стропильных концов, так и для крепления наружных секционных баллонетов, имеющих тросовые расчалки. Компактность пилотской кабины, отсутствие пассажирского салона и громоздкой хвостовой балки с трансмиссией позволят резко сократить массу корпуса, трудоёмкость его изготовления и, соответственно, себестоимость. Возможность применения классических ферменных конструкций из стальных труб взамен сверхдорогостоящих авиационных технологий, базирующихся на AlMg сплавах, даст возможность строить вертодирижабли не только на авиазаводах, но и на обычных механосборочных предприятиях с высокой культурой производства.Основной движительный комплекс вертодирижабля выполнен по двухосной схеме. Это объясняется тем, что она (по сравнению с одноосной) имеет более высокий пропульсивный момент. Так, реализуемая удельная мощность двигателя на ометаемую винтом поверхность у одноосной схемы в среднем составляет 8,4 кВт/м2 (Ми-10), а у двухосной – 14,6 кВт/м2 (Ка-62). Пропульсивный момент напрямую связан с диаметром несущего винта. На вертодирижабле удалось уменьшить диаметр несущих винтов до 25 м вместо 35 м у Ка-10 с сохранением пропульсивного момента. Далее, двухосная схема позволяет отказаться от хвостового винта и от сложной и дорогостоящей трансмиссии. Конечно, двухосная схема в целом гораздо сложнее, чем одноосная, но на вертодирижабле вполне можно отказаться от автомата перекоса и создавать продольную тягу (необходимую для поступательного движения ЛА) путём отклонения дефлекторами воздушного потока. На классическом вертолёте это принципиально невозможно сделать, чего не скажешь о вертодирижабле, имеющем снизу развитую пространственную раму.Основные ГТД вертодирижабля запускаются только в момент подъёма груза и при движении в маршевом режиме. Для транспортировки вертодирижабля в рабочую зону, а также для вертикальных перемещений (в холостом режиме) служит вспомогательный ГТД небольшой мощности. Он соединён с высокочастотным электрогенератором, который вырабатывает ток для электродвигателя ходового винта; электродвигателя, сопряжённого с главным редуктором и вращающего основные винты и для энергопитания рабочего электрооборудования при остановленных основных ГТД. В случае аварийной ситуации вся мощность вспомогательного двигателя может быть направлена на вращение основных винтов и замедление падения вертодирижабля с грузом. При аварийной вертикальной посадке целесообразно опустить транспортируемый груз на внешней подвеске на максимальную длину тросов, а затем выбирать троса с максимальной скоростью, что позволит смягчить силу удара о землю. В крайнем случае возможен аварийный сброс груза на высоте 10-30 м для сохранения ЛА.Ограничение максимальной скорости вертодирижабля 80-90 км/ч объясняется большим лобовым сопротивлением аппарата, что потребует неоправданного повышения удельной мощности двигателей и повышенного расхода топлива. И не будем забывать, что вертодирижабль не рассчитан на преодоление тысячекилометровых дистанций (хотя и сможет это сделать), а служит для погрузочно-разгрузочных работ и доставки грузов на короткие дистанции (завод – корабль).Истинная грузоподъёмность вертодирижабля в режиме зависания может значительно превзойти величину 43,3 т, т.к. эта цифра, взятая из характеристик Ми-10, подразумевает ещё и движение вертолёта со скоростью до 235 км/ч, что также потребует затрат значительной мощности двигателей. При ограничении максимальной скорости 80 км/ч высвободившаяся мощность может быть направлена на создание дополнительной подъёмной силы. Так, расчёты показывают, что затраты на подъём 10 кг составляют 1,2 л.с. или 8,3 кг/л.с. (в вертолётостроении удельная мощность составляет от 2 до 6 кг/л.с. в зависимости от типа ЛА и его лётных характеристик). Таким образом истинная максимальная вертикальная грузоподъёмность может составить 90 т.Размещение кабины управления в нижней центральной части вертодирижабля очень выгодно с точки зрения выполнения монтажных либо погрузочно-разгрузочных работ, но резко снижает видимость по горизонту. В этом случае необходимо предусмотреть установку по всему наружному периметру ЛА комплекса (4-6) видеокамер и радиолокаторов, позволяющих пилотировать вертодирижабль в любых погодных условиях.При осуществлении транспортного движения предпочтительно выхлопные газы от маршевых ГТД направлять не сразу в атмосферу, а пропускать предварительно по трубам по газовым баллонетам с тем, чтобы нагреть гелий. Это даст некоторый прирост грузоподъёмности, предотвратит обледенение наружной обшивки и повысит конечную экономичность аппарата.Форма вертодирижабля имеет двойную кривизну наружной поверхности, что при транспортной скорости передвижения (более 60 км/ч) создаст некоторую подъёмную силу, которая (страшно подумать!) может сравняться или даже превзойти подъёмную силу от винтов. Вообще теоретически вертодирижабль – симбиоз всех летательных аппаратов, созданных и эксплуатируемых ныне: самолёт, вертолёт, дирижабль, экраноплан (при движении у земли на высоте 0,2 хорды крыла, т.е. около 12 м), СВП (при движении у самой поверхности земли). Это несколько странно и непривычно, хотя и открывает огромные перспективы практического применения. Вертодирижабль также может использоваться в различных других сферах народного хозяйства (кроме транспорта): в сельском хозяйстве (обработка полей с воздуха), в лесном хозяйстве (тушение пожаров), для связи, при составление геодезических карт, для метеорологических и биологических исследований, для запуска ракет (в составе сборных платформ) и др.
 
Предполагаемые ТТХ вертодирижабля:

Диаметр корпуса наружный, м                                               60
Высота корпуса, м                                                                   12
Объём баллонетов, м3                                                             16.819
Статическая подъёмная сила (He), кг                                      18.500
Диаметр несущих винтов, м                                                    25
Двигатели, тип                                                                        2 ТВД Д-25В
Мощность двигателей, л.с.                                                      2 х 5.500
Грузоподъёмность механическая, кг                                       43.300(?)
Мощность вспомогательного двигателя, л.с.                          300
Скорость перегоночная, км/ч                                                  40-50
Скорость транспортная, км/ч                                                  80-90
Потолок динамический, м                                                       3.000
Дальность полёта, км                                                              1.200
Экипаж, чел.                                                                             2-3
Стоимость серийной машины, млн. $          10-12                                                    

/"ТРАКТАТЪ об уменьшении энтропии", т. II, тема № 21/

Комментарии   

 
#4 Гость 06.07.2018 02:30
Белые жиравички на веке как их лечить бактерии на лице, симптоми только вместо скальпеля, мы будем применять более щадящие средства.
Цитировать
 
 
#3 Гость 11.02.2018 10:02
благоустройство участка краснодар
постановление о благоустройстве краснодар
краевой штаб по благоустройству краснодара
вакансии в краснодаре благоустройство
краснодар благоустройство в городе

--------------- -------
http://благоустройство-краснодар.рф/
Цитировать
 
 
#2 Гость 11.02.2018 09:09
асфальтирование дороги краснодар
краснодар правила благоустройства
асфальтирование дворов в краснодаре
авито краснодар благоустройство
департамент благоустройства в краснодаре

--------------- -------
http://благоустройство-краснодар.рф/
Цитировать
 
 
#1 Гость 09.02.2018 22:17
Добрый день.
Увидал на блоге, видео про Ваши проблемы в городе:
http://vzlet.best-zarabotok.ru - Камызяк
Цитировать
 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Комментарии