Vákuumos léghajó már kivitelezhető lenne modern anyagokkal? Ha igen mekkora méretben?
Nem saját ötlet egy ismerősöm vette fel, de szerintem sem elképzelhetetlen hogy modern anyagokkal (mint kompozit, szénszál, titán, alumínium) lehetne-e már olyan nagy méretű teret létrehozni ami nem roggyan össze a külső nyomástól ha vákuumot keltünk benne.
A felhajtóerő így is elérhető mindenképpen, általános fizika szerint.
Vannak előnyei:
- A vákuum olcsó és bárhol kelthető elektromos áram segítségével, viszonylag veszélytelen.
(A Hélium drága, a hidrogén veszélyes és mindkettő könnyen elszivárog.)
- A vákuumnak nincsen önsúlya mint a héliumnak és a hidrogénnek!
- Nagyon könnyű le és felszállni vele. Nincsen szükség semmilyen ballasztra (plusz súlyra) sem!
Vagyis a földön kiszivattyúzzák a levegőt a tartályokból.
Ha pedig le akar szállni szelepnyitásokkal a beáramló levegő
mértékével arányosan ereszkedni kezd.
Azt már én tettem hozzá az ötlethez hogy egy nagy áramvonalas szivar alakot így valószínűleg nem lehet megycsinálni, a vákuumnak gömbökben kell lennie, vagyis több nagy és sok kisebb gömb alkotna egy léghajót külső áramvonalas vászon burkolattal.
A gömbök is csak váz szerkezetek (belselyükben küllőzve a közepükig, a szerkezet csak a ráfeszített szövetet tartja. A vákuumot magát a vázra feszített erős levegőt át nem eresztő szövet tartja bent nem a gömb alakú merevítő váz.
A teherrel együtt mért tömege kisebb kell legyen mint az adott térfogatból kiszorított levegő önsúlya és emelkedni kezd.
Szerintetek kivitelezhető lenne már?
//Nem tudom a magasság növekedésével hogy viselkedne a szerkezet. Magasabban ahol kisebb a nyomás de a körülvevő levegő sűrűsége is.
Tehát minden ilyen megépített hajó térfogatához és össztömegéhez adódna egy maximális emelkedési magasság is aminél feljebb nem mehet. Szerintem.//
válasza:Ma még nincs alkalmas anyag.
Esetleg az aerogélek el tudják majd érni azt a szilárdság/tömeg arányt, ami kéne (a hajó kitöltésére, majd vákuumozva, gázálló membrán-bevonattal).
válasza:Köszi a válaszokat ment a zöld.
- Mikor próbálkozott, kísérletezett ezzel utoljára bárki, próbálták modern anyagokkal is már? Van valamilyen információtok róla?
válasza:Egyelőre megpróbálni sem érdemes. A szerkezeti modellezés már számítógépen megmutatja, hogy működik-e a dolog.
A legkönnyebb aerogél is nehezebb egyelőre vákuumozva, mint ugyanannyi köbcenti levegő.
Amint ez könnyebb lesz, lehet méretet növelni, de azzal szilárdságot is kell.
Az a gondom az aerogéllel hogy az úgy tartana vákuumot hogy a méretének és ezáltal a vákuum térfogat méretének növelésével az össztömege is nő.
Vagyis bár "tömör" anyagról nem beszélhetünk hisz 98% -a semmi is lehet de azért ott van az az 1-2% anyag ami meg mindenütt a teljes térfogatban nyomná a tömeget is.
Ennél egy héjszerkezet azért tud hatékonyabb is lenni főleg nagy méretben. Még úgy is ha mondjuk a héjon belül merevítő küllőket használnak melyek a középpontban találkoznak. Nagyobb méretben több lenne a megtartható üres tér mint a szerkezeti össztömeg.
Azért az earogélben is látok még fantáziát. Van már olyan ami tud lebegni CO2 -ben és nem kell külön vákuumozni sem. Azért onnan már nincs túl messze az ami tudna lebegni bizonyos sűrűségű levegőben is.
"A SEAgel sűrűsége 1,5 g/dm³ körül van, összehasonlításképpen a szén-dioxidé 1,9 g/dm³. Ez a sűrűségkülönbség lehetővé teszi egy érdekes kísérlet elvégzését, amelyben a SEAgel egy szén-dioxiddal megtöltött üvegkádban úszik, látszólag a „semmin úszik”. "
Szóval az aerogélek fejlesztésében még lehet ez irányú potenciál, de csak akkor ha már elérhető az önmagában is lebegni képes verzió.
válasza:"Nagyobb méretben több lenne a megtartható üres tér mint a szerkezeti össztömeg."
Akkor hajrá, már csak a megfelelő anyag és optimalizált forma megtalàlàsa van hàtra.
Szerintem életed végéig kitarthat, mint kutatási terület.
válasza:"Az a gondom az aerogéllel hogy az úgy tartana vákuumot hogy a méretének és ezáltal a vákuum térfogat méretének növelésével az össztömege is nő."
Héliumos lufinál is, mégis működik.
Persze, hogy a nulla belső tömeg jobb lenne, csak lehetetlen.
Bizonyára lesznek még jobb szilárdságú szerkezeti anyagok a jövőben a mainál, de azért nagyságrendi ugrásra nem lehet számítani, az atomok közti kötéserőket a fizika limitálja.
"már csak a megfelelő anyag és optimalizált forma megtalàlàsa van hàtra."
A formát ugyan nem kell keresni az a gömb! A külső nyomásnak legjobban ellenálló szerkezet. (A belsejében lehet valamilyen merevítés is, kell is ha nagyobb méretben gondolkozunk. (Lásd pl a Zorb -nál).
így csak a megfelelő anyag a keresendő.
Egy minimum akkora gömb építésére amely nem csak a saját szerkezetét de valamennyi hasznos terhet is képes felemelni.
(Nem kell hogy egy nagy legyen, az úgy biztos kivitelezhetetlen lenne. Több nagyobb és sok kisebb ilyen gömbből lehetne összerakni egy szivarformát.)
Szóval ha mondjuk maximum 5-10 méter átmérőjűt lehet csak építeni maximum az sem akkora baj.
Egyetlen probléma merül fel.
Mi van ha az egyik megsérül és összepukkan, törmeléket szétrepítve?
Azt ugyanis meg kell akadályozni vagy elég erősnek kell lenniük ahhoz hogy láncreakció ne alakuljon így ki a gömbök közt.
Erre is gondolni kell!
Itt akkor ismét beúszik a képbe a sűrű légkörben önlebegtetésre képes aerogél.
Egyre jobban tetszik ez a felvetés.
UI majdnem teljesen kizárja az ilyen összeomlási láncreakció lehetőségét.
Nem is feltétlen kell gömbbé faragni, könnyebben kijön az áramvonalas léghajó forma. Könnyű szerkezetre rögzített alakra faragott darabokkal megvalósítva.
válasza:"Több nagyobb és sok kisebb ilyen gömbből lehetne összerakni egy szivarformát."
Az nagyságrenddel növelheti a falanyag össztömegét. És akkor megint ott vagy, ahol a part szakad.
"Egyetlen probléma merül fel.
Mi van ha az egyik megsérül és összepukkan, törmeléket szétrepítve?"
Annyira nem repülne szét semmi, de az implózió is tud közel olyan veszélyes lenni, mint az explózió.
De a problémameglátás jó és ez az egyik fő akadály.
Az a falvastagság, ami még éppen elbírja tökéletes gömbként a homogén terhelést, kártyavárként omlik össze, ha bárhol sérül nem is az anyag, csak a geometria.
Egy sértetlen kólásdobozra egy könnyebb ember rá tud állni.
Ha csak kicsit benyomod az oldalát, azonnal összeomlik.
Márpedig olyan repülő szerkezetet nem gyárthatsz, ami a legkisebb külső hatásra katasztrofálisan összeomlik.
Azt is jól látod, miért tűnik nekem is egyetlen biztonságos megoldásnak az aerogél. A töltés önmaga biztosítja a strukturális merevséget és ha homogén szerkezet, tényleg a forma is majdnem mindegy.
Természetesen egy vékony héj erre is kell, hiszen ez egy szivacs, nem hab, nem légzáró.
De ha ez a héj sérül, az csak annyira veszélyes, mint egy normál léghajónál egy lék, kezelhető.
Na ez a héj is akkor a legkisebb mennyiségű, felületű és egyenletes falvastagság esetén térfogatú, ha a lebegtető tered gömb.
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!