Целями настоящей работы являются: методическое обеспечение проектирования ВГС дирижаблей нового поколения; разработка практических рекомендаций по выбору геометрических и физических параметров основных элементов ВГС. В работе проанализированы функциональные возможности воздушно – газовой си-стемы дирижаблей нового поколения. Разработана методика проектирования основных параметров ВГС многоцелевых, транс-портных и высотных (в том числе стратосферных) дирижаблей применительно к адиабатическому процессу теплообмена несущего газа и воздуха в корпусе летательного аппарата с окружающей средой. Алгоритм, соответствующий предлагаемой методике проектирования, реализован и внедрен в блок «Аэростатика» модернизированного программного комплекса формирования облика дирижаблей различных типов, написанном на языке объектно-ориентированного программирования С++. Проведено исследование основных параметров ВГС дирижаблей в зависимости от их объема, высоты полета, скороподъемности и типа газа (воздух, гелий, флегматизированный водород). Представленные табличные и графические интерпретации расчетных параметров ВГС дирижаблей различного назначения в широком диапазоне их размерностей позволили обозначить практические рекомендации по выбору геометрических и физических параметров основных элементов ВГС дирижаблей и могут быть использованы авиационными специалистами при разработке перспективных образцов воздухоплавательной техники
воздухоплавание, дирижабль, воздушно – газовая система, методика расчета, адиабатический процесс, программное обеспечение, формирование облика дирижабля
Введение. Аэростатический принцип создания подъемной (архимедовой) силы используется тремя классами летательных аппаратов (ЛА) легче воздуха: свободными аэростатами (газовыми и тепловыми), привязными аэростатами и дирижаблями [1, 2]. Предметом изучения данной работы являются дирижабли, а точнее — наиважнейшая из систем — воздушно-газовая [3].
Аэростатический принцип полета базируется на законе Архимеда и физических свойствах газов. Так как аэростатическая подъемная сила дирижабля напрямую зависит от разности плотностей воздуха и несущего газа (гелия или водорода), то разработчики воздухоплавательной техники должны уделять первостепенное внимание зависимости плотности газов от физических параметров атмосферы и стратосферы.
1. Кирилин, А. Н. Дирижабли / А. Н. Кирилин. — Москва : Маи-Принт, 2013. — С.34–201.
2. Multibody advanced airship for transport (MAAT). AIRSHIP, The Journal of the Airship Association, March 2012, pp. 11 – 13.
3. Craig, J., et al. Aerostatics. [Airship Technology, 2nd ed.] Cambridge university press, 2012, pp.188–208.
4. Нейдорф, Р. А. Исследование зависимости силы всплывания специализированного аэростата от параметров его движения / Р. А. Нейдорф, Ю. Л. Сигида // Вестник Дон. гос. техн. ун-та, 2013. — Т. 2, № 3–4 (72–73). — С.96–103.
5. Adams, Paul A. Aeroscraft — An Industry Game Changer. AIRSHIP, The Journal of the Airship Association. 2012, no.178, pp. 20 – 25.
6. Talesnikov, M. The latest development of Hybrid Airship Technology. [Proc. of the 9th International Airship Conf.] U.K.: published by the AIRSHIP ASSOCIATION, 2012, pp. 14 -25.
7. Лосик, С. А. Оборудование дирижаблей / С. А. Лосик, И. А. Козлов. — Москва : НКАП СССР, Государственное издательство оборонной промышленности, 1939. — С. 20–36.
8. Бойко, Ю. С. Инновации фирмы Цеппелин / Ю. С. Бойко, С. В. Федоров. — Феодосия : ООО «Экма+», 2008. — С. 74–88.
9. Smith, R. K. The airships Akron and Macon. Flying aircraft carriers of the United states Navy. USA, Maryland, Annapolis: United States Naval Institute, 1965, pp. 305-307.
10. Бойко, Ю. С. Воздухоплавание в изобретениях/ Ю. С. Бойко. — Москва : Транспорт, 1999. — С. 85–87.
11. Кудинов, Н. В. Модульный подход к компьютерному моделированию участка магистрального газопровода / Н. В. Кудинов, А. А. Болдырева // Вестник Дон. гос. техн. ун-та, 2010. — Т. 10, № 4 (47). — С.500–508.
12. Атмосфера стандартная. Параметры. ГОСТ 4401–81. — Москва : Издательство стандартов, 1981. — 179 с.
13. Савельев, И. В. Курс общей физики, т. 1. Механика. Молекулярная физика: Учебное пособие / И. В. Савельев. — 2-е изд., перераб. — Москва : Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1982. — С.283–284.
14. White, F. M. Fluid Mechanics, 4th ed. New York: McGraw Hill, 2003, 1023 p.
