DAVIDO: Přesně tak! Já bych všechny tyhle solární letadla zakázal. Nebo sestřelil. Nebo oboje, pro jistotu.

DAVIDO: jenže já nic takového, co ty píšeš, samozřejmě nedělám (a pokud to tvrdíš, měl bys to umět doložit)

DAVIDO: hmm, to je koukám pořád oblíbená mantra, to "sraní na fyziku"... co na tom, že problémy už i u předchozích konstrukcí nebyly ve fyzice, ale spíš v praktických otázkách (typu jak by se to chovalo za jiných podmínek, než bezvětří, jak to provozovat na letištích určených pro naprosto jiný typ letadel, apod.). takže nový koncept, který na většinu těhle praktických připomínek nějak reaguje a jako bonus přináší i podstatně reálnější čísla, která se týkají i té fyziky zareaguješ... jak jinak... že "seru na fyziku"... hmm.

ok, počkám si do dubna na Solar Impulse II, jak moc bude "srát na fyziku" (rozuměj: jak rychle bude létat v té cca 10 km výšce, pro kterou je stavěný) a jestli v jeho (přetlakové) kabině pilot taky zmrzne (musí vydržet až 2 noci, zatímco můj projekt by v noci nelétal...).

ale samozřejmě... ještě že se tu bavím se samými nadprůměrně chytrými nadlidmi, kteří díky svému úžasnému mezioborovému rozhledu přesně vědí, které věci nikdy v budoucnu nebudou jinak, než jsou dnes...

NINE_OF_NINE: to je docela dobrý postřeh... akorát celou dobu zdůrazňuju, že u dopravního solárního letadla počítám pouze s denními, nikoliv s nočními lety (stroj bude naložený cestujícími - nikoliv akumulátory pro celonoční výdrž). takže ano: v noci by v tom letadle zřejmě mrzlo - ale naštěstí, v akumulátorech bude kapacita tak max. na hodinu motorového letu, takže večer prostě bude muset přistát. Samozřejmě je možné, že by pilot porušil provozní předpisy a i po soumraku by díky kombinaci vodorovného letu a bezmotorového plachtění pořád letěl ve výšce přes 10 km: a stejně tak může porušit předpisy pilot dnešních letadel a provést nějaký jiný nebezpečný nesmysl.

DAVIDO: den druhý odstavec sis mohl odpustit :-) "udusí se a zmrznou" asi se stejnou pravděpodobností, jako v čemkoliv jiném, co dostupuje do výšky počínaje těmi cca 12 km a není to

AQUARIUS: takže když letíš dostatečně rychle, tak tě to ohřívá, zatímco když letíš pomalu, tak zmrzneš? :-) existují i stratosférické balóny... a nebo prostě výškové s velkou výdrží, viz http://en.wikipedia.org/wiki/Breitling_Orbiter (konstrukce gondoly tohohle balónu je asi relevantní i pro moje úvahy... z hlediska vzduchu jednoduše měli kyslíkové bomby, ale z hlediska vytápění... zřejmě elektrické topení solárními panely?)

další věc je, že v té stratosféře nebude to solární letadlo až tak dlouho - pouze v ní překonáš největší část horizontální vzdálenosti, to ano. ale bude tam odhadem tak půl dne... nad 10 km skutečně jen tak asi 6 hodin...

AQUARIUS: ok... tak pro začátek, letadlo s malým plošným zatížením křídla nepoletí ve stratostéře až tak extra rychle... celkový chladící účinek by tedy měl být menší, nebo stejný, než u běžných dopravních tryskáčů ve výškách do 12 km... víc se ale dozvíme, až bude hotový projekt stratosférického větroně, na kterém se asi právě pracuje (ale zase jsem zapoměl jméno)... ostatně, zajímavé bude i odhalení Solar Impulse II (taky s přetlakovou kabinou)

jako čekal bych kritiku/korektury spíš co se týče těch výpočtů rychlosti, stoupavosti, výdrže baterií, případně dopočet té fáze, kdy to přejde z vertikálního do normálního klouzavého stoupání (dodají na tuhle fázi panely dostatek elektřiny?). tam jsem skoro určitě udělal nějakou chybu, resp. jsou to viditelně optimistické odhady bez rezerv a tak.

ale že přetlaková kabina pro 40 lidí bude vážit ty cca 2t, to beru prostě jako hotovou věc: ano, bylo to předmětem kritiky už dřív... ale k tomuhle postupně konvertují i normální, nesolární, neelektrická letadla... vezmi si jen, že přechodem na VTOL můžu prakticky eliminovat podvozek (takhle rozsáhlé letadlo by stejně bylo těžké někam stěhovat... navíc ani nebude přistávat na letištích...)

AQUARIUS: tak jedna věc je, jestli by to s dnešními materiály šlo postavit: určitě ano. druhá věc, jestli by to lítalo i na papíře s razítkem: to asi ne, viz https://en.wikipedia.org/wiki/Cabin_pressurization#Cabin_altitude největší vyjímku má A380, do 13 km.

FAA se nijak zvlášť nechce ani do certifikace SpaceShip Two (resp. razí Hlavu XXII - chce to certifikovat až na základě zkušebních letů, ale ty budou drahé, takže bez záruky certifikace na základě těhle letů se do toho Bransonovi moc nechce - což jako podnikatel chápu)

faktem je, že experimentální letadla od Scaled Composites létají běžně tak do 16 km výšky a hmotnostně celkem odpovídají číslům, která uvádím já... jsou to ale experimentální letadla, která samozřejmě nejsou certifikovaná pro přepravu cestujících.

osobně si myslím, že těch cca 9 kW odpadního tepla motorů (při solárně poháněné fázi letu) by na vyhřívání kabiny prostě stačit mělo. nemluvě o tom, že každý 1 m2 vakuovaného solárně termálního kolektoru ti přidá v téhle výšce další cca 1 kW (klidně 1.5, ale Slunce nebude přímo nad hlavou, po většinu letu). jinak v první fázi stoupání motory pojedou na plný výkon, na baterie, takže odpadního tepla bude až až. osobně si ale myslím, že od určité výšky ti ubývá ochlazování vlivem proudu studeného vzduchu, vzhledem k jeho klesajícímu tlaku: takže ačkoliv vnější teplota je ve 12 a 21 km cca stejná, tak ochlazování prouděním studeného vzduchu kolem trupu bude větší výšce méně citelné (protože řidší vzduch - technicky v podstatě skoro vakuum - rozhodně aspoň tak dobré, jak v průměrné termosce)

jinak ještě https://en.wikipedia.org/wiki/Cabin_pressurization#Mechanics_of_pressurization
Some aircraft, such as the Boeing 787 Dreamliner, have re-introduced the use of electric compressors previously used on piston-engined airliners to provide pressurization. The use of electric compressors increases the electrical generation load on the engines and introduces a number of stages of energy transfer, therefore it is unclear whether this increases the overall efficiency of the aircraft air handling system. - co je "unclear" u Dreamlineru, to je poměrně "clear" u solárního elektrického letadla, které létá jen přes den a je od hlavy až k patě pokryté solárními panely...

AQUARIUS: v zásadě asi jo - nevytápěné (ale i neklimatizované!) zavazadlové prostory letadel po cestě celkem promrzají. ale možnost solárního vytápění kabiny viz výše....

souhlasím, že ten obrázek [ XCHAOS @ Solární letadla a vzducholodi (pilotovaná i bezpilotní + stratosférické létání + rychlostní rekordy solárních aut) ] je až dost optimistický - přetlaková část kabiny by měla být v podstatě něco-jako-kulová-bublina, tedy: krátká, a tlustá. jenže pak ti zase vyjde čelní průřez blížící se ploše, kterou zaberou cestující a to taky nechceš. výsledkem bude nutně muset být nějaký kompromis... ale pořád jde posadit třeba 3+2 lidi do 8 řad, místo 2+2 do deseti řad...

jedna věc je, jestli kabina vydrží ten přetlak - podle mě se tak dá navrhnout, za cenu použití hodně pokročilých postupů při konstrukci (v podstatě isogrid žebra, jako u kosmických lodí, dnes snáze dostupná díky postupům jako 3D tisk, CNC odvrtávání, apod.). tady je jádrem sporu to, jestli jde o to, zda bych to dokázal navrhnout do posledního šroubečku (nikdo na světě by to nedokázal - na všem pracují týmy inženýrů, specializovaných....), a nebo zda jde o to, zda v hrubých rysech lze očekávat, že něco, co by dnes znamenalo "kosmickou technologii" by mohlo za dalších 10 let být běžně komerčně dostupné...

AQUARIUS: popravdě - ani jsme se neshodli, jestli tu kabinu bude potřeba spíš ohřívat, nebo chladit! (v noci určitě ohřívat, ok... ale přes den?)

o tom tlaku se ledacos dá najít tady: https://en.wikipedia.org/wiki/Cabin_pressurization o teplotě nic najít nemůžu, ale fakt nevěřím, že argument se zmrznutím v kabině je relavantní (nápověda: existují přetlakové stratosférické balóny!)

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)

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...