bygga zeppelinare

Ännu en artikel om den amerikanska militärens övervaknings-blimp. Jämförelsevis verkar den vara riktigt miljövänlig.

When you do the maths on that you're talking about $20,000 to keep the vehicle in the air for three weeks [DID: 3,500 gallons]. It's vastly cheaper to operate than many conventional aircraft today...Some of the characteristics of our vehicle allow you to make trades between how long you'd like to stay in the air and how much cargo you'd like to carry. We have the ability to trade 23 days to go 1000 miles and carry 15, 20, 30,000 pounds...We're green, we use a quarter of the fuel as the same payload of cargo aircraft...there are fewer moving parts. There's less maintenance.

I artikeln finns också en video på när blimpen lyfter, ser lite klumpigt ut.

https://www.networkworld.com/community/blog/unblinking-surveillance-stare-armys-7-story-flying-football-field-sized-blimp?hpg1=bn

Häftig farkost helt klart. Jag tror dock vi ska hålla i minnet när de nämner bränsleförbrukning att detta är per tidsenhet och inte per km. Där har ju lättare än luft-konceptet sin stora fördel. Bra om man ska hänga lång tid över ett område och spana men ska man ut på några längre turer så vänds bränsleförbrukningen till ens nackdel.

Bumpar tråden eftersom skunkjobb snackar om den på annan plats. Mina funderingar kring luftskepp: De måste vara överlägsna i applikationen flytta tunga prylar till avlägsna otillgängliga platser.

Låt oss säga att man vill ha en liten saltsmältereaktor på låt oss säga 90 ton (eller vad det nu kan vara) till något ställe bortom ära och redlighet med dåliga eller obefintliga vägar.

Med ett stort modernt luftskepp kan man hala ombord prylen på fabriken och puttra iväg i sakta mak dit man ska. Och sänka ner den vertikalt när man är framme. Mycket rationellare än att först ta på trailer till hamn, från kaj ner i båt, båt till hamn osv.

Som jag förstår det kan lyftkraften balanseras med utsläpp/inpumpning av ballastvatten eller utsläpp av gas.

Om bränsleförbrukningen ökar kraftigt med stigande fart minskar den också kraftigt med minskande fart.

Även om man puttrar fram med 70 knyck är det ändå snabbare än att baxa på trailer, från trailer till båt, från båt till trailer, från trailer dit skiten ska.

På 14 dagar har man tagit sig från en fabrik i Europa till andra sidan jordklotet.

Trevligt med lite nytt liv i tråden. Det har ju funnits några stora projekt på det temat, t ex Cargolifter som jag nämnde tidigare i tråden men inget av dem har realiserats. Cargoliftern var tänkt att kunna transportera 160 ton. Det finns ju flygplan som tar mer än så men ska man ta lasten ända fram till slutdestinationen och den inte råkar ligga på en flygplats så har vi ju bara helikoptrar kvar och där lyfter Mil 26 mest med sina 20 ton. Inte så mycket. Eventuellt skulle man kunna damma av någon av de två museala Mil V-12 som kunde lyfta 40 ton men de har nog stått för länge.

Energimyndigheten kom för ett par år sedan med rapporten Luftskeppens återkomst –
rapport 2 (pdf) som är optimistisk till användandet av luftskepp eller lyftballonger (japp, lyft ska det stå) för transport och montage av stora vindkraftverk.

Vindkraftverken blir ju större och större och kräver ena djävla lyftkranar för att resas. Kanske kan bli något för lättare än luft-konceptet. Kanske man kan få tillräcklig precision för montagelyft om man förankrar farkosten i marken med vajrar.

Även med GPS-styrd lägeskontroll och fläktar i varje hörn på flygetyget får man säkert räkna med en del baxning på backen.

Vid närmare eftertanke känner jag mig en aning kritisk till dina beräkningar på specifik bränsleåtgång. Det finns bälten med stadig vindar på hög höjd som man kan utnyttja om det inte är tidskritiska transporter. Och med dagens metereologi bör man ha alla möjligheter att utnyttja väderleken för att minimera bränsleåtgången.

Passagerarflyg måste ju gå enligt tidtabell. Men tänker man sig exempelvis en rotor till en generator i ett vattenkraftverk i det inre av Afrika är en vecka hit eller dit skitsamma.

Det är väl för fanken bara att stänga av maskin och slappna av. Besättningen får ta fram dunken med hembränt och kortleken och supa bort några dar.

Nu var ju just rökningen inget större problem, för att gasen ska brinna måste den blandas med luft i lagom mängd, vilket knappast hände så länge höljet höll någorlunda tätt. Du hade kunnat röka inne i lyftcellerna utan problem, om det nu hade gått att tända en tändsticka där utan att den slocknat direkt.

Jag har försökt räkna lite på om det skulle vara möjligt att göra solcellsdrivna luftskepp i zeppelinar-stil. Tyvärr är jag inte tillräckligt begåvad för att komma fram till något definitivt.

Ett luftskepp av modell Hindenburg bör, enligt mina beräkningar, ha knappt 10 000 kvm yta uppåt som det går att sätta solceller på. Genomsnittliga solceller producerar runt 150 W/kvm, vilket ger en total effekt på 1500 kW.

Det är betydligt mindre än Hindenburgs 4 dieselmotorer som tillsammans producerade ca 4000 kW. Sedan tillkommer det faktum att solcellerna bara ger sina 1500 kW vid soligt väder, alltså inte vid mulet eller nattetid, till detta kommer det behöva kompletteras med batterier som ska laddas och alltså kräver del av effekten.

Men det här är bara ungefärliga värden. Jag antar att det finns effektivare solceller man skulle kunna ta till om man har gott om pengar. Dessutom misstänker jag att moderna motorer och propellrar kan producera betydligt mer nyttigt arbete än 30-talets diton. Effektbehovet skulle alltså kunna vara mycket lägre.

Vad tror expertisen i denna tråd om allt detta? Finns det någon som har räknat på det mer seriöst?

150 W/kvm trodde jag var ett genomsnitt räknat på saker som mulet väder osv. Dagtid med optimal vinkel är teoretisk max nästan 10 gånger den effekten, nämligen. Men då har jag inte räknat på effektiviteten i panelerna, förstås.

Om det är så ökar ju chanserna till framgång högst väsentligt. Men jag har ändå en känsla av att det inte kommer gå att göra rent praktiskt förrän det finns bra och billiga mjuka (polymer-)solceller.

Sedan är det det lilla problemet med batterier. Moderna litium-batterier verkar enligt Wikipedia ge ca 300 Wh/kg. För att lagra upp 12 timmars drift för 1500 kW-motorer skulle man alltså behöva 60 ton batterier, ungefär lika mycket diesel som de gamla hindenburgarna hade med sig.

En variant är kanske att använda vätgas och bränsleceller för energiförvaring och tillverka vätgas med elektrolys under dagen och förbränna det på natten. Vätgas har en energidensitet som är ett par hundra gånger högre än litium-batterier (och kan dessutom lyfta sig själv om man vill och väger i teorin därför ingenting).

Det är väl klart att man måste ta hänsyn till solcellernas effektivitet i en sådan här beräkning och då stämmer 150 W/m² rätt bra tyvärr. Och det är vinkelrätt mot solen en bra sommardag. Tyvärr är det ju bara tunnfilmssolceller som skulle komma på tal till en zeppelinare eftersom de tjockare alternativen vore alldeles för tunga och tunnfilmssolceller har lite sämre verkningsgrad än tjockisarna, på sin höjd 12 %.

Världens collaste eller möjligen näst coolaste firma, Lockheed Martin har byggt ett obemannat spaningsluftskepp med solcellsdrift och batterier, HAA. Det är inte så stor del av den som är täckt av solceller, bara en bred remsa högst upp på höljet. Jag har letat på hela jäkla Internet men hittar inga uppgifter om prestanda, eleffekt e dyl för farkosten.

Du har räknat hyfsat rätt på Hindenburgs projicerade yta, lite mindre är den egentligen.

Tyvärr finns det inget större hopp om att en sådan jätte skulle klara sig med avsevärt mindre framdrivningseffekt idag än på 30-talet. Propellrarnas verkningsgrad var rätt bra redan då men framförallt kan man inte jämföra motoreffektivitet som du var inne på. Dåtidens dieselmotorer må ha haft lägre verkningsgrad men eftersom Hindenburgs sammanlagda 3500 kW avsåg axeleffekt så är det precis samma 3500 kW idag. Skillnaden blir att med effektivare motorer så går det åt mindre bränsle för den effekten men effekten är densamma.

Kroppen skulle väl kunna göras lättare idag i kolfiber istället för aluminium till skelettet, mylar istället för latexbelagd bomull till gassäckarna och kevlar istället för målad bomull till höljet. Skulle man sedan ge sig på att fylla den med helium istället för vätgas för man är lite rädd så går den viktminskningen lätt förlorad i sämre lyftkraft. Jag tror jag skrivit tidigare i tråden (eller någon annan tråd som jag länkat till här) om den relativt lilla skillnaden i teoretisk lyftförmåga per m³ mellan de båda gaserna men i praktiken får man aldrig riktigt ren gas i ballonger utan det är lite luft också och då blir skillnaden rätt stor mellan vätgas och helium.

Jag får effekten till i storleksordningen 12 000 kW för något i Hindenburgs storlek med solceller. Med elmotorer borde det bli lättare och tystare än med Dieselmotorer. Överskottet skulle kunna användas till elektrolys av vatten så att man skulle kunna köra med bränsleceller på natten. Tekniken blir mer och mer mogen. http://www.nyteknik.se/tekniknyheter/article3887227.ece

Gör man skeppet symmetriskt så att det går att "backa" kan man optimera antalet celler. Det gäller bara att få bort den obefogade skräcken för vätgas.