bygga zeppelinare

En aspekt som nog hamnat i skymundan är säkerhetsfrågan. Jag antar då att zeppelinaren kommer att fyllas med vätgas istället för helium. Jag ser avsevärda svårigheter att få en verksamhet som bygger på en vätgasfarkost försäkrad på ett relevant sätt.

En heliumfarkost kommer att förbruka enorma mängder helium vilket är ett nästan lika stort problem.

http://www.alltomvetenskap.se/index.aspx?article=551

Varmluft lär ju ändå vara dyrare rent bränslemässigt än flygplan. Någon skrev tidigare i tråden att ett flygplan använder 1/15 av sin energi till lyftkraft. Hur mycket använder en varmluftballong, om den skulle vara utrustad med propellrar?

Det jag ville påvisa i diskussionen om fyllningsgas var att jämföra med ballonger. Hur vanligt är det med vätgas- och heliumballonger jämfört med varmluftsditon?

Både vätgas och helium används till vetenskapliga ballonger, t ex den de skulle släppt från Esrange om inte vädret bråkade eller små engångs väderballonger. För personbefordran finns bara ett fåtal heliumfyllda idag (någon rekordballong var väl kombination av helium och varmluft i varsin blåsa), nästan alla är varmluftsballonger och det är nog en ren kostnadsfråga.

De fylls ju och töms i samband med varje flygning. Skulle man göra det med helium så skulle man behöva komprimera gasen och spara på tub om man inte heter Joakim von Anka. Komprimering skulle ju ta flera dygn om man inte har en megakompressor som i sin tur kostar mycket mer än ballongen. Under tiden kanske det blir dåligt väder och ballongen förstörs. Annars måste man ha en megahangar som kan skydda den fyllda ballongen. Mega mega blir det.

Vätgas tror jag ingen vågar använda även om det skulle kunna göras ganska säkert. (Det har spekulerats i att ha en inre vätgasballong och inert helium utanför den. Dubbelt så mycket tyg blir det dock.

Tyvärr ger ju varmluft inte på långa vägar så mycket lyftkraft per m³ som vätgas eller helium.

Densitet för vätgas ~0,08, helium 0,17 och luft 1,2 kg/m³ vid 20 ºC.

Lyftkraft för vätgas 1,2-0,08=1,12, helium 1,03 kg/m³ (räknar med flygning i behagliga 20 ºC)

Vad ger då varmluften? http://en.wikipedia.org/wiki/Hot_air_balloon#Generating_lift (häftig IR-bild på den sidan, kolla kolla) säger max 120 ºC i en varmluftsballong och densitet ~0,9. Då ger det bara 0,3 kg lyftkraft per m³ ballong (minus att den inte håller maxtemp i hela volymen ens). Alltså måste en varmluftsballong vara 3-4 ggr större än en vätgas- eller heliumfylld för att generera samma lyftkraft. Inte bra om man ska ha motordrift och pressa sig genom lufthavet.

Tillägg: Som en liten anekdot kan jag berätta att jag fixade utrustning till förmodligen världens enda biogaseldade varmluftsballong. Det var till invigningen av Borås biogasanläggning och någon där kände en som hade en ballong. De eldas ju normalt med gasol som blir flytande redan vid måttligt tryck. Det blir inte biogasen (renad till 99 % metanhalt) så vi fick byta en av tuberna mot en 200 bar högtryckstub för att få rimlig energimängd. Modifiera anslutningen lite och sedan en fet tryckreduceringsventil för 200->16 bar och ett djävla flöde. Kommer inte ihåg exakt nu men det är en himla massa kW i de där brännarna.

Det funkade fint men blåste så på invigningen så vi fick hålla den tjudrad i rep då han inte vågade sig iväg med ballongen. Jag har inte hört att de använt biogasdriften något mer sedan dess

Någon kanske känner för att ifrågasätta mina gamla uppgifter om zeppelinares bränsleförbrukning och hänvisa till teknikutvecklingen sedan 30-talet? I så fall ska jag göra lite grundläggande uträkning åt er:

Hindenburg hade en diameter på 41 m. Det ger en projicerad frontarea på 1320 m². cd-värdet (luftmotståndskoefficienten) för en riktigt djävla strömlinjeformad kropp, superidealzeppelinaren numero uno, är 0,04 (källa http://en.wikipedia.org/wiki/Drag_coefficient näst nedersta figuren i första bilden, bättre än så blir det inte). Luftmotståndskraften ges av dynamiska trycket (vilket i sin tur ges av hastigheten i kvadrat och luftens densitet), frontarean och cd-värdet.

Hastighet 125 km/h=34,7 m/s, ϱluft=1,2 kg/m³--> Pdyn=ϱ*v²/2=723 N/m². F=Pdyn*A*cd=723*1320*0,04~38 000 N=38 kN.

Effekt är kraft gånger hastighet. Hepp 38*34,7~1300 kNm/s=kW (Som jämförelse hade Hindenburg c:a 3500 kW installerat och gjorde på fullt skaft 135 km/h. Med ovanstående uträkning hade det blivit 1500 kW i den högre farten.)

Till detta kommer motstånd pga "våt yta" (kallas så även om det är torrt) och den är också mycket stor men ligger utanför vad jag behärskar att beräkna.

Stark uträkning!! Det enda jag förvånas över är att Hindenburg gjorde 135 km/h.

Om man betraktar zeppelinaren ur ett lite filosofiskt perspektiv...är verkligen en zeppelinare något vi önskar oss? Jag menar att som affärsresenär så prioriterar alla en snabb transport - flyg. Om man däremot vill färdas lite avslappnat, njuta av god mat och dryck, umgås med adeln - då är det väl en lyxkryssare vi önskar oss? En lyxkryssare betraktas av 95 % av presumtiva passagerare som en säkrare farkost än en zeppelinare. Ingen gillar vätgas i stora mängder...även om konstruktionen kan göras säker. Kärnkraftverk är också säkra...fast ingen tror det.

Jag tror så här...om människor absolut måste färdas högt upp i luften så är förutsättningen att det går snabbt- flyg.

Joho, det var tydligen rimligt. Se diagram över vad ett flygplans motorkraft behövs till vid varierande hastighet: http://www.aviation-history.com/theory/lift_files/fig11.jpg från sidan http://www.aviation-history.com/theory/lift.htm

I marschfart är det bara en liten del som går åt för att skapa lyftkraft, det sk inducerade motståndet. Diagrammet är på bara 1000 m höjd och kanske gäller något sportplan med lägre glidtal än ett passagerarplan. I så fall kan nog sambandet som jag gissade stämma.

De projekt med stora zeppelinare som startat men tyvärr inte blivit något av på senare år har samtliga inriktats på frakt. Jag vet inte om de har gjort någon marknadsundersökning och kommit fram till att där finns mer kulor att hämta än inom kryssningsflyg. Jag tycker kryssning med zeppelinare låter förbannat häftigt och att det åtminstone skulle finnas marknad för en sådan maskin i världen.

Vätgas är nog psykologiskt omöjligt att använda i en passagerarzeppelinare så det får nog bli helium. Nu när jag skulle kolla priset på helium så hittade jag en fyndig rubrik: With helium running short, price is ballooning. 50 $ för 100 kubikfot blir 120 SEK/m³. Att fylla en jätte som Hindenburgs 200 000 m³ skulle alltså idag kosta 24 miljoner SEK Satan också! Hade tydligen bara kostat hälften för lite sedan. Man skulle investerat i helium... Nåväl, är läckaget minimalt så är nog inte heliumet någon jättestor del av totalkostnaden. Fast det är lite synd att slösa på en så knapp resurs. Kanske inte skulle utesluta vätgasspåret trots allt?

Vore intressant med en marknadsundersökning av intresset för zeppelinarkryssningar.

Det låter helt klart häftigt. Som du säger...det borde finnas utrymme för EN heliumfylld zeppelinare i världen. Den kunde hyras ut och användas för transporter och reklam...och lyxresor för den som önskar.

Då var det väl dags att svara så jag kan stänga sidorna som jag haft öppna några dagar nu. Kul att se dig i en tekniktråd men du kunde väl låtit konspirationsteorierna stanna i konspirationsavdelningen där vi brukar mötas. Allt som händer i världen är inte konspirationer, inte ens allt som du inte gillar.

Det mest kända projektet, Cargolifters historia kan du läsa om här: http://en.wikipedia.org/wiki/CargoLifter I likhet med andra projekt med tveksam bärkraft kom de mesta pengarna från små investerare som inte gör så noggranna analyser. När de bränt degen på att bygga en jättehangar (som nu är nöjespark) så fick de inte ihop så det räckte till att bygga luftskeppet. Man kan väl knappast tvinga folk att investera i luftskeppsindustrin och jag tycker inte det är en statlig angelägenhet heller. Ingen konspiration alltså utan helt enkelt ointresse.

Du tror att militären sätter käppar i hjulen för luftskeppen. Lustigt då att Blackwater köpt ett helt gäng små luftskepp då: http://www.airforcetimes.com/news/2008/07/airforce_blackwater_main_071908/ eller att den militära flygtillverkaren Lockheed (vars gren för specialprojekt jag får tacka för min avatar och användarnamn) gjort en liten demonstrator med sådana solceller som du nämner: http://www.gizmag.com/lockheed-martin-hale-d-airship/19360/ och den riktigt innovativa P-791: http://www.youtube.com/watch?v=CKAyJ3zKTus (häftig farkost).

Oljeindustrin sedan. Eftersom de inte är bränslesnålare än flygplan (vilket jag visat ett par gånger nu) så ser jag inte att oljeindustrin skulle ha något emot luftskepp. Dessutom är det de som försörjer världen med helium också och skulle snarare gnugga händerna om miljontals m³ av den varan började efterfrågas.

Alltså, kan vi släppa konspirationsteorierna och diskutera tekniken nu?

Några goa länkar om moderna eller fantiserade luftskepp.

Kort spekulativ film om fraktluftskepp: http://dsc.discovery.com/tv-shows/other-shows/videos/mega-engineering-heavy-lifting-dirigibles.htm

Lockheeds P-791 igen om någon hoppade över mitt förra inlägg till Arthur Dent: http://www.youtube.com/watch?v=CKAyJ3zKTus Måste ses...

Rapport från Energimnyndigheten m. fl. om luftskepp och ballonger för transport: http://energimyndigheten.se/Global/Om%20oss/Vindkraft/Andra%20forskningsprojekt/Luftskeppens%20%C3%A5terkomst%20-%20rapport%202.pdf Det var nog Sverigerekord i ordbajseri och handlar mer om vindkraft än om luftskepp så jag fick ärligt talat inte ut ett skvatt av rapporten och orkade inte mer än ögna igenom den. Ser inga uträkningar på om de kom fram till någon kostnad, på slutet ser det mest ut som att de tittat på lyftballonger som bara är för stationära lyft. Sådant som gamla Cargo Lifter faktiskt håller på med nu istället för jätteluftskeppet: http://www.cargolifter-operations.com/index.php?id=6

Jaha, det här inlägget gav inga argument för något men kanske kan vara intressanta länkar ändå.

Jag tycker ju det. Om någon luftskeppsmagnat läser detta så lovar jag att jag betalar 10 000 SEK för en tur på ett par dagar om ni bygger något av Hindenburgstorlek. Ni kan skippa rökrummet men ha något att lägga snusen i i alla fall.