¿Qué tan grande debería ser una aeronave de una persona?

Answer 1

Contestaré con videos y fotos …

Enano blanco

ESPECIES ENANAS BLANCAS

Año de construcción: 1985
Diseñado y construido por: Bill Watson
Creado para: Gallagher, el comediante
Dimensiones

Longitud del sobre: ​​48 ‘
Diámetro máximo: 17 ‘
Volumen: 6200 pies cúbicos
Altura total: 27 ”

Pesas
Vacío: 140 lbs.
Rango de peso del piloto: 90-250 lbs.
Peso máximo de despegue: 390 lbs.

Actuación
Velocidad máxima de nivel: 12 mph
Velocidad de crucero promedio: 6-7 mph

Construcción
Sobre: ​​Relleno de helio, nylon recubierto de poliuretano no rígido.
El helio se mantuvo a una presión leve promedio de 0.02 lbs / sq. adentro. No ballonets.
Fuselaje: Estructura de estructura abierta de aluminio 2024 T3 y 7075 T6, estresado a 4+ G, unido al sobre por 24 líneas de Kevlar enfundadas por Dacron.
Lastre: dos tanques de lastre de agua con desagües controlados por piloto y hasta 60 lbs. de flotabilidad de control de lastre de plomo.
Ventilación: el piloto puede levantar un tapón de tres pulgadas de diámetro junto al asiento para ventilar el helio. Se abre automáticamente a una presión de 4 pulgadas de agua.
Controles aerodinámicos: gran espuma de poliestireno cubierta de Mylar y timón de abeto.
Pasajeros: solo piloto
Sistema de potencia: potencia del pedal, produciendo aprox. 10 libras de empuje de crucero a través de engranajes 4: 1 y cadena de plástico a una hélice de empuje de dos palas hecha de abeto y espuma de poliestireno.
La hélice se puede vectorizar hacia arriba y hacia abajo para un control vertical.

Answer 2

Tendría que ser muchísimo más grande que la persona que debería llevar. Tiene que llevar el peso de esa persona más el peso de lo que sea que esté destinado a transportar a la persona y contener el gas de elevación.

Digamos que decides construir algo poniendo tu propuesta en forma física. Usarías helio (ya que Hindenburg mostró que el hidrógeno es una mala idea). No es tan eficiente para proporcionar elevación como el hidrógeno, pero tiene muchas menos posibilidades de ser noticia por la noche. Tendría que construir algo lo suficientemente fuerte como para soportar el peso de una persona y mantener el sobre (que contiene el helio) unido al espacio ocupado.

Ahora, digamos que eres realmente bueno fabricando estructuras compuestas o conoces a alguien que lo es. Llame al peso combinado de ocupante, sobre y fuselaje 500 libras (aproximadamente 225 kg) para los propósitos de este experimento mental. (Eso puede no ser suficiente, ya que supone solo alrededor de 325/150 kilogramos libras para la envoltura y el fuselaje combinados, pero bueno, todo esto se dispara desde la cadera).

En este punto, voy a cambiar de unidad porque los cálculos son un poco más fáciles de hacer, pero prometo seguir mostrando ambos cuando sea necesario para comprender cómo funciona todo.

Al nivel del mar, un metro cúbico de helio puede levantar un poco más de 1 kilogramo. Entonces, estamos viendo un volumen cercano a los 250 metros cúbicos … un poco más de 8,800 pies cúbicos. (Llenar algo de ese volumen con helio puede costar alrededor de US $ 800 a los precios actuales del mercado)

El volumen de una esfera se calcula como 4/3 veces pi por el cubo del radio de la esfera. La ingeniería inversa del tamaño de algo destinado a contener 250 metros cúbicos de helio se traduce en una esfera de aproximadamente 8 metros de diámetro (4 metros de radio). (Para los lectores de EE. UU., Eso es aproximadamente 26 pies de diámetro y 13 pies de radio).

Usando el radio calculado de lo anterior, ahora puede decir que el área de la envoltura debería ser de al menos 190 metros cuadrados, o un poco más de 2,000 pies cuadrados (4 veces pi por el cuadrado del radio). Volviendo a las unidades de medida inglesas (ya que eso es lo que usan los recursos de construcción como Homefly (Para cubrir con Mylar), Mylar pesa aproximadamente una onza por pie cuadrado, por lo que el sobre solo para una esfera tan grande pesará alrededor de 125 libras / 55 kilogramos en total por sí mismo como mínimo.

Por lo tanto, puede dar forma a su máquina voladora de manera diferente si así lo desea, pero de una forma u otra, será grande , probablemente al menos tan alto como un edificio de dos pisos si fue con la forma de envoltura más eficiente (esférica). Una aeronave cilíndrica de dos metros de altura con el volumen requerido tendría al menos 20 metros de largo (un poco más de seis pies de alto y más de 65 pies de largo). (Es probable que molestes a los vecinos).

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Puede encontrar este artículo interesante como una forma de poner la información anterior en un contexto práctico: Hidrógeno y Helio en Operaciones de Aeronaves | Airships.net.