Gorące tematy: Ryszard Opara: „AMEN” Smoleńsk Zostań BLOGEREM! RSS Kontakt
Uwaga! Wygląda na to, że Twoja przeglądarka nie obsługuje JavaScript. JavaScript jest wymagany do poprawnego działania serwisu!
87 postów 113 komentarzy

ekonomia społeczna

leszeksmyrski - Kwestie społeczne są znacznie ważniejsze od politycznych. Nie znam nazwisk polityków, a jeśli nawet znam to nie zawsze kojarzę co mówili. To zaś co mnie interesuje, to system idei i wizji świata.

Trójwarstwowy balon-dron

ZACHOWAJ ARTYKUŁ POLEĆ ZNAJOMYM

Przedstawiam Państwu technologiczną część projektu, którego społeczny aspekt opisuję w swoich notatkach na prowadzonych przeze mnie blogach. projekt ten został zgłoszony w Urzędzie Patentowym Rzeczpospolitej Polskiej.

 
Opis wynalazku
Przedstawiam opis wynalazku o nazwie: wielowarstwowy balon – dron.
Przedmiotem zgłoszenia jest konstrukcja statku powietrznego lżejszego od powietrza oraz projekt infrastruktury mogącej wykorzystać jego możliwości transportowe . Nazwany został: wielowarstwowy balon – dron, w dalszej części zwany balonem.
Konstrukcja przedstawiona została na załączonych rysunkach. Głównym elementem jest wielowarstwowy balon wypełniony w 80 procentach wodorem, 10 procentach helem i 10 procentach azotem. Wodór znajduje się w wewnętrznym balonie, w środkowym balonie znajduje się hel, zewnętrzny balon jest wypełniony azotem. Powłoki poszczególnych balonów są w stałej odległości, tak by się nie zetknęły. Umieszczenie wodoru w środkowym balonie uniemożliwia jego kontakt z tlenem i zabezpiecza przed zapłonem i wybuchem. Hel stanowi pierwszą barierę ochronną, azot jest drugim zabezpieczeniem.
Balony uformowane są w kształcie dysku, może jednak być spłaszczony, tak że rzut poziomy ma kształt elipsy. Górna powierzchnia jest pokryta ogniwami fotowoltaicznymi, które wytwarzają energię elektryczną. Energia jest gromadzona w akumulatorach i służy do napędzania statku powietrznego i jego nagrzewania. Wokół osi balonu umieszczone są lekkie i mocne silniki elektryczne ze śmigłami, które napędzają i sterują statkiem podobnie jak robią to współczesne drony. Udźwig balonu w zależności od wielkości wynosi od kilkuset kilogramów do kilkudziesięciu ton. Średnica balonu wynosi od kilkudziesięciu do kilkuset metrów.
Zastosowanie tego typu transportu pozwoli wyeliminować konieczność transportu kolejowego i kołowego. Może przyczynić się w dużym stopniu do ograniczenia emisji spalin. Balony poruszające się kilkaset metrów nad ziemią i wyposażone w ogniwa powinny być samowystarczalne energetycznie. Mogą być jednak wyposażone w agregaty prądotwórcze i zapas paliwa, w przypadku potrzeby nagłego zwiększenia mocy.
W dole balonu powłoka przechodzi w gondolę, wypełnioną azotem. W tym miejscu umieszczona jest nagrzewnica elektryczna, która powoduje nagrzewanie się azotu. Ciepło z azotu przenika do helu i wodoru, poprawiając w ten sposób wyporność całej konstrukcji. Na samej górze balonu będzie zbierał się hel i wodór, który przeniknie przez poszczególne powłoki, tam będzie zbierany i przenoszony do wewnętrznego balonu za pomocą pompki elektrycznej
Balony są bezzałogowe i służą do transportu towarów. Aby zapewnić bezpieczeństwo balony są sterowane przez naziemne ośrodki, rozmieszczone co 50 kilometrów. Co 500 kilometrów powinna znajdować się baza, której wyposażenie pozwoli na zabezpieczenie balonów w przypadku pogorszenia się warunków pogodowych. Balony powinny poruszać się w ściśle wyznaczonych korytarzach powietrznych. Prędkość balonu powinna wynosić średnio 150 - 200 km/godź. Oznacza to że może przemieścić się pomiędzy bazami w ciągu 3 godzin.
Balony podlegają serwisowi w bazach najpóźniej po 20 tysiącach kilometrów. Serwis podstawowy polega na zbadaniu czystości poszczególnych gazów wypełniających poszczególne powłoki i stanu powłok. W wypadku stwierdzenia zbyt mocnego zmieszania gazów podlegają one wymianie
Z powodu skomplikowanego systemu zapewniającego bezpieczeństwo balony powinny obsługiwać długą trasę z niewielką liczbą rozgałęzień, na przykład jedwabny szlak albo szlak bursztynowy. W bazach odbywa się automatyczny przeładunek na tradycyjne środki transportu. Balon bez lądowania powinien pokonać trasę z Władywostoku do Lizbony w około 100 godzin, czyli niewiele ponad 4 dni.

KOMENTARZE

  • Ciekawy, rozwojowy projekt balonów.
    W nowej technice fal grawitacyjnych, może być wykorzystany, zamiast pojazdów kosmicznych.

    Pozdrawiam
  • Idea ciekawa
    Jedna nie widzę rysunku który miał być w załączniku i nie przedstawił Pan idei sterowania, poza wskazaniem na jakieś enigmatyczne punkty na ziemni.

    Od tego rysunku dużo zależy.

    Przede wszystkim udźwig, z reguły dla balonów jest niski. Zastosowanie wodoru jako gazu optymalizuje nośność. Nośność balonu w powietrzu podlega prawom takim samym jak wyporność ciała zanurzonego w wodzie zgodnie z prawem Archimedesa , która równa jest masie wypartej wody.

    Gdzie gęstość powietrza dla standardowej temperatury to 1,2 kg/m3, natomiast gęstość wodoru to 0,082 kg/m3. Czyli wyporność m3 wodoru to 1,2-0,082 to równa się około 1,1 kg na metr sześcienny.
    Dość duży balon w kształcie cygara o długości 50 m zakończony półkoliście o średnicy 10 m, to objętość ok. 3650 m3. Zatem jego maksymalny udźwig to 4000 kg, cztery tony, jednak trzeba od tego odjąć jeszcze masę powłoki , kilka set kilogramów. I uwzględnić zmianę gęstości gazu wynikłą z zmiany temperatury gazu. Zatem optymalnie będzie to około 3,5 tony, tyle ile przewozi większy transit. Jak to się ma do kosztów pańskiego projektu nie wiem.

    Malo tego pan proponuje trzy powłoki. Gdzie gaz jednej z nich jest cięższy nawet od powietrza, to azot. Nie wiem czy z budowy trój powłokowej, wynika że środek balonu jest pusty (powietrze nie próżnia) ? Jeżeli tak to dodatkowo zmniejszy udźwig balonu i zwiększy jego gabaryty do monstrualnych.

    Proponuję zrezygnować z warstwy ochronnej wewnątrz i wypełnić całą przestrzeń wodorem. Natomiast na zewnątrz jak najbardziej może być Hel. Jednak jego dynamika zmian w funkcji temperatury i ciśnienia będzie inna jak dla Helu. Zatem powłoka będzie się marszczyć, mając negatywny wpływ na właściwości aerodynamiczne. Musi to Pan uwzględnić w swojej konstrukcji.

    Najlepsza forma balonu to nadal kula, max objętość, przy minimalnej powierzchni powłoki. Dobre właściwości aerodynamiczne na wszystkich kierunkach. Na powlokę zaproponował bym grafen, minimalna masa, max wytrzymałość, nie gromadzi ładunków elektrostatycznych w wyniku tarcia.

    Jego wytrzymałość konstrukcyjna jest 3250 razy większa od stali konstrukcyjnej. Zatem nie musi się Pan obawiać uszkodzenia powłoki, może Pan nawet zrezygnować z kolejnej warstwy ochronnej z Helem.
  • @Fischer 12:17:30
    Witam. Przepraszam za brak rysunku, Informatyk ze mnie kiepski, nie umiem dodać. Ten balon ma kształt dysku (kula z wyciętym środkiem), ma się poruszać szybko w poziomie i raczej na stałej wysokości.
    Wodór jest w środku, bo jest bardzo łatwopalny. Hel nie jest palny, ale jest bardzo drogi. Azot jest w zewnętrznej powłoce i służy do protekcji przed dostępem tlenu, ale również pomoże wyłapać gaz, który wydostanie się z wewnętrznych powłok. W trzeciej warstwie gazy lekkie znajdą się na samej górze, gdzie dodatkowo będzie mały garb, coś jak łuska grzbietowa ryby. Tam uciekające gazy się zgromadzą i zostaną zassane z powrotem do środka. Każda powłoka przepuszcza gaz, balon ma być w ciągłej eksploatacji. Konstrukcja trójwarstwowa pozwala zatrzymać wodór i hel, tracony będzie tylko azot, on jest tani i bezpieczny. W dolnej azotowej warstwie nagrzewnica podnosi temperaturę gazów, zwiększając dodatkowo wyporność.
    Grafen jest świetny, ale na razie za drogi. Tych balonów ma być kilkaset. Ponadto pojedynczy może mieć kilkaset metrów średnicy. 10 ton to wyporność prototypów.
    Dziękuję za ciekawe sugestie, pozdrawiam serdecznie.
  • @goodness 11:03:37
    W kosmosie na razie się nie sprawdzi, ale w ziemskiej atmosferze powinien śmigać całkiem sprawnie.

    Pozdrawiam.
  • @Fischer 12:17:30
    A sterowanie jak w dronie, tylko bez potrzeby używania energii na wznoszenie. Śmigła tylko do napędu i hamowania, ogniwa fotowoltaiczne i akumulatory jako zasilanie.
  • @leszeksmyrski 23:41:46
    Podoba mi się ten pomysł. Widzę szerokie pole możliwych zastosowań.
    Gratuluję!

OSTATNIE POSTY

więcej

ARCHIWUM POSTÓW

PnWtŚrCzPtSoNd
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31