Das klassische starre Luftschiff verwendet eine schwere Hülle, die den großen Auftriebsballon ausmacht. Dies liegt an der Aerodynamik. Mein erstes Konzept war eine dünne und lange „Zigarre“, bei der sich Cockpit, Fahrgastraum und Laderaum aus Gleichgewichtsgründen an gegenüberliegenden Enden befinden. Ein "Fischgräten"-Skelett verbindet die beiden Enden, indem es durch die Hülle hindurchgeht. Diese Idee habe ich schnell verworfen. Später dachte ich an ein anderes Design, bei dem die verschiedenen Fächer stattdessen UM den Umschlag gebaut sind.
Das Skelett des starren Luftschiffs ist wie ein Donut mit Speichen. Es sieht aus wie ein Fahrradrad, aber mit einem breiteren Reifen. Der Donut dient als Verstärkung der Hülle und ist groß genug für Passagiere. Es ist nicht notwendig, dass der gesamte Ring als Passagieraufenthaltsraum dient. Wenn Sie jedoch Passagiere und Fracht an entgegengesetzten Enden platzieren, erhalten Sie ein gutes Gleichgewicht.
Als Vorteile sehe ich:
Ich denke, dass Sie möglicherweise auf eine etwas seltsame Weise darüber nachdenken. Luftschiffe haben aus zwei widersprüchlichen Gründen die Form, die sie haben - Maximierung des Auftriebs und Minimierung des Luftwiderstands. Ersteres bevorzugt eine Kugel und letzteres eine Tropfenform. Eine Untertasse ist weit entfernt von einem optimalen Verhältnis von Hüllmasse zu Innenvolumen.
Ihr Konzept, tragende Elemente mit Unterkünften zu kombinieren, könnte funktionieren, aber die mit Abstand einfachste Lösung dafür ist eine herkömmliche Zeppelin-Konstruktion, jedoch mit einem parallel zur Fahrtrichtung verlaufenden Monocoque-Abschnitt (ähnlich einem Flugzeugrumpf). kann Passagiere/Fracht aufnehmen und auch einen Strukturbalken ersetzen.
Anstatt sich Gedanken über die Form des Fahrzeugs zu machen, wie wäre es, wenn Sie sich die Materialien ansehen, die für den Bau verwendet wurden?
Es könnte sein, dass Ihre Gesellschaft technologisch so weit fortgeschritten ist, dass sie Kohlenstoffnanoröhren verwenden kann , um Dinge zu bauen:
CNT sind mindestens 100-mal stärker als Stahl, aber nur ein Sechstel so schwer, sodass Nanoröhrenfasern fast jedes Material verstärken könnten.
Könnte auch Graphen-Aerogel verwenden, das als isolierende Füllung verwendet werden könnte und vielleicht sogar helfen könnte , das Fahrzeug anzuheben (danke an @PipperChip).
Die klassische Zigarrenform von Flug- und Tauchbooten wird einfach verwendet, weil sie die aerodynamischste Form ist, wenn es darum geht, sich durch Flüssigkeiten zu bewegen. (Die meisten Physikmodelle behandeln Luft als Flüssigkeit, wenn sie dies untersuchen.) Daher wird eine Änderung der Form des Fahrzeugs wahrscheinlich mehr Probleme schaffen als lösen.
Sie haben bereits in Ihrer Frage angemerkt, dass Sie das Fahrzeug "ausbalancieren" mussten.
Daher empfehle ich dringend, sich stattdessen die Baumaterialien anzusehen.
Der einzige wirklich gültige Grund, von der traditionellen "Zigarren"-Form eines Luftschiffs abzuweichen, besteht darin, die Hülle für dynamischen Auftrieb zu nutzen.
Es gibt tatsächlich eine Klasse von Fahrzeugen, die den aerodynamischen Auftrieb von der Hülle nutzen, um die Leistung zu verbessern. Der erste, von dem ich je gehört habe, wurde von der AEREON Corporation entwickelt und die Geschichte in einem wunderbaren Buch mit dem Titel „ The Deltoid Pumpkin Seed “ von John McPhee erzählt.
AIRON 26
Indem das Luftschiff neutral schwimmfähig gemacht wurde, wurde berechnet, dass das Fahrzeug viel weniger Motorleistung für Start und Flug benötigt. Das Fahrzeug hätte viele Eigenschaften eines Luftschiffs, wäre aber viel schneller und hätte weniger Probleme bei der Bodenabfertigung.
Luftschiffe mit positivem Auftrieb haben am Boden Probleme
Ein "Donut"-förmiges Luftschiff hat nur sehr wenige Attribute eines Luftschiffs mit neutralem Auftrieb (selbst wenn der Querschnitt tragflächenförmig ist, haben Sie einen großen und relativ ineffizienten Flügel mit niedrigem Seitenverhältnis anstelle eines Auftriebskörpers oder eines effizienten hohen Aspekts Dies ist zusätzlich zu den bereits erwähnten Problemen des zusätzlichen Gewichts und der reduzierten Tragfähigkeit für seine Größe.
Jeder Designer für Schiffe, die sich durch eine Flüssigkeit (Wasser oder Luft) bewegen, muss einige Entscheidungen über Richtungsstabilität und Manövrierfähigkeit treffen. Am Ende des Spektrums der Manövrierbarkeit ist ein Schiff mit einem Seitenverhältnis von 1:1 zwischen Länge und Breite außergewöhnlich manövrierfähig, da es nicht viel gibt, das einer Drehung widersteht. Am anderen Ende des Spektrums wird ein langes Schiff fast mühelos in die gleiche Richtung zeigen.
Ihre fliegende Untertasse befindet sich am Manövrierbarkeitsende des Spektrums, sodass sie sich leicht in eine andere Richtung drehen kann. Das ist großartig, bis Sie tatsächlich irgendwo ankommen wollen. Ihre Crew muss jederzeit wachsam bleiben, um sicherzustellen, dass das Schiff auf Kurs bleibt. Für ein langes, zigarrenförmiges Fahrzeug ist es so einfach, irgendwohin zu fahren, wie das Schiff in diese Richtung zu lenken. Danach neigt das Schiff dazu, in diese Richtung ausgerichtet zu bleiben.
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RonJohn
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