XCHAOS: o tom ale rec nebyla o bezpecnem bezmotorovem pristani, to bylo uvedeno jen jako priklad energeticke narocnosti dopredneho letu a vyuziti vztlaku kridel kde staci letadlo jen pohanet dopredu vuci vrtulniku.

Nicmene k autorotaci, na to aby jsi mohl autorotovat, potrebujes napred do rotoru energii naakumulovat tedy vrtulnik napred nechat padat aby jsi rotor roztocil, tedy napred dolu jako kamen padat musis, z toho vypliva ze autorotace je mozna az od urcite vysky. u letadla mas potrebnou energii naakumulovanou do cele hmotnosti letadla jiz dopredu, u vrtulniku jen do hmotnosti rotoru a ten je zadouci konstruovat co nejlehci. Ne kazdy vrtulnik autorotaci umoznuje, a neni to tak jednoduche, s par lidma co s vrtulniky litaj (a nemyslim ty RC) jsem o tom mluvil. ultralehke mrnave vrtulniky jsou na tom podstatne lip nez vetsi vrtulniky (pomer hmotnosti rotoru a zbytku vrtulniku)

a dal uz nemam silu v diskuzi pokracovat, ja to proste vzdavam

(a pořád trvám na tom, že výkon, který vrtulník spotřebuje na samotné vznášení se, bude záviset taky na ploše listů rotoru a rychlosti otáčení - viz "human powered helicopter", která vypadala trochu jinak, než třeba to Mini-500.. takže samozřejmě, moje odhadem 20m vrtule by v tomhle ohledu mohly dopadnout docela dobře...)

REDGUY: fajn, poloviční tlak vzduchu. myslím jsme si ale ukázali, že rozhodující je hustota vzduchu, ta klesá 1.4x menším tempem, tedy nebude poloviční, ale cca na 70%. což je při snaze letět co nejrychleji dopředu nevýhoda - ale překvapivě - při snaze vymáčknout z rotoru co největší vztlak naopak výhoda.

pokud bych se chtěl vznášet v 6 km místo 0 km, budu potřeboval odhadem o 50% větší výkon. jenže já se nevznáším, já do té výšky stoupám. a co ukazuje malý graf pod mým náčrtkem? že climb-rate, rychlost stoupání bude až do ukončení vertikální fáze postupně klesat! resp. ten graf je tak malý, že tam mám úsečku :-) ale vysvětlím to názorně:

v 0 km má rotor nějaký tah, který mu kromě vznášení se ještě umožňuje stoupat 3 m/s, tedy, konat práci 98100*3 W, tedy 300 kW navíc hmm, k výkonu potřebnému na vznášení (takže tam mám chyba... baterie by musely dodat výkonh daleko větší :-)) takže skutečně, jednu pitomost jsem našel).

dejme tomu, že celkový výkon u země je 1 MW, a z toho 70% padne na vznášení se a 30% na stoupání. v 6 km už 100% padne na vznášení a dále stoupat nemůžeme. kolik ale fakticky potřebujeme na vznášení se?

vrtulník Mini-500 je s 50 kW výkonu schopen stoupat 5 m/s a vážit dejme tomu 350 kg, síla je tedy něco jako 3500N, krát 5 je to asi 17.5 kW, zdá se, že na samotné vznášení se u něj padne něco přes 30 kW. můžeme to tedy zjednodušit, že na každých 10 kg hmotnosti vrtulníku potřebujeme 1 kilowatt výkonu.

v mém případě tedy obdobně na vznášení se 10 000 kg odhadem spotřebuju 1000 kW výkonu. pravděpodobně tedy bude výhodnější stoupat do menší hladiny, než 6 km, a přejít na vertikální let dříve :-))

současně ale trvám na tom, že vrtule o stejném průměru dodá ve stratosféře třeba 10x menší než maximální tah (při 10x menším výkonu motoru - otáči se v řidším vzduchu s menším odporem!). a to dobře odpovídá popsanému výkonu FV panelů, takže samotná možnost VTOL je pro "stratosférické vrtule" správná úvaha - pouze ty vrtule musí být zbytečně robustní, proti případu, že by se používaly jen s tím 10x menším tahem)

REDGUY: jasně - jsi jediný, kdo nikdy neřekl žádnou pitomost... a taky je nejrychleji odhaluje.. no prostě samé přednosti... je jistě skvělé být o tolik chytřejší, než lidi kolem tebe, že.

JVCNC: VTOL je to pochopitelně pouze do hladiny, ve které se hustota vzduchu výrazně neliší od té u hladiny moře. Já uvedl 6000m, ale dost možná to bude jen 3000m. konstrukce je ultralehká, takže ten tah motoru není tak extrémní.

kromě vrtulníků existují vírníky: asi tě to překvapí, ale vrtulník s vypnutým motorem rozhodně nespadne k zemi jako kámen. které konkrétní typy (a kteří piloti) dokáží přistát bez motoru jako vírníky, to je jiná věc, a asi to (odhaduju) souvisí i s parametrem "rotor pressure", a vírníky také mají konvenční ocasní plochy, na rozdíl od většiny dnešních typů vrtulníků. ale tato možnost tu prostě existuje.
Autogyro - Wikipedia, the free encyclopedia
http://en.wikipedia.org/wiki/Autogyro

další možností je třeba nouzové přistání klouzavým letem: pravděpodobně by vedlo ke zničení křídel, ale proti rychlosti nouzového přistání běžných dopravních letadel by šance byly daleko lepší.

u elektromotoru navíc výkonější motor neznamená takový nárůst hmotnosti, jako u spalovacích motorů všeho druhu: ano, i elektromotor musíš chladit, ale daleko méně (u turbín se ti jako teplo uvolní asi 40%, naštěstí v podobě zvýšené teploty proudu spalin, u pístových motorů klidně i 80%, u elektromotoru se to vejde do 10%).

samozřejmě, že během startu by elektrické VTOL letadlo spotřebovávalo třeba 10x více elektřiny, než později během vodorovného letu: s tím se počítá. taky není úplně jasné dané, jak dlouho by VTOL fáze trvala: možná třeba jen řádově minuty a přechod do vodorovného letu by začal ve výšce několik stovek metrů. fakticky je to ale elegantní řešení problému stometrových rozpětí křídel a nízkých plošných zatížení křídl, které u solárních letadel nutně nastává (zvláště pak u těch stratosférických :-). jeden z mých dřívějších nápadů byl řešit to jako hydroplány (ty byly nejvíc populární právě v éře před rozvojem velkých pozemních letišť... podle mě ne náhodou - stačil jim prostě jakýkokoliv existující přístav). tenhle nápad se mi ale z řady důvodů líbí víc: v podstatě by bylo fajn navrhnout fakt jednoduchý a robustní solární VTOL o cca rozměrech evropského fotbalového hřiště ... a pak by se vidělo :-)

další argument je lepší samonost ploch ve chvíli,kdy nejsou podpírány proudícím vzduchem: pokud ta křídla postavíme kolmo, tak se prostě nebudou prohýbat (tedy to je důvod, proč otáčím celým křídlem a ne jen vrtulemi, jako rozšířenější letadla s uspořádáním tiltorotor - tedy spolu s raním a večerním osvětlením ze strany). celkově odpověď na otázku "jak sakra tak velkou plochu křídel dostat do vzduchu a najít pro ní místo na zemi" není jednoduchá, a tohle je prostě další nápad v řadě a podle mě zatím nejlepší

v případě tiltwing dvouplošníku se objevují další zajímavé přidané hodnoty: např. světlost mezi plochami výrazně zlepší aerodynamiku (a v případě solárího letadla sníží zastínění spodní plochy) . jenže současně se takové letadlo bude mít problém vejít do hangáru. i tenhle tiltwing uspořádání dost elegantně řeší. takže tím docela napovídám, kam bude směřovat můj další nákres - bude to něco, co jste už viděli, ale s přepklápěcími nosnými plochami vůči trupu :-)

REDGUY: V pripade stejneho poctu nalezenych pitomosti rozhoduje kvalita zduvodneni, proc jsou to pitomosti. Kvalitu posuzuji ja.

Vyhlasuju soutez: kdo najde v tomhle XChaosove schematu nejvic pitomosti, dostane ode me velmi dobrou cokoladu (nebo ekvivalentni dobrotu, pokud cokoladu nerad)!
Ze souteze jsou vylouceni Redguy, XChaos a jejich rodinni prislusnici. Vyhlasovatel souteze si vyhrazuje pravo hodnotit, co se pocita za "nalezenou pitomost". Osobni udaje vyherce budou pouzity pouze pro zaslani odmeny a vzapeti pote zniceny.

JVCNC: fakticky, zrovna můj zatím poslední (ale určitě ne finální) návrh z tohoto důvodu pro stratosférická solární letadla počítá s tím VTOL (Vertical Takeoff and Landing).



Uznám, že výhodnost skládacích křídel v případě VTOL je docela diskutabilní: bylo to myšlené k určitému zlepšení odolnosti vůči bočním poryvům větru (rozložené křídlo bude mít extrémně nízký wing loading, totiž), ale fakticky, takhle z hlavy samozřejmě nikdo nedokážeme posoudit, jestli by to mělo smysl, nebo ne.

Proč jsem k tomu dospěl? jednoduše, s účinností vrtulí v řídkém vzduchu souvisí parametr zvaný "rotor pressure", který se udává u vrtulníku. Samozřejmě, vrtulníky mají s řídkým vzduchem taky problém. Ale co kdybychom rotor vrtulníku v určité výšce (já odhaduju 6000m) překlopili, otáčky snížili (to musíme koneckonců i kvůli tomu, že s tlakem klesá rychlost zvuku a určitě nechceme řešit supersonickou vrtuli) - a udělali z toho stratosférickou vrtuli?

Samozřejmě: můj náčrt je potřeba brát "s několika tunami soli" (jak jsem taky četl někde na netu, jako parafrázi na "se špetkou soli", což je ustálená anglická fráze). Je to v podstatě blokové schéma: skládání obřích křídel byl problém buď konstrukční (teleskopické zasunování) nebo aerodynamický (v případě nějakého toho překládání). V případě vrtulníkovitého startu a přistání jsou rychlosti minimální a je známé, že vrtulník pod sebou v závěsu může pomalu zvedat i naprosto neaerodynamický tvar (fakticky pak řešíme pouze rozpětí rychlostí větru, ve kterých je to ještě jakž-takž ovladatelná). Při kolmém přistání elektrického vrtulníku se pak navíc vrací do hry i tolik vysmívaná rekuperace: stroj může od určité výšky vlastně klesat na přistání jako tzv. vírník (jak je to s odolností vírníků vůči poryvům větru ve srovnání s větroni to nevím, ale jediné fakticky systematicky provozované stratosférické letadlo, tedy U2, má po odlehčení vyčerpáním paliva s přistáváním obrovské problémy - fakticky, solární letadlo bude těžší o nespotřebované baterie, takže to bude nepatrně příznivější situace, ale zase asi bude mít plošné zatížení křídla od začátku ještě nižší, než U2, takže si moc nepomůžeme)

Obloukem se vracíme k nepříjemné otázce: "proč sakra solární prototypy NASA Pathfinder/Helios/Centurion nelétaly ve stratosféře 300 km/h":

1) spousta malých vrtulí asi byla méně efektivní, než by byla jedna či dvě stratosférické vrtule o větším průměru (důkaz: datasheet Solar Impulse 2)
2) vlastně doopravdy nevíme, jaká v maximální výšce vlastně byla dosažená rychlost (na wiki se udává jediná rychlost, nejspíš u země - minimálně na dostupných videích to tak vypadá)
3) vlastně doopravdy nevíme, jaký v maximální výšce vlastně byl úhel náběžné hrany (od té doby, co se o tohle téma zajímám, jsem pozoroval motorovým letadlem vlečený větroň, který dost viditelně stlačoval čumák dolů, aby nestoupal rychleji, než vlečné letadlo - tedy musel stoupat se záporným úhlem náběžné hrany - motorové větroně logicky tenhle problém nemají, mohou stoupat jak prudce chtějí). letadlo může dostoupat výše, než "na kolik je stavěné", pokud se zvýší úhel náběžné hrany - tím výrazně zvýšíme vztlak, ale na simulátorech je ale dobře vidět, jaký dopad to má na aerodynamické vlastnosti křídla (vlastně pak spotřebováváme víc tahu motoru na překonání odporu vzduchu - a méně nám ho zbude na dopřednou rychlost při nulovém úhlu náběžné hrany)

VTOL koncept elegantně řeší problém s tím, jak dostat do stratosféry křídlo, které by v hustém vzduchu dávalo prostě "příliš mnoho vztlaku" a současně prostě konstrukčně nezvládalo to, co ty větroně (tedy let "čumákem dolů", aby se vzlak omezil). jenom to nutně nemusí být skládací křídlo: při vertikálním startu a přistání nám může být celkem jedno, kolik místa stroj na zemi zabere (může např. např. z konvenční dlouhé dráhy, na kterou se křídlo vejde po délce, odrolovat do strany, trochu jako rak...). dvouplošníky s 200m rozpětím pak nejsou velký problém: i když budou potřebovat na start a přistání třeba čtverec 300x300m, pořád se dostaou na víc míst, než letadla, která pořebují aspoň kilometrovou zpevněnou dráhu...

XCHAOS: ne, - nevim s cim nesouhlasis. To ze to nahodnou zhruba sedne na SI2 jsem nikde nerozporoval. Jen ocividne nechapes, ze korelace neznamena kauzaci.

na výroky typu "i tvuj opraveny odhad _porad_ dava zjevne nesmyslne vysledky" - hele, byl bych opravdu rad, kdybys, kdyz u me citujes, nevytrhaval z kontextu a psal i to, jak muj vyrok pokracuje.

to bys fakt měl mít něčím podložené - a tady uz jednoznacne lzes, protoze to samozrejme podlozene mam a nekolikrat jsem ti to psal: tvuj "vypocet" totiz rika, ze ve vakuu bude vrtulove letadlo letat nekonecnou rychlosti. Jestli ti tohle neprijde jako dostatecny argument proti, tak uz fakt nevim jak ti to vysvetlit.

Protože to, co jsem udělal, je prosté dosazení do vzorce pro odpor vzduchu, - a jsem u pekne demonstrace toho, jak proste nechapes fyziku. On totiz ten zakladni vzorec pro odpor vzduchu je jen jeden z mnoha faktoru, ktere jsou ve hre a ktere proste nemuzes ignorovat. Co pevnost letadla? Co prikon clanku, menici se s vyskou? Jsou ty cisla z jejcih stranek KIAS nebo TAS? Co ucinnost vrtuli v ruzne hustem vzduchu? Co chlazeni motoru? Co teplota baterii? A tak dale, a tak dale. Roli hrajou desitky veci, o rade z nich ani netusime ze existujou - ale presto, nejvetsi vizionar vsech dob vi, ze rychlost SI2 je dana vyhradne trivialnim vzoreckem pro odpor vzduchu. Jak rikam, hurvinkovskej pristup k fyzice (a nafoukanost, pochopitelne 8) )

Ale jsem rad, ze se mi podarilo te naucit googlovat tabulky atmosfery a pouzivat je, misto aby sis tahal cisla z prdele. Ted jen trochu vdecnosti 8))

REDGUY: ne, opravený odhad dává výsledky, které odpovídají dost přesně datasheetu SI2. pro výšku 8500m je červená čára, tedy poměr hustot vzduchu, téměř přesně 0.4 (pokud na to nekoukám šikmo). Odmocnina z tohoto je cca 0.63. poměr rychlostí je 90:140, to je cca 0.64. Když přihlédnéme k tomu, že k té hodnotě 0.4 jsem dospěl přikládáním prstu na graf na monitoru :-)) tak je to dost přesný výsledek, řekl bych :-)

Protože to, co jsem udělal, je prosté dosazení do vzorce pro odpor vzduchu, tak bych být tebou byl opatrný na výroky typu i tvuj opraveny odhad _porad_ dava zjevne nesmyslne vysledky. to bys fakt měl mít něčím podložené (pro začátek můžeš vyhrabat tlak pro změnu hustoty vzduchu v ještě vyšších vrstvách atmosféry?)
USATODAY.com
http://usatoday30.usatoday.com/weather/wstdatmo.htm
Properties of Standard Atmosphere
http://www.braeunig.us/space/atmos.htm

např. pro výšku 20 km je poměr tlaku cca 0.054 (něco přes 1/20tinu), poměr hustoty je cca 0.072 (asi 1/14tina) To je ale pořád v tom poměru 5:7, takže moje extrapolace jsou správné. ve výšce 20 km ze stejného výkonu můžeš vyždímat sqrt(14) větší rychlost, tedy víc jak 3x větší rychlost. takže se k těm 300 km/h pořád tak nějak různými oklikami blížíme (tedy za předpokladu, že úhel náběžné hrany ve 20 km nebude výrazně jiný, než v 0 km)

XCHAOS: no debata s tebou je vždy především o tom zašlapat do země každý můj nápad - no samozrejme. A ty desitky pripadu, kdy jsi na zaklade meho "zaslapavani" ty sam uznal, ze jsi byl mimo (pravda, jen proto abys prisel s dalsi pitomosti), to se nepocita. O pripadech kdy jsi to neuzal radsi ani nemluve 8))

faktem je, že jsem opravil svůj nepřesný odhad - faktem hlavne je, ze i tvuj opraveny odhad _porad_ dava zjevne nesmyslne vysledky pokud ho dotahes jen kousek vejs. Na tom tvoje pstrosi taktika nic nezmeni 8)

nadále trvám na svém výroku z doby před těmi cca 3 lety, kdy náš spor začal - tedy že moje odhady určitě jsou mimo méně, než o řád - a ja nadale trvam na tom, ze tvoje "jsem mimo jen o rad" je irelevantni Uz proto, ze velikost toho "radu" je vpodstate nahodna, dana poctem prstu na nasich rukou 8)) Zkusil jsi to ve skole, treba v matematice? "Pane uciteli, jak to, ze jsem dostal petku, kdyz jsem se spletl ani ne o rad"? 8)))

celý VTOL koncept - cely VTOL koncept jen demonstruje, ze ani po tech trech letech nechapes fyziku.

že jsem za ty 3 roky dodal nových nápadů - LOL. Hele, metrika "pocet novych napadu" je bohuzel dost na nic. A v metrice "pocet novych napadu, nepopirajicich fyzikalni zakony" jsi na tom dost spatne 8))

REDGUY: no debata s tebou je vždy především o tom zašlapat do země každý můj nápad a teprve potom, jako takový volitelný doplněk, možná začít přemýšlet, jestli je realizovatelný, nebo ne...

faktem je, že jsem opravil svůj nepřesný odhad o odmocnině z poměru tlaků vzduchu na přesnější odhad s odmocninou z poměru hustot vzduchů: [ XCHAOS @ Solární letadla a vzducholodi (pilotovaná i bezpilotní + stratosférické létání + rychlostní rekordy solárních aut) ]

a na data popisující Solar Impulse 2 - viz: [ XCHAOS @ Solární letadla a vzducholodi (pilotovaná i bezpilotní + stratosférické létání + rychlostní rekordy solárních aut) ]

to znamená, že svoje hrubé odhady postupně zpřesňuju a nadále trvám na svém výroku z doby před těmi cca 3 lety, kdy náš spor začal - tedy že moje odhady určitě jsou mimo méně, než o řád (konkrétně se ukazuje, že byly mimo o 40% - zatímco "být mimo o řád" by znamenalo být mimo o více než 1000%). celý VTOL koncept navíc eliminoval problém s odporem vzduchu: letadlo vertikálně stoupá relativně pomalu, tedy aerodynamické síly v podstatě působí jen na rotory, navíc u tiltwing uspořádání ti raní/dopolední slunce osvětluje překlopené křídlo ze strany a řeší se celkově problém s monstrozitou (nepotřebuješ rozjezdovou dráhu na rozjezd - ale při VTOL na ní klidně položíš i nesložené křídlo po délce...)

myslím, že jsem za ty 3 roky dodal nových nápadů (téměř nebo zcela neokoukaných odjinud) docela dost. ale to prostě není nic, co by tvoje ego bylo schopné akceptovat....

REDGUY: jo, s tím "kosmem".. kabina, stavěná na výšku 25 km, se už neliší od kabiny dimenzované do vakua. např. nic nevyřešíš stlačováním okolního vzduchu, ale vezeš si s sebou kyslíkové bomby a CO2 scrubbery, a tak.

REDGUY: no ale ta k fakticky, o vzducholodích, které by ve stratosféře (a následně ionosféře) zrychlovaly pomocí iontových motorů a před dosažením orbitální rychlosti dosahovaly v tom velmi řídkém prostředí pořebné vztlaku fakticky "aerodynamicky", někteří blázni zcela vážně uvažují... (ovšem chtějí startovat z vyšší výšky, než já - cca 35-40 km, pokud se nepletu...do této výšky chtějí stoupat aerostaticky)

space, JP Aerospace, America's OTHER Space Program
http://www.jpaerospace.com/

já si myslím, že jsem méně šílený, než JP Aerospace. ale přesto jim nejde upřít, že jde o jeden z nejoriginálnějších konceptů dosažení oběžné dráhy (pokládám to za realizovatelnější, než např. kosmický výtah - obří stratosférická vzducholoď sice vypadá šíleně, ale přeci jen méně šíleně, než desetitisícikolometrová vlákna...).

všechno je to vlastně spor "které verzi budoucnosti je méně naivní věřit". (samozřejmě - ta budoucnost, která je dosažitelná za 30 let ode dneška, ta je sluníčková vždycky :-) někteří z nás se v té době dokonce i dožijí důchodu, přeci :-)

XCHAOS: Co presne prehanim? Pokud tvuj vezmu tvuj "odhad", tak bez ohledu na to, jestli beru hustotu nebo tlak, pro vakuum dostanu nekonecnou rychlost. Pro pricetneho cloveka by to (spolu s radou dalsich veci) byl duvod uvazit, jestli ten "odhad" nahodou neni nesmysl. Ale to bych po tobe chtel moc 8))

To samozřejmě dosažitelnost těch kýžených 300 km/h poněkud odsouvá do jetě vyšší hladiny (dejme tomu někde kolem 25 km... a létat takto vysoko či výše už opravdu znamená létat v kosmu - LOL - a jak tak koukam, ty to zjevne myslis vazne 8))