Otázka:
Jak jsou SpaceShipTwo společnosti Virgin Galactic tak velká?
shortstheory
2014-02-28 15:11:36 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Od Virgin Galactic na SpaceShipTwo:

Okna v prostoru pro cestující budou 13 palců (33 centimetrů) široká a 17 palců (43 centimetrů) vysoká.

IMO, které je obrovské pro letadlo, zejména pro kosmické letadlo! Ale nezpůsobí tak velká okna problémy? Concorde měl obzvláště malá okna (cestující říkají, že je to téměř pasová kniha), aby udržel integritu draku a tlak v kabině, pokud by okno prasklo na 60 000 stop AMSL.

Ale nemělo by takové velké okno praskající na 110 km AMSL na SpaceShipTwo rozhodně za to, že se tlak v kabině během několika sekund vyrovná s atmosférickým? Jakou redundanci musí SS2 zabránit katastrofě v takové události?

čelní sklo raketoplánu je také docela velké
Ale astronauti mají možnost nosit skafandry! (ale skafandry jsou k ničemu, pokud nejsou použity při náhlé dekompresi). Virgin Galactic SS2 bude vyžadovat pouze trička s rukávy.
Concorde není opravdu dobrým příkladem - tato technologie byla dávno, dávno.
Nápad IMO Concorde byl velmi jednoduchý a bezpečný proti selhání. Plocha odtokových ventilů odpovídá ploše dvou oken, takže pokud dvě okna odfoukla, můžete jednoduše zavřít odtokové ventily a udržet (většinu) tlaku v kabině ve výšce.
Můj odhad? Jsou opravdu, ** opravdu ** silné (a velmi pravděpodobně mají dvě okna pro případ, že by prasklo jedno). A chtějí je velké, protože se jedná o vyhlídkový let!
Tři odpovědi:
Thunderstrike
2014-03-01 03:14:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Zde je několik nápadů:

  • Nejdůležitější je, že zde s kovy nepracujeme. Výhodou kompozitů je možnost zesílení přidáním několika vrstev kolem oblasti s vysokou zátěží , jako jsou okna. S kovy to bylo obtížné, protože to vyžadovalo nějaký druh spojovacích prostředků nebo lepidel. Tato výztuž je vidět na fotografii níže.

  • Okna jsou navržena tak, aby udržovala rovnoměrný tlak všude kolem v kontextu tvaru trupu v tomto bodě. Všimnete si konstrukce příruby, která udržuje tvar trupu a zabraňuje jeho otevření. Je to něco jako silnější část hrdla láhve. V tomto rozsahu je velmi obtížné (pokud je to možné) dosáhnout v kovovém trupu.

SpaceShipTwo
(zdroj: msn.com)

  • Využití je úplně jiné. Concorde bylo komerční letadlo určené pro mnoho let provozu. Jedná se o letadlo s velmi nízkým cyklem, které uvidí zlomek tohoto létání. Počet cyklů natlakování je mnohem nižší , což na okna vyvíjí mnohem menší sílu.

  • Pokud jde o bezpečnost, styl létání je úplně jiný. Pravděpodobně pilotovaný testovacími piloty letadlo nikdy nemusí zažít déšť a bude létat za velmi předvídatelných podmínek s velmi malým počtem letových cyklů .

  • Období zvýšené teploty postupně degradují mnoho materiálů, u krátkých letů je to mnohem menší problém . Pokud se shromáždím správně, je to hlavní problém trvalého vysokorychlostního letu, jak je vidět na Concorde a SR-71 a dalších letadlech.

profile
(zdroj: guardian.co.uk)

  • Kompozity mají mnohem nižší tepelná roztažnost (CFRP vs. hliník je o řádově nižší), což snižuje problémy s expanzí v trupu.

  • Concorde bylo komerční letadlo s ohledem na hmotnost a provozní cenu. Toto letadlo je postaveno pro tento účel, přičemž okna jsou od začátku považována za hlavní rys . Pravděpodobně by se vám na Concorde mohlo podařit zvětšit okna za nepřijatelnou cenu hmotnosti, výroby a provozních nákladů.

  • Není třeba říkat, že znalost materiálů a struktury podstatně pokročily, všechny naše funkce lze podrobně modelovat na počítačích, což nevyžaduje tradiční konzervativní přístup.

  • Pokud jde o redundanci, předchůdce SpaceShipOne měl dvojitá okna a dvojité těsnění všude. U pasažérů bez obleků, pokud by úplně vyfouklo okno, máte pravděpodobně smůlu.

@JanHudec může dojít k selhání těsnění nebo podobně. Není to katastrofické. Nechápu, proč by využili příležitosti jít bez jednoho. Souhlasím, že je to docela nebezpečné pro segmenty vysoké nadmořské výšky. Cestující však nebudou nosit obleky.
„Odhadoval bych, že pilot má svoji masku po celý let.“: Tlakové masky nestačí nad 14 km / 46 000 stop (a to je většina letu). Nad touto nadmořskou výškou je celkový tlak nižší než normální parciální tlak kyslíku v lidské krvi (14 kPa), takže dýchání čistého kyslíku nad 14 km nestačí k udržení krve nasycené kyslíkem. Nad asi 19 km klesne bod varu vody pod 37 ° C, což způsobí další vážné problémy s varem různých tělních tekutin (krev se nebude vařit, protože má o 8–10 kPa vyšší tlak).
Masky @JanHudec: * mohou * pracovat nad 46 000 stop AMSL. Concorde opět měl masky CPAP, které dodávaly vzduch pilotům. Muselo to být nepříjemné používat!
@Manfred: to je dobrá odpověď a +1. Zajímalo by mě, proč jste řekl * „letadlo nikdy nemusí zažít déšť a bude létat za velmi předvídatelných podmínek s velmi malým počtem letových cyklů.“ * Je déšť velmi škodlivý pro výkon a strukturální integritu nadzvukového letadla? Fungoval by Concorde stejně dobře, jako kdyby byl vyroben z CFRP (tj. Pokud jde o spotřebu paliva, počet cyklů přetlakování po celou dobu životnosti a trvalý výkon Mach 2)?
@shortstheory, co určuje bezpečnostní rezervy, je, jak dobrou kontrolu nad použitím můžete mít. Concorde musel zahrnout bezpečnostní rezervy pro déšť, led atd., Které se jistě daly očekávat. Pokud se používá normálně, je otázkou času, než se velká okna poškrábají nebo poškodí a budou muset být změněna.
@shortstheory Water je samozřejmě v CFRP letadlech v pořádku, pokud nevstoupí do kompozitu, kde by se mohl degradovat dolů na pryskyřici, ale to není větší problém než kovová koroze. Vyrábí se dnes, hlavně lepší motory by ušetřily hodně paliva. Concorde bylo v důchodu 27 let. Nadzvukové kompozity se používají například na F35, takže nechápu, proč by nový Concorde měl problémy. Kovy byly také bolestí kvůli tepelné roztažnosti. Celoživotní Myslím, že by to také nemělo být problém. Určitě nejsem žádný odborník na kompozity, ale nevidím důvod, proč by to nefungovalo.
Jsem rád, že to slyším! Doufám, že se nám podaří získat další Concorde během našich životů! Ještě jednou děkuji za odpověď!
@JanHudec: Parciální tlak kyslíku může bezpečně klesnout alespoň o _bit_ nižší než 14 kPA, protože i neaklimatizovaní lidé mohou bez problémů dosáhnout až 8 kft (kde je parciální tlak kyslíku podstatně nižší než na hladině moře) ( což je důvod, proč jsou kovová letadla natlakována na nadmořskou výšku kabiny 8 kft, spíše než MSL).
Jay Carr
2014-03-01 00:50:00 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Myslím si, že je to nakonec obchodní otázka. Virgin Galactic prodává zájezdy za prémiovou cenu, kdy se Concorde prodával za účelem přesunu lidí z bodu a do bodu b.

Protože u společnosti Concorde šlo o to, aby se lidé velmi rychle dostali z bodu A do bodu B, vložili peníze do velkých motorů a efektivní aerodynamiky. Na pohledu v této rovnici opravdu nezáleží, ale potřebujete strukturální integritu. Šli tedy nejlevnějším způsobem, jak získat tu strukturální integritu, malými okny.

Virgin Galactic naproti tomu prodává zážitek. Upřímně řečeno, pokud se chystáte do vesmíru, dvěma největšími prodejními místy budou nulová gravitace a upřímně řečeno pohled. Proto, i když bude plavidlo dražší, aby správně zesílilo, instalují velmi velká okna.

Výrobci dopravních letadel mohou také instalovat velká stará velká okna, pokud by chtěli také, ale chcete zaplatit dalších 50 $ za let, jen abyste měli větší okno? Pro většinu lidí je odpověď ne ... proto malá okna.

V zásadě jde jen o to, zjistit, co se snažíte prodat, a poté do tohoto prodejního místa vložit peníze. To je to, co vám zajistí dobrou návratnost vaší investice :).

PS-lol a po tom všem psaní se zdá, že jsem odpověděl na „proč“ a ne na „jak“. Nech mě internet posoudit, jak bude, tuto odpověď zatím nechám :).

Za to stojí okna na Boeingu 787 ještě větší než okna zde uvedená (19 "vysoká): http://gizmodo.com/5829395/how-boeings-magical-787-dreamliner-windows-work
Jo, technologické změny nejsou to, o co jsem se také snažil mluvit, a proto je tam moje poslední poznámka ... Ale jo, jak se tato technologie zlepšila, můžete si vyrobit větší okna za stejnou cenu jako ta menší z minulých let.
Jay
2014-03-01 02:15:40 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Concorde měl velkou tepelnou roztažnost kvůli tření vzduch / kůže, což mohlo mít vliv na velikost okna. SpaceShipTwo cestuje mnohem nižší rychlostí a tento problém nemá.

Problém nakonec spočívá v tom, zda je okno navrženo tak, aby odolalo tlakovému rozdílu kabiny a prostoru. Pokud je dostatečně silná a je vyrobena z dostatečně pevných materiálů, měla by fungovat bezpečně.

Dobrá poznámka, kosmická loď 2 je kompozitní letadlo, takže nebude mít problémy s tepelnou roztažností jako kovové letadlo.
Podle [tohoto diagramu] (http://image.guardian.co.uk/sys-images/Guardian/Pix/maps_and_graphs/2008/07/28/virgin.galactic.gif) to vypadá, že Concorde ve skutečnosti cestoval pomaleji než SpaceShipTwo.
Co!? SS2 cestuje atmosférou na Mach 4 a Concorde * pouze * dosahuje Mach 2,04. SS2 je mnohem rychlejší než Concorde.


Tyto otázky a odpovědi byly automaticky přeloženy z anglického jazyka.Původní obsah je k dispozici na webu stackexchange, za který děkujeme za licenci cc by-sa 3.0, pod kterou je distribuován.
Loading...