Посмотрел тут на днях документальное кино про дирижабли и подумал: а почему бы не попробовать? Нет, свой дирижабль не потянуть финансово, но что если купить аэростат, прикрутить к нему перспективную спиральную ветротурбину и поднять на двух-трех канатиках на 60...100 метров - выше деревьев-то всегда есть движение воздушных масс! И нехай себе висит, аккумуляторы заряжает! От времени суток и года не зависит, не то что панельки...
Звучит красиво! Но прежде чем тратиться, давайте прикинем доход-расход:
1. Кубометр гелия имеет подъемную силу чуть более килограмма (не буду утомлять подробностями). Можно считать что килограмм.
2. Аэростат. 20 тыс рублей. Пожалуй, самый дешевый на рынке!
Если верить китайцам, объем сего чуда - 11 кубометров. Но на всякий случай проверим: 6*0.9*0.9*3.14*0.75 = 11.45. Не врут!
UPD: Ошибся в формуле, однако... Надо было так: 3*0.9*0.9*3.14*4 / 3 = 10.18 Чуть поменьше, но будем думать, что и в оперении что-то там есть)
Вес оболочки при этом: 7 кило. Подъемная сила... 5 кило. Близко к правде. Ну, ладно, можно кота покатать...
3. Гелий. Баллон на 200 атмосфер - 9.1 куба. 17500 (пустой баллон можно обменять). Одного баллона не хватит (а продавцу шариков хватило б на месяц, если не больше!)
придется взять еще баллон поменьше, +10900, 5.7 кубов. (зато останется лишний гелий и можно будет периодически подкачивать аэроостат)
4. Турбина
ой! 20 кило... Тут и четырех аэростатов не хватит...
Вот попроще:
Мда... 13 кило! Снова многовато...
Следующая попытка:
10 тыс... 100 ватт... 2.5 кило! Подойдет! Вот только, судя по графику, номинал турбинка будет выдавать на ветру от 11 до 15 м/с. Ветер слабее - еле-еле, ветер сильнее - может сломаться нафиг...
Оставляем за скобками хитроумное устройство, как закрепить сей ветряк на аэростате, чтоб не перекручивался, не наматывал что не надо на свои лопасти. Чтоб сигнализировал об окончании зарядки.
Оставим за скобками и работу по спуску, замене аккума (а он тоже чего-то весит!), подкачке аэростата.
Итого расход: 20000 + 17500 +10900 + 10000 = 58400 Ой! а батарейку-то не посчитал!
Теперь доход: условные 100 ватт. Если ветер в узком диапазоне, если аэростат не оборвет, если ветряк не запутается в канатах, если уличная шпана его не подрежет... Если, если...
Теперь вопрос: Через какое время проект окупится?
Правильный ответ:
Комментарии
Меня всегда интересовал вопрос: а почему не сделать дережабль не на гелии или водороде?
Лёгкий корпус, давление всего одна атмосфера, наполнитель не нужен и т.д.
Кстати, вы рассчитали, что подъёмная сила гелия 1 кг на 1 м3? А какова подъёмная сила вакуума?
Просто интересно...
проекты были, выглядит довольно эпично
Глубокого вакуума не достичь, но даже тут видны достаточно массивные ребра жесткости - и сложность в постройке, и теоретический выигрыш в подъемной силе обнуляется...
глубокий и не нужен. в любом случае, подъемная сила аэростата ограничена плотностью воздуха, ~1.2кг/м3 это у поверхности земли при +20. если вы обеспечите вакуум с давлением 0,1 атмосфера, то получите подъемную силу в 1,08 кг/м3, а если вакуум с давлением 0,1торр- то 1,2 кг/м3. стоит ли строгаться с высоким вакуумом?
если снизить температуру воздуха до -30, то подъемная сила возрастет примерно на 1/6, то есть, до 1.4 кг/м3. а если подняться 1 км вверх- то упадет на 10%, до 1.3 кг/м3.
в общем, 1 кг/м3- это среднепотолочная подъемная сила, легко достигается на гелии, можно увеличить на 20% ценой удорожания конструкции в 100 раз.
собственно, потому и используется в аэростатах гелий- он легкий (в ~7 раз легче воздуха), легко доступный, не горит, не просачивается сквозь оболочки и металл. водород? подъемная сила будет больше на 10%, а геморроя с удержанием, пожароопасностью, охрупчиванием конструкций (металлы при контакте с водородом становятся хрупкими, трескаются и ломаются, железо, титан, люминь- все его не любят). остальные газы- сильно дороже и сильно тяжелее.
делал прототип вакуумного дирижабля, для поиграться - две тарелки(чаши литров по 8) из тонкой нержи и распорка из углепластика что бы их не сплющивало... получилось убого, но примерно 0,08-0,09кг подъемной силы давало при объеме порядка 13 литров вакуум дерьмовый от обычного вакуумного насоса, но его достаточно.
Технический построить вакуумный дирижабль сейчас не сложно - нормальных прочных и легких материалов сейчас тьма - просто тема дирижабле строения в загоне.
UPD: ошибку на два порядка исправил
Ты его под водой чтоль "испытывал"? Не позорься
ага на 2 порядка ошибся полез записи смотреть увидел
> А какова подъёмная сила вакуума?
Разница с водородом примерно 7%. Не стоит заморачиваться, тем более, что цена водорода 400 рублей за кубометр.
1. дИрижабль
2. Турбина золотой выйдет. Пробовали много и разные - "не взлетело" по эксплуатации.,
Змеи немногим лучше.
3. Стоимость проблем с водородом настолько велика что дешевле гелий, т.к. не он основная статья расходов по воздушному кораблю а его постройка и топливо, дорогое обслуживание. Для выравнивающих баллонетов годен нагрев косвенный гелия и воздуха, возможно с увлажнением последнего если решат ряд технологических тонкостей.
Гелия от 4тыс за 40 л баллон. Т.е. при реальных 7 кубах выходит допустим 600 рублей за куб. Дирижабль хоть как-то оправданный это от 70т г/п если логистика по Тайге, перевоз негабаритов и проч. Т.е. масса с конструкцией, топливом и проч 150-200т, считаем по большему.
Нагрузка на 1м3 гелия без учёта оболочки и выше перечисленного не более 1-1,1кг. если запас плавучести иметь приемлемый.
Имеем грубо: 600*200*1/0,001=120млн руб или чуть менее 40 кг золотом за заправку, причём упуск гелия даже с современных мембранных оболочек это 10 дорогих 5% в год. Т.е. реально очистка и дозаправка баллонетов каждые 3-5 лет обеспечена с ценой 20-30млн. Ещё больше стоит газонепроницаемые прочные мембраны баллонетов и наружная оболочка, от 20 до 40% стоимости дирижабля.Чем больше тем дешевле и более эффективные можно применять. Дома есть подобные по газопроницаемости, для других целей плёнки, плотности 80-250г/м2.
Экипажа подготовка требует высочайшей квалификации. Единственная страна имевшая по нескольку лет постоянную коммерческую эксплуатацию дирижаблей - Германия и то до середины 1930-х. Т.е. качество подготовки и аккуратность персонала, технические навыки и культура должны быть на самом высоком уровне. Я такого в РФ никогда кроме возможно ракетной и атомной техники не видел. По микроэлектронике соблюдение Регламента - бардак полнейший, как консультант и строитель ЧПП пишу. Сейчас для эксплуатации дирижаблей их надо иметь во первых парк 20-30 машин минимум с максимальной унификацией и 5 площадок обслуживания +2 эллинга постройки/капремонта
Постройка сложнее чем строительство фюзеляжей А-380, без расчалок и повдвесов к балкам под крышей эллинга всё это рухнет. Другое дело что многочисленные фермы из композитов сейчас могут полностью автоматически производится, т.е. все затраты авт. линии и их обслуживание, монтаж, системы управления и клапана, которые кроме нас и немцев разве в США делать умеют.
Такие мелкие невыгодны уже - дроны съели.
Подробнее по тем которые могут ДОЛГО работать: http://alternathistory.com/dirizhabl-zeppelin-lz-126-zr-iii-germaniya-ss...
с как минимум парой-тройкой эллингов обслуживания на каждой, более 2000 персонала суммарно с з/п с учётом налогов и рисков не ниже 100тыс/мес в среднем. Т.е. они оправданы если будут крупные проекты освоения Сибири и ДВ, Канады с Аляской вместе взятые, когда корабли будут бегать постоянно.
Стоимость воздушного корабля не ниже 3т золотом, я слушал приятеля имевшего экономический диплом по дирижаблям - на начало 1990-х по тогдашним дешёвым ценам оправданы атомоходы на несколько сот тонн нагрузки. Или большие веса на 400-1000км если неатомные (газ очищенный с месторождений который сжигают сейчас).
Давно прикидывал чисто инженерно: ниже 60т нерентабелен, выше 200 также надо найти ещё нагрузку. или концы короткие, не более 1500км.
Кстати из статьи видно что если возить метан в отдалённые места то вместе с ним можно возить и грузы, хотя и в разы меньше чем в случае чисто гелия. Нужно считать.
Обычно на ряде первых блау-газ (светильный газ) применялся. Сейчас по экологичности он не пройдёт.
насчет дронов - у меня сейчас как раз проектик для долговременного мониторинга территорий и там как раз будут долго висящие дроны так что будем воскрешать прототип и совершенствовать технологию производства 0.8кг мне за глаза если надо будет только удержание обеспечить + пленочные панели + бокс с камерами + аккумулятор для резерва на 20-минут работы
одно- двухместные на горячем воздухе вполне себе эксплуатируются. Можно купить билетик и покатают) От воздушного шара отличиаются только наличием рулей и движков, ну и худо-бедно маневрируют.
и да, эллинг дороже самого дирижабля намного... Один, кстати, сохранился в Долгопрудном. Еще немецкой конструкции 30-х!
Прикольно. Стало быть, если взять удвоенный объем из задачки и наполнить бытовым магистральным газом - то взлетит?
кубометр воздуха - 1,29 кг
кубометр метана - 0,71 кг
кубометр гелия - 178 грамм
кубометр водорода - 90 грамм)
Кубометр метана даёт полкило подъёмной силы. Получается, что так. Но при этом нет проблем с текучестью, а цена - 5 рублей за кубометр.
Я не пойму - а где газонаполненные цеппелины, затмевающие солнце своими плотными потоками?
причем, фиг с ней, с нагрузкой - главное - то что внутри!
Нууууу.... а почему бы и нет? Вариант стартапа - берётся кусок тундры, накрывается плёнкой, по краям прижимается, чтоб метан не уходил - и посередине вентиль со шлангом. И рядом - стопка оболочек аэростатов. Надул, караван сформировал - и своим ходом вдоль господствующего воздушного потока, а там потребитель рано или поздно встретится.
зачем ловить поток? Мужичок с оленьей повозкой, тащащий на прицепе такую связку сосисок... )
Эпично будет выглядеть на полотнах нео-соцреализма. Кин-дза-дза стайл)
Ага. И аэростаты - из оленьих кишок. Блин, уже представил.
кстати, в стандартном 50-литровом пропановом баллоне всего лишь 10 кубов газа. Правда, газ не совсем тот, но для сжигания - не один ли фиг? Так что чукча со сТБМженым дирижаблем в разы счастливее чукчи со сТБМженым баллоном)
Я смотрю, никого из комментирующих не смущает 10 тонн на каждый квадратный метр корпуса вундервафли... Не иначе, как начались распродажи пленки и скотча со съемок фильма "Марсианин"...
это вы про вакуумник-то?)
Ну да.... :)
Дережопль же.
Закон архимеда почитайте.
по нему и подсчитано...
Это про вопрос с вакуумом.
упрощенно - подъемная сила равна весу вытесненной среды (воздуха). Из нее вычитается вес оболочки и конструкции. Какой-то смысл имеется только на гигантских размерах, но там и суммы астрономические...
Спасибо, знаком с молями---
. Это было адресовано охранителю.
Во птицы то рады будут )
Представил, как ворону засасывает в проткнутую ею же дырку в сей вундервафле - чуть со стула не упал %)
ее засасывает, разгоняет, а внутри- вакуум, она пролетает его почти по прямой, и пробивает вторую дырку с противоположной стороны, ее всасывает обратно, и опять почти по прямой, но уже чуть ниже- и еще одна дырка, и так- по лесенке, одна ворона просто в решето превращает дирижабль.
+)))))))
И смешным (гелий )голосом матерится
Вся проблема в высоте. Из-за небольшой разницы по высоте и все остальные показатели получаются незначительными. Надо уж сразу на 10 км поднимать. Там и температура падает на 7-10 градусов каждый 1 км, и скорости ветров совсем другие и пр. замечательные эффекты, как то - отсутствие облаков - имеют место быть. Кстати, гелий - совсем не вариант. Он дорогой и текучий - даже через металл просачивается со временем. Водород - наше все. Дешево, сердито и эффективней.
Может, вообще, получится на элементах пельтье за счет разницы в температуре электричество генерировать?
атата от авиадиспетчеров получите, да и 10 км каната - не шутки...
Водород весело горит, между прочим... А утекает еще быстрее.
А разница температур - с чем?
Конечно, этот вариант не для каждого домохозяйства.
Всего 70-100 кг. Это фигня.
Это байки. Водород горит только при взаимодействии с кислородом. А сколько его на высоте 10 км? Нужной концентрации там в принципе никогда не получится достигнуть, если, конечно, специально не задаться этой задачей.
Я смотрю от химии вы далеки :-) В молекуле гелия один атом, а в молекуле водорода - два. Поэтому размеры гелия меньше.
Разумеется с поверхностью.
На 10 км будет -55 C, когда на поверхности +15 С. Вполне приличная разница, чтобы из неё делать электричество в чистом виде.
Есть еще всякие интересные эффекты.
Например, если построить достаточно высокую стену, то вдоль её поверхности воздух от земли будет подниматься вверх, создавая постоянный поток. Ставь ветряк и бери энергию. Получится что-то типа ГЭС "наоборот" только вместо воды, которая течет вниз будет использоваться воздух, которые потечет вверх.
Подзабыл маленько... Но дело даже не в количестве атомов в молекуле. Радиус атома водорода - 53 пикометра, а гелия - 31. Почти вдвое меньше!
Гы... Вы себе элемент Пельтье представляете? Две пластинки, одна холодная, вторая горячая. А если между ними 10 км... Я уж молчу про КПД в 5% максимум)
Нас в любом случае интересуют молекулы, а не атомы. 1x 53 < 2x 31.
Ну да, готового решения нет. Это просто какая идея.
Сам принцип, что если есть какая-либо разница, то можно придумать как за счет этого перепада снимать энергию. В одном месте тепло - в другом холодно, значит можно получить электричество. Сколько энергии, из каких материалов делать конструкцию - это уже вопросы конкретной реализации.
точнее 2х53 (а еще точнее - эти шарики немного вдавлены друг в дружку, с чем бы сравнить чтоб дамы не застеснялись?)) против 1х31
Сколько будет весить и стоить 10-км "веревка"?
Легко гуглится.
одного каната мало... будет крутить почем зря. Надо на три точки фиксировать минимум)
Его СИПом надо якорить, чтобы аккумулятор наверх не таскать. 2*16 - 139 кг/км.
на высоте 10 км давление- 25кПа, то есть, 1/4 от нормального. подъемная сила дирижабля тоже будет в 1/4 от нормальной. а вес- конструкций от высоты не зависит. выводы? а какие хотите.
лопнет)
Эээ… Строго наоборот же. Миграция водорода в металлах — вполне себе исследованная тема. И да, любишь водород — храни в палладиевых ёмкостях.
Зато палладиевый дирижабль будет очень красивым. Немного дороговато правда, но красота требует жертв.
Точняк. Особливо, ежели пастой ГОИ регулярно полировать.
"...Миграция водорода в металлах — вполне себе исследованная тема. И да, любишь водород — храни в палладиевых ёмкостях..."
А мужики-то не знают! Все фирмы, производящие чистый водород, потом хранят и поставляют его потребителям в стальных баллонах. Если что, то месяц назад, я проверял "Мониторинговские" баллоны("Лентехгазовский" и "Зареченский" уже давным-давно потратили, их паспорта, выложил для примера), в обоих давление, соответствует паспортным данным. И да, водород здесь очень любят, но все прошедшие годы, мы как-то обходились без палладия, что мы делаем не так? К вашему сведению, водородное охрупчивание металла, происходит только в подходящих условиях: при высокой температуре, давление, опять-же нужно...
А в старину, водород "уходил" из баллонетов дирижаблей, по вполне понятным причинам - ну не могли тогда, на том уровне химической промышленности, создать действительно, водородонепроницаемые оболочки, вот и бегали, непрерывно разыскивая и
закрашивая лакомзаделывая течи. Кстати, если вам интересно, то в какой-либо гибкой оболочке, намного проще удержать водород, чем гелий, так как водород это молекулярный газ, а гелий атомарный, вот и просачивается, зараза, сквозь всё подряд. К примеру воздушный шарик, сделанный из резины/латекса, сможет удерживать водород заметно дольше, чем гелий. Кстати, продавцы воздушных шариков, не зря продают, всякие лавсановые металлизированные оболочки в виде сердечек и прочего, это как раз попытка подольше удержать гелий. И знаменитый среди дирижаблепоклонников "Акрон" с гелием, тоже доставил множество проблем, своими утечками гелия.Вы, видимо, у меня смайлика заключительного не заметили.
Страницы