超级军网关于飞轮储能的一个问题
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/27 18:18:57
这些天有大神科普了飞轮储能的概念，本人小白，问一个困扰个人的一个问题：
一个重几十吨的飞轮，如果再以几千转、甚至上万转的高速旋转，根据陀螺仪轴向稳定的特点，哪么航母要转个向得在轴上作用多大的力才行啊？一百吨的飞轮，上万转，一千吨的力都不够吧！
那么是不是需要多个飞轮分别布置不同方向来减少对舰体方向变化的影响？还是将飞轮装在一个滑动的圆盘（或方形的）上起码保持两轴向随动。即无论舰体指向什么方向，飞轮轴都保持原始方向。甚至做成三轴随动的，完全就成了一个巨大的陀螺仪了？
这个里面除了飞轮，还得有励磁线圈等等，不得几百吨，是不是得把结构设计师和材料专家逼疯？这些天有大神科普了飞轮储能的概念，本人小白，问一个困扰个人的一个问题：
一个重几十吨的飞轮，如果再以几千转、甚至上万转的高速旋转，根据陀螺仪轴向稳定的特点，哪么航母要转个向得在轴上作用多大的力才行啊？一百吨的飞轮，上万转，一千吨的力都不够吧！
那么是不是需要多个飞轮分别布置不同方向来减少对舰体方向变化的影响？还是将飞轮装在一个滑动的圆盘（或方形的）上起码保持两轴向随动。即无论舰体指向什么方向，飞轮轴都保持原始方向。甚至做成三轴随动的，完全就成了一个巨大的陀螺仪了？
这个里面除了飞轮，还得有励磁线圈等等，不得几百吨，是不是得把结构设计师和材料专家逼疯？
一个重几十吨的飞轮，如果再以几千转、甚至上万转的高速旋转，根据陀螺仪轴向稳定的特点，哪么航母要转个向得在轴上作用多大的力才行啊？一百吨的飞轮，上万转，一千吨的力都不够吧！
那么是不是需要多个飞轮分别布置不同方向来减少对舰体方向变化的影响？还是将飞轮装在一个滑动的圆盘（或方形的）上起码保持两轴向随动。即无论舰体指向什么方向，飞轮轴都保持原始方向。甚至做成三轴随动的，完全就成了一个巨大的陀螺仪了？
这个里面除了飞轮，还得有励磁线圈等等，不得几百吨，是不是得把结构设计师和材料专家逼疯？这些天有大神科普了飞轮储能的概念，本人小白，问一个困扰个人的一个问题：
一个重几十吨的飞轮，如果再以几千转、甚至上万转的高速旋转，根据陀螺仪轴向稳定的特点，哪么航母要转个向得在轴上作用多大的力才行啊？一百吨的飞轮，上万转，一千吨的力都不够吧！
那么是不是需要多个飞轮分别布置不同方向来减少对舰体方向变化的影响？还是将飞轮装在一个滑动的圆盘（或方形的）上起码保持两轴向随动。即无论舰体指向什么方向，飞轮轴都保持原始方向。甚至做成三轴随动的，完全就成了一个巨大的陀螺仪了？
这个里面除了飞轮，还得有励磁线圈等等，不得几百吨，是不是得把结构设计师和材料专家逼疯？
航母弹射飞机的时候为什么要转向
sdwgc 发表于 2015-4-5 16:45
航母弹射飞机的时候为什么要转向
关键是不弹的时候舰体是要机动的啊，难道说要弹了，才开始储能！哪舰得准备多长时间？
还有舰体就算不转向，还有上下摇摆的问题呢。
航母弹射飞机的时候为什么要转向
关键是不弹的时候舰体是要机动的啊，难道说要弹了，才开始储能！哪舰得准备多长时间？
还有舰体就算不转向，还有上下摇摆的问题呢。
关键是不弹的时候舰体是要机动的啊，难道说要弹了，才开始储能！哪舰得准备多长时间？
还有舰体就算不转 ...
没有研究过飞轮是否常转，但是航母弹射器工作的时间相比航母航行的时间来说要少的多，总不能总让弹射器工作吧？这么做寿命，能耗什么的都不好解决吧。另外你也说是轴向稳定了，让上下摆动方向不是轴向不就行了。再说，十万吨的航母能有多大摆幅
还有舰体就算不转 ...
没有研究过飞轮是否常转，但是航母弹射器工作的时间相比航母航行的时间来说要少的多，总不能总让弹射器工作吧？这么做寿命，能耗什么的都不好解决吧。另外你也说是轴向稳定了，让上下摆动方向不是轴向不就行了。再说，十万吨的航母能有多大摆幅
来自:关于超级大本营
轴竖着摆不就行了
xph1549 发表于 2015-4-5 17:03
你见电扇转动对风扇架有影响吗？
来自:关于超级大本营
风扇才几公斤？你小时候玩过陀螺了吧，就是刘洋在太空上课的哪种，玩过的人都知道，如果转起来，要是改变它的轴向，所需力量比自身重量大的多。
你见电扇转动对风扇架有影响吗？
来自:关于超级大本营
风扇才几公斤？你小时候玩过陀螺了吧，就是刘洋在太空上课的哪种，玩过的人都知道，如果转起来，要是改变它的轴向，所需力量比自身重量大的多。
sdwgc 发表于 2015-4-5 16:59
没有研究过飞轮是否常转，但是航母弹射器工作的时间相比航母航行的时间来说要少的多，总不能总让弹射器工 ...
你说的对，把轴横过来，可以抵消舰体上下摆幅。但是如果飞轮转动时，航母不能机动，只能直航这是不是太说不过去了。
比如你正在放飞，但敌方情况有变，如潜艇发射反舰弹，航母起码会改变航向机动一下下吧？
没有研究过飞轮是否常转，但是航母弹射器工作的时间相比航母航行的时间来说要少的多，总不能总让弹射器工 ...
你说的对，把轴横过来，可以抵消舰体上下摆幅。但是如果飞轮转动时，航母不能机动，只能直航这是不是太说不过去了。
比如你正在放飞，但敌方情况有变，如潜艇发射反舰弹，航母起码会改变航向机动一下下吧？
技术人员远比业余军迷聪明
人家把两个一抹一样的飞轮机组并排对称安装在军舰纵轴两侧，一个正转，一个反转，即摆平了这事
人家把两个一抹一样的飞轮机组并排对称安装在军舰纵轴两侧，一个正转，一个反转，即摆平了这事
技术人员远比业余军迷聪明
人家把两个一抹一样的飞轮机组并排对称安装在军舰纵轴两侧，一个正转，一个反 ...
老美一部弹射器是四个，老马的貌似2个。
人家把两个一抹一样的飞轮机组并排对称安装在军舰纵轴两侧，一个正转，一个反 ...
老美一部弹射器是四个，老马的貌似2个。
一个飞轮只有几吨重，楼主多虑了。
远方的湖 发表于 2015-4-5 17:18
你说的对，把轴横过来，可以抵消舰体上下摆幅。但是如果飞轮转动时，航母不能机动，只能直航这是不是太说 ...
归根到底，飞轮对航母的影响究竟多大，我没有专业知识，个人估计飞轮的那点惯量对航母影响非常小。现代舰船的燃气轮机转子，航母蒸汽轮机的转子都是大质量高速旋转的物体，航母不也机动的好好的
远方的湖 发表于 2015-4-5 17:18
你说的对，把轴横过来，可以抵消舰体上下摆幅。但是如果飞轮转动时，航母不能机动，只能直航这是不是太说 ...
归根到底，飞轮对航母的影响究竟多大，我没有专业知识，个人估计飞轮的那点惯量对航母影响非常小。现代舰船的燃气轮机转子，航母蒸汽轮机的转子都是大质量高速旋转的物体，航母不也机动的好好的
guoxing1987 发表于 2015-4-5 17:25
一个飞轮只有几吨重，楼主多虑了。
美国的几吨重
中国的了不一定哟
一个飞轮只有几吨重，楼主多虑了。
美国的几吨重
中国的了不一定哟
美国的几吨重
中国的了不一定哟
其他都不会有太大差异，看转速吧。
中国的了不一定哟
其他都不会有太大差异，看转速吧。
guoxing1987 发表于 2015-4-5 17:25
老美一部弹射器是四个，老马的貌似2个。
谁有闲功夫，就去给大伙查查，看有无在船上只用一个的
老美一部弹射器是四个，老马的貌似2个。
谁有闲功夫，就去给大伙查查，看有无在船上只用一个的
guoxing1987 发表于 2015-4-5 18:08
其他都不会有太大差异，看转速吧。
那可难说哟
其他都不会有太大差异，看转速吧。
那可难说哟
guoxing1987 发表于 2015-4-5 18:08
其他都不会有太大差异，看转速吧。
样机的体积不小，重量不知道
其他都不会有太大差异，看转速吧。
样机的体积不小，重量不知道
Gregorian 发表于 2015-4-5 17:20
技术人员远比业余军迷聪明
人家把两个一抹一样的飞轮机组并排对称安装在军舰纵轴两侧，一个正转，一个反 ...
晕，这只能解决进动！轴向的转动两个力还是合力，和一个是一样的，根本没有解决问题！
技术人员远比业余军迷聪明
人家把两个一抹一样的飞轮机组并排对称安装在军舰纵轴两侧，一个正转，一个反 ...
晕，这只能解决进动！轴向的转动两个力还是合力，和一个是一样的，根本没有解决问题！
sdwgc 发表于 2015-4-5 18:10
样机的体积不小，重量不知道
装在地面上，轴又不会改变方向，这个根本没有解决对船身机动性的影响。
样机的体积不小，重量不知道
装在地面上，轴又不会改变方向，这个根本没有解决对船身机动性的影响。
sdwgc 发表于 2015-4-5 17:27
归根到底，飞轮对航母的影响究竟多大，我没有专业知识，个人估计飞轮的那点惯量对航母影响非常小。现代 ...
如果一百吨的飞轮，转速3000转，改变转动轴指向，至少需要一千吨的力量。而且轴向改变后转速将极大下降（能量守衡）。小时候玩过陀螺的都知道。
归根到底，飞轮对航母的影响究竟多大，我没有专业知识，个人估计飞轮的那点惯量对航母影响非常小。现代 ...
如果一百吨的飞轮，转速3000转，改变转动轴指向，至少需要一千吨的力量。而且轴向改变后转速将极大下降（能量守衡）。小时候玩过陀螺的都知道。
Gregorian 发表于 2015-4-5 18:09
谁有闲功夫，就去给大伙查查，看有无在船上只用一个的
就算多用几个，只能使单轴受力减少，其指向安装如果多个方向，当舰体转向时，所有在水平方向安装的轴受力都是对抗这个转向过程，所以受力仍然是合力，没有解决问题。
谁有闲功夫，就去给大伙查查，看有无在船上只用一个的
就算多用几个，只能使单轴受力减少，其指向安装如果多个方向，当舰体转向时，所有在水平方向安装的轴受力都是对抗这个转向过程，所以受力仍然是合力，没有解决问题。
guoxing1987 发表于 2015-4-5 18:08
其他都不会有太大差异，看转速吧。
飞轮大，转速可以慢，飞轮小转速就得大。
其他都不会有太大差异，看转速吧。
飞轮大，转速可以慢，飞轮小转速就得大。
ml__roin 发表于 2015-4-5 17:11
轴竖着摆不就行了
轴向与舰艇方问垂直不能解决，舰艇转向时改变飞轮轴向的问题。对飞轮而言，只要不是原来方向，它都会形成阻力。即严重影响舰船机动能力。
轴竖着摆不就行了
轴向与舰艇方问垂直不能解决，舰艇转向时改变飞轮轴向的问题。对飞轮而言，只要不是原来方向，它都会形成阻力。即严重影响舰船机动能力。
Gregorian 发表于 2015-4-5 18:09
谁有闲功夫，就去给大伙查查，看有无在船上只用一个的
装多个和一个是一样的，没有本质变化。
谁有闲功夫，就去给大伙查查，看有无在船上只用一个的
装多个和一个是一样的，没有本质变化。
这个确实是问题，航母机动时候，飞轮轴上收到的力非常大…
远方的湖 发表于 2015-4-5 18:26
装多个和一个是一样的，没有本质变化。
一个反转，一个正转，就大不一样了
装多个和一个是一样的，没有本质变化。
一个反转，一个正转，就大不一样了
工程上对消陀螺效应的技术途径有的是。都属于古老技术
别自己去想象
别自己去想象
Gregorian 发表于 2015-4-5 18:52
一个反转，一个正转，就大不一样了
只要轴向一样，不管是正转也好，反转也好，船体如果向右转，两个轴由于惯性都会保持原来的方向，阻止轴向右转，所以必然对两个轴都同时施加顺时针旋转的力。这个力作用在轴上，与正反转根本没有关系。
一个反转，一个正转，就大不一样了
只要轴向一样，不管是正转也好，反转也好，船体如果向右转，两个轴由于惯性都会保持原来的方向，阻止轴向右转，所以必然对两个轴都同时施加顺时针旋转的力。这个力作用在轴上，与正反转根本没有关系。
Gregorian 发表于 2015-4-5 19:05
工程上对消陀螺效应的技术途径有的是。都属于古老技术
别自己去想象
好家伙，那个是惯性，有本事消除？人类还没有这个科技。
工程上对消陀螺效应的技术途径有的是。都属于古老技术
别自己去想象
好家伙，那个是惯性，有本事消除？人类还没有这个科技。
样机的体积不小，重量不知道
飞轮重量是有限的。
飞轮重量是有限的。
立着摆不就完了，还减少摇摆
实在看不下去了，陀螺的轴向稳定是针对陀螺自身的，你把旋转的陀螺放在棍子一端上，移动那个棍子很难？只要飞轮的所有转动部分放置在圆形的外壳中，再通过机械或者电刷把机械能或者电能传导出来很难？轴向稳定的对象是陀螺本身，而不是放置陀螺的载体上。
guoxing1987 发表于 2015-4-5 19:55
飞轮重量是有限的。
飞轮重量、半径（包括质量分布）、转速（角速度）三者决定其转动动能，如果通过电磁刹车来将动能转换成电能，根据能量守衡原理，要100MJ每秒的能量输出，就算效率百分之百，也非同小可。（这个是可以计算的，只是学的时间太长了，大部分还给老师了，如果有必要，咱们真还可以计算一下。）
同样半径飞轮越重转速就可以越低，反之转速就越高。但必须保证总能量是一样的。至于技术的先进性，只能体现在效率上。不可能重量也小、速度还慢。
对于相同的转动惯量，克服其轴向保持性所做的功都是一样的，差别只是效率。
飞轮重量是有限的。
飞轮重量、半径（包括质量分布）、转速（角速度）三者决定其转动动能，如果通过电磁刹车来将动能转换成电能，根据能量守衡原理，要100MJ每秒的能量输出，就算效率百分之百，也非同小可。（这个是可以计算的，只是学的时间太长了，大部分还给老师了，如果有必要，咱们真还可以计算一下。）
同样半径飞轮越重转速就可以越低，反之转速就越高。但必须保证总能量是一样的。至于技术的先进性，只能体现在效率上。不可能重量也小、速度还慢。
对于相同的转动惯量，克服其轴向保持性所做的功都是一样的，差别只是效率。
飞轮竖着还是可以的…
zhuhao112 发表于 2015-4-5 20:16
飞轮竖着还是可以的…
好，竖着是一个方案，但是船身的纵遥和横遥也都会有这个问题。
好在航母大，纵横遥也小，真要有大浪时，就不飞了。
问题还有一个：
从现在17楼的照片上可是明显是横着摆的。
飞轮竖着还是可以的…
好，竖着是一个方案，但是船身的纵遥和横遥也都会有这个问题。
好在航母大，纵横遥也小，真要有大浪时，就不飞了。
问题还有一个：
从现在17楼的照片上可是明显是横着摆的。
jianbing3hao 发表于 2015-4-5 20:08
立着摆不就完了，还减少摇摆
如果飞轮一开转，舰身摇摆时，对机座不停的施加近千吨的力，而且力的方向随舰身摇摆方向相反。
想想这个基座得要装在什么样的结构上？好吧！也许此时分成多个飞轮，正反转都有，再开布局会简单点。
立着摆不就完了，还减少摇摆
如果飞轮一开转，舰身摇摆时，对机座不停的施加近千吨的力，而且力的方向随舰身摇摆方向相反。
想想这个基座得要装在什么样的结构上？好吧！也许此时分成多个飞轮，正反转都有，再开布局会简单点。
lonelywander 发表于 2015-4-5 20:09
实在看不下去了，陀螺的轴向稳定是针对陀螺自身的，你把旋转的陀螺放在棍子一端上，移动那个棍子很难？只要 ...
你是高手，造一个一百多吨的陀螺，放在一个大球里，试试
实在看不下去了，陀螺的轴向稳定是针对陀螺自身的，你把旋转的陀螺放在棍子一端上，移动那个棍子很难？只要 ...
你是高手，造一个一百多吨的陀螺，放在一个大球里，试试
飞轮轴垂直安装，位于船体重心上就好了。不影响转向，还能保持船体稳定。
关键是不弹的时候舰体是要机动的啊，难道说要弹了，才开始储能！哪舰得准备多长时间？
还有舰体就算不转 ...
从静止到额定转速只有几分钟。
定向影响力没有多大。力的方向是不同的。航母十万吨，没有大的影响。
还有舰体就算不转 ...
从静止到额定转速只有几分钟。
定向影响力没有多大。力的方向是不同的。航母十万吨，没有大的影响。
飞轮轴垂直安装，位于船体重心上就好了。不影响转向，还能保持船体稳定。
关键是做不到，难度太高了。
关键是做不到，难度太高了。