Прототипы.
Получив некоторый опыт в проектировании и строительстве ангара (или, иначе, цеха) под линию витаминно-травяной муки (ВТМ) - про это как нибудь напишу отдельно - и оценив возможную стоимость, понял, что одна из сложностей и трудностей реального дирижабля - эллинг - вполне решаема. Может не непосредственно сейчас, но во вполне обозримом будущем.
Кроме того, обширная зона G, отдаленность от базирования различной авиатехники - по самым различным параметром место то же представляется подходящим.
Вот теперь, если это все потенциально решаемо, можно приступить к "самому вкусному" для инженера, конструктора - разработке нового аппарата.
Как когда то нас учили - не нужно изобретать велосипед, а сначала стоит проанализировать уже построенные аппараты подобного или близкого класса. Начнем с такого аппарата как:
Шар-прыгун.
Есть на дзене статья: "Шар-прыгуны" - когда нет реактивного ранца.
Повторять не буду. Есть немного других материалов. Есть кино тех лет:
Основные параметры:
Объем 100-150 м3.
Вес всей системы без полезной нагрузки - 40-50 кг.
Материал оболочки - прорезиненная ткань.
Несущий газ - водород.
При современных материалах можно сделать всю системы гораздо легче - возможно вписаться в 20 и, наверное, менее кг. Можно вместо водорода использовать гелий. Погодные условия - только штиль.
Почти шар прыгун с моторчиком:
Параметров особых нет, но по видео можно оценить, что вся мотоустановка близка к парамоторной, или даже поменьше.
Визуально могу оценить мощность в 5-7 л.с. вес вместе с креслом - до 20-30 кг (это без самого баллона и подвески). Объем баллона наверное ближе к 150 м3.
Скорость полета очень маленькая - несколько метров в секунду, вряд ли больше 5 м/с. Погодные условия те же.
Педальный - один из первых.
Интересна система воздушного баллонета и его наддува.
Этот аппарат интересен только как история развития, хотя, может быть какие то полезные моменты оттуда можно будет почерпнуть.
В процессе разработки (не очень важно чего) иногда бывает полезно остановится, и еще раз посмотреть на решения, уже реализованные у прототипов.
Arexa от Стефана Руссона.
Было несколько вариантов и исполнений. Воздушные винты углепластиковые, диаметром по 3 м. Про скорость есть цитата: "В одном из тестов дирижабль Стефана ускорялся до 15 километров в час при скорости ветра только в 7 км/ч." Отсюда скорость - 8 км/ч - видимо, максимум.
Был вариант условно полужесткой схемы - почти во всю длину баллона по нижнему меридиану проходила упругая углепластиковая труба, на которую навешивалась полезная нагрузка.
Зиппи. Автор тот же - Стефан Руссон.
Было последовательно разработано несколько, все время усовершенствующихся, модификаций.
Зиппи привлекает идеальной каплеобразной формой с острым "хвостиком" для безвихревого стекания воздуха. Умные книги говорят, что так бывает при нулевых углах атаки. При углах атаки, отличных от нуля, лучше работает закруглённая оконечность баллона.
Поворотные винты большого диаметра.
У всех аппаратов с мускульным приводом плохая или очень плохая обтекаемость пилота и прочих выступающих в поток элементов.
На этом видео два интересных аппарата - электрический дирижабль и "шаромотор" - то же электрический.
Особенности - три электродвигателя. Винты в кольце, поворотные, малого диаметра и, как следствие, малого КПД.
Гибрид - уменьшенный прототип большого аппарата.
Гибрид - аппарат имеющий динамическую составляющую подъемной силы больше 10%, а зачастую и больше 20%.
Одноместный дирижабль с ДВС.
Баллон (оболочка) показывает родственные связи с предыдущим электрическим дирижаблем.
Концепция.
На основе прототипов, а так же предполагаемого использования, определяем требования на основные технические характеристики.
Одноместный.
Назначение - развлекательно-прогулочный.
Дирижабль, а не гибрид - для возможности зависать, вертикально приземляться.
Без выпуска газа - динамическая составляющая подъемной силы на уровне 15%.
Объем - от 100 до 200 м3 - покажут расчеты.
Взлет с ног и приземление на ноги.
Максимальная скорость - 20 м/с - безопасность при усилении ветра.
Двигатели - электрические.
Винтов - два. Расположение: вдоль оси - уточняется по компоновке, но максимально близкое к продольному расположению ЦТ. По вертикали - в суммарном центре сопротивления.
В качестве кабины или кокпита - парапланерная подвеска.
Имеет немного лучшую аэродинамику, чем обычное кресло, встроенный спасательный парашют, приборную панель с минимумом приборов. Позволяет осуществлять взлет и посадку с ног и на ноги. Возможность быстрого отцепа - в зависимости от типа используемых карабинов. Вполне приличный комфорт при обдуве воздухом со скоростью более 10 м/с и температуре +5 - +10 градусов Цельсия.
Примерный масштаб, оценочные размеры.
Схема приведена жесткая, восьмигранная, с каркасом из углепластиковых трубок. В той же примерно геометрии и мягкая и полужесткая схема.
Длина примерно 20 м, диаметр 4 м. Для сравнения, парапланы имеют размах 9-14 м, хорда по центроплану до 2,5 м.
