Platforma stratosferyczna.

urządzenia naziemne
Awatar użytkownika
Velocity
Nowy
Posty: 9
Rejestracja: środa, 25 wrz 2013, 15:50

Re: Platforma stratosferyczna.

Post autor: Velocity » piątek, 27 wrz 2013, 17:17

"Mnie zastanawia w jaki sposób chciałbyś wykorzystać wodór z balonu jako paliwo?"

Odpowiednie naprężenie powłoki powinno zapewnić wydostawanie się gazu pod ciśnieniem wystarczającym do zainicjowania reakcji z uwalnianym w tym samym czasie tlenem. Zawsze też można inicjować reakcję niezależnie. Intuicja (przypominam, że ogarniam zagadnienie bardzo po łebkach!) podpowiada, że część energii ze spalania można zużyć do tłoczenia wodoru z balonu do komory spalania; jak dokładnie wyglądałby ten mechanizm- tego jeszcze nie próbowałem rozgryźć. Tak czy inaczej chyba jestem skłonny zgodzić się z Mauym, że nie ma za bardzo sensu z tym kombinować.

Jeszcze dzisiaj zastanowiłem się nad kształtem balonu- przypuszczalnie nie będzie to wiele balonów, jak sugerowano, lecz jeden w kształcie bardzo grubego i ciasnego obwarzanka, przez którego środek przebiega wyrzutnia. Rozwiązanie takie jawi mi się jako całkiem stabilne.

Awatar użytkownika
antyvlad
Podniebny Filmowiec
Podniebny Filmowiec
Posty: 82
Rejestracja: niedziela, 5 cze 2011, 23:37

Re: Platforma stratosferyczna.

Post autor: antyvlad » piątek, 27 wrz 2013, 20:36

Velocity pisze:
Odpowiednie naprężenie powłoki powinno zapewnić wydostawanie się gazu pod ciśnieniem wystarczającym do zainicjowania reakcji z uwalnianym w tym samym czasie tlenem.



A jak zabezpieczyłbyś balon przed przeniesieniem ognia wskutek wzrostu ciśnienia spowodowanego zapłonem silnika? Silniki tlenowo - wodorowe pracują na gazach skroplonych.
Więc silnik czerpiący wodór z balonu znajduje się na platformie, jak wyobrażasz sobie stateczność takiego układu? :grin:
Sama idea wyniesienia rakiety balonem jest realna ale reszta według mnie to sfera teorii i założeń.
:wink:

Awatar użytkownika
kbosak
***
Posty: 71
Rejestracja: czwartek, 29 wrz 2011, 13:59
Kontakt:

Re: Platforma stratosferyczna.

Post autor: kbosak » piątek, 27 wrz 2013, 21:44

"Do odważnych świat należy.
kbosak:

Śmiem przypuszczać, że znalezienie komponentów elektronicznych i materiałów sprawdzających się w bardzo niskich temperaturach nie jest dziś problemem. Większym jest raczej podatność na nagłą zmianę temperatury lub ciśnienia, chociaż dotyczy to bardziej statków startujących z ziemi."
Otóż jest to problemem.
http://en.wikipedia.org/wiki/Operating_temperature
Zasadniczo na stratosferę potrzeba military grade components, chyba że starannie się dobierze ogrzewanie komory w której znajduje się elektronika. Większość pamięci flash, kontrolerów nawet nie jest wykonywanych w tej wersji.

To co mnie martwi, to nie tyle że nie widzisz problemów i twierdzisz że ich nie ma.
Problem w tym że w zakresie w jakim nakreśliłeś ten projekt, w żadnym z podzadań lub komponentów takiego systemu nie widzisz oczywistych i gigantycznych trudności, których suma POWIEDZMY TO SOBIE JASNO przekracza aktualny stan wiedzy wszystkich astronautycznych instytutów badawczych w tym kraju, jakby były wątpliwości proponuję zapytać o stan realizacji znacznie mniej ambitnego projektu Phoenix na ILOT - tam jest tylko głupi samolocik na solarbateryjki z budżetem wielomilionowym.

Zaproponowałeś system w ogólnym zarysie jest TEORETYCZNIE wykonywalny, jednak KAŻDY jego element po dokładnym przyjrzeniu się nie korzysta bezpośrednio lecz znacznie wykracza poza efekty z doświadczeń nawet najbardziej ambitnych grup amatorskich.

Awatar użytkownika
Velocity
Nowy
Posty: 9
Rejestracja: środa, 25 wrz 2013, 15:50

Re: Platforma stratosferyczna.

Post autor: Velocity » niedziela, 29 wrz 2013, 14:15

Antyvlad: nie ma chyba sensu ciągnąć tematu gazu nośnego w charakterze paliwa. Dotarło do mnie, że nie ma sensu kombinować.


kbosak:

"To co mnie martwi, to nie tyle że nie widzisz problemów i twierdzisz że ich nie ma."


Przypominam, że nie siedzę w temacie od strony technicznej i zdaję się na własną intuicję. Nic nie twierdzę na pewno i zdaję sobie sprawię, że mogę się mylić, dlatego właśnie rozpocząłem całą tę dyskusję. Tylko dlatego nie dopisuję co chwilę "ja się nie znam, więc tak tylko zgaduję, że...", że zakłóciłoby to przejrzystość tekstu; w każdym razie traktuj moje wypowiedzi tak, jakby owe słowa tam się pojawiały.

"Problem w tym że w zakresie w jakim nakreśliłeś ten projekt, w żadnym z podzadań lub komponentów takiego systemu nie widzisz oczywistych i gigantycznych trudności, których suma POWIEDZMY TO SOBIE JASNO przekracza aktualny stan wiedzy wszystkich astronautycznych instytutów badawczych w tym kraju"

Wysłanie w kosmos >czegoś< chyba nie jest jeszcze takim problemem jak wysłanie w kosmos czegoś >operatywnego<. Nie wiem na przykład, co poza zwiększoną masą mogłoby stać na przeszkodzie w krótkotrwałej izolacji wrażliwej aparatury i ewentualnym jej dogrzewaniu na granicy utrzymania funkcjonalności. W praktyce nie widzę problemu z samym wyniesieniem rakiety do stratosfery- to kwestia zapewnienia odpowiednich ilości gazu nośnego i sensownej wytrzymałości powłoki, raczej bez większej filozofii. Właściwy problem widzę dopiero w chwili wystartowania rakiety z pułapu tych 50 km nad powierzchnią Ziemi.

"jakby były wątpliwości proponuję zapytać o stan realizacji znacznie mniej ambitnego projektu Phoenix na ILOT - tam jest tylko głupi samolocik na solarbateryjki z budżetem wielomilionowym."


Mam zastrzeżenia:

1. Phoenix to zupełnie inna maszyna.
2. Budżet pochodzący z tego rodzaju dotacji zawsze będzie gorzej wykorzystywany niż gdyby analogicznym projektem zajął się prywatnie ktoś z odpowiednio zasobnym portfelem lub możliwościami. Dam sobie głowę uciąć, że faktyczna wartość projektu wynosi poniżej 50% grantu z eurokołchozu.
3. Nie powiedziałbym, że to "głupi samolocik". Zasilanie elektryczne ma poważne wady w postaci ciężkich nośników energii. Akumulatory energii elektrycznej w przeliczeniu na przetrzymywaną energię ważą bardzo dużo w porównaniu z nośnikami chemicznymi (paliwa), więc ich zastosowanie w takiej maszynie wiąże się z utrzymywaniem znacznego ciężaru w rzadkim powietrzu. Ogniwa też ze styropianu nie są, a żeby zapewnić pozyskanie wystarczających ilości energii, trochę metrów kwadratowych trzeba ich zainstalować. Koniec końców sporo pieniędzy trzeba wydać na materiały- nie dlatego, że drogie, lecz dlatego, że trzeba kupić ich dużo na wykonanie krowiastego samolotu, któremu jeszcze trzeba zapewnić solidną powierzchnię nośną. Z tego powodu celuję w aerostaty, które póki mają gaz, póty wiszą, co mogą w dodatku robić na takich wysokościach, na jakich solarne aerodyny pracować nie dadzą rady.

Jeszcze nieco inne spojrzenie: Phoenix ma stanowić układ pracujący bez przerwy. Platforma rakietowa i rakieta są z tego obowiązku zwolnione. Platforma ma wynieść rakietę, a rakieta "tylko" przez kilka minut lecieć z odpowiednią siłą w odpowiednią stronę. Z tego powodu wydaje mi się, że nie ma sensu porównywać tak różnych aparatów.
"Zaproponowałeś system w ogólnym zarysie jest TEORETYCZNIE wykonywalny, jednak KAŻDY jego element po dokładnym przyjrzeniu się nie korzysta bezpośrednio lecz znacznie wykracza poza efekty z doświadczeń nawet najbardziej ambitnych grup amatorskich."


Naprawdę będę wdzięczny, jeśli podasz mi trochę więcej szczegółów, tzn. na jakich polach te problemy występują. Napisałeś o aparaturze, która nie wyrabia w niskich temperaturach, a ja proponuję izolację i dogrzewanie, które mają wystarczyć na czas operacji. Czy da się to wykonać z pomocą dostępnych materiałów?


***
EDIT
***

Właśnie do mnie doszło, że kiedy balon będzie znajdował się na granicy mezosfery, temperatura przecież nie będzie tam taka niska. Można założyć, że platforma będzie znajdować się w temperaturze kilku stopni poniżej zera, a to nie tragedia. Wychodziłoby na to, że konieczność izolacji od niskich temperatur lub dogrzewania elektroniki platformy oraz rakiety PRZED startem istnieje tylko w trakcie wspinania się do szczytu stratosfery.

Czy w tym rozumowaniu popełniam gdzieś błąd?

Awatar użytkownika
kbosak
***
Posty: 71
Rejestracja: czwartek, 29 wrz 2011, 13:59
Kontakt:

Re: Platforma stratosferyczna.

Post autor: kbosak » poniedziałek, 30 wrz 2013, 02:41

"Naprawdę będę wdzięczny, jeśli podasz mi trochę więcej szczegółów, tzn. na jakich polach te problemy występują. Napisałeś o aparaturze, która nie wyrabia w niskich temperaturach, a ja proponuję izolację i dogrzewanie, które mają wystarczyć na czas operacji. Czy da się to wykonać z pomocą dostępnych materiałów?"
Wszystkie starty amatorskie odbywają się w temperaturze powyżej tak na oko -10C. Nie mamy możliwości generowania takich temperatur w braku komory w której mieści się kompletna rakieta. A nawet mniejszych, tak po prawdzie.
W/g mojej wiedzy na terenie Polski a nawet za granicą wśród amatorów nie ma żadnych informacji n/t niezawodności i sprawności elektronicznych systemów kontroli, możliwości ich dogrzewania lub izolowania termicznego, odpalania i telemetrii dla systemów rakiet startujących po przebywaniu przez ok. godzinę w temperaturze -55C stąd też przy obecnym stanie wiedzy nie jest możliwe wykonanie tego zadania z użyciem dostępnych materiałów, nie ma też możliwości p[rowadzenia amatorskich badań w tym kierunku.

Jako ćwiczenie przed wznowieniem dalszej dyskusji proponuję wykorzystując wiedzę w podstawówki:
-wyliczyć objętość balonu wodorowego zdolnego do uniesienia przedmiotu o masie typowej dla rakiety: 10kg do dolnej warstwy stratosfery
-obliczyć energię cieplną w J wydzielaną podczas spalania wodoru z tlenem o wyliczonej objętości
-porównać to z 40l benzyny wysokooktanowej
Energie właściwe spalania mola/litra danej substancji poda wujek google.

Zadanie bonusowe:
-obliczyć objętość i masę dodatkowych, stalowych butli ze skroplonym gazem do napełnienia balonu po dodaniu 1kg izolacji termicznej wokół rakiety. :twisted:

P.S. Nie znam na tę chwilę odpowiedzi ale intuicja mi podpowiada że wspomniane objętości będą na poziomie sumy wszystkich lotów amatorskich balonowych w tym roku na terenie Polski, Czech i Słowacji.

Awatar użytkownika
Velocity
Nowy
Posty: 9
Rejestracja: środa, 25 wrz 2013, 15:50

Re: Platforma stratosferyczna.

Post autor: Velocity » poniedziałek, 30 wrz 2013, 15:34

"Wszystkie starty amatorskie odbywają się w temperaturze powyżej tak na oko -10C. Nie mamy możliwości generowania takich temperatur w braku komory w której mieści się kompletna rakieta. A nawet mniejszych, tak po prawdzie."

A nie da rady zaizolować komory i dogrzać jej jeszcze na ziemi, na czas potrzebny do wspięcia się na wysokość, gdzie temperatura wróci do ok. zera?

"W/g mojej wiedzy na terenie Polski a nawet za granicą wśród amatorów nie ma żadnych informacji n/t niezawodności i sprawności elektronicznych systemów kontroli, możliwości ich dogrzewania lub izolowania termicznego, odpalania i telemetrii dla systemów rakiet startujących po przebywaniu przez ok. godzinę w temperaturze -55C (...)"

Może dlatego, że... nikt się tego jeszcze nie podejmował?

"stąd też przy obecnym stanie wiedzy nie jest możliwe wykonanie tego zadania z użyciem dostępnych materiałów, nie ma też możliwości prowadzenia amatorskich badań w tym kierunku."


1. Ktoś musi pierwszy ten stan wiedzy poszerzyć. Może nie warto czekać, aż zrobi to ktoś inny?
2. Chodzi o kasę czy biurokrację? Jeśli o biurokrację, można próbować dogadywać się z urzędami i co bardziej możnymi organizacjami aeronautycznymi, kosmicznymi, rakietowymi itd. Jeśli o kasę, to na odjechane i widowiskowe akcje zawsze są sponsorzy, vide RB Stratos (nawiasem mówiąc, bardzo w temacie).


"Jako ćwiczenie przed wznowieniem dalszej dyskusji proponuję wykorzystując wiedzę w podstawówki:

-wyliczyć objętość balonu wodorowego zdolnego do uniesienia przedmiotu o masie typowej dla rakiety: 10kg do dolnej warstwy stratosfery"

Nie znam masy powłoki, a ta będzie bardzo ważna, więc na wszelki wypadek nie będę liczył czysto teoretycznie, tylko odnosząc się do wspomnianego RB Stratos: 5000 m3 helu wyniosło na 40 km 3 tony plastiku i człowieka. My do wyniesienia będziemy mieć prawdopodobnie znacznie mniej, w dodatku z użyciem wydajniejszego gazu.



"-obliczyć energię cieplną w J wydzielaną podczas spalania wodoru z tlenem o wyliczonej objętości
-porównać to z 40l benzyny wysokooktanowej

Energie właściwe spalania mola/litra danej substancji poda wujek google."

1kg H2 = 121 MJ

1 kg benzyny = 45 MJ

Czyli 1 kg H2 jest odpowiednikiem ok. 2,7 kg benzyny.

"Zadanie bonusowe:

-obliczyć objętość i masę dodatkowych, stalowych butli ze skroplonym gazem do napełnienia balonu po dodaniu 1kg izolacji termicznej wokół rakiety. "

Nie mam pojęcia, jaka musi być butla, żeby wytrzymała wymagane naprężenia. Nie wiem też, ile musi tego być. Jeśli wiesz, możesz mi oszczędzić poszukiwań i po prostu napisać.


"P.S. Nie znam na tę chwilę odpowiedzi ale intuicja mi podpowiada że wspomniane objętości będą na poziomie sumy wszystkich lotów amatorskich balonowych w tym roku na terenie Polski, Czech i Słowacji."

Tak, to wysoce prawdopodobne.

Awatar użytkownika
Velocity
Nowy
Posty: 9
Rejestracja: środa, 25 wrz 2013, 15:50

Re: Platforma stratosferyczna.

Post autor: Velocity » wtorek, 1 paź 2013, 19:05

Naprawdę bardzo proszę o odpowiedź na dręczące mnie pytania.

Do diabła z wodorem. Niech to będzie trwalszy balon helowy, choć jego napełnienie będzie kilkakrotnie droższe. Przynajmniej hel jest niereaktywny, nie stanowi zagrożenia i dzięki temu można próbować wykonać trwałą podniebną instalację, która co prawda pochłonie olbrzymie ilości kosztownego gazu, ale też może mieć inne zastosowania- nie tylko jako platforma startowa, lecz na przykład zawieszona wpół do kosmosu stacja meteorologiczna. A gdyby jeszcze zamieścić jakiś nadajnik albo dwa? Sądzę, że można to dobrze wykorzystać komercyjnie, jeśli tylko urzędasy nie będą robiły problemów z zezwoleniami. Taką zabawkę da się wykorzystać naprawdę na bardzo wiele sposobów. Wielgachny balon można wykonać segmentowo- będzie ważyć więcej, ale i też będzie bezpieczniejszy w przypadku punktowego uszkodzenia. Instalacja ogniw fotowoltaicznych pobierających światło nieprzepuszczone przez gęstą atmosferę powinna zapewnić wystarczające zasilanie całości oprzyrządowania.

Sądzę, że sum, o jakich mowa, nie będzie się liczyć w setkach milionów złotych, choć oczywiście wszystko zależy od treści, jakie chcemy zamieścić nad chmurami. Dla porównania można zobaczyć sobie poczynania Virgin Galaxies, która bawi się w rzeczy po stokroć bardziej skomplikowane, gdyż związane z lotami załogowymi, na ciężkich (w porównaniu z omawianą rakietą) samolotach startujących z "marnych" 20 km, w dodatku wynoszonych przez większe samoloty, co zapewne jest bardziej kosztowne niż wywindowanie niewielkiej rakiety balonem na ponad 2x większą wysokość, a potem jej wystrzelenie w pożądanym kierunku.

Załóżmy więc nawet przez chwilę, że mamy do dyspozycji- szaleć to szaleć- sto milionów złociszy. Najpierw chciałbym wiedzieć, co w ogóle można zrobić, potem zaś zacznie się myśleć o takich cięciach, żeby zrobiło się realnie. Kbosak, jeśli chcesz odpowiedzieć, to błagam, nie na zasadzie "sprawdź se to, policz se tamto"; nie chcę teraz studiować fizyki, tylko poznać szacunki osób, które znają się na rzeczy. Jeśli dowiem się, że koszt wykonania i wypuszczenia platformy z rakietą nie przekroczy kilku, może dziesięciu baniek (tak, wiem, że występują tu jeszcze trudności innej natury), wtedy chętnie dowiem się czegoś więcej. Jeżeli jednak ma się okazać, że mowa o kwotach, na których widok Bill Gates przeżegna się stopą, nawet nie chcę dalej się w temat zagłębiać, bo zwyczajnie szkoda mi czasu na edukowanie się w kierunku, w którym i tak przez najbliższe sto lat pozostanę niespełniony.

Pozdrawiam i jeszcze raz proszę o odpowiedź.

Awatar użytkownika
antyvlad
Podniebny Filmowiec
Podniebny Filmowiec
Posty: 82
Rejestracja: niedziela, 5 cze 2011, 23:37

Re: Platforma stratosferyczna.

Post autor: antyvlad » wtorek, 1 paź 2013, 21:42

Witam :grin:
Balon będzie poruszał się z wiatrem, więc czas misji jest ograniczony.
Balon na uwięzi stwarza zagrożenie dla ruchu powietrznego - nikt na to nie zezwoli.
"Mając setki milionów złociszy" prościej, taniej i wyżej da się to zrobić rakietą.
Po co tak właściwie upierasz się przy balonie?

Pozdro :wink:

Awatar użytkownika
Velocity
Nowy
Posty: 9
Rejestracja: środa, 25 wrz 2013, 15:50

Re: Platforma stratosferyczna.

Post autor: Velocity » wtorek, 1 paź 2013, 22:46

"Balon będzie poruszał się z wiatrem, więc czas misji jest ograniczony."


Zauważ, że odpadają problemy w rodzaju niekorzystnych warunków atmosferycznych. Cała trudność sprowadzać będzie się do wysterowania balonu, by tuż przed startem zajął odpowiednią wysokość w zakresie wyznaczonych współrzędnych.

"Balon na uwięzi stwarza zagrożenie dla ruchu powietrznego - nikt na to nie zezwoli."


Na uwięzi? Przecież ja to chcę praktycznie do mezosfery wysłać. Cywilny ruch powietrzny to chyba do 20 km, a powyżej obowiązują inne prawa. Nawet lotnictwo wojskowe nie ma czego szukać na takich wysokościach; sprawny balon stanowi zagrożenie tylko w przypadku wznoszenia się i opadania przez strefę ruchu lotniczego, ale takie rzeczy pewnie i tak wcześniej trzeba będzie pozałatwiać z urzędasami, zanim do lotu dopuszczą.


"Mając setki milionów złociszy" prościej, taniej i wyżej da się to zrobić rakietą.

Ale... co? Prościej, taniej i wyżej wyśle się rakietę rakietą?



"Po co tak właściwie upierasz się przy balonie?"

Żeby wystartować rakietę z większej wysokości (wyżej poleci), gdzie praktycznie nie ma oporów powietrza (wyżej poleci) i grawitacja jest o jakiś procent-dwa niższa niż na dole (wyżej poleci). W dodatku bezzałogowa rakieta kosmiczna jest mniej wymagająca technicznie i lżejsza niż załogowa. No i bardzo chciałbym, by ktoś znający się wyliczył, ile mogłaby ważyć taka najlżejsza rakieta (oczywiście startująca w omawianych warunkach), napędzana LH2/LO2 (choć niekoniecznie, jeśli macie lepszy pomysł), która: a) przekroczy linię Karmana, b) wykona lot orbitalny.

Pozdrawiam.

Awatar użytkownika
placydo
PROFI
Posty: 597
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Kielce

Re: Platforma stratosferyczna.

Post autor: placydo » wtorek, 1 paź 2013, 23:16

colbert-popcorn.gif
colbert-popcorn.gif (1.12 MiB) Przejrzano 2242 razy

ODPOWIEDZ

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 3 gości