可不可以设计这样一款双层安全飞艇

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/27 17:03:32


我们知道飞艇在相当一段时期里,是很时髦的运输工具,也确实曾经当做快速运输工具发挥过作用,直到‘齐柏林’的焚毁才告一段落,我们现在回过头来看作为一款运输工具,它有着很多独到的优势,不受地理因素限制,不需要建设耗资巨大的场站,起降场地要求不高,机体本身造价并不高,但这些优势都被其一种缺陷所困扰,那就是安全性差,这作为一款要当做大众化的交通工具显然是不可接受的。为什么会出现这样的现象呢?难道就没有好的措施来解决它吗?有,我就想到了一个很好的办法,可以最大限度的解决其安全方面的弊端,具体的方法我放到后面来讲,我先来回顾一下各种类型的飞艇的优缺点,也好对我后面讲的解决办法有个比较,首先,最安全的飞艇气囊里的工质是氦气,这都没有疑问,但安全归安全,其适用价值并不高,因为氦气的本身太昂贵了,要想大量的使用超大体积的飞艇,显然不太现实,也不经济,因为没那么多的氦气。使用热气球也算比较安全,但一是需要耗费较大的能量加热,二是效率太低,也就是其浮力太小,有效载重太少,也不经济,那现在看唯一经济的就是氢气飞艇,不用加热,浮力比氦气还大,资源要多少有多少,也不贵,但其致命的缺点就是安全性太差,其在空气中的爆炸极限范围太大,稍微泄漏一点被静电神马的引燃就会成为巨大的悲剧,纵使现在的材料技术很先进,但一个气囊想做到绝对的密封还是有困难的,尤其是那么巨大,而又长期的运行,就更容易出问题,那么我现在就设计这样一款飞艇,大伙看看有没有发展前途。
就是这款飞艇的机构分三层,最内层气囊是充填氢气,然后外面一层(两层之间用一些发泡之类的轻型材料框架相隔用氮气填充,最外层则是外套受力层,而中间层也就是氮气层的气压稍微比大气层和内层氢气囊稍高一点点,这样的话,一旦发生泄漏,也是向反方向泄漏,不会造成空气或氢气进入中间层,也就杜绝了二者可能混合在一起的危险,最后我觉得可以在这氮气囊的顶部安置一氢气检测装置,如果能检测到微量的氢气的话,说明可能有氢气泄漏,那就要及时采取措施,如速度很慢的话,则氢气的密度仍然很低,也可以通过设在顶部的放气装置将其释放掉(因为氢气的密度很低,肯定漂浮聚集到气囊的顶部,在释放的同时也要注意需要再次补充相当的氮气),到达目的地再行全面检查,应该是可以保证飞行中的安全,包括遇到云层中的闪电等,因为不会直接接触到氢气,所以引起灾难性事故的几率就会大大降低的。

我们知道飞艇在相当一段时期里,是很时髦的运输工具,也确实曾经当做快速运输工具发挥过作用,直到‘齐柏林’的焚毁才告一段落,我们现在回过头来看作为一款运输工具,它有着很多独到的优势,不受地理因素限制,不需要建设耗资巨大的场站,起降场地要求不高,机体本身造价并不高,但这些优势都被其一种缺陷所困扰,那就是安全性差,这作为一款要当做大众化的交通工具显然是不可接受的。为什么会出现这样的现象呢?难道就没有好的措施来解决它吗?有,我就想到了一个很好的办法,可以最大限度的解决其安全方面的弊端,具体的方法我放到后面来讲,我先来回顾一下各种类型的飞艇的优缺点,也好对我后面讲的解决办法有个比较,首先,最安全的飞艇气囊里的工质是氦气,这都没有疑问,但安全归安全,其适用价值并不高,因为氦气的本身太昂贵了,要想大量的使用超大体积的飞艇,显然不太现实,也不经济,因为没那么多的氦气。使用热气球也算比较安全,但一是需要耗费较大的能量加热,二是效率太低,也就是其浮力太小,有效载重太少,也不经济,那现在看唯一经济的就是氢气飞艇,不用加热,浮力比氦气还大,资源要多少有多少,也不贵,但其致命的缺点就是安全性太差,其在空气中的爆炸极限范围太大,稍微泄漏一点被静电神马的引燃就会成为巨大的悲剧,纵使现在的材料技术很先进,但一个气囊想做到绝对的密封还是有困难的,尤其是那么巨大,而又长期的运行,就更容易出问题,那么我现在就设计这样一款飞艇,大伙看看有没有发展前途。
就是这款飞艇的机构分三层,最内层气囊是充填氢气,然后外面一层(两层之间用一些发泡之类的轻型材料框架相隔用氮气填充,最外层则是外套受力层,而中间层也就是氮气层的气压稍微比大气层和内层氢气囊稍高一点点,这样的话,一旦发生泄漏,也是向反方向泄漏,不会造成空气或氢气进入中间层,也就杜绝了二者可能混合在一起的危险,最后我觉得可以在这氮气囊的顶部安置一氢气检测装置,如果能检测到微量的氢气的话,说明可能有氢气泄漏,那就要及时采取措施,如速度很慢的话,则氢气的密度仍然很低,也可以通过设在顶部的放气装置将其释放掉(因为氢气的密度很低,肯定漂浮聚集到气囊的顶部,在释放的同时也要注意需要再次补充相当的氮气),到达目的地再行全面检查,应该是可以保证飞行中的安全,包括遇到云层中的闪电等,因为不会直接接触到氢气,所以引起灾难性事故的几率就会大大降低的。
这样的话,结构重量会不会太大,导致有效载荷较低?不过要是巨型化的话,也许还是可以的
想法很不错的样子嗷
反向泄露,很有想法
氦气层完全多余的。一旦泄露是反向泄露没错,过程会很短暂,两边气压平衡后就是相互渗透。
老衲法号梦遗 发表于 2013-10-10 17:05
氦气层完全多余的。一旦泄露是反向泄露没错,过程会很短暂,两边气压平衡后就是相互渗透。
是氮气,氦气哪用得起唦
海纳 发表于 2013-10-10 17:19
是氮气,氦气哪用得起唦
氮气浮力太低,意义不大
swsky 发表于 2013-10-10 17:27
氮气浮力太低,意义不大
占气囊体积的大部分还是氢气,氮气只是薄薄的一层起到与空气隔绝的作用
想法不错,支持一下
海纳 发表于 2013-10-10 17:29
占气囊体积的大部分还是氢气,氮气只是薄薄的一层起到与空气隔绝的作用
这个要看舱体结构,但是现在的飞艇都是蜂巢型多气仓结构,你这个要做,结构上设计才是难点。

而且如果飞艇气体泄漏,氢气氮气合成氨气,这个危险性有点大。

不否定有想法,但是难点是结构
swsky 发表于 2013-10-10 17:46
这个要看舱体结构,但是现在的飞艇都是蜂巢型多气仓结构,你这个要做,结构上设计才是难点。

而且如果 ...
氢气氮气合成氨气?????

常温常压下 这个反应是没办法发生的。。。。。
shanshuilw 发表于 2013-10-10 18:09
氢气氮气合成氨气?????

常温常压下 这个反应是没办法发生的。。。。。
高空要考虑雷击,气压也不一样吧

我对化学不太懂,只是提出疑问而已,不是来抬杠的
可以
swsky 发表于 2013-10-10 18:15
高空要考虑雷击,气压也不一样吧

我对化学不太懂,只是提出疑问而已,不是来抬杠的
反应一下条件也不高,也就4-5百个大气压,4-5摄氏度的温度吧了...
lwkk512 发表于 2013-10-10 18:34
反应一下条件也不高,也就4-5百个大气压,4-5摄氏度的温度吧了...
是4-5百摄氏度温度。
海纳 发表于 2013-10-10 17:19
是氮气,氦气哪用得起唦
氦气并不贵,美国从铀矿伴生的天然气里面提取氦气其实是很便宜的,解决泄露问题的话,氦气飞艇成本没多大,没必要为了这个中间再弄几个大氢气球。
第七炮兵 发表于 2013-10-10 18:41
氦气并不贵,美国从铀矿伴生的天然气里面提取氦气其实是很便宜的,解决泄露问题的话,氦气飞艇成本没多大 ...
氦气的话美国是战略资源,现在中国氦气大多是空气提纯,效率不高,10公斤灌装氦气大概在8000块

swsky 发表于 2013-10-10 19:49
氦气的话美国是战略资源,现在中国氦气大多是空气提纯,效率不高,10公斤灌装氦气大概在8000块
每立方米不过150块钱,对一个飞艇的造价来说,这点钱算不上大头。
LZ的这个想法我觉得不错,能提高一定的安全性,不过在工程上应用的话可能问题还不少。

美国现在提出的动力热轻气球的概念我觉得不错,还可以稍微改改:
用内燃机做动力,内燃机的废热通过热管送到气球里,气球里装的是氢气或氦气,在正常温度下这些气体体积小,升力低,小于自重。内燃机发动后加热氢气,氢气体积膨胀产生动力。需要降落的时候就把氢气降温,就下来了。
第七炮兵 发表于 2013-10-10 19:59
每立方米不过150块钱,对一个飞艇的造价来说,这点钱算不上大头。
如果按照齐柏林飞艇18个副气囊一共953000立方英尺,主气囊100000万立方英尺,这个只能搭载20吨左右的货仓

现代的大型飞艇要求都是齐柏林飞艇载重的几倍 ,虽然是氦气,但是飞艇气囊架构要每1年维护一次(等于内部氦气要放完),每3个月重新补气一次,这个费用是天文数字

swsky 发表于 2013-10-10 20:16
如果按照齐柏林飞艇18个副气囊一共953000立方英尺,主气囊100000万立方英尺,这个只能搭载20吨左右的货仓 ...
齐柏林是硬飞艇,铝合金框架的,自身结构重量太大,100年前的东西了,现在新技术发展很快的,轻型框架结构比当时要能轻得多,氢气不值钱随便放,氦气你也全放掉么?谁说只有放掉气才能维护?太搞笑了。
我设想一款这样的飞艇,大约一百米长,直径二十米,氮气层厚约一米,有效载重15~20吨,飞行高度九千米,时速150公里,经济性,极便宜、极便宜
海纳 发表于 2013-10-10 17:19
是氮气,氦气哪用得起唦
氮气的话那还有点用。看破口在气囊上面还是下面了,在上面因为氢气轻,氢气会快速渗透至氮气层,如果开口在下的话,这个过程会缓慢一点
我觉得飞艇很怕风,哪怕是不大的风···
2013-10-11 11:59 上传

swsky 发表于 2013-10-10 17:46
这个要看舱体结构,但是现在的飞艇都是蜂巢型多气仓结构,你这个要做,结构上设计才是难点。

而且如果 ...
氢气和氮气合成氨是吸能反应吧。这样的双层飞艇其实已经有了。内氢气,外氦气。

ave23 发表于 2013-10-10 20:05
LZ的这个想法我觉得不错,能提高一定的安全性,不过在工程上应用的话可能问题还不少。

美国现在提出的动 ...


这种结构仍然会导致有效载荷很低,还有上面有许多人一直在提使用氦气,我都已经说了,如果要是不考虑成本,而使用价格昂贵的氦气,我就不必写这个帖子了,我不知道一立方150元的概念是什么,但我知道如果要想达到有效载荷10吨以上,那也最起码需要1万立方以上的氦气,那还有什么物美价廉之说呢?况且还有可能需要在检修的时候把气体全放光,那不是连当裤子都赔不起嘛!
ave23 发表于 2013-10-10 20:05
LZ的这个想法我觉得不错,能提高一定的安全性,不过在工程上应用的话可能问题还不少。

美国现在提出的动 ...


这种结构仍然会导致有效载荷很低,还有上面有许多人一直在提使用氦气,我都已经说了,如果要是不考虑成本,而使用价格昂贵的氦气,我就不必写这个帖子了,我不知道一立方150元的概念是什么,但我知道如果要想达到有效载荷10吨以上,那也最起码需要1万立方以上的氦气,那还有什么物美价廉之说呢?况且还有可能需要在检修的时候把气体全放光,那不是连当裤子都赔不起嘛!

xiaofusheng721 发表于 2013-10-10 16:42
这样的话,结构重量会不会太大,导致有效载荷较低?不过要是巨型化的话,也许还是可以的


我也认为会超重,毕竟多了层皮。
xiaofusheng721 发表于 2013-10-10 16:42
这样的话,结构重量会不会太大,导致有效载荷较低?不过要是巨型化的话,也许还是可以的


我也认为会超重,毕竟多了层皮。
swsky 发表于 2013-10-10 19:49
氦气的话美国是战略资源,现在中国氦气大多是空气提纯,效率不高,10公斤灌装氦气大概在8000块

80万元一吨,不算贵,不知氦气的密度是多少?或者说一公斤氦气有多少个立方米?
swsky 发表于 2013-10-10 17:46
这个要看舱体结构,但是现在的飞艇都是蜂巢型多气仓结构,你这个要做,结构上设计才是难点。

而且如果 ...
你的飞艇是铂金做支架做催化剂的
基洛夫空艇是用氮气加钛合金装甲的吧?
swsky 发表于 2013-10-10 20:16
如果按照齐柏林飞艇18个副气囊一共953000立方英尺,主气囊100000万立方英尺,这个只能搭载20吨左右的货仓 ...
维修时这些氦气可以抽到另一艘新飞艇啊。
海纳 发表于 2013-10-10 22:11
我设想一款这样的飞艇,大约一百米长,直径二十米,氮气层厚约一米,有效载重15~20吨,飞行高度九千米,时 ...
非常适合安装共形预警雷达啊。
设计一个最牛逼的烧柴的炉子又有什么用?
克服外层对内层压力的支撑结构就够飞艇喝一壶了,用你这种不靠谱的方法还不如使用成熟的内氢外氦或者直接用加热空气代替轻质气体
参考毛子的计划,用加热的氮气产生升力,就像内部加热的热气球,燃料耗得多些,但比氢气安全,比氦气便宜
现在流行的是多气囊飞艇
现在流行的是多气囊飞艇
用超轻高强度材料的多囊真空飞艇。我看才是解决方案
sdsshubiao 发表于 2013-10-11 14:52
克服外层对内层压力的支撑结构就够飞艇喝一壶了,用你这种不靠谱的方法还不如使用成熟的内氢外氦或 ...
呵呵,这个问题不用你提醒我也早考虑好了,否则对于实用化没有任何实际意义,解决的方法依据一些现有的技术条件,就是现在的用于飞艇、热气球之类的密封材料大都不是弹性材料,也就是说不是像市面上卖给小孩子的气球那样可以越吹越大的那种,而是像那种银色的气球类似的材料,当然任何材料都有一定的弹性,只是大小问题,那么我设想这种双层结构呢是这样的,比如说总体飞艇的体积是20万立方,而氢气气囊充满后的体积是16万立方的话,中间层的氮气充满后就应该是4万立方,我现在先给氢气气囊充气,但我不充满它,充15万立方,也就是说这时这个内层密封膜肯定就不是绷紧的,然后我再充氮气气囊,充满4万立方,甚至还稍多冲一点保持对内外的正向压力,这时这个中间层应该就绷紧了,在发泡隔框的作用下(两边紧紧粘贴在上下膜上),可定会张紧内层氢气气囊,内层的氢气囊必然呈现少许的负压,有这么一点点就足够了。