dirigibili sotto vuoto?
Sirius Black
una domanda forse banale
i dirigibili sono sempre stati fatti riempiendoli con Elio o Idrogeno
che sono più leggeri della composizione media dell'aria a temperature
medie...
la mia domanda è, adesso con le tecnologie attuali e i materiali
resistenti con pesi molto contenuti, non sarebbe possibile realizzare un
"salcicciotto volante" completamente vuoto?
non parlo certo di fattibilità economica (probabilmente l'Elio costa
meno di una struttura autoportante sotto vuoto) volevo solo sapere se è
concettualmente possibile.
grazie
Stefano Gemma
news:eejdpl$6kd$1...@nnrp-beta.newsland.it...
...
> "salcicciotto volante" completamente vuoto?
...
Una struttura per sostenere l'enorme pressione esercitata dall'aria sarebbe
molto più pesante dell'elio. Non solo la struttura, ma anche il rivestimento
esterno. Devi tenere presente che questa ipotetica struttura dovrebbe
sostenere anche il proprio peso (in realtà, questo dipende molto da come è
realizzata). I materiali più resistenti che io conosco non sarebbero in
grado di competere con un "salsicciotto all'elio" ;)
Stefano
Blade
> salve a tutti,
>
> una domanda forse banale
>
> i dirigibili sono sempre stati fatti riempiendoli con Elio o Idrogeno
> che sono più leggeri della composizione media dell'aria a temperature
> medie...
>
> la mia domanda è, adesso con le tecnologie attuali e i materiali
> resistenti con pesi molto contenuti, non sarebbe possibile realizzare un
> "salcicciotto volante" completamente vuoto?
Per la cronaca, i grandi dirigibili degli anni 30 erano "gonfiati" a
pressioni inferiori a quella atmosferica (non chiedermi di quanto, pero':) )
Soviet_Mario
> salve a tutti,
>
> una domanda forse banale
>
> i dirigibili sono sempre stati fatti riempiendoli con Elio o Idrogeno
> che sono più leggeri della composizione media dell'aria a temperature
> medie...
>
> la mia domanda è, adesso con le tecnologie attuali e i materiali
> resistenti con pesi molto contenuti, non sarebbe possibile realizzare un
> "salcicciotto volante" completamente vuoto?
la penso anche io come Stefano Gemma, che nessun materiale noto
ha un rapporto tra peso proprio e resistenza sufficiente da
creare uno scheletro in grado di resistere alla implosione di un
volume così grande.
Tuttavia mi ha intrigato il discorso e ho pensato a come
realizzerei un simile tentativo.
Ebbene, imho il segreto non è tanto nella struttura metallica,
ma sarebbe quello di trovare un polimero per il film di adeguata
resistenza e leggerezza e, avendolo, secondo me si dovrebbe
optare non per uno scheletro a gabbia, ma un endoscheletro
essenzialmente distaccato e interno, laddove i tubi metallici
lavorano essenzialmente soltanto in compressione (alla quale
oppongono migliore resistenza).
Quello che matematicamente si potrebbe fare, per avere la
migliore leggerezza, e ottimizzare l'endoscheletro, ossia
trovare il solido (regolare ? mi sa di si) per il quale sia
massimo il volume in rapporto alla somma delle diagonali.
Come semplicità, essendo fatti di pali rettilinei, penserei al
cubo o all'ottaedro, ma forse anche il tetraedro non è male.
Claro che la pellicola deve essere resistentissima, perché nei
soli punti di appoggio è sottoposta a trazioni enormi. In
pratica lo scheletro è fattibile, ma una pellicola adatta forse
non esiste ancora
Un'altra idea potrebbe essere di creare un pallone "pieno" fatto
di schiuma piuttosto rigida, come il poliuretano, a notevole
grado di espansione, e inizialmente piena di un gas suff.
diffusivo, tipo l'idrogeno o l'elio, quindi esporre al vuoto
questa schiuma sino a che rimanga solo lo scheletro "non cavo"
fatto di bolle, vuote. Si potrebbe rivestire la palla spugnosa
con una pellicola impermeabile fuori atmosfera, prima di
riportarla giù.
Beh, sono idee buttate un po' lì, non ho idea del reale rapporto
volumetrico pieni/vuoti in un poliuretano realmente fattibile.
Bisognerebbe vedere a che densità si può spingere il processo di
lievitazione. In realtà non penso che si possa scendere sotto la
densità dell'aria, però è un'idea buffa.
vabbè .... si è scherzato, diciamo, sono spunti fantascientifici
ciao
Soviet_Mario
Giovanni Rocco
"Soviet_Mario" <Sov...@MIR.CCCP> ha scritto nel messaggio
news:hq_Pg.115449$zy5.1...@twister1.libero.it...
[cut]
> Tuttavia mi ha intrigato il discorso e ho pensato a come realizzerei un
> simile tentativo.
> Ebbene, imho il segreto non è tanto nella struttura metallica, ma sarebbe
> quello di trovare un polimero per il film di adeguata resistenza e
> leggerezza e, avendolo, secondo me si dovrebbe optare non per uno
> scheletro a gabbia, ma un endoscheletro essenzialmente distaccato e
> interno, laddove i tubi metallici lavorano essenzialmente soltanto in
> compressione (alla quale oppongono migliore resistenza).
>
Forse il diamante può garantire una buona resistenza a compressione ma
dovremo attendere ancora qualche giorno affinchè la tecnica della crescita
epitassiale sia perfezionata.
> Quello che matematicamente si potrebbe fare, per avere la migliore
> leggerezza, e ottimizzare l'endoscheletro, ossia trovare il solido
> (regolare ? mi sa di si) per il quale sia massimo il volume in rapporto
> alla somma delle diagonali.
> Come semplicità, essendo fatti di pali rettilinei, penserei al cubo o
> all'ottaedro, ma forse anche il tetraedro non è male.
>
Temo sia la sfera la figura geometrica che garantisce una distribuzione
uniforme delle forze.
> Claro che la pellicola deve essere resistentissima, perché nei soli punti
> di appoggio è sottoposta a trazioni enormi. In pratica lo scheletro è
> fattibile, ma una pellicola adatta forse non esiste ancora
>
>
>
> Un'altra idea potrebbe essere di creare un pallone "pieno" fatto di
> schiuma piuttosto rigida, come il poliuretano, a notevole grado di
> espansione, e inizialmente piena di un gas suff. diffusivo, tipo
> l'idrogeno o l'elio, quindi esporre al vuoto questa schiuma sino a che
> rimanga solo lo scheletro "non cavo" fatto di bolle, vuote. Si potrebbe
> rivestire la palla spugnosa con una pellicola impermeabile fuori
> atmosfera, prima di riportarla giù.
Potrebbe essere il materiale che la "NASA" ha messo a punto qualche anno fà,
si chiama "AEROGEL" ma non ho idea di come sia stato prodotto (forse con una
telefonata...)
> Beh, sono idee buttate un po' lì, non ho idea del reale rapporto
> volumetrico pieni/vuoti in un poliuretano realmente fattibile.
> Bisognerebbe vedere a che densità si può spingere il processo di
> lievitazione. In realtà non penso che si possa scendere sotto la densità
> dell'aria, però è un'idea buffa.
>
>
> vabbè .... si è scherzato, diciamo, sono spunti fantascientifici
Anche "JULES VERNE" pensava così, oggi nello spazio ci siamo!
Ciao a tutti.
Stefano Gemma
news:hq_Pg.115449$zy5.1...@twister1.libero.it...
> essenzialmente distaccato e interno, laddove i tubi metallici lavorano
> essenzialmente soltanto in compressione (alla quale oppongono migliore
> resistenza).
Se non ricordo male, il ferro (o l'acciaio) resiste meglio alla trazione,
che non alla compressione. Non necessariamente i tubi lavorerebbero
essenzialmente in compressione. In realtà, lavorerebbero sia in compressione
che in trazione... a seconda dle tipo di struttura. Se ci fossero dei
longheroni tra un'estremità e quella opposta, essi lavorerebbero in
compressione. Le aste parallele e a contatto col rivestimento lavorerebbero
in trazione, se vincolate in modo libero. Se rigidamente vincolate agli
estremi, funzionerebbero come travi.
Sarebbe interessante pensare ad un esoscheletro, come hai suggerito. In
questo caso, il collegamento al rivestimento potrebbe essere fatto con dei
"semplici" cavi. Resta il fatto che le forze in gioco resterebbero le
stesse, quindi l'esoscheletro dovrebbe avere un peso analogo all'eventuale
endoscheletro equivalente.
Io suggerirei una terza soluzione, simile all'idea della spugna: riempire la
mongolfiera di elio e palline cave. Le palline cave potrebbero essere
realizzate con un materiale sufficientemente resistente da poterle "riempire
col vuoto". Il vantaggio sarebbe di avere palline senza struttura interna.
Resta il problema di trovare un materiale che pesi quanto l'elio
risparmiato... ma sarebbe sufficiente che pesasse meno dell'equivalente
volume d'aria, anche se leggermente più dell'elio. Insomma, invece di avere
il rpoblema di costruire una grande struttura vuota, avremmo quello di
costruire tante piccole strutture vuote.
Stefano
Andrew Next
"Soviet_Mario" <Sov...@MIR.CCCP> ha scritto nel messaggio
news:hq_Pg.115449$zy5.1...@twister1.libero.it...
>> salve a tutti,
>>
>> una domanda forse banale
>>
>> i dirigibili sono sempre stati fatti riempiendoli con Elio o Idrogeno che
>> sono più leggeri della composizione media dell'aria a temperature
>> medie...
>>
>> la mia domanda è, adesso con le tecnologie attuali e i materiali
>> resistenti con pesi molto contenuti, non sarebbe possibile realizzare un
>> "salcicciotto volante" completamente vuoto?
>
>
> la penso anche io come Stefano Gemma, che nessun materiale noto
>> grazie
Vabbe', ma a prescindere dal materiale che potrebbe anche essere
semplicemente "ideale".
Immaginando un pallone "vuoto" di 1.000 dm3 di volume, per sollevarsi deve
pesare meno di 1,293 grammi (peso di 1m3 d'aria al livello del mare e a
0°c).
Ovvero la sua densita' deve essere inferiore a 1,29 (approssimazione) grammi
per metro cubo,a quel punto comincera' a salire finche' non incontra uno
strato d'aria con densita' uguale.
Poi potete usare quello che volete.
Il vuoto? Se si riesce ad ottenere un bulbo che "disloca" 1m3 d'aria e pesa
meno di 1,29 grammi questo... volera'.
>A<
Mino Saccone
Andrew Next ha scritto:
> Vabbe', ma a prescindere dal materiale che potrebbe anche essere
> semplicemente "ideale".
>
> Immaginando un pallone "vuoto" di 1.000 dm3 di volume, per sollevarsi deve
> pesare meno di 1,293 grammi (peso di 1m3 d'aria al livello del mare e a
> 0°c).
>
> Poi potete usare quello che volete.
> Il vuoto? Se si riesce ad ottenere un bulbo che "disloca" 1m3 d'aria e pesa
> meno di 1,29 grammi questo... volera'.
Vedi sopra
In ogni caso, cosi' a naso, credo che, qualunque struttura si possa
immaginare, difficilmente potra' battere l'elio in leggerezza.
Ultima considerazione: risparmiare il peso dell'elio: 4 g/mole,
confrontato con la spinta dell'aria 29 g/mole, non vale veramente la
pena. Tanto e' vero che si e' tranquillamente passati da idrogeno
(pericoloso, vedi incendio dell'Hindenburg) all'elio perdendo 2g/mole
di spinta.
Saluti
Mino Saccone
Soviet_Mario
> "Soviet_Mario" <Sov...@MIR.CCCP> ha scritto nel messaggio
> news:hq_Pg.115449$zy5.1...@twister1.libero.it...
> ...
>> essenzialmente distaccato e interno, laddove i tubi metallici lavorano
>> essenzialmente soltanto in compressione (alla quale oppongono migliore
>> resistenza).
> ...
>
> Se non ricordo male, il ferro (o l'acciaio) resiste meglio alla trazione,
> che non alla compressione.
in effetti l'ho letto spesso su libri di materiali, e forse ho
sempre equivocato il senso. PEnsavo infatti, probably a torto,
che si parlasse in senso relativo e in confronto con altri
materiali quali ad es. il calcestruzzo, che è spesso riportato
come lavorare meglio del ferro in compressione. Questo mi pare
quasi inevitabilmente un paragone relativo, in quanto in
assoluto non è vero (o almeno non lo è a pari sezione ... forse
a pari peso potrebbe anche essere .... dubito lo stesso)
> Non necessariamente i tubi lavorerebbero
> essenzialmente in compressione. In realtà, lavorerebbero sia in compressione
> che in trazione... a seconda dle tipo di struttura.
quella che avevo detto, dove i tubi sono diametri massimi o
diagonali, lavorano solo in compressione, se c'è simmetria
(viceversa potrebbero esserci coppie torcenti nel nodo centrale
da dove i tubi escono radialmente, ma è un caso illogico)
> Se ci fossero dei
> longheroni tra un'estremità e quella opposta, essi lavorerebbero in
> compressione. Le aste parallele e a contatto col rivestimento lavorerebbero
> in trazione, se vincolate in modo libero. Se rigidamente vincolate agli
> estremi, funzionerebbero come travi.
>
> Sarebbe interessante pensare ad un esoscheletro, come hai suggerito.
?? Volevo suggerire un endoscheletro, in realtà, perchè i
percorsi interni sono più corti che quelli perimetrali (anche se
pure il volume circoscritto alla struttura cala)
> In
> questo caso, il collegamento al rivestimento potrebbe essere fatto con dei
> "semplici" cavi. Resta il fatto che le forze in gioco resterebbero le
> stesse, quindi l'esoscheletro dovrebbe avere un peso analogo all'eventuale
> endoscheletro equivalente.
>
> Io suggerirei una terza soluzione, simile all'idea della spugna: riempire la
> mongolfiera di elio e palline cave. Le palline cave potrebbero essere
> realizzate con un materiale sufficientemente resistente da poterle "riempire
> col vuoto". Il vantaggio sarebbe di avere palline senza struttura interna.
eh ! Geniale, una specie di macroschiuma "sfusa" con alta
percentuale di vuoto.
> Resta il problema di trovare un materiale che pesi quanto l'elio
> risparmiato... ma sarebbe sufficiente che pesasse meno dell'equivalente
> volume d'aria, anche se leggermente più dell'elio. Insomma, invece di avere
> il rpoblema di costruire una grande struttura vuota, avremmo quello di
> costruire tante piccole strutture vuote.
già, in pratica i materiali mancano ...
ciao
Soviet
>
> Stefano
>
Stefano Gemma
<god_n...@togliquestoetraduciiningleseilresto.postacalda.com> ha scritto
nel messaggio news:0ktQg.2144$AK3...@tornado.fastwebnet.it...
...
> Il vuoto? Se si riesce ad ottenere un bulbo che "disloca" 1m3 d'aria e
> pesa meno di 1,29 grammi questo... volera'.
Non si potrebbe invece usare elio riscaldato, invece del vuoto? Si
risparmierebbe comunque sulla quantità di elio e potrebbe anche essere molto
rarefatto, se ad alta temperatura. Certo, ci sarebbe il problema dell'ampia
superficie disperdente....
Stefano
Sandro
> ...
> la penso anche io come Stefano Gemma, che nessun materiale noto
> ha un rapporto tra peso proprio e resistenza sufficiente da
> creare uno scheletro in grado di resistere alla implosione di un
> ...
non proprio una struttura solida che non implode (tanto meno
un dirigibile vuoto)... ma comunque interessante...
http://stardust.jpl.nasa.gov/photo/aerogel.html
Sandro
Franco
>> Se non ricordo male, il ferro (o l'acciaio) resiste meglio alla
>> trazione, che non alla compressione.
>
> in effetti l'ho letto spesso su libri di materiali, e forse ho sempre
> equivocato il senso.
Credo che si riferisca al fatto che una struttura snella di ferro fatta
lavorare a compressione ha una scarsa resistenza in quanto cede per
carico di punta (instabilita` laterale). Sali con cautela su una lattina
vuota, e ti tiene (non e` una struttura snella), poi dalle un colpetto
laterale e si affloscia per carico di punta.
--
Franco
Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)
distrutto...@gmail.com
> salve a tutti,
>
> una domanda forse banale
>
> i dirigibili sono sempre stati fatti riempiendoli con Elio o Idrogeno
> medie...
>
> la mia domanda è, adesso con le tecnologie attuali e i materiali
> "salcicciotto volante" completamente vuoto?
>
> meno di una struttura autoportante sotto vuoto) volevo solo sapere se è
> concettualmente possibile.
>
>
> grazie
Nuovi materiali, nuove tecnologie!
https://www.o-boot.com/origini/
https://www.o-boot.com/progetto/
[mod:
1) questo post e' in risposta ad un post del 2006: https://groups.google.com/d/msg/it.scienza.fisica/HDpF8U5Tdsc/Edt6Ep3idwAJ
2) nel sito linkato c'e' alcun dettaglio sulla tecnologia di costruzione proposta; c'e' solo scritto che assemblare una sfera usando il "principio dell'arco romano" la rende piu' resistente, con la sola giustificazione della verifica "con un programma di simulazione in 3D" (di nuovo senza alcun detatglio): invito eventuali altri postatori ad essere piu' dettagliati nelle loro argomentazioni]
Soviet_Mario
> Il giorno domenica 17 settembre 2006 14:07:17 UTC+2, Sirius Black ha scritto:
>> salve a tutti,
>>
>> una domanda forse banale
>>
>> i dirigibili sono sempre stati fatti riempiendoli con Elio o Idrogeno
>> che sono più leggeri della composizione media dell'aria a temperature
>> medie...
>>
>> la mia domanda è, adesso con le tecnologie attuali e i materiali
>> resistenti con pesi molto contenuti, non sarebbe possibile realizzare un
>> "salcicciotto volante" completamente vuoto?
>>
>> non parlo certo di fattibilità economica (probabilmente l'Elio costa
>> meno di una struttura autoportante sotto vuoto) volevo solo sapere se è
>> concettualmente possibile.
>>
10^5 % che una struttura autoportante di qualsiasi volume
che resista all'implosione di 1 Atm e con una simile
superficie esterna non peserebbe MAI abbastanza poco da
galleggiare.
Invece, assumendo di avere ad es. un pallone in grafene
pluristrato stratificato tipo cipolla, magari potrebbe
essere possibile con una sorgente energetica abbastanza
densa (qualche radioisotopo, antimateria...) creare dentro
il pallone una sorta di plasma di elio (non particolarmente
ionizzato, ma anche soltanto estremamente caldo).
Si potrebbe quindi equalizzare la pressione con molto meno
gas molto più caldo (sarebbe la reinvenzione "sealed" del
pallone aerostatico cmq, niente di innovativo, rivisitata
associando sia il principio del riscaldamento, MOLTO PIÙ
intenso, sia al gas intrinsecamente leggero).
passare da gas rarefatto e caldo all'ipotetico vuoto senza
pressione interna fa risparmiare poco in densità del volume
portante (per contro risparmi un'enormità di peso passando
da una struttura progettata per non implodere ad una tensile
pura).
Chiaramente non si farà MAI nemmeno quello. Coi motori
nucleari ci stanno giocando (ed esiti al momento incerti) di
nuovo, ma non li useranno per scaldare palloni, bensì a
reazione per fare aeromobili supersonici e ipersonici e con
range operativi praticamente illimitati.
L'incidente nella base russa subpolare dello scorso anno
probabilmente era un test del motore nucleare (anche se non
si è chiarito bene se si trattasse del missile burevestnik o
dei nuovi microreattori "elettrogeni" del losharik / poseidon).
>>
>> grazie
>
> Nuovi materiali, nuove tecnologie!
>
> https://www.o-boot.com/origini/
> https://www.o-boot.com/progetto/
>
> [mod:
> 1) questo post e' in risposta ad un post del 2006: https://groups.google.com/d/msg/it.scienza.fisica/HDpF8U5Tdsc/Edt6Ep3idwAJ
> 2) nel sito linkato c'e' alcun dettaglio sulla tecnologia di costruzione proposta; c'e' solo scritto che assemblare una sfera usando il "principio dell'arco romano" la rende piu' resistente, con la sola giustificazione della verifica "con un programma di simulazione in 3D" (di nuovo senza alcun detatglio): invito eventuali altri postatori ad essere piu' dettagliati nelle loro argomentazioni]
>
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
Soviet_Mario - (aka Gatto_Vizzato)