Студопедия.Орг Главная | Случайная страница | Контакты | Мы поможем в написании вашей работы!  
 

Реализация аэростатического принципа полета



6 мая 1937 года после трехсуточного трансатлантического перелета на летном поле в Лейкхорсте под Нью-Йорком потерпел катастрофу германский дирижабль «Гинденбург», гигантский воздушный корабль длиной около 250 м, объемом 190 000 м3, с четырьмя дизельными двигателями мощностью по 810 кВт, с 25 каютами, ресторанами, салонами и библиотекой на борту. Около ста пассажиров и членов экипажа погибли во

Рис. 4.3. К объяснению аэростатического принципа полета

время катастрофы в результате возгорания, а затем взрыва водорода, которым была наполнена оболочка дирижабля.

Практически во всем мире после этой катастрофы были прекращены попытки применить дирижабль (от франц. dirigeable – управляемый) в качестве пассажирского воздушного транспорта (так называемый «синдром "Гинденбурга"»).
На долгие годы был сдан в архив самый экономичный в энергетическом смысле способ создания подъемной силы в атмосфере – за счет реализации аэростатического принципа.
При полете дирижабля (рис. 4.3) аэростатическая подъемная сила уравновешивает силу тяжести дирижабля, а сила тяги двигателей – силу лобового сопротивления , (и силу инерции при полете дирижабля с ускорением).
Подъемная (архимедова, выталкивающая) сила аэростатических ЛА, которые принято называть аппаратами легче воздуха, в соответствии с законом Архимеда (по имени древнегреческого ученого)

Y = W rв g,

где

W объем газонаполненной оболочки аппарата, м3;
rв плотность воздуха, вытесняемого дирижаблем, кг/м3;
g ускорение свободного падения, м/с2.

Запишем силу тяжести дирижабля в виде

G = m 0 g = (m А + W rг) g,

где

m 0 взлетная масса дирижабля;
m А масса аппарата, определяемая как сумма масс полезной нагрузки, различного оборудования, силовой установки, топлива, конструкции (в том числе и наполняемой газом оболочки объемом W);
W rг масса заполняющего оболочку газа, имеющего плотность rг.

Необходимая для уравновешивания силы тяжести дирижабля подъемная сила
Y = W rв g = (m А + W rг) g.

Отсюда (rв – rг) W g = m А.
То есть для того, чтобы дирижабль с массой m А смог совершать полет, необходимо, чтобы плотность газа, заполняющего оболочку, была меньше плотности воздуха. Необходимый для полета объем газонаполненной оболочки

Напомним, что плотность воздуха (на уровне моря при температуре 0°С) rв =1,29 кг/м3. Для заполнения оболочки обычно используется водород (rг = 0,09 кг/ м3) или гелий

(rг = 0,179 кг/ м3). Можно также заполнять оболочку подогретым воздухом, плотность которого будет меньше плотности воздуха, окружающего ЛА.
В период Второй мировой войны в США возникла потребность долговременного патрулирования океанских акваторий с целью организации противолодочной обороны, и эту задачу с успехом решали дирижабли, которые входили в состав военно-морских сил до 1961 года.
Быстрое истощение запасов углеводородного топлива на нашей планете и появление принципиально новых транспортных задач побудили проектировщиков с начала 70-х годов вновь обратиться к использованию аэростатического принципа полета.





Дата публикования: 2015-09-18; Прочитано: 1223 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!



studopedia.org - Студопедия.Орг - 2014-2024 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.009 с)...