• úvod
  • témata
  • události
  • tržiště
  • diskuze
  • nástěnka
  • přihlásit
    registrace
    ztracené heslo?
    XCHAOSSolární letadla a vzducholodi (pilotovaná/bezpilotní+stratosférické/elektrické létání+"létající auta"/VTOL)
    AQUARIUS
    AQUARIUS --- ---
    AQUARIUS: s tim pohonem kompresoru jsem se nevyjadril uplne presne - muze tam bejt i turbo, ktery je hnany vyfukovymi plyny - stejne jako v aute.
    AQUARIUS
    AQUARIUS --- ---
    XCHAOS: ano, ale tam se kompresor pohanel od hridele, on nepreplnovanej spalovaci motor narazi na limity uz nekde kolem 4-5km, dal se bez nejake formy preplnovani (turbo / kompresor) nedostanes.
    Scaled composites jsou dobrej zacatek doporucuju ti se podivat na Rutan Voyager a poucit se z problemu, ktery resili pri jeho konstrukci a naslednem rekordnim letu.
    S rozdilem mezi 12 a 21km nesouhlasim, ve 12km nadeji na preziti pri dehermetizaci mas, zejmena s dostatecnou zasobou kysliku. Mimochodem, problem vyssi vysky neni jenom v nedostatku kysliku, ten ridkej vzduch ti zvysuje padovou rychlost - mrkni se na letovou obalku U-2 a pochopis.
    AQUARIUS
    AQUARIUS --- ---
    XCHAOS: pri -60°C budes rad, ze ti ty motory nezamrznou, u elektromotoru asi nebudu uplne mimo, kdyz reknu, ze ucinnost bude blizko 9%, takze pocitas s 8kW tepla na jeden motor. To je jeden domaci krb. Pro 40 lidi.
    4. myslim tim zejmena provozni nasobky souvisejici s pevnosti konstrukce - napriklad kridlo by asi melo vydrzet minimalne desetinasobek hmotnosti letadla - pri letech do stratosfery se turbulencim nevyhnes.

    nulovou vertikalni rychlosti nevystoupas nikam, to jen pro informaci ;) - myslim, ze nema smysl vertikalne stoupat nad uroven prizemniho efektu - pri pouziti kridel jako vztlakovych prostredku ten vystup bude mit mnohem energetickou narocnost ;)
    XCHAOS
    XCHAOS --- ---
    AQUARIUS: tak rozhodně existovala pístová letadla s dostupem do stratosféry. kompresor lze pohánět i elektrickým motorem

    dnes existují přetlakové kompozitní kabiny: průkopníkem jsou např. experimentální letadla od Scaled Composites (viz wiki), tam přes 20 km létají SpaceShip One i Two - mají celokompozitní konstrukci a od toho co navrhuju, se to zas tak strašně moc neliší (možná, že tvar kabiny by se při použití kompozitů ukázal výhodnější kratší a baňatější, ale nevím ...v každém případě aerodynamická proudnice směrem k ocasu nemusí být uvnitř hermetizovaná a může být velmi lehká). když se podíváš na hmotnostní rozpočet, tak vidíš, že bez baterií to má vážit 4t: to vypadá jako celkem hodně, ale i hodně obrovská kompozitní letadla váží běžně (celá) kolem 2t. koukal jsem se na novější typy menších letadel a je celkem běžné, že prázdná konstrukce (u elektrických letadel občas i s bateriemi) váží zhruba stejně, jako užitečné zatížení. pravda, nejsou to letadla pro 40 lidí... ale vývoj jde tímto směrem.

    podle mě důvodem, proč se až tak moc nelétá do stratosféry (kromě vojenských letadel a Concorde) není to, že by kabinu nešlo udržet natlakovanou a vyhřát jí: rozdíl mezi 12 a 21 km není z hlediska přežití při dehermetizaci nebo venkovní teploty zas tak zásadní. podle mě je důvodem, že 1) vláčet do té výšky palivo tě stojí další palivo 2) motory tam mají málo kyslíku (zvlášť pístové)

    XCHAOS
    XCHAOS --- ---
    3. odpadní teplo motorů rozhodně nebude nulové (elektrická letadla potřebují elektromotory chladit proudem vzduchu) a baterie budou v gondolách motorů. uznávám, že potenciální problém je v tom, že ti baterie "zamrznou" - ale ve chvíli, kdy máš energii na to je dobíjet, máš i energii na to je ohřát (nějakým odporovým drátem)

    4. "provozní násobky" si nechám poradit, jaké jsou v oboru běžné :-) vzhledem ke spíše nižším rychlostem, kterými se to bude pohybovat nízko u země, to bude v zásadě bezpečnější, než když se např. tryskáč pokusí o nouzové přistání a jeho rychlost je pořád v rádu stovek km/h. podstatné je tam právě to překlápění křídla: je jasné, že takhle lehké nesložené křídlo o délce 210m by se bez ohledu na použité materiály při podepření ve třech bodech prostě prohlo a zůstalo ležet na zemi. proto tam pořád řeším nějaké to skládání - a teď jsem ho konečně snad vyřešil.

    ono to vypadá blbě... ale vystoupat absolutní (tedy nulovou vertikální) rychlostí 3 m/s do 6000 m (za cca 35 minut) může být skutečně způsob, jak ušetřit spoustu energie: protože pokud stoupáš šikmo dopředu a letíš nezanedbatelnou rychlostí, tak prostě odpor vzduchu trupu se počítá. a proti běžným vrtulníkům nebo tilt-rotorům má tilt-wing (a i historické německé a obří ruské dvourotorové vrtulníky s rotory na příhradových konstrukcích po obou stranách trupu) výhodu, že do proudu vzduchu z rotoru nezasahuje svým průřezem trup či část křídla (čelní průřez motorové gondoly může být minimální.. zvlášť když bude podlouhlá, jak je to v tomhle případě tak jako tak potřeba). prostě pokud šetříme, tak v hustém vzduchu není moc chytré letět rychle dopředu: s tím je lepší počkat na řídký vzduch a levnou energii ze slunce nad mraky...
    AQUARIUS
    AQUARIUS --- ---
    XCHAOS: ad 1: bezne soukrome tryskace ten pretlak berou z motoru za kompresorem. Ty ve svem designu proudovy motor nemas, takze principialne mas smulu.
    ad 2: odmrazovani nabezny hrany se dela pneumaticky (mechanicky), ne teplem - ona spotreba energie na vyhrivani nabezne hrany by nebyla uplne mala. Natreni cerne ti nepomuze, protoze windchill.
    ad hermeticke uzavreni: a mas predstavu, kolik tahle legrace bude vazit? (precti si neco o vyvoji hermetickych kabin treba u B-29, abys ziskal predstavu o komplikacich, ktere se s tim poji)

    A propos, jaky prumer vrtuli planujes? a jake otacky?
    XCHAOS
    XCHAOS --- ---
    AQUARIUS:

    1. to ale znamená, že i běžné soukromé tryskáče musí mít přetlakované kabiny a nějaké zařízení na udržování tlaku v kabině: problém s dehermetizací kabiny by byl ve 21 km zhruba stejně fatální jako ve 12 km. prostě spotřebuješ trochu víc energie na stlačování toho čerstvého vzduchu do kabiny - ale principiálně použiješ stejné klimatizační zařízení (podle mě)

    2. z toho grafu ti vyplývá, že mezi 12 a 21 km není extra velký rozdíl, co do teploty: v krajním případě ti může stačit natřít horní střechu kabiny načerno, resp. umístit na ní nějaký vakuovaný teplovodní kolektor (ovšem taky bude celkem dost odpadního tepla z motorů, i když pravda...ty jsou +/- 30 daleko od kabiny v motorových gondolách... ale stejně by se asi odpadním teplem rozmrazovala náběžná hrana křídla, apod.

    uvědom si taky, že kabina je _hermeticky_ uzavřená (nutně) a že do ní musíš čerstvý vzduch vhánět pod tlakem: běžné levné rekuperační větráky mají přitom účinnost až 70%. může se docela dobře stát, že v kabině (osvětlené poledním sluncem, apod.) budeš mít problém spíš s přehříváním, než s podchlazením (a létat to bude logicky jen přes den... nevydrží to potmě bez baterií dýl jak hodinu, z definice)
    AQUARIUS
    AQUARIUS --- ---
    XCHAOS: Obavam se, ze te dozene fyzika... Dovolim si nastinit nekolik problemu, ktere bude potreba resit a prinasi dalsi otazky.

    1. bezna dopravni letadla zajistuji behem letu tlak cca na urovni 3000 m n.m. Jakym zpusobem je zde vyreseno pretlakovani kabiny a zasoba kysliku pro 42 cestujicich? Je treba pocitat s fyziologickym omezenim:

    2. Jakym zpusobem je vyreseno vyhrivani kabiny?

    3. bezne lithiove baterie neni mozne nabijet v teplotach nizsich nez je bod mrazu, ale ty se chces pohybovat v prostredi, ktere ma teplotu kolem -60°C (viz graf vyse)
    4. s jakymi provoznimi nasobky pri konstrukci pocitas?
    XCHAOS
    XCHAOS --- ---
    Tak konečně zpět k solárním letadlům... na představení Solar Impulse II si počkáme do 9 dubna (a na první zkušební lety ještě kdoví dokdy), takže prozatím další čirá fikce z dílny Arachne Aerospace.

    Minimálně rok jsem si lámal hlavu, jak vyřešit problém potřeby nízkého plošného zatížení křídla solárního letadla při skutečně rychlém stratosférickém letu: z předchozích úvah vycházela asi nejlíp tato: http://teckacz.arachne.cz/xchaos/files/telescoping-wing-stratospheric-solar-biplane-0.3.gif - ale ta čísla stejně moc neseděla, "zasunovatelnost" křídel do sebe je po mechanické/konstrukční stránce problematický koncept a nízké plošné zatížení křídla celkově snižuje bezpečnost letadla během startu a přistání (prostě s tím pak může poryv větru libovolně "třísknout o zem", do strany či dolů...). Místo zasouvání jsem už dříve vymýšlel různé zběsilé "otáčení" či harmonikové skládání křídel: základní koncept není úplně mimo, měnitelná geometrie křídel se u letadel historicky používala celkem dost - ale stejně to úplně nevycházelo, vedlo by to k posouvání těžiště letadla, apod. No, koneckonců o tom touhle dobou přemýšlím už asi 3 roky - takže není divu, že jsem vyzkoušel víc možností, jak to celé "poskládat"

    Takže po roce je tu úplně nový nápad: obejít problémy s nízkým plošným zatíženém křídla během startu a přistání přechodem na čistě VTOL (nejpodobnější tomuhle je asi https://en.wikipedia.org/wiki/Bell_Boeing_V-22_Osprey , z novějších https://en.wikipedia.org/wiki/AgustaWestland_AW609 - samozřejmě, to jsou vojenská letadla... a třeba stoupavost apod. je někde úplně jinde... a celý koncept je zdokumentovaný pod označením https://en.wikipedia.org/wiki/Tiltrotor - ovšem u mě se otáčí celé křídlo, z důvodu nutnosti jeho složení, nejen rotor - takže spíš https://en.wikipedia.org/wiki/Tiltwing - což by mohl být i název celého konceptu, napříště - s tím se experimentovalo hodně v 50. a 60. letech, ale mechanická složitost překlápění celého křídla za to asi nestála )

    Takže můj vlastní solární stratosférický VTOL zde:

    http://teckacz.arachne.cz/xchaos/files/stratospheric-solar-VTOL-0.1.odg
    http://teckacz.arachne.cz/xchaos/files/stratospheric-solar-VTOL-0.1.pdf

    Samozřejmě je to jen první nástřel a zejména výkon motorů při letu na baterie jsou zřejmě dramaticky podhodnocené. Zase jsem nově přidal letovou obálku, která zhruba znázorňuje v jaké výšce (červeně) a v jaké fázi dne (osa x) lze zhruba očekávat jakou rychlost (zeleně). Jsou to všechno jen velmi hrubé odhady!

    Některé zajímavé výhody tohohle konceptu:
    - možnost operovat mimo letiště (měla by stačit travnatá plocha 100x100 m)
    - start a přistání se odehrají ráno a večer, kdy je Slunce nízko nad obzorem. Solární křídla otočená do vertikální polohy budou i navzdory tomu, že budou z části složená "zády ke slunci" osvětlena relativně více, než horizontální křídla - navíc, větší část solární ploch bude po složení mířit stejným směrem
    - křídla bude možné - dokonce nutné! - rozložit ještě před jejich překlopením do horizontální polohy a během stoupání je natočit směrem ke Slunci - to může za dobrého počasí výrazně snížit vybití baterií a urychlit stoupání do cestovní letové hladiny)
    - možnost rekuperace energie během přistávání (?? odehrávalo by se v režimu "vírník"? možná nesmysl :-)
    - akumulátory budou umístěné v motorových gondolách - tzn. prakticky třetina veškeré hmotnosti se nachází blízko těžiště (a navíc vztlak křídla se bude velmi rovnoměrně rozkládat do tří bodů, nejen na trup)
    - křídlo se skládá zásadně ve směru, kterým nebude při aerodynamickém letu zatěžováno (jako na letadlových lodích)
    - křídlo nemusí být duté (na rozdíl od teleskopického křídla) - tedy konstrukčně by mělo být relativně jednoduché
    - jako mechanismus "přehýbání" křídla (navíc opačným směrem, než bude zatěžováno při letu) stačí relativně velmi jednoduchý "pant" - první přímo u trupu ohebný v řádu jednotek stupňů, dále pak jde o tupý úhel cca 120 stupňů
    - velký průměr vrtulí (sloužících během VTOL jako rotory) se ideálně uplatní v řídkém vzduchu ve stratosféře (kde klesá i rychlost zvuku) - naopak při vertikálním startu a přistání by průměr vrtulí byl problém
    - skládání křídla s mírným negativním šípem je i na schématu úmyslně znázorněné tak, že křídlo nemůže v případě nějakého "nedovoleného" ohybu narazit ani do rotorů, ani do trupu - pouze samo do sebe (ale jen "naplacato")
    - "podvozek" bude umístěný na spodním okraji kormidla a koncích motorových gondol - to jsou tři strukturálně dobře rozložené body, příhodně blízko k místům největšího soustředění hmotnosti (baterie, trup)
    - konstrukce křídla otočeného do vertikální polohy je zjevně daleko robustnější než ta samá konstrukce "naplacato", přitom ale celou váhu trupu bude nutné přenášet mezi oba rotory, které od něj budou poměrně vzdálené: i proto je pro předpokládanou ultralehkou konstrukci křídla vhodnější uspořádání "tiltwing" než "tiltorotor"
    - kolmý start a přistání zajistí, že většina horizontálního pohybu vysokou cestovní rychlostí se bude odehrávat v relativně řídkém vzduchu (protože ztráty v důsledku odporu vzduchu rostou s druhou mocninou rychlosti)

    Jasné nevýhody, resp. kritické problémy designu:
    - i "do spirály složené" křídlo bude pořád náchylné k tomu, aby na něj působily poryvy větru (boční vítr, protivítr) - kritická plocha bude ale výrazně menší než např. u vzducholodě
    - vertikální start a přistání zcela vylučuje ze hry konvenční letiště (i když to je spíše asi dobře, když je o úplně nový typ dopravy, pro úplně nové cílové skupiny)
    - klouzavost 50:1 odpovídá jenom těm nejlepším větroňům (na druhou stranu - jde tentokrát o velmi čistý aerodynamický design, bez jakýchkoliv vzpěr, výztuh, apod. a tvar křídla lze vysloveně optimalizovat pro řídký vzduch ve stratosféře, protože v hustém vzduchu u země nebude nikdy používáno)

    Jinak už jsem ani nepřemýšlel, že by solární dopravní letadlo někdy mohlo být kompaktní - a vymýšlel jsem různé koncepty, podobající se vlečení větroně během startu motorovým letadlem (v tomto případě elektrickým, s bateriemi - nejvíc se mi líbil koncept, kdy dvě identická solární letadla budou jedno naložené bateriemi, druhé cestujícími a budou si navzájem asistovat při startu - a to vlečné pak bude zbytek dne kroužit nad mraky a dobíjet baterie vybité při startu... i u téhle varianty ale nízké plošné zatížení dost zhoršovalo šance na bezpečné přistání...).

    Každopádně to není poslední nápad, ale jedno je jisté: motat se nízko u země s obřími větroni (stejně jako s obřími vzducholoďmi!) je nepraktické, a v případě výkyvů počasí i nemožné. VTOL je pro specializovaná stratosférická letadla možná ta nejlepší možnost - ale možná se ukáže, že ani částečné složení křídla není bezpečné a nutné bude jeho úplné složení nebo úplně jiný tvar (dvouplošník s kruhovým uzavřeným křídlem, symetricky "křížem" skládaným během startu a přistání?). je to prostě verze 0.1 ...
    XCHAOS
    XCHAOS --- ---
    jo, výkonostně to je někde jinde (inspirace je to spíš aerodynamická) - ale důležitý detail - ani historická letadla nemusela vypadat všechna stejně...
    WWII Bugatti 100P Plane Rebuilt: Jet Fighter that Could Have Won Battle of Britain for the Nazis
    http://www.ibtimes.co.uk/...r-jet-bugatti-100p-superplane-reconstructed-after-75-years-video-1438415
    XCHAOS
    XCHAOS --- ---
    něco k rychlým vrtulovým letadlům - poslední nápady předtím, než začala éra tryskáčů:
    Bugatti 100P Rebuilt: The Plane That Could've Turned the Battle of Britain - Slashdot
    http://news.slashdot.org/...bugatti-100p-rebuilt-the-plane-that-couldve-turned-the-battle-of-britain
    Bugatti 100p » The Bugatti 100p Project - An ambitious project created to build and fly a replica of a magnificent aeroplane
    http://bugatti100p.com/bugatti-100p.html
    XCHAOS
    XCHAOS --- ---
    už se probrali i v zemi, kde mají Slunce většinu času výše nad obzorem... (ale míchají dohromady SI1 a SI2, což budou až do tohohle dubna asi míchat ostatně téměř všichni novináři...)
    ‘Solar Impulse’ set to visit India - The Hindu
    http://www.thehindu.com/...ays-paper/tp-national/solar-impulse-set-to-visit-india/article5697442.ece
    XCHAOS
    XCHAOS --- ---
    solární letadlo není to samé jako solární auto, ale přeci jen.. některé komponenty jsou podobné či shodné...

    Nuna 3 - Wikipedia, the free encyclopedia
    http://en.wikipedia.org/wiki/Nuna_3
    On the first day of the race the car achieved a top speed of 140 km/h

    World Solar Challenge - Wikipedia, the free encyclopedia
    http://en.wikipedia.org/wiki/World_Solar_Challenge#History

    Důvod, proč rekord od roku 2005 nepadl, je možná i ten novější typy v závodě Solar Challenge mají povolenou výrazně menší plochu solárních panelů (6m2 místo 9m2) a pohybují se výrazně pomaleji (pro srovnání: typické solární kolo vhodné pro provoz na běžných komunikacích bude mít jen něco mezi 1-2 m2 panelů...)

    každopádně od nesolárních, ale exotických designů letadel a rychlých solárních designů neletadel se cca do toho dubna obratem vrátíme k Solar Impulse II ... už se dost těším (víc se těším snad jen na vícenásobně použitelný první stupeň Falconu 9 od SpaceX :-)
    [ XCHAOS @ Solární letadla a vzducholodi (pilotovaná i bezpilotní + obecně stratosférické létání) ]
    DAVIDO
    DAVIDO --- ---
    Tim si chtel neco rict, nebo sem jenom postujes nahodne linky?
    XCHAOS
    XCHAOS --- ---
    Některé sice nesolární, ale přesto pěkně ujeté koncepty: The plane will also be more efficient than current aircraft thanks to a hybrid turbo-electric propulsion system
    http://www.news.com.au/...he-bizarre-sky-whale-the-future-of-air-travel/story-e6frfq80-1226803843362
    XCHAOS
    XCHAOS --- ---
    OFFICIAL UNVEILING SOLAR IMPULSE 2 | 09.04.2014

    Save the date: on April 9th 2014, from 3PM to 7PM Swiss Time, follow live on www.solarimpulse.com the official presentation of the Round-The-World Solar Airplane, "Solar Impulse 2".
    REDGUY
    REDGUY --- ---
    XCHAOS: tady část lidí ale bude trollovat proti ČEMUKOLIV co napíšu - no jo, kdyz ty si zase pletes trollovani s vyvracenim nesmyslu.

    protože miň část z toho je opsaná odjinud a není to nesmysl. - a tady jsi zjevne nepochopil to co ti psal DAVIDO. To ze odnekud opises ne-nesmysly A a B a na zaklade bud jejich nepochopeni nebo sveho silenstvi z nich vyvodis nesmysl C, tak cela implikace A & B => C _je_ nesmysl, i kdyz A a B jsou spravne opsane (i kdyz ani na to spravne opsani se u tebe clovek nemuze spolehnout).
    BURAN
    BURAN --- ---
    imho byt v rozporu sam se sebou je velmi nezdravy zpusob zivota, ale proti gustu :)
    XCHAOS
    XCHAOS --- ---
    OMNIHASH: což ale poněkud vyvrací teorii, že jsem se za ty léta nic nového nenaučil nebo nijak ty vize "nezkvalitňoval".. tady část lidí ale bude trollovat proti ČEMUKOLIV co napíšu, což mi přijde riskantní, protože miň část z toho je opsaná odjinud a není to nesmysl.

    (a kromě toho - být v rozporu sám se sebou je zajímavá strategie jak znemožnit ty, co jsou čistě jen v tupé, otrocké opozici proti všemu - je to způsob, jak je přinejmenším dezorientovat)
    XCHAOS
    XCHAOS --- ---
    GRENDAL: to je možné, ale "moje nesmysly" jsou podstatná část tématu tohohle klubu (samozřejmě hlavní téma jsou skutečná solární letadla, která už někdo předvedl)
    Kliknutím sem můžete změnit nastavení reklam