References

donstu

Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)

2687-1653

Don State Technical University

10.12737/10392

donstu-235

Research Article

MACHINE BUILDING AND MACHINE SCIENCE

МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ

Methodological design support for new-generation airship gas-air system

Методическое обеспечение проектирования воздушно-газовой системы дирижаблей нового поколения

Кирилин

Александр Николаевич

Kirilin

Alexander Nikolayevich

kirilinalexander@mail.ru

Болдырева

Анна Александровна

Boldyreva

Anna Alexandrovna

lenivec88@mail.ru

Закрытое акционерное общество «Аэростатика», Москва, Российская ФедерацияРоссияZAO «Aerostatika», Moscow, Russian FederationRussian Federation

2015

30032015

15193102

2015

Кирилин А.Н., Болдырева А.А.

Kirilin A.N., Boldyreva A.A.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/235

The research subject is a design process of gas-air system (GAS) of multi-purpose, transport, and high-altitude (including stratospheric) airships. This research objectives are a methodological design support of the new-generation airship GAS; the development of practical recommendations for selecting geometrical and physical parameters of the basic GAS elements. The functionality of the new-type airship GAS is analyzed. The design technique of the multi-purpose, transport, and high-altitude (including stratospheric) airship basic GAS parameters as applied to the adiabatic process of heat exchange of the buoyant gas and air in the airframe with the environment is developed. The algorithm corresponding to the offered technique has been implemented and introduced in the «Aerostatics» block of the updated conceptual software for various types of airships. The algorithm is written in the object-oriented C++ programming. The basic airship GAS parameters depending on their volume, flight altitude, climbing rate, and gas type (air, helium, phlegmatized hydrogen) are studied. The presented table and graphic interpretations of the GAS calculated parameters of the airships of different purpose in a wide range of their dimensions allow develop some practical recommendations for selecting the geometrical and physical parameters of the basic GAS elements. These findings can be used by the aircraft community in developing advanced models of the aeronautic equipment.

Целями настоящей работы являются: методическое обеспечение проектирования ВГС дирижаблей нового поколения; разработка практических рекомендаций по выбору геометрических и физических параметров основных элементов ВГС. В работе проанализированы функциональные возможности воздушно - газовой системы дирижаблей нового поколения. Разработана методика проектирования основных параметров ВГС многоцелевых, транспортных и высотных (в том числе стратосферных) дирижаблей применительно к адиабатическому процессу теплообмена несущего газа и воздуха в корпусе летательного аппарата с окружающей средой. Алгоритм, соответствующий предлагаемой методике проектирования, реализован и внедрен в блок «Аэростатика» модернизированного программного комплекса формирования облика дирижаблей различных типов, написанном на языке объектно-ориентированного программирования С++. Проведено исследование основных параметров ВГС дирижаблей в зависимости от их объема, высоты полета, скороподъемности и типа газа (воздух, гелий, флегматизированный водород). Представленные табличные и графические интерпретации расчетных параметров ВГС дирижаблей различного назначения в широком диапазоне их размерностей позволили обозначить практические рекомендации по выбору геометрических и физических параметров основных элементов ВГС дирижаблей и могут быть использованы авиационными специалистами при разработке перспективных образцов воздухоплавательной техники.

воздухоплаваниедирижабльвоздушно - газовая системаметодика расчетаадиабатический процесспрограммное обеспечениеформирование облика дирижабляaerostaticsairshipgas - air systemcalculation methodadiabatic processsoftwareairship conceptual design

References1

Кирилин, А. Н. Дирижабли / А. Н. Кирилин. - Москва : Маи-Принт, 2013. - С.34-201.

Kirillin, А. N. Dirizhabli. [Airships.] Moscow: Mai-Print, 2013, pp. 34–201 (in Russian).

Multibody advanced airship for transport (MAAT). AIRSHIP, The Journal of the Airship Association, March 2012, pp. 11 - 13.

Multibody advanced airship for transport (MAAT). AIRSHIP, Airship Association Journal, March 2012, pp. 11 – 13.

Craig, J., et al. Aerostatics. [Airship Technology, 2nd ed.] Cambridge university press, 2012, pp.188-208.

Craig, J., et al. Aerostatics. [Airship Technology.] 2nd ed. Cambridge university press, 2012, pp.188–208.

Нейдорф, Р. А. Исследование зависимости силы всплывания специализированного аэростата от параметров его движения / Р. А. Нейдорф, Ю. Л. Сигида // Вестник Дон. гос. техн. ун-та, 2013. - Т. 2, № 3-4 (72-73). - С.96-103.

Neydorf, R. A., Sigida, Y. L. Issledovanie zavisimosti sily vsplyvaniya spetsializirovannogo aerostata ot parametrov ego dvizheniya. [Research on buoyant force dependence of specialized aerostat on its motion variables.] Vestnik of DSTU, 2013, vol. 2, no. 3–4 (72–73), pp. 96–103 (in Russian).

Adams, Paul A. Aeroscraft - An Industry Game Changer. AIRSHIP, The Journal of the Airship Association. 2012, no.178, pp. 20 - 25.

Adams, Paul A. Aeroscraft — An Industry Game Changer. AIRSHIP, Airship Association Journal, 2012, no.178, pp. 20 – 25.

Talesnikov, M. The latest development of Hybrid Airship Technology. [Proc. of the 9th International Airship Conf.] U.K.: published by the AIRSHIP ASSOCIATION, 2012, pp. 14 -25.

Лосик, С. А. Оборудование дирижаблей / С. А. Лосик, И. А. Козлов. - Москва : НКАП СССР, Государственное издательство оборонной промышленности, 1939. - С. 20-36.

Losik, S. А., Kozlov, I. A. Oborudovanie dirizhabley. [Airship equipment.] Moscow: NKAP SSSR, Gosudarstvennoe izdatel'stvo oboronnoy pro-myshlennosti, 1939, pp. 20–36 (in Russian).

Бойко, Ю. С. Инновации фирмы Цеппелин / Ю. С. Бойко, С. В. Федоров. - Феодосия : ООО «Экма+», 2008. - С. 74-88.

Boyko, Y. S., Fedorov, S. V. Innovatsii firmy Tseppelin. [Innovation of Zeppelin Company.] Feodosiya: OOO «Ekma+», 2008, pp. 74–88 (in Russian).

Smith, R. K. The airships Akron and Macon. Flying aircraft carriers of the United states Navy. USA, Maryland, Annapolis: United States Naval Institute, 1965, pp. 305-307.

Smith, R. K. The airships Akron and Macon. Flying aircraft carriers of the United states Navy. USA, Maryland, Annapolis: United States Naval Institute, 1965, pp. 305- 307.

Бойко, Ю. С. Воздухоплавание в изобретениях/ Ю. С. Бойко. - Москва : Транспорт, 1999. - С. 85-87.

Boyko, Y. S. Vozdukhoplavanie v izobreteniyakh. [Aeronautics in inventions.] Moscow: Transport, 1999, pp. 85–87 (in Russian).

Кудинов, Н. В. Модульный подход к компьютерному моделированию участка магистрального газопровода / Н. В. Кудинов, А. А. Болдырева // Вестник Дон. гос. техн. ун-та, 2010. - Т. 10, № 4 (47). - С.500-508.

Kudinov, N. V., Boldyreva, A. A. Modul'nyy podkhod k komp'yuternomu modelirovaniyu uchastka magistral'nogo gazoprovoda.[Computer modeling of the cross- country gas pipeline section.] Vestnik of DSTU, 2010, vol. 10, no. 4 (47), pp. 500–508 (in Russian).

Атмосфера стандартная. Параметры. ГОСТ 4401-81. - Москва : Издательство стандартов, 1981. - 179 с.

Atmosfera standartnaya. Parametry. GOST 4401–81. [GOST 4401–81: Standard atmosphere. Parameters.] Moscow: Izdatel'stvo standartov, 1981, 179 p. (in Russian).

Савельев, И. В. Курс общей физики, т. 1. Механика. Молекулярная физика: Учебное пособие / И. В. Савельев. - 2-е изд., перераб. - Москва : Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1982. - С.283-284.

Savelyev, I. V. Kurs obshchey fiziki, t. 1. Mekhanika. Molekulyarnaya fizika: Uchebnoe posobie. [Course of General Physics, vol. 1. Mechanics. Molecular Physics: Study Guide.] 2nd rev.ed. Moscow: Nauka. Glavnaya redaktsiya fizikomatematicheskoy literatury, 1982, pp. 283–284 (in Russian).

White, F. M. Fluid Mechanics, 4th ed. New York: McGraw Hill, 2003, 1023 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.