 |
 |
 |
 |
 |
 |
||
 |
 |
 |
 |
 |
| 5 | 1/1 | 返回列表 |
| 查看: 1295 | 回復(fù): 9 | ||
| 當(dāng)前只顯示滿足指定條件的回帖，點(diǎn)擊這里查看本話題的所有回帖 | ||
真空飛艇銅蟲 (著名寫手)
|
[求助]
求助！如何設(shè)計(jì)在1/100標(biāo)準(zhǔn)大氣壓環(huán)境下設(shè)計(jì)真空容器的支撐結(jié)構(gòu)。 已有2人參與
|
|
|
眾所周知海拔越高，氣壓越低。 根據(jù)資料所述，在海平面，大氣壓約為1000hpa 在海拔20KM，大氣壓約為72hpa（大約相當(dāng)于1/14標(biāo)準(zhǔn)大氣壓） 在海拔25KM，大氣壓約為25hpa（大約相當(dāng)于1/40標(biāo)準(zhǔn)大氣壓） 在海拔30KM，大氣壓約為10hpa（大約相當(dāng)于1/100標(biāo)準(zhǔn)大氣壓） 如果在地面上建造一個(gè)真空容器，真空容器每平米受到大約相當(dāng)于10噸的大氣壓（10000公斤） 如果在海拔20KM，真空容器每平米受到的大氣壓大約為0.71噸（710公斤） 如果在海拔25KM，真空容器每平米受到的大氣壓大約為0.25噸（250公斤） 如果在海拔30KM，真空容器每平米受到的大氣壓大約為0.10噸（100公斤） 根據(jù)上述資料，我想設(shè)計(jì)一種能夠利用真空浮力永久漂浮在平流層的真空裝置（真空氣球/真空飛艇），以其為平臺(tái)搭載通信衛(wèi)星。 我的設(shè)想是按照普通飛艇的設(shè)計(jì)，建造一個(gè)硬殼飛艇。以碳纖維桿作為支架，以PBO材料作為蒙皮。 真空飛艇最大的好處就是可以永久漂浮在平流層！ 當(dāng)今世界，任何材料都無(wú)法避免氣體滲漏。常見的氦氣飛艇雖然在蒙皮上進(jìn)行了專門的防氦氣泄露涂層處理，但他依然無(wú)法杜絕氦氣逐步逸散。任何氦氣飛艇在高空作業(yè)一段時(shí)間后都需要降落后補(bǔ)充氦氣。 但如果采用真空飛船，只要利用真空泵定時(shí)將飛船內(nèi)部滲入的氣體抽出，真空飛船就能保持持續(xù)真空，理論上可以永久漂浮在平流層。 更重要的是發(fā)射平流層真空飛船的成本遠(yuǎn)低于人造衛(wèi)星！ 人造衛(wèi)星需要運(yùn)載火箭將衛(wèi)星加速到足夠高的速度，使衛(wèi)星達(dá)到地球高空軌道后利用自身慣性維持衛(wèi)星在軌。而平流層真空衛(wèi)星只需要保證氣囊內(nèi)部處于真空就能獲得浮力長(zhǎng)期停留在平流層。 建造和發(fā)射平流層真空飛船的過(guò)程如下： 首先，在機(jī)庫(kù)中按照硬殼飛艇結(jié)構(gòu)建造一個(gè)飛艇氣囊。外部蒙皮可以采用PBO材料，內(nèi)部支撐骨架可以采用碳纖維管。（未來(lái)，石墨烯材料的制作成本大幅下降后可以考慮采用石墨烯材料制備支撐結(jié)構(gòu)） 在平流層真空飛船的氣囊內(nèi)部充入氦氣作為支撐，防止地面上大氣壓損毀氣囊。（此時(shí)平流層真空飛船建造原理與傳統(tǒng)氦氣飛艇完全相同） 在平流層真空飛船下部裝有真空泵，其主要作用是將平流層真空飛船氣囊內(nèi)的氣體抽出（真空泵功率不需要很大，因?yàn)楦呖窄h(huán)境外界氣壓較低。低氣壓環(huán)境下抽取真空比高氣壓環(huán)境下抽取真空更容易）。 除了真空泵，氣囊上還需要安裝單向閥。單向閥的作用是隨著平流層真空飛船上升的過(guò)程中外界氣壓也會(huì)隨之降低。為了平衡內(nèi)外氣壓，單向閥可以將平流層真空飛船氣囊內(nèi)的氦氣向外排出。 之后進(jìn)入發(fā)射流程： 平流層真空飛船的氣囊內(nèi)充滿氦氣后，擇一良好無(wú)風(fēng)天氣升空。升空的前半部分與傳統(tǒng)氦氣飛艇并無(wú)兩樣，只是隨著海拔的升高，氣囊內(nèi)的氦氣也會(huì)逐漸排出到外界大氣中。 當(dāng)平流層真空飛船升至海拔25KM時(shí)，氣囊內(nèi)部在真空泵作用下基本處于真空狀態(tài)。此時(shí)飛艇自重與大氣浮力之間基本達(dá)到一個(gè)平衡，平流層真空飛船可以穩(wěn)定漂浮在高空大氣環(huán)境下。 現(xiàn)在，蒙皮問(wèn)題可以解決，但支架問(wèn)題我不大清楚應(yīng)該怎樣計(jì)算。 究竟是應(yīng)該采用拱形桁架計(jì)算支架強(qiáng)度呢，還是應(yīng)該采用其他什么方法計(jì)算支架強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)呢？ 求助各位大神給點(diǎn)指導(dǎo)，我的這個(gè)設(shè)想是否可行？如果想繼續(xù)改進(jìn)設(shè)計(jì)應(yīng)該參考哪方面的資料呢？ 我本人比較傾向于采用類似“鳥巢溫室”框架結(jié)構(gòu)，可以制造出無(wú)橫梁整體桁架結(jié)構(gòu)。  之前在其他板塊也求助過(guò)，但一直沒找到合適的材料。最主要是剛體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度問(wèn)題不知道應(yīng)該怎樣計(jì)算。 求物理板塊的各位大能抽時(shí)間幫我看看，以當(dāng)今材料（例如高模量碳纖維桿）能否滿足剛體結(jié)構(gòu)需求呢？或是告訴我應(yīng)該怎樣計(jì)算剛體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，或是告訴我應(yīng)該查詢什么書籍也好！謝謝！ |
回復(fù)此樓» 本帖@通知
» 猜你喜歡
310求調(diào)劑
已經(jīng)有5人回復(fù)
-
材料與化工272求調(diào)劑
已經(jīng)有17人回復(fù)
-
材料工程專碩求調(diào)劑
已經(jīng)有3人回復(fù)
-
337求調(diào)劑
已經(jīng)有5人回復(fù)
-
材料與化工328分調(diào)劑
已經(jīng)有9人回復(fù)
-
318一志愿吉林大學(xué)生物與醫(yī)藥 求調(diào)劑
已經(jīng)有5人回復(fù)
-
一志愿南開大學(xué)0710生物學(xué)359求調(diào)劑
已經(jīng)有4人回復(fù)
-
求調(diào)劑
已經(jīng)有6人回復(fù)
-
085600材料與化工調(diào)劑
已經(jīng)有4人回復(fù)
-
327求調(diào)劑
已經(jīng)有4人回復(fù)
» 本主題相關(guān)商家推薦: (我也要在這里推廣)
leongoall
專家顧問(wèn) (知名作家)
P-M-I之初生牛犢
- 應(yīng)助: 144 (高中生)
- 貴賓: 0.055
- 金幣: 7602.7
- 散金: 627
- 紅花: 35
- 沙發(fā): 3
- 帖子: 5347
- 在線: 1063小時(shí)
- 蟲號(hào): 490263
- 注冊(cè): 2008-01-03
- 性別: GG
- 專業(yè): 等離子體物理
- 管轄: 物理
3樓2016-08-10 05:10:52
真空飛艇
銅蟲 (著名寫手)
- 應(yīng)助: 1 (幼兒園)
- 金幣: 7067.9
- 散金: 103
- 紅花: 3
- 帖子: 1145
- 在線: 93.8小時(shí)
- 蟲號(hào): 4412522
- 注冊(cè): 2016-02-18
- 性別: GG
- 專業(yè): 結(jié)構(gòu)工程
2樓2016-08-10 00:28:00
peterflyer 
木蟲之王 (文學(xué)泰斗)
peterflyer
- 物理EPI: 1
- 應(yīng)助: 20282 (院士)
- 金幣: 146191
- 紅花: 1374
- 帖子: 93091
- 在線: 7694.3小時(shí)
- 蟲號(hào): 1482829
- 注冊(cè): 2011-11-08
- 性別: GG
- 專業(yè): 功能陶瓷
4樓2016-08-10 17:26:37
真空飛艇
銅蟲 (著名寫手)
- 應(yīng)助: 1 (幼兒園)
- 金幣: 7067.9
- 散金: 103
- 紅花: 3
- 帖子: 1145
- 在線: 93.8小時(shí)
- 蟲號(hào): 4412522
- 注冊(cè): 2016-02-18
- 性別: GG
- 專業(yè): 結(jié)構(gòu)工程
5樓2016-08-10 20:47:32
| 最具人氣熱帖推薦 [查看全部] | 作者 | 回/看 | 最后發(fā)表 | |
|---|---|---|---|---|
|
[考研] 290求調(diào)劑 +3 | dfffsar 2026-03-29 | 3/150 |
|
|---|---|---|---|---|
|
|
[考研] 300求調(diào)劑，材料科學(xué)英一數(shù)二 +10 | leaflight 2026-03-24 | 10/500 |
|
|
|
[考研] 307求調(diào)劑 +9 | 超級(jí)伊昂大王 2026-03-24 | 10/500 |
|
|
|
[考研] 349求調(diào)劑 +6 | 李木子啊哈哈 2026-03-25 | 6/300 |
|
|
[考研] 0856求調(diào)劑 +13 | zhn03 2026-03-25 | 14/700 |
|
|
|
[考研] 332求調(diào)劑 +4 | @MZB382400 2026-03-28 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 本科新能源科學(xué)與工程，一志愿華理能動(dòng)285求調(diào)劑 +7 | AZMK 2026-03-28 | 11/550 |
|
|
|
[考研] 283求調(diào)劑 +7 | A child 2026-03-28 | 7/350 |
|
|
|
[考研] 086000調(diào)劑 +3 | 7901117076 2026-03-26 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 考研化學(xué)308分求調(diào)劑 +10 | 你好明天你好 2026-03-23 | 12/600 |
|
|
|
[碩博家園] 北京林業(yè)大學(xué)碩導(dǎo)招生廣告 +6 | kongweilin 2026-03-26 | 8/400 |
|
|
|
[考研] 317求調(diào)劑 +7 | 蛋黃咸肉粽 2026-03-26 | 7/350 |
|
|
|
[考研] 351求調(diào)劑 +4 | 麥克阿磊 2026-03-24 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 調(diào)劑求收留 +7 | 果然有我 2026-03-26 | 7/350 |
|
|
|
[考研] 材料科學(xué)與工程 317求調(diào)劑 +4 | JKSOIID 2026-03-26 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 282求調(diào)劑 +3 | wcq131415 2026-03-24 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 0854電子信息求調(diào)劑 324 +4 | Promise-jyl 2026-03-23 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 086003食品工程求調(diào)劑 +6 | 淼淼111 2026-03-24 | 6/300 |
|
|
|
[考研] 化工專碩求調(diào)劑 +3 | question挽風(fēng) 2026-03-24 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 一志愿山東大學(xué)藥學(xué)學(xué)碩求調(diào)劑 +3 | 開開心心沒煩惱 2026-03-23 | 4/200 |
|