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viernes, 6 de abril de 2012

Crucero Aerostático Transcontinental "Jet-Stream".Cruise Transcontinental Air Balloon "Jet-Stream".







Esta Idea trata del diseño de un Gran Crucero Aerostático Transcontinental   que podría transportar pasajeros de un continente a otro, a unos costes realmente reducidos, pues la energía que utiliza es la eólica.


Primero, expliquemos (para él que no lo sepa), algunos conceptos básicos en relación a  la idea.


Para empezar, la definición de Aerostática es la siguiente: Parte de la mecánica que estudia el equilibrio de los gases y de los sólidos sumergidos en ellos. 
Cuando nos referimos a Crucero Aerostático, nos referimos al concepto que vulgarmente denominamos: Globo o Dirigible.


Por otra parte, tenemos que considerar la atmósfera y sus partes.....son la troposfera, la estratosfera, la mesosfera y la termosfera. Los límites entre ellas están determinados por cambios abruptos en la temperatura media. La capa de ozono, de tanta importancia, se encuentra localizada principalmente en la estratosfera.









Las variaciones de temperatura en la superficie terrestre y la rotación de la Tierra establecen los principales esquemas de circulación del aire y de las precipitaciones. Estos esquemas dependen, en gran medida, del hecho de que el aire frío es más denso que el aire caliente. En consecuencia, el aire caliente se eleva y el aire frío desciende. Cuando el aire asciende, se encuentra bajo menor presión y, en consecuencia, se expande; cuando un gas se expande, se enfría. El aire más frío retiene menos humedad, así que, al elevarse, su vapor tiende a condensarse y a caer en forma de lluvia o de nieve.
El aire es más cálido a lo largo del Ecuador, la región calentada más intensamente por el Sol. Este aire se eleva creando un área de baja presión (zona de calmas) que atrae aire desde el norte y desde el sur del Ecuador. A medida que el aire ecuatorial asciende, se enfría, pierde la mayor parte de su humedad, y luego cae a latitudes de aproximadamente 30° norte y sur; se trata de aire seco que condiciona la existencia de la mayoría de los grandes desiertos del mundo. Este aire se calienta, absorbe humedad, se eleva nuevamente y se desplaza hasta aproximadamente una latitud de 60° (norte y sur); este es el frente polar, otra área de baja presión.

Un tercer cinturón, más débil, que se eleva en el frente polar, desciende nuevamente en los polos, dando lugar a regiones en las cuales, al igual que en las otras zonas de aire descendente, virtualmente no hay precipitaciones. El movimiento de rotación de la Tierra desvía los vientos causados por estas transferencias de aire desde el Ecuador a los polos, creando los principales patrones de distribución de ecosistemas.






Los cinturones de corrientes de aire que recorren la superficie de la Tierra determinan los patrones principales de distribución de vientos y precipitaciones. En el esquema anterior, las flechas de color azul oscuro indican la dirección del movimiento del aire dentro de cada cinturón; las flechas verdes señalan regiones de aire ascendente que se caracterizan por precipitaciones elevadas; y las flechas marrones indican las regiones de aire descendente, caracterizadas también por escasas lluvias. 


El aire seco que desciende sobre las latitudes alrededor de 30º, tanto en el norte como en el sur, es el responsable de los grandes desiertos del planeta. Los vientos predominantes en la superficie de la Tierra, indicados por las flechas negras, muestran la desviación que la rotación de la Tierra introduce en las trayectorias de las corrientes de aire dentro de los cinturones individuales. 










El termino "Jet-Stream" se refiere a las corrientes en chorro que vienen desde el oeste hacia el este en la alta atmósfera; estas corrientes son flujos rápidos de aire relativamente angostos y que se encuentran a una altura de 11 kilómetros (variablemente según la latitud) sobre la superficie de la tierra -ver gráfico superior-. 




Durante la segunda guerra mundial, los japoneses aprovechando estas corrientes de aire, lanzaron un total de 10.000 globos de los 15.000 que fueron construidos por alumnas de escuelas e institutos de muchas ciudades siguiendo instrucciones recibidas en los centros educativos.
Los globos eran sencillos de fabricar: tenían un diámetro de 10 metros una vez llenos del hidrógeno y podían alcanzar la corriente del jet-stream, arrastrados por ella en una travesía de 2 a 3 días entre las costas japonesa y norteamericana distantes 8.000 kilómetros. Además llevaban un artefacto explosivo que se incendiaba al caer: el objetivo era atacar incendiando los bosques Americanos.

En aquel tiempo no se sabía mucho del jet-stream. Hoy día es utilizado por las aerolíneas aéreas: todo pasajero que regresa a Europa de un viaje en Nueva York puede comprobar que su retorno es mucho más corto que la ida en una hora aproximadamente.











Bien, este preliminar que he sacado de diversas páginas amigas de la Red, es para demostrar que existen corrientes atmosféricas (y su gran potencial desaprovechado por el hombre), las protagonistas de esta idea.


Apoyado en la bondad de nuestro planeta y en las corrientes de aire que nos proporciona, he ideado un artefacto para poder viajar de continente a continente, con índices de contaminación CERO y costes de energía muy bajos, con una velocidad relativamente rápida. En definitiva mas óptimos que los actuales.




El artefacto consta principalmente de:



1.                       Globo Aerostático en forma de neumático. Lo he diseñado así porque considero sería más estable que el ordinario, aparte, da mucho mas juego a los otros elementos que cuelgo en esta base aerostática. Está dotado de una corona corredera, por donde se desplaza el Pack que controla las velas de tracción eólica.

2.                       Velas que tiran del invento. Estas velas en principio están recogidas en el aparato, posteriormente, cuando se ha elevado a suficiente altura, procede al despliegue de éstas.  La corona corredera, deja que las velas tomen la  dirección mas optima, tal como si estuviéramos navegando en un barco por alta mar.

3.                       Recinto o habitáculo de personas o cosas. Como veréis en el dibujo, he colocado una plataforma ultra-moderna, considerando que esta nave surcaría grandes alturas, el oxigeno seria muy reducido así como la temperatura, hay que imaginar una aventura pseudo-espacial. Es como si fuera una pequeña estación espacial con protectores en 360ª de su volumen.

4.                       Motores. Equipado con dos motores centrales y eléctricos, uno más pequeño que otro, para poder diversificar la fuerza y la exactitud en bajadas y subidas, estos motores harían ascender o descender con mayor facilidad y exactitud que la propia inercia del aerostato.

5.                       Alimentadores eléctricos de los motores. A los lados, he colocado dos molinos eólicos (no son motores... sino molinos) que acumularían energía en el trayecto, aprovechando las copiosas e intensas corrientes atmosféricas.







Les paso diseños y bocetos para poder expresar de mejor manera la idea:


Detalle de vista de rotor central


Vista de Perfil


Pack que rota en la corona que circunda el globo


Sistema de señalización y telecomunicaciones


Rotor inferior del Globo


Sistema de protección de habitáculo humano 


Vista de frente con detalle de deposito de velas y poleas sujetadoras


Vista inferior de todos los sistemas del aparato


Pack rotador mas corona  circundante del Globo


Vista Superior del Aparato


Habitáculo humano


Sistema de Poleas de Velas


Alerones y estabilizadores laterales


Globo con velas desplegadas


Detalle de Molino Eólico acumulador de energía 


Detalle del aparato de frente







Ahora trasladare la acción....al despegue de la nave en un aeropuerto:
















Por último, os la dibujo a pleno gas, surcando la atmósfera terrestre sin contaminar y a toda marcha.... arrastrada por las poderosas corrientes aéreas atmosféricas...














Os dejo prototipos parecidos, que he encontrado después en la red:

















Bueno esto es todo amigos...hasta otra!!

4 comentarios:

  1. Soroman, alias Castigada


    (Córdoba, España) 7 Abril 2012
    desde: 28/10/2010


    con la venia, esto se puede mejorar, lo cuál es buena señal. Paso a indicar posibles mejoras:
    1- el toroide (flotador) no es más estable que la forma fusiforme. El aire es un fluido como el agua, pero más ligero. El dirigible se mueve dentro de este fluido (no flota sobre él)Los submarinos son fusiformes porque toda su superficie se opone uniformemente al fluido, sin embargo, un barco debe ser más plano porque no navega dentro del agua (es complicado de explicar pero es así). La sustentación aerostática te la da el gas, pero la sustentación aerodinámica requiere otros componentes (proporción 80%-20% aprox.): La forma de Huso (dirigible tradicional) es la más estable, económica y práctica.
    2- Las hélices de ascenso/descenso deben ser más pequeñas. La altura de vuelo se consigue introduciendo más o menos gas en el globo (por medio de un compresor) y solo necesita hélices pequeñas para maniobras de precisión y atraque.
    3-El tamaño de las velas las hace inmanejables: en un fluido real como el aire, nunca encuentras corrientes tan estables y paralelas como para que la vela se mantenga tensa todo el rato. Incluso en un barco de vela, esta debe estar sujeta a un mástil para que no se desmonte con las diferentes rachas. Tu aeronave requiere un mástil o cualquier sistema que mantenga la vela en su posición todo el tiempo (velas hinchables?), aunque mejor sin velas
    4- Un motor eléctrico a baterías o solar tiene muy poca potencia y/o autonomía. Si quieres velocidad, el viento a veces va en contra, por lo que necesitas potencia (gasolina). Sería ideal un motor híbrido, para cuando las baterías se agoten. Si no requieres velocidad, un motor solar sería suficiente
    5- La estructura que cuelga del globo, según el dibujo, y suponiendo que sea de metales ligeros o fibras sintéticas, es demasiado grande para ser sustentada por tan poca cantidad de gas. La proporción debe ser, +- de 1 metro cúbico de gas por cada kilo de peso a elevar: o sea, el globo debería ser muchísimo mayor.
    http://www.teleobjetivo.org/blog/el-dirigible-es- pia.html

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    1. Hola calva, gracias por opinar, siempre me encanta despotricar contigo e intercambiar impresiones.
      .
      Las ideas que subo son solo PROTOTIPOS, tú mismo me lo señalaste una vez, son bocetos de una idea, por lo tanto solo sueño y diseño, los cálculos y especificaciones se las dejo a los coquitos empollones que cuando chicos, solo pensaban en estudiar y se la tocaron por primera vez a los 25 años jjo jo jo.,
      .
      jajaja volviendo al tema, ahora sin cachondeito.
      .
      1. Esta idea tiene que ser entendida por el 99% de personal que no eres tú calva, por eso, lo tengo expresado en idioma básico, y no en vascuence. Admito que tienes toda la razón y que el ejemplo del barco es semivalido pues el aerostato circula dentro del aire y no sobre él.
      La forma de donuts la puse para poder integrar las hélices que hacen de catalizador en subidas y bajadas, si no le pongo el agujero ...donde cojones los pongo?? jajajajaj
      La proporción la desconozco, pero la intuición me decía que el donette era demasiado pequeño para tanto ensamblaje. Pasa, que el programa en 3D ya se me estaba atorando con tanto detalle, si lo pongo mayor no tengo recursos para desarrollarlos, joder!!!! haces que tenga que sacar todos los trapos sucios cabronazo.
      .
      Si pongo la forma de supositorio (que inconscientemente te agrada mucho) no podría desarrollar el sistema que he integrado, pero he explicado mal, por pereza, después en el otro apartado lo digo. uffff me gusta que me retes, pero con tanto detalle y el cuadrito para contestar de 4all es un coñazo....si lo llego a saber, primero lo escribo en Word!
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      2. Si, sabia que si inflas mas o menos consigues subir mas o menos, pero también sé por intuición, tú lo sabrás por formas pitagóricas o empleando el numero Pi, que cuando mas grandes sean las hélices, mayor tracción tendrán para arriba ó para abajo, de todas maneras, incorporo dos, una grande y otra pequeña, míralas en el dibujo, no se si te has fijado, una para maniobras y otra para grandes tirones....
      .
      3.Nunca he hablado de estabilidad, depender de corrientes trans-oceánicas/continentales en la mitad de la atmósfera, no tiene que ser precisamente estable, el titulo es CRUCERO, y me refiero a viajes semi-placenteroS, de todas maneras, si este engendro fuera útil a la sociedad algún dia, no se bien para qué, jajajaj pero se me ha ocurrido y lo expulso.
      Si te fijas, el donette lleva alrededor una corona y por ella circula y rueda un arco al que va anclado el sistemas de velas y los dos MOLINOS DE ENERGÍA EÓLICA, que no motores como has interpretado, ve al oculista jeje. Este artefacto no consume energía contaminante, es el viento o la fuerza del aire su único empuje. :-)). Ese arco corredizo forma un pack con las velas y los molinos de energía eólica.
      .
      4.No requiero velocidad, pero ya te conteste antes, está exento de motor por combustión o solar, los motores de acción vertical solo son alimentados por los molinos eólicos que alimentan baterías. aunque un motor auxiliar y solar, como bien sugieres, seria ideal para retomar rumbos inciertos, esto se puede solucionar subiendo y bajando, tomando corrientes alternativas.
      .
      De todas maneras, estas naves estarían sometidas a las corrientes ordinarias y prefijadas por el planeta. Creo que subiendo y bajando con los motores verticales, podrían retomar rumbos determinados, siempre y cuando se recojan las velas, claro está. Ufff que liada jajaj
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      5.A este punto ya te conteste antes, es cierto la desproporción pero le echo las culpas al programa 3D que no se quejará jamás jo jo jo
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      Calva, ya sabes que me encanta me fusiles la idea, merece la pena, si viene de un tío tan sabio como tú (este piro-pazo no es peloteo, y sabes que te lo digo de corazón, soy fans tuyo), así la puedo perfeccionar, joder me da complejo de piojo sacarte tanta sabiduría, pero lo gracioso es que no tengo recargo de conciencia jajajaja.
      .
      Saludos y gracias nuevamente por posarte en mi idea!!

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  2. Sin duda que esto no gustaría que se hiciera a tanta compañía que nos transporta a base de combustibles contaminantes.

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    1. Sin duda, arremete contra todos los intereses de multinacionales relacionadas con la energía, nada peor que utilizar algo sin pagar, el viento es gratis.....de momento jajaja

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