Проектування форми великого наукового аеростата - ScienceDirect
Додати до Менділі
Анотація
Великі наукові аеростати використовуються для проведення досліджень у верхніх шарах атмосфери. За принципом Архімеда, аеростат в рівновазі на фіксованій висоті повинен витіснити кількість повітря, рівне його вазі. Система, яку ми тут моделюємо, включає повітряну кулю, армуючі ковпачки, вантажні стрічки та корисне навантаження. Ми розглянемо дві математичні моделі для конструкції форми повітряної кулі. Одним з них є дизайн у формі еліпсоїда на конусі. Умова рівноваги породжує кубічне рівняння, рішення якого дає унікальну форму для заданого набору проектних параметрів. Друга модель - це конструкція природної форми, система нелінійних звичайних диференціальних рівнянь, яка зазвичай використовується для моделювання форми великих наукових аеростатів. В обох моделях ковпачки включені як додаткова товщина, таким чином отримана щільність ваги плівки неперервна. Розриви у моделі натуральної форми обробляються методом паралельної зйомки. Ми представляємо чисельні рішення для різних конструктивних параметрів та розглядаємо питання, що стосуються ефективної конструкції повітряної кулі.