Budowa balonu

Na tym forum zajmujemy się tematyką aero- i hydrodynamiki, publikacji, itp.

Budowa balonu

Postprzez ukasz00 » Wto Gru 02, 2008 11:27 pm

Witam !

Chciałbym skonstruować balon wraz z źródłem paliwa, rozważam także podczepienie do modelu aparatu bądź mini kamery. zastanawiam się z jakiego tworzywa wykonać ten projekt. Wykonanie techniczne nie powinno mi sprawić problemu kwestia jest w tym, iż nie wiem czy zastosować bibułę gładką, czy też folie?
Co jest trwalsze i bardziej odporne na wysoką temperaturę?
Czy jak zabezpieczę poszycie balonu przed bezpośrednim działaniem płomienia to wystarczy, by uchronić model przed spaleniem?
Są jakieś inne tworzywa z których można zrobić balon?
Chciałbym żeby to nie była "jednorazówka"
Jak duży powinien być mój balon żeby mógł się wznieść z ok 3kg balastem?
Generalnie taka konstrukcja jest możliwa?
ukasz00
 
Posty: 10
Rejestracja: Wto Gru 02, 2008 3:24 pm

Postprzez kojot » Śro Gru 03, 2008 12:24 am

Co do wyporności (wielkości) balonu polecam prawo Archimedesa* - kiedyś było w okolicach pierwszej klasy szkoły podstawowej. Polecam to proste ćwiczenie arytmetyczne (+ rzut oka w tablice stałych fizycznych)

3kg to już sporo, jeżeli to ma być balon na ogrzane powietrze i wielorazowy to już raczej tkanina balonowa.

Palnik nie działa bezpośrednio na powłokę.

A jak chcesz sterować tym balonem (palnikiem, kamerą, powrotem do miejsca startu?)







* Archimedes - Grek ganiający na golasa po Syrakuzach ;-)
Pozdrawiam,
Krzysiek "kojot" Choroszko
Awatar użytkownika
kojot
 
Posty: 1181
Rejestracja: Wto Mar 23, 2004 3:52 pm
Miejscowość: okolice Warszawy

Postprzez ukasz00 » Śro Gru 03, 2008 9:52 am

Ten balon nie musi być super wytrzymały. Ważne by nie rozleciał się doszczętnie po pierwszym locie.
Balast zawsze można zniwelować.
Co do kierowania jeszcze się nad tym nie zastanawiałem głębiej.
Na początku chcę ustalić czy zrobić go z bibuły czy z folii. Który z materiałów będzie bardziej odpowiedni?
ukasz00
 
Posty: 10
Rejestracja: Wto Gru 02, 2008 3:24 pm

Postprzez kojot » Śro Gru 03, 2008 12:02 pm

Przeca napisałem jak chłopu na miedzy - policz!
Tak trudno się zmusić do elementarnego wysiłku intelektualnego?
Jak policzysz, pewne wnioski nasuną się same. Przecież materiał konstrukcji nie jest w oderwaniu od jej wielkości.
Prawo Archimedesa dla gazów Fw = ρ x g x V ,
gdzie: Fw – siła wyporu, ρ - gęstość gazu, g- przyspieszenie ziemskie, V - objętość ciała „zanurzonego” w cieczy.

Obliczenia dla helu (cytat z sieci):
Ciężar właściwy helu wynosi 0,185 kg/m, ciężar właściwy powietrza w temperaturze 0 st. Celsiusza i standardowym ciśnieniu wynosi 1.29 kg/m3.
W celu obliczenia siły nośnej, należy odjąć ciężar helu od powietrza. trzymujemy 1.1115 kg/m3, czyli metr sześcienny helu może unieść nieco ponad kilogram ładunku. Inaczej mówiąc, do uniesienia kilograma potrzebny jest balon o objętości 1000 litrów. Balon o średnicy 160 cm może pomieścić 1.2 m3 lub 1200 litrów.

W przypadku ogrzanego powietrza różnicę ciężarów możesz osiągnąć przyjmijmy rzędu 20% (nie chce mi się liczyć - polecam równanie Clapeyrona).
20% z 1,29kg/m3 = czyli każdy1m3 ogrzanego powietrza wynosi w powietrze ok. 0,25kg. dla 3 kg potrzebujesz balonu 12m3. Ze wzoru na objętość kuli średnica twojego balonu to ok. 2,8m a powierzchnia to prawie 24m2, przyjmując model kuli (w rzeczywistości kształt będzie bardziej wydłużony

I co trudne było? Wysoka na 3m konstrukcja z bibuły wydaje się trudna w utrzymaniu (ale pogooglaj, może ludzie takie robią), folia mylarowa z koca ratunkowego wydaj się bardziej prawdopodobnym materiałem.
Tyle mojego - z balonami nie mam nic wspólnego.

Ale jak masz takie problemy na poziomie kalkulatora, to poradzisz sobie z pozostałymi?
Pozdrawiam,
Krzysiek "kojot" Choroszko
Awatar użytkownika
kojot
 
Posty: 1181
Rejestracja: Wto Mar 23, 2004 3:52 pm
Miejscowość: okolice Warszawy

Postprzez ukasz00 » Śro Gru 03, 2008 7:02 pm

A ty potrafisz czytać?
Napisałem Ci wyraźnie że potrzebuje szczególnie odpowiedzi dotyczące materiału z jakiego chcę wykonać balon.
Musisz robić z kogoś idiotę żeby pokazać swoją wyższość intelektualną?
Prosiłem Cię o liczenie?
Nic mi nie pomogłeś.
Ja już w zerówce umiałem czytać, a TY do tej pory nie potrafisz.
ukasz00
 
Posty: 10
Rejestracja: Wto Gru 02, 2008 3:24 pm

Postprzez kojot » Czw Gru 04, 2008 12:44 am

Jeżeli uważasz, że odpowiedzi na twoje pytanie można udzielić w oderwaniu od zastanowienia się nad wielkością konstrukcji to współczuję...
Namawiałem cię na te wyliczenia, bo od wielkości konstrukcji należało zacząć dyskusję.

Ale w takim razie weź bibułką i buduj balon np. 5-8m3.
Jeżeli oszacowanie wielkości konstrukcji i zaproponowanie materiału do jego skonstruowania nie jest pomocą to czego dotyczyło twoje pytanie?
Pozdrawiam,
Krzysiek "kojot" Choroszko
Awatar użytkownika
kojot
 
Posty: 1181
Rejestracja: Wto Mar 23, 2004 3:52 pm
Miejscowość: okolice Warszawy

Postprzez ukasz00 » Pią Gru 05, 2008 12:16 am

Ok. Masz zupełna racje. Tylko nie podoba mi się ton jakim się do mnie odnosisz. Jakbym był takim ułomem jak wcześniej sugerowałeś to nie było by mnie na tym forum. Logiczne, ale jakoś Pan Intelektualista na to nie wpadł. A wiesz dlaczego zadaje pytanie o rodzaj powłoki? Moim zdaniem stosując różne materiały osiągniemy różne temperatury wewnątrz balonu.
Przyznam Ci racje że z tym kocem ratowniczym, miałeś dobry pomysł. Jest on lekki i uważam że robiąc z niego powlokę balon będzie tracił dużo mniej energii niż powłoka z bibuły czy foli.
Oczekiwałem na tym forum życzliwej odpowiedzi, ale troszkę się zawiodłem.

Pozdrawiam
ukasz00
 
Posty: 10
Rejestracja: Wto Gru 02, 2008 3:24 pm

Postprzez kojot » Pią Gru 05, 2008 12:59 am

Modelarstwo wymusza pewien sposób myślenia i niestety zmusza do wysiłku. Fora specjalistyczne preferują użytkowników gotowych pokonać swoistą "barierę wejścia" czyli choćby wstępne ogarnięcie tematu.
Z uporem zadawałeś pytanie o materiał. To trochę jakbyś pytał z czego zbudować dom, nie precyzując jedno, cztero czy stupiętrowy.

Ja nie miałem pojęcia jakiej wielkości powinien być balon o udźwigu 3kg. Żeby zacząć rozmawiać o konstrukcji trzeba było moim zdaniem oszacować wielkość konstrukcji, a ty uparcie się od tego uchylałeś.
Aby więc udzielić ci odpowiedzi przeprowadziłem te wyliczenia, mam nadzieję że z pożytkiem dla ciebie i ew. innych czytających te forum.
W dyskusji o konstrukcji, pewnych etapów nie da się pominąć.

To że dotarłeś na to forum świadczy wyłącznie o umiejętności pisania i używania przeglądarki - to są umiejętności dosyć powszechne. Choć oczywiście obszar zainteresowania powoduje, że raczej myślę o tobie z sympatią
Używanie słowa intelektualista w stosunku do kogoś, kto używa arytmetyki i fizyki na poziomie piątej klasy szkoły podstawowej wydaje mi się nieco na wyrost (oczywiście w różnych środowiskach różny jest wyznacznik bycia intelektualistą :mrgreen:) . Ale jeśli sobie życzysz mogę użyć całki do obliczania objętości powłoki (ale to też góra program III klasy co porządniejszego ogólniaka ;-)).

Mylar z koca ma jeszcze jedną miłą cechę - ze względu na małe pory można go stosować do balonów napełnianych helem.

W każdym razie przed tobą jeszcze kilka istotnych zagadnień technicznych, choć pewnie w sieci można wyszukać takie rozwiązania (sterowanie palnikiem, balonem, aparatem)
Pozdrawiam,
Krzysiek "kojot" Choroszko
Awatar użytkownika
kojot
 
Posty: 1181
Rejestracja: Wto Mar 23, 2004 3:52 pm
Miejscowość: okolice Warszawy

Postprzez ukasz00 » Pią Gru 05, 2008 2:22 pm

Wszystko jest dla mnie jasne. Resztę zagadnień technicznych myślę że jestem w stanie rozwiązać sam.
Liczyć mnie nauczyłeś więc nie powinienem mieć problemów.

Pozdrawiam
ukasz00
 
Posty: 10
Rejestracja: Wto Gru 02, 2008 3:24 pm

Postprzez kojot » Pią Gru 05, 2008 3:29 pm

Ale będzie nam wszystkim miło (a mnie na pewno), jak w tym wątku będziesz opisywać postępy projektu.
No i ładne fotki z powierza zawsze mile widziane. A zatem powodzenia!
Pozdrawiam,
Krzysiek "kojot" Choroszko
Awatar użytkownika
kojot
 
Posty: 1181
Rejestracja: Wto Mar 23, 2004 3:52 pm
Miejscowość: okolice Warszawy

Postprzez Kaper » Sob Gru 06, 2008 11:14 am

:roll: Swobodnie latający obiekt z otwartym ogniem na pokładzie :roll:

Może warto rozejrzeć się za dobrym adwokatem, jeszcze przed pierwszym startem.

Poniżej krótka argumentacja do powyższego.

Zakładając, że obliczenia Kojota są OK (pewnie sprawdziłeś) rodzi się kolejne pytanie - ile ciepła trzeba, aby ogrzać te np. 12m3 do zakładanej temperatury.
Mnie wychodzi ze zgrubnych obliczeń (ale nie chcąc nikogo pouczać pominę ich tok) grubo ponad 1000 kJ. Sprawność samego ogrzewania pewnie będzie marna, a duża powierzchnia ułatwi utratę ciepła, więc prawdopodobnie rzeczywista sprawność przy przygotowaniach do startu nie przekroczy 10%. w czasie lotu może być już lepiej.
A to oznacza, że nawet do krótkiego lotu trzeba by spalić około butelki denaturatu już na ziemi, no i skoro ma być żródło płomienia na pokładzie, jakąś ilość (kolejną flaszkę???) zabrać w powietrze!

Całkiem niezły latający podpalacz, który jak ten deszczyk z piosenki, co "pada sobie równo" i "raz spadnie na kwiatek, drugi raz na ... bratek" !

A wracając do materiału - moja propozycja brzmi: przyzwoita folia mylarowa metalizowana + stałe dojście do taniego helu. Stałe, bo hel nieprzyzwoicie szybko dyfunduje.

Dodam jeszcze na koniec, że temat nie do końca pasuje do "pozostałych zagadnień RC" bo nie dotyczy modelu sterowanego (RC). Zgodnie z wypowiedzią założyciela wątku nie dotyczy też aerodynamiki (czy tutaj -statyki) itd. ale zagadnień materiałowych. Już bardziej pasowałby do forum "swobodnie latające ...".

Pozdrawiam i usilnie proszę o nie podejmowanie prób z grzanym w locie balonem w pobliżu mojego domu,

Kaper
Awatar użytkownika
Kaper
 
Posty: 215
Rejestracja: Nie Wrz 28, 2003 10:01 am
Miejscowość: Warszawa-Ursynów

Postprzez kojot » Nie Gru 07, 2008 4:32 am

Kaprze, Jako że na pokładzie ma być aparat prawie 3kg, znaczy dobry i drogi, Więc raczej balon nie swobodnie latający, bo nikt raczej nie zaryzykuje straty takowego.
Prawdę mówiąc podejrzewam minimum kawał linki.
Pozdrawiam,
Krzysiek "kojot" Choroszko
Awatar użytkownika
kojot
 
Posty: 1181
Rejestracja: Wto Mar 23, 2004 3:52 pm
Miejscowość: okolice Warszawy

Postprzez Kaper » Nie Gru 07, 2008 10:33 am

Ja tam wolę dmuchać na zimne, niż próbowć zdmuchiwać płomień :)

Pozdrawiam,
Awatar użytkownika
Kaper
 
Posty: 215
Rejestracja: Nie Wrz 28, 2003 10:01 am
Miejscowość: Warszawa-Ursynów

Postprzez kojot » Nie Gru 07, 2008 8:29 pm

hmm - flaszka jagodzianki na kościach koło palnika brzmi jak koktajl mołotowa, ale jakiś palniczek na propan zasilany z jednorazowego kartridża?
No i propan jest bardziej energetycznym paliwem AFAIR.
Pozdrawiam,
Krzysiek "kojot" Choroszko
Awatar użytkownika
kojot
 
Posty: 1181
Rejestracja: Wto Mar 23, 2004 3:52 pm
Miejscowość: okolice Warszawy

Postprzez ukasz00 » Pon Gru 08, 2008 12:55 am

Do wykonania powłoki chciałbym użyć foli NRC, a na łączeniach zastosować taśmę odporna na wysoką temperaturę. Masa powłoki to ok 800g ale bez taśmy, ponieważ nie wiem ile waży . Myślę że nie więcej niż 200 g.

Poza tym dochodzi do tego butla gazowa o mocy 1300W i masie całkowitej ok. 600g, oraz aparat o masie 300g, który by był zamieszczony poniżej butli i wykonywał by film.
Na pewno dojdzie dodatkowe obciążenie, ale to wyjdzie w czasie pracy.

Gramaturę materiałów moglem troszkę zawyżyć, myślę że całość konstrukcji nie przekroczy 2,2-2,3 kg

Wymiary:

Objętość- ok 21 m3
Powierzchnia powłoki- ok 40 m2
wysokość balonu- ok 3,5 m

Jeśli chodzi o ogrzanie balonu na ziemi to zastosuje palnik gazowy o trochę większej mocy niż butla, która będzie wraz z balonem.
Zastanawiam się czy przed tymi czynnościami nie napełnić balonu po części zimnym powietrzem?

Dodatkowo chciałbym żeby mój balon był na uwięzi, czyli jego lot był ograniczony przez podczepiona do niego np. cienką żyłkę. Mógłbym wtedy kontrolować go z ziemi.

Moim zdaniem jeśli wykonam odpowiednio szczelną powłokę to wszystko się uda.


Co o tym myślicie? Jestem otwarty na wszelkie sugestie
ukasz00
 
Posty: 10
Rejestracja: Wto Gru 02, 2008 3:24 pm

Następna

Wróć do Pozostałe zagadnienia RC

Kto jest na forum

Użytkownicy przeglądający to forum: Brak zarejestrowanych użytkowników oraz 2 gości