Как сделать дирижабль своими руками
Перейти к содержимому

Как сделать дирижабль своими руками

  • автор:

Петербургский пенсионер изобрел идеальный дирижабль

С таким заявлением в редакцию позвонил петербуржец Володар Бирюлев. Как выяснилось, он изобретатель, который уже много лет занимается проектированием летательных аппаратов. И еще оказалось, что исчерпывающе и интересно он может рассказывать не только о технике.

Из горящего танка

— Я вам сначала про войну расскажу, а уж потом поговорим об изобретениях, — Володар Иванович усаживается за деревянный письменный стол, отодвигает книги и газетные вырезки. В этом году он отпраздновал девяностый день рождения, но, кажется, совсем об этом не помнит — слишком много дел. Недавно выпустил книгу воспоминаний, сейчас пробует себя в написании сценариев для фильмов, а основное время уделяет своему главному занятию — разработке и усовершенствованию дирижаблей. Долгая жизнь не заставила забыть о пережитом в годы войны.

22 июня, ничего не подозревая, катались с другом на лодке в парке, вдруг музыка стихла и народ стал разбегаться. Лодочник сообщил юношам, что началась война. На фронт Володара брать не хотели — медпроверка выявила слабое зрение, поэтому целый год пришлось работать охранником военного завода.

— Мне было ужасно обидно, я хотел хоть чем-то помочь фронту! И тогда решил выучить наизусть таблицу, по которой проверяют зрение. Врач указывает, а я по памяти буквы называю. Так его и перехитрил, признали меня ограниченно годным. Ну, думаю, сейчас отправят на передовую хоть медбратом! В итоге распределили в Ульяновск, и я стал заряжающим в танке, — вспоминает петербуржец.

Признается, что занятие было довольно нудное: надо лишь вовремя заряжать и вытаскивать гильзу, а уж посмотреть на поле боя и вовсе нет никакой возможности. Танкист Бирюлев боролся за освобождение Будапешта, прошел Вену и Прагу. Трижды пришлось выбираться из горящего танка, а однажды его признали убитым и даже успели написать похоронку. Случилось это в 1944 году, на подступах к одной из венгерских деревень. Отразить наступление советских танкистов немцы решили с воздуха — выслали самолеты. Деваться некуда: танковые пушки смотрят только вперед, отбиться невозможно. Связались с командованием, на что получили ответ: «Маскируйтесь». Все бы ничего, да вокруг чистое поле, лишь кое-где разбросаны скирды убранной кукурузы. В них и спрятались.

— Пехоты нет, снаряды кончились, вечер наступил. Что делать? Когда все стихло, стали из укрытия выезжать и видим: все машины, которые были в копнах, горят вместе с соломой. В этот же момент бьют по нашему танку, пробивают броню и убивают механика. Мы понимаем, что сейчас загоримся, и начинаем выскакивать из люка, — продолжает ветеран.

Это оказалось непросто: снаряд пролетел в десяти сантиметрах от Володара Ивановича, и его контузило. Вытащили однополчане, буквально за секунды до того, как танк вспыхнул. Немцы не останавливались. Танкисты, имея из оружия одни ножи, могли спастись лишь бегством в сторону своих. Выжили лишь несколько человек — погибли практически все экипажи шести машин. Из-за контузии Бирюлев бежал еле-еле и в итоге отстал от товарищей. Двигался по памяти, по звуку минометов, а после его подобрали и на телеге довезли до деревни. Утром писарь встретил солдата словами: «О, и ты жив! А я уже похоронку на тебя написал».

— Дай, говорю, хоть на память останется! Не дал, конечно, — смеется петербуржец. — Очень горько было, что ребята наши погибли. Но с тех пор я считаю 22 ноября своим вторым днем рождения. Каждый год отмечаю.

Позже уйти от смерти посчастливилось еще раз — внезапно пришел приказ о переводе в другой экипаж. Расставаться со своими ребятами не хотелось, но перечить начальству было непозволительно. В первую же бомбежку солдат, занявший место Бирюлева, погиб.

Никто не верит в дирижабли

Вернувшись с войны, Володар Иванович стал работать в Государственном оптическом институте имени Вавилова. Сначала был обычным механиком, а позже получил степень кандидата технических наук. В начале 1990-х ученые занялись разработкой интересного прибора — тепловизора «Тайга», который помогал определять пожароопасные участки в лесу. К примеру, заметив непогашенный костер или сухую траву, устройство подавало сигнал, и угрозу ликвидировали. Тепловизор должен был обследовать землю с воздуха, но возник вопрос: на какой носитель его прикрепить? Самолеты и вертолеты для этих целей оказались непригодны: слишком быстро летят, из-за чего прибор не успевает улавливать тепловые сигналы и пропускает много проблемных участков. Решили, что единственная альтернатива — дирижабль. Бирюлев даже поехал в Москву брать летательный аппарат напрокат. Там ему ответили, что готового нет, есть только разработки, с помощью которых дирижабль можно создать самому. В итоге работу так и не начали, а потом Володар Иванович вышел на пенсию и до сих пор пытается воплотить идею в жизнь.

— В дореволюционной России дирижабли были довольно распространены. Но, когда началась война, все программы прикрыли — решили, что для военных целей они не годятся. Так больше и не вернулись к этой теме. Сейчас сколько их выпускают по всему миру — Германия, Франция, США, а мы все чешем в затылке, — сетует ветеран.

Над усовершенствованием аппаратов Бирюлев работает уже больше 15 лет. С помощью подробных исследований и расчетов пришел к выводу: лучшая форма для дирижабля — дискообразная. Корабль, похожий на летающую тарелку, не только вмещает достаточно груза (сотни тонн), но и развивает высокую скорость (до 350 километров в час). При этом использовать его можно для достижения самых разных целей: аппарату не требуется отдельная посадочная полоса, он способен приземляться на любую поверхность, включая горы, лед и даже воду. Именно это, по словам изобретателя, может решить одну из самых насущных проблем — обеспечение труднодоступных районов необходимыми припасами.

— В Сибири пространство транспортом не освоено — кругом болота, леса, реки. Много удаленных деревень, а центров, куда можно подвезти жизнеобеспечение, нет. Люди собирают помощь и отправляют ее партиями на баржах, зимой — развозят на собаках и оленях. Зачем, если можно просто погрузить все это на дирижабль? Топливо и продукты придут быстро и без лишних забот, — считает Володар Иванович.

Специалистов, способных управлять дирижаблями, на всю Россию всего 15 — 20 человек

Точно так же можно помогать научным экспедициям в Арктике и Антарктике. Сейчас грузы идут к исследователям на судах по несколько недель, а потом гусеничные тракторы тащат контейнеры по льду.

— Противоракетная оборона, экологические исследования, в конце концов, пассажирские перевозки с устройством комфортабельных кают — вот сколько всего. Только очень мало специалистов, способных управлять дирижаблями, — на всю Россию всего 15-20 человек. На свои разработки я получил четыре патента, но к кому ни подойду с этой идеей, крутят пальцем у виска. Никто не знает, что это и зачем!

Несколько лет назад Бирюлев решил написать письмо президенту. После обращения дело немного сдвинулось: в стране была создана секция воздухоплавания, которая занялась строительством дискодирижабля «Анюта», а затем разработкой еще одного — «Антей». Но когда появятся эти аэростаты и выйдут ли в массовое производство, неизвестно.

— Субсидии маленькие, поэтому работа еле-еле движется. Да еще и заказов толком нет — теперь никто не верит в дирижабли, — вздыхает изобретатель.

Что может дирижабль

Аэростат может обходиться без посадки до десяти суток, а если понадобится — способен и зависнуть в воздухе. Современные разработки при этом безопасны: в отличие от предшественников, которые наполнялись взрывоопасным водородом, они работают на гелии.

За годы работы над летательными аппаратами Володар Иванович накопил немало материала, причем не только исследовательского. Новые идеи не оставляют его и сейчас, но проталкивать их все труднее. «Раньше выступал с докладами в Академии наук, а теперь возраст уже не тот», — улыбается ветеран. Сейчас основные слушатели — студенты, которые приходят к изобретателю на занятия: он единственный на весь город специалист по подъемной аэростатической силе. Недавно все труды Бирюлев отдал в петербургский Музей гражданской авиации — надеется, что разработки все-таки пригодятся, и в недалеком будущем аэростаты в небе превратятся в привычное зрелище. За тенденциями в дирижаблестроении ученый продолжает следить. Говорит, обидно, что все новости приходят из-за границы: «Мы могли бы сделать гораздо лучше».

— Но для этого сначала надо поднять авторитет аэростатов. Я много читаю о Циолковском, а ведь одну из первых моделей дирижабля предложил именно он. Тоже много «толкался» с этой идеей и ничего не мог сделать. Сейчас вот я пишу сценарий для фильма о Константине Эдуардовиче, мне просто это интересно. Но вдруг кто-то еще заинтересуется.

Как сделать дирижабль своими руками

Суббота, 09.03.2024, 05:00

Приветствую Вас Гость

Каталог картонных моделей

Автожир [12]
Бомбардировщик [614]
БПЛА [17]
Вертолет [309]
Воздушный шар [21]
Гидросамолет [68]
Дирижабль [31]
ДЛРО [12]
Истребитель [2161]
Конвертоплан [11]
Легкий самолет [173]
Летающая лодка [98]
Многоцелевой самолет [161]
Пассажирский самолет [696]
Перехватчик [129]
Планер [101]
Противолодочный самолет [16]
Самолет-разведчик [181]
Спортивный самолет [92]
Торпедоносец [60]
Транспортный самолет [173]
Ударный самолет [34]
Учебно-тренировочный самолет [225]
Штурмовик [190]
Экспериментальный самолет [159]
Разные самолеты [127]

Случайные модели из картона

  • Черный носорог / Black rhinocerosСборная бумажная модель Черный носорог / Black rhinoceros
  • T679.020 (ABC 2/1996)Сборная бумажная модель T679.020 (ABC 2/1996)
  • Sikorsky Medevac CH-34C Choctaw [ModelArt]Сборная бумажная модель Sikorsky Medevac CH-34C Choctaw [ModelArt]
  • Požární člun Prométheus (ABC 13/1986)Сборная бумажная модель Požární člun Prométheus (ABC 13/1986)
  • Gundam SD Rx-78 -2 EvolveСборная бумажная модель Gundam SD Rx-78 -2 Evolve
  • Kawasaki Z1300Сборная бумажная модель Kawasaki Z1300
  • Автокран КС-2561Д (Бумажное моделирование 073)Сборная бумажная модель Автокран КС-2561Д (Бумажное моделирование 073)
  • Тепловозы Да, TЭ1Сборная бумажная модель Тепловозы Да, TЭ1
  • Кухня / KitchenСборная бумажная модель Кухня / Kitchen
  • Z 18 Zetka [Spida Models]Сборная бумажная модель Z 18 Zetka [Spida Models]
  • Газонокосилка Shibaura SG280BСборная бумажная модель Газонокосилка Shibaura SG280B
  • Ground Launched Cruise Missile (GLCM)Сборная бумажная модель Ground Launched Cruise Missile (GLCM)
  • Toyota 2000GT [Модель от Живчика]Сборная бумажная модель Toyota 2000GT [Модель от Живчика]
  • Скрытная лягушка / Rana ishikawae (Konica Minolta)Сборная бумажная модель Скрытная лягушка / Rana ishikawae (Konica Minolta)
  • КамАЗ-49252 (NOVAmodel №16)Сборная бумажная модель КамАЗ-49252 (NOVAmodel №16)

Статистика

Онлайн всего: 162

Гостей: 157

Пользователей: 5

  1. Бумажные модели
  2. Авиация из картона
  3. Дирижабль из бумаги, шаблоны и схемы для сборки макетов своими руками

—>В категории материалов : 31
—>Показано материалов : 1-20

—>Сортировать по : Дате · Названию · Рейтингу · Комментариям · Загрузкам · Просмотрам

Модель месяца

Бронепалубный крейсер 1-го ранга «Аскольд»
Испанский Мушкетер
Пулемет системы Максима
КиберВолга - шагоход
Кот Леопольд
Клипер-Зенит
Ми-4
Объект 490
JetBike Warhammer 40K
Паровоз Нв
Собор Василия Блаженного

Бумажное моделирование (конструирование) — это познавательное и увлекательное хобби. Для моделистов на сайте представлены масштабные модели из бумаги и картона для склеивания, шаблоны которых они могут скачать бесплатно. Здесь можно найти бумажные модели машин и автомобилей, чертежи самолетов и вертолетов, развертки танков и оружия, картонные модели кораблей и парусников, выкройки паровозов и бронепоездов, сборные макеты домов, схемы замков, фигуры роботов и человечков. Для новичков и детей есть несложные поделки из бумаги, которые легко собрать и склеить. Трехмерные открытки, объемные картины, бумажные игрушки и украшения, цветы и животные. На форуме можно узнать как сделать своими руками понравившуюся бумажную модель, мастер-классы с подробным описание процесса сборки, фото инструкции. Papercraft, paper model free download template.

Делаем дирижабль

Самый популярный конструктор появился в моем ассортименте совершенно случайно. На Ярмарке Мастеров пришел запрос от моего покупателя на возможность изготовления конструктора дирижабль длиной 1м.

Обычно я не берусь за изготовления конструкторов под заказ. Это достаточно сложная и дорогостоящая работа. Но в данном случае согласился. Причина этому очень проста, и возможно создаст всплеск дирижаблемании среди резчиков фанеры. Спроектировать дирижабль не просто, а очень просто!

Делаем дирижабль, фото № 1

Меня всегда удивляло, почему так мало резчиков фанеры изготавливают дирижабли. Спрос есть, делать не сложно. Весь вопрос только в том, что многие об этом просто не знают. После прочтения этого поста, любой человек, даже далекий от проектирования, сможет самостоятельно разработать дирижабль и вырезать его, например из картона. И для этого не понадобится даже компьютер и знание специальных программ. Достаточно будет листа бумаги, карандаша, циркуля, транспортира и линейки.

Когда проектируется машина, кран или какой-то еще конструктор, разработчик, обычно, начинает свою разработку с основания машины, которая является технологической базой. На ней делается каркас и устанавливаются детали обшивки. Машинка, в большинстве случаев получается грубоватой, но имеет какую-то схожесть с оригиналом.

Делаем дирижабль, фото № 2

Дирижабль начинает проектироваться с конструкторской базы, которой является ось вращения. Изображаем ее на листе с помощью линейки. С помощью лекала, можно просто от руки, рисуется кривая (линия 1), которая образует половинку контура дирижабля при виде сбоку. После этого достаточно провести от оси перпендикулярные линии (2-7) до кривой, чтобы закончить провязку дирижабля. И все. Линия 1 является внешним контуром стрингера (продольный элемент), а линии 2-7 – предварительными радиусами шпангоутов. На основании этих линий остается только прорисовать детали. Рис.2

Делаем дирижабль, фото № 3

Единственно, что нам еще понадобится, определить минимальный радиус схождения стрингеров. Выбираем, сколько стрингеров будет в дирижабле. На рисунке я показал вариант с 6 и 8 стрингерами. Рисуем из одной точки осевые линии с равными углами между ними. Задаем толщину материала. Точки пересечения линий толщины материала дают нам необходимый минимальный радиус. При толщине материала 3мм, минимальный радиус для 6 стрингеров будет 3мм, для 8 стрингеров – около 4мм.

Задаем ширину стрингера (линия 8). Для небольшой модели она конструктивно может быть 10-12мм. Для крупных – больше. Отступая от осей шпангоутов по 1,5мм в каждую сторону, задаем толщину деталей шпангоутов (линии А и Б). Точки пересечения линий шпангоутов с линиями стрингера (Х и У) дадут уточненные внешние и внутренние радиуса шпангоутов. Ширина самих шпангоутов, при этом, получится различной. Из двух точек пересечения, по внешней стороне стрингера лучше брать меньший радиус, а по внутренней – больший. В этом случае детали шпангоутов будут утоплены в корпус дирижабля и не будут нарушать его обводы.

И последнее, что нам осталось – обозначить пазы для стыка. Для этого проводим наклонную линию между выбранными точками пересечения (Х и У) и через ее центр проводим линию перпендикулярную линиям толщины шпангоута. Эта линия обозначает глубину паза. Рис.3

Делаем дирижабль, фото № 4

На этом основная часть проектирования завершена. На вертикальные и горизонтальные шпангоуты добавляем хвостовое оперение. Два вертикальных стрингера можно довести до оси вращения, чтобы спереди и сзади не было ровных дырочек, а два горизонтальных, при 8 стрингерной схеме, можно довести до вертикальных.

Для одного поста думаю более чем достаточно. Теперь вы сами можете спроектировать простой дирижабль любого размера и формы тела вращения. И не только спроектировать его, но и собрать из листового материала толщиной 3-4мм. Это может быть гофрокартон, переплетный картон, фанера. Вот только с акрилом и его производными будьте аккуратнее.

Кто сделает — выкладывайте в комментариях.

С чего начать постройку дрона-дирижабля

Начинать следует с проектирования. Проектирования внутренней оболочки. Вернее сначала внешней, допустим мы её уже спроектировали и она выглядит так:

Рис. 1 - Оболочка дрона-дирижабля

Тут её размер примерно 5 метров в длину и метр с чем-то в ширину (или толщину). Оболочка должна быть небольшой (ведь дрон — это дрон), главное достаточной для поднятия небольшого груза, эта поднимет 4 кг.

А, кстати, в реальности она может быть похожа на эту:

Рис. 2 - Оболочка в реальности (не та что на рисунке 1, другая, но это не важно, лишь для примера)

О, а тут я тестирую её =) :

Рис. 3 - Один из тестов

Но сейчас не об этом, нужно спроектировать внутреннюю оболочку. Я её называю — пузырь. Внутренний пузырь дирижабля. Он нужен для того, чтобы дрон смог взлетать на высоту и приземлятся обратно. Еще он нужен для парирования погодных условий. Также он важен для того, чтобы поддерживать избыточное давления в дирижабле (тогда он становится твёрдый и хорошо держит форму). Сложно объяснить для чего нужен пузырь, это нужно увидеть своими глазами. Увидеть зависимость параметров атмосферы от высоты (кто не видел, конечно, сейчас покажу, секунду):

Рис. 4 - Параметры стандартной атмосферы

Они все падают, снижаются с высотой. А это значит, что если мы накачаем оболочку водородом на земле, внутри у неё будет давление немножко больше атмосферного. Но как только мы подымемся на высоту, оно станет больше наружного уже не немножко, а очень даже множко. Разница давлений вырастет, и оболочка раз и лопнет. Законы физики. Все шарики, которые люди запускают в праздники, поднимаются на некоторою высоту и лопаются. Они не летят в космос, и даже не путешествуют по планете стабилизировавшись на конечной высоте в ветряных потоках атмосферы. Потому нам нужен внутренний пузырь. Это будет отличать наш аппарат от стратостатов всяких и метеозондов, которые раздуваются с высотой до меняют свою форму. Наш дрон должен быть как дрон что здесь, что там. Это моё условие. =)

В общем пузырь служит для закачки балласта. У земли дирижабль будут держать не мешки с песком или кирпичами, а воздух. Да, именно обычный воздух. Его полно вокруг, его можно насосом как закачивать так и откачивать и делать это быстро.

И первым делом мы посчитаем объем пузыря и остальные интересные параметры. Сейчас проспойлерю и покажу соотношение объемов уже просчитанное, а потом приступим к вычислениям.

Рис. 5 - Пузырь внутри дирижабля.

Для проектирования пузыря запишем математическую модель задачи. Для этого нужно лишь вспомнить уравнение состояния идеального газа:

здесь – давление, – объем, – масса, – молярная масса, – универсальная газовая постоянная, T – температура.

Для дальнейшей работы нам понадобятся молярные массы воздуха и водорода (он лучше чем гелий) (в системе СИ):

Оболочка с пузырем образуют систему (в произвольный момент времени), изображенную на рисунке 6.

Объем дирижабля равен объему оболочки – величина постоянная, и в данном случае равна:

здесь индекс Т означает «тела», то бишь объем всего тела (дирижабля).

А вот объем водорода, объем воздуха и масса воздуха – величины переменные, так как в процессе эксплуатации воздух то нагнетается, то откачивается из пузыря тем самым варьируя данные параметры.

Очевидно, что в оболочке и пузыре давления и температуры равны. Также понятно, что температура равна атмосферному, а давление равно атмосферному, но с некоторым избытком (который также является переменной величиной, ибо давление в оболочках не обязательно должно равняться строго атмосферному). Для каждого резервуара можно записать уравнение:

здесь переменные величины записаны как зависящие от высоты. В данных формулах фигурирует не само давление в оболочках, а коэффициент избыточного давления k, так удобнее (мне). Атмосферное давление и температура известные, они выше уже изображались графическими зависимостями. А вот остальные переменные пока неизвестные.

Поделим одно уравнение на другое:

Немного преобразуем его арифметическими операциями:

Также мы можем записать еще одно уравнение – величина силы Архимеда равна силе тяжести (сократили на g):

Здесь плотность воздуха атмосферы зависит от высоты, а масса водорода и конструкции (под конструкцией имеется в виду и масса конструкции и полезный груз) – постоянные величины, но пока неизвестные.

Выразим из этого уравнение массу воздуха:

Подставляя эту зависимость в формулу для будем практически иметь формулу, но в ней пока неизвестны два параметра — масса водорода и конструкции.

Найти их можно из следующих соображений. Нужно определиться на какую максимальную высоту будет летать дрон. Вот я уже определился, это 2000 м. Теперь запишем выше представленное уравнение в граничных точках:

Но так как масса воздуха в пузыре на максимальной высоте будет равна нулю (он то нам нужен как хранитель балласта, а на максимальной высоте по логике вещей весь балласт должен быть сброшен), имеем:

Вычитая из первого уравнения второе, определим массу воздуха на нулевой высоте:

Теперь запишем уравнение состояния газа для пузыря на нулевой высоте:

Здесь справа всё известно, окроме коэффициента k на нулевой высоте. Из опыта могу открыть секрет, для оболочек изготовленных из металлизированных пленок его лучше задать равным у земли примерно 1.03. При 1.05 оболочка лопнет. А при 1.03 она уже достаточно хорошо держит форму, да что там хорошо — она натянута как барабан. Избыточное давление при этом как нетрудно понять примерно 3 кПа.

Итого у нас уже имеется и объем пузыря (ведь на нулевой высоте он будет максимальным, загружен балластом до краев).

А вот теперь пришло время записать уравнение сост. ид. газа для оболочки дирижабля на нулевой высоте и найти таким образом массу водорода:

И массу конструкции теперь легко определить:

Вроде все как-то запутанно, но на самом деле тут обычная система линейных уравнений 4-го порядка, можно и так: сначала записать и решить как слау.

Итого, значения получаются равными для нашего случая:

Теперь, когда всё известно, можно и графики зависимостей построить по формулам:

Ну вот и всё. Всё устраивает, всё правильно получается. Можно сказать пузырь готов. Рассчитать его размеры исходя из объема можно.

Таким образом дрон-дирижабль оснащенный пузырем внутри способен взлетать на высоту 2 км и при этом не то что не лопнет, так он еще и форму держать будет и давление практически постоянное, и колебания атмосферы можно держать в узде. Всё.

А потом можно доделать дрон до конца и летать в реальности примерно как в симуляции:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *