Какие физические законы или атрибуты нужно изменить, чтобы увеличить плавучесть дирижабля?

Как я понял из предыдущего моего вопроса , мои вакуумные дирижабли, по-видимому, не так хороши, как я надеялся.

Я все еще хочу использовать их более или менее так, как я их себе представлял, и мне любопытно, какие законы физики необходимо изменить, чтобы сделать вакуумные дирижабли (или дирижабли в целом) более жизнеспособными.

Первым решением, о котором я подумал, было изменение гравитации, но это имело бы другие последствия, и теперь я считаю, что это даже ничего не изменило бы, так как более высокая гравитация = большая плавучесть, но также и больший вес, который необходимо нести, и то же самое. вопрос наоборот. Поправьте меня если я ошибаюсь.

Вторым довольно очевидным решением было бы сделать воздух более плотным, тем самым увеличив плавучесть. Это тема другого вопроса .

Однако мне любопытно, есть ли другой способ сделать дирижабли более жизнеспособными / более плавучими, о котором я не думал. Все пойдет, хотя я не хочу связываться с основными законами, такими как сохранение энергии и т. д.

Я говорю это в шутку, конечно, но им нужна отрицательная масса ( en.wikipedia.org/wiki/Negative_mass ). Кроме того, это дает им мгновенное сверхсветовое путешествие через червоточины в качестве приятного бонуса.
Вы ищете плавучесть конкретно или что-то еще, чтобы заставить дирижабль летать? В гибридных дирижаблях используются крылатые поверхности для увеличения грузоподъемности, что позволяет дирижаблям быть тяжелее воздуха и при этом летать. Изменение угла наклона крыльев контролирует их общую подъемную силу, что дает вам возможность контролировать, на какой высоте они будут летать.
@ Демиган, основной подъем должен исходить от чего-то похожего на воздушный шар. Самолеты и тому подобное - это не то, что я ищу, хотя крылья, (жесткие?) паруса и т. д. - вариант.
Не ответ, но решат ли плавающие (комнатной температуры) сверхпроводники над магнитами / магнитными силами (Земли) что-либо, по крайней мере, в качестве добавки к плавучести вашего дирижабля? Это вместо того, чтобы сделать воздух более плотным? Однако может потребоваться некоторая техноболтовня. Кроме того, вопрос Демигана касается гибридных дирижаблей. Большая часть подъемной силы исходит от воздушного шара, а последние x процентов - от крыльев на скорости. По сути это дирижабль.
@Trioxidane, если я что-то не понимаю, это в лучшем случае можно использовать для причудливой парковки дирижабля. Насколько мне известно, эти сверхпроводники будут парить только над магнитом, а поскольку дирижабль должен быть в состоянии летать сам по себе, с сотнями метров или даже километров пустого пространства под ним и вокруг него, плавание над магнитами на самом деле не вариант.
@PixelMaster Я думаю, что триоксидан имел в виду, что разница в том, как работает магнетизм в планетарном масштабе (или, альтернативно, в том, как сверхпроводники работают с магнитным полем планеты), может дать вам изменение в физике, необходимое для того, чтобы сделать дирижабли более плавучими.
@GrumpyYoungMan Можно сказать это и без шуток. Мир ОП уже волшебный/стимпанк с бескарами, заполненными вакуумом, дирижаблями. Заполнить эти цеппелины ручным подъемным газом с отрицательной массой не так уж и сложно, и он специально просит модификаций физических законов и атрибутов.

Ответы (2)

Сделать водород не взрывоопасным

Проблема с дирижаблями заключается не только в плавучести, но и в том, чтобы иметь достаточную плавучесть без опасного газа при сопротивлении давлению воздуха. Водород имеет достаточную плавучесть, но взрывоопасен, гелий не обладает достаточной плавучестью для больших дирижаблей. Проблема вакуума в том, что вам нужна жесткая внешняя оболочка, чтобы выдерживать давление воздуха.

Я не знаю, попадает ли это в категорию нарушения основных законов, поскольку вы, казалось, хотели изменить гравитацию, но вы могли сделать водород невзрывоопасным. Это позволило бы использовать такие же дирижабли, как «Гинденбург» и тому подобное. Вы также можете определить новый газ с примерно такими же свойствами, как водород, но не взрывоопасный, что приведет к тому же результату.

Вакуумная несущая пена низкой плотности

Другим вариантом может быть использование сверхлегкого синтетического пенопласта, такого как Aerographite , с плотностью 0,18 мг/см^3. Создайте воздушный шар, запечатайте снаружи и вакуумируйте весь оставшийся воздух из пустого пространства. Единственная проблема заключается в том, что вам нужно сделать его несущим. Поэтому в качестве решения предлагаем новый материал HeavyAerographite, обладающий несущей способностью выдерживать сжатие от внешнего давления воздуха. В принципе, это можно сделать, не нарушая никаких законов физики.

Как видно из моего связанного вопроса, создание заполненной вакуумом сферы не проблема; в моем мире есть материал, точно такой же, как вы предложили во втором абзаце. Моя проблема в том, что я хочу создать большую плавучесть, чем сфера, заполненная вакуумом, по законам реального мира.
Вы уверены, что современный дирижабль не смог бы использовать гелий? Например, «Гинденбург» мог поднять около 9 с половиной тонн на длину 230 метров. Прототип Airlander мог поднять 10 тонн на 1/3 длины. Предупреждение заключается в том, что «Гинденбург» был спроектирован скорее как роскошный пассажирский корабль, чем грузовой перевозчик, поэтому некоторый вес приходится на пассажирские салоны, но современные материалы, новые конструкции, использующие крылья для подъема, и возможности дирижаблей тяжелее воздуха могут предложить возможность гелиевые дирижабли. Современный дизайн также ограничивает воспламеняемость (не взрывоопасность) водорода.
Если сделать водород невзрывоопасным, это окажет огромное влияние на биологию.
Водород сам по себе не взрывоопасен, нужен кислород. Наилучший (и физически надежный!) вариант — это ненасыщенная кислородом атмосфера. Есть небольшая проблема в том, что H₂ по-прежнему вступает в реакцию со многими элементами, поэтому здесь у вас нет такого большого выбора (и вы все еще поддерживаете жизнь, какой мы ее знаем).
@Demigan Очевидно, гелий (вдвое тяжелее) не обладает достаточной плавучестью для таких дирижаблей, как Гинденбург. Для дирижаблей они используют гелий, но их грузоподъемность намного меньше.
@PixelMaster Я не понимаю твоей проблемы. Просматривая ваш связанный вопрос, я бы сказал, что ваш дирижабль слишком мал (скорее крошечный воздушный шар). Гинденбург и многие другие, подобные ему, работали, поэтому для рабочего дирижабля достаточно только замены водорода вакуумом, если он может противостоять окружающим давление воздуха. Поскольку объем сферы соответствует третьей степени радиуса, а площадь поверхности сферы - второй степени, вам необходимо правильно их сопоставить. Сделайте ваши дирижабли правильного размера, и вы решили свою проблему.
@DJKlomp Гинденбург изначально был разработан для использования гелия вместо водорода, но США не разрешили Германии использовать свои запасы, поэтому вместо этого использовался водород.
@Demigan, спасибо, я этого не знал. Видимо, я не должен доверять фильму на YouTube, а должен доверять вам и Википедии 😊. Они упоминают, что могли бы добавить больше пассажирских кабин из-за изменения газа.
@DJKlomp Я бы не сказал «доверять википедии», фактических данных о любых дирижаблях очень мало, а в википедии пока больше всего. Хотя большую часть информации я нашел в других статьях о том, как США эксплуатируют свои армейские дирижабли, а также доверяю статьям в Википедии. Информация, к сожалению, представляет собой всего лишь отчеты о том, что делали корабли, с очень небольшим количеством других данных.
@ Демиган, нет, я согласен, я был немного саркастичен. Моя проблема обычно в том, что в Википедии не самая лучшая информация (конечно, не с научной точки зрения), но она наиболее легкодоступна.

Нагрейте свой дирижабль или уменьшите собственные нагрузки

Иметь материал, способный выдерживать необычайную жару, и способ безопасного отвода нагретого воздуха.

Если вы нагреете газ внутри своего дирижабля, его плотность уменьшится. Вам нужно не дать дирижаблю расшириться (и, следовательно, взорваться), поэтому вам также нужно контролировать количество газа в вашем дирижабле. Если бы ваш водород/гелий нагревался внутри дирижабля (без взрыва) и выбрасывался наружу по мере необходимости, у вашего дирижабля была бы большая подъемная сила. Однако механизмы, необходимые для этого, должны весить меньше, чем выгода от нагревания газа.

Увеличьте боязнь, уменьшив свой «мертвый» вес

LZ126 израсходовал 23000 кг бензина во время типичного трансатлантического рейса. Представьте, если бы весь этот вес был сэкономлен за счет нового источника топлива, который был бы намного легче! Может быть, в вашем мире вес бензина составляет четверть веса нашего мира. Кроме того, гондолы, сделанные из более легкого материала, также помогут, имея конструкцию, намного более прочную и легкую, чем алюминиевые фермы, или сама обшивка также может быть намного легче.

Вы также можете рассмотреть другие факторы, чтобы сделать дирижабли более желанными. К ним относятся:

Сделать мир совершенно безветренным

Ветер является основным препятствием для дирижаблей, будучи непредсказуемым, влияя на ваш курс, а также способный легко их уничтожить. Если бы в нашем мире не существовало ветра, дирижабли были бы гораздо более управляемыми и безопасными как в полете, так и в стыковке.

Сделайте гибкий материал, который может увеличивать и уменьшать объем дирижабля.

Ваш подъемный газ на самом деле зависит от объема. Если обшивка вашего дирижабля легко меняется, вы можете контролировать давление внутри и, следовательно, бойкость. Наличие такого прекрасного уровня контроля позволило бы дирижаблям изменять высоту без использования «принудительного» ее снижения с помощью двигателей. Регулирование объема также уменьшит потребность в балласте — главном «мертвом грузе», который работает против вашей боязливости.

Стыковка также будет намного проще — что, конечно же, было опасным занятием и еще одним важным источником гибели дирижаблей.

Сделать самолеты труднее летать

Основным препятствием для развития дирижаблей было просто то, что самолеты становились дешевле, безопаснее, быстрее и надежнее. Удалив из истории самолеты с неподвижным крылом, мы, вероятно, до сих пор использовали бы дирижабли. Возможно, в вашем мире не хватает топлива, что означает, что у двигателей самолетов не было достаточной тяги для создания подъемной силы, или не было материалов, достаточно жестких/легких, чтобы иметь жесткое крыло, или просто они еще не были изобретены.

На более поздних этапах холодной войны США использовали различные системы раннего предупреждения над Северным полюсом. В какой-то момент погода стала настолько опасной из-за скорости ветра и холода, что все было заземлено. Все, кроме дирижаблей. Это ставит под сомнение вашу идею о том, что дирижабли легко уничтожаются ветром.
@Demigan Это предполагает, что дирижабли привязаны и стационарны - бесполезно для любого путешествия или транспорта. Давно установлено, что крейсерские дирижабли гораздо более подвержены влиянию ветра, чем самолеты с неподвижным крылом.
где вы взяли эту идею? Я только читал о дирижаблях, патрулирующих от сотен до буквальных тысяч миль, и ни один из них никогда не выполнял свои миссии на привязи.
Какие физические законы или атрибуты нужно изменить, чтобы увеличить плавучесть дирижабля?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v