Balões e Dirigíveis Grupo nº12

Transcrição

1 Mestrado Integrado em Engenharia Aerospacial Seminário Aeroespacial II Balões e Dirigíveis Grupo nº12 Adriana Silva, nº78545 David Santos, nº78524 José Rodrigues, nº78145 Luís Bernardo, nº78267 Marta Marques, nº78289

2 Assuntos a abordar 1. Noções Históricas 2. Princípios básicos de sustentação 3. Balões 4. Dirigíveis 5. Futuro 4/15/2015 Instituto Superior Técnico

3 1. Noções Históricas

4 1. Noções Históricas 1.1 Balões Bartolomeu de Gusmão( ): Primeiro balão de ar quente, a Passarola.

5 1. Noções Históricas 1.1 Balões Joseph ( ) e Jacques ( ): 1783 Primeiro voo de balão tripulado.

6 1. Noções Históricas 1.1 Balões Jacques Charles ( ): 1783 Primeiras experiências com balões de hidrogénio.

7 1. Noções Históricas 1.2 Dirigíveis Henri Giffard Charles Renard e Arthur C. Krebs Alberto Santos Dumont

8 1. Noções Históricas 1.2 Dirigíveis Henri Giffard Introdução da máquina a vapor.

9 1. Noções Históricas 1.2 Dirigíveis Charles Renard e Arthur C. Krebs - Utilização do motor eléctrico, em 1884, no dirigível La France.

10 1. Noções Históricas 1.2 Dirigíveis Alberto Santos Dumont Introdução do motor de explosão, em 1898, no dirigível Nº1.

11 1. Noções Históricas 1.2 Dirigíveis Ferdinand Von Zeppelin ( ): Zepellin (1900) - 1º Dirigível com capacidade de transporte de passageiros. Luftschiffbau Zeppelin - 1ª Companhia Aérea.

12 1. Noções Históricas 1.2 Dirigíveis 1929 Volta ao Mundo no LZ 127 Graf Zeppelin Desastre de Hindenburg, no LZ 129 Hindenburg.

13 2. Princípios básicos de sustentação

14 3. Balões

15 3. Balões Tipos: Balões de Ar Quente Balões de Gás Balões de Rozier Estrutura Principal: Envelope

16 3. Balões 3.1 Balões de Ar Quente

17 3. Balões 3.1 Balões de Ar Quente Algumas propriedades: Envelope de tecido de nylon, em forma de lágrima invertida Combustível: Propano Líquido 2 a 4 Queimadores Altitude máxima de 20Km

18 3. Balões 3.2 Balões de Gás

19 3. Balões 3.2 Balões de Gás Gás Utilizado: Hélio Hidrogénio São balões de grande altitude. Estratosfera: 15 km 50 km

20 Fotografia tirada a 35 km de altitude 3. pelo Balões balão Horus Balões 7. de Gás Introdução Balões de Ar Quente Balões de Gás Balões de Rozier Balonismo e outras atividades

21 3. Balões 3.2 Balões de Gás Utilizações: Vantagens e Desvantagens: Aplicações científicas e tecnológicas Custo Ponto de lançamento Plataforma estável Estudo limitado Falta de controlo

22 3. Balões 3.2 Balões de Gás Considerações de projecto: Altitude Carga Tempo de Voo

23 3. Balões 3.3 Balões de Rozier

24 3. Balões 3.3 Balões de Rozier Combinam vantagens dos Balões de ar quente Balões de gás Ascensão controlada Duração do voo Usados principalmente em voos de longa duração.

25 3. Balões 3.4 Balonismo e outros Hobbys

26 3. Balões 3.4 Balonismo e outros Hobbys Balões de Ar Quente (Balonismo): Competições Encontros Turismo

27 3. Balões 3.4 Balonismo e outros Hobbys Balões de Gás: Perspectiva mais educativa e de investigação amadora.

28 4. Dirigíveis

29 4. Dirigíveis 4.1 Componentes

30 4. Dirigíveis 4.1 Componentes Envelope Sujeito a grandes tensões Condicionado pela aerodinâmica

31 4. Dirigíveis 4.1 Componentes Gás de Elevação Armazenado no envelope Responsável pela baixa densidade da aeronave Gás Densidade(Kg/m 3 ) Ar Hélium Hidrogénio

32 4. Dirigíveis 4.1 Componentes Gôndola Transporte de cargas e passageiros

33 4. Dirigíveis 4.1 Componentes Motores Propulsão vertical - Controlo fino de altitude Propulsão horizontal - Mudanças de direcção

34 4. Dirigíveis 4.1 Componentes Superfícies de Controlo Lemes e elevadores Permitem estabilidade dinâmica e direcionamento

35 4. Dirigíveis 4.2 Tipos de dirigíveis Não-Rígidos Semi-Rígidos Rígidos

36 4. Dirigíveis 4.2 Tipos de dirigíveis Dirigíveis Rígidos Estrutura interna rígida Bolsas de gás Forma independente da pressão dos gases

37 4. Dirigíveis 4.2 Tipos de dirigíveis Dirigíveis Rígidos 1920 s 1950 s

38 4. Dirigíveis 4.2 Tipos de dirigíveis Dirigíveis Não-Rígidos Envelope com o gás Gôndola suspensa Bolsas de ar Forma depende da pressão dos gases

39 4. Dirigíveis 4.2 Tipos de dirigíveis Dirigíveis Não-Rígidos Aplicações: Marketing Forças armadas

40 4. Dirigíveis 4.2 Tipos de dirigíveis Rígidos Grandes dimensões Mais resistentes Elevado custo de fabrico montagem Peso bem determinado Não-Rígidos Simplicidade no fabrico Mais vulneráveis

41 4. Dirigíveis 4.2 Tipos de dirigíveis Dirigíveis Semi-Rígidos Combinam vantagens dos Não-Rígidos Rígidos Forma dependente dos gases no envelope Estrutura rígida - quilha

42 4. Dirigíveis 4.2 Tipos de dirigíveis Dirigíveis Semi-Rígidos Exemplo Norge of Polar Explorer (1926) Finais séc. XIX 1930 s 1997 Zeppelin NT

43 4. Dirigíveis 4.3 Funcionamento Deslocamento na vertical Deslocamento na horizontal 1 Motor 2 Motores Elevadores Gases no envelope Lemes Bolsas de ar

44 4. Dirigíveis 4.3 Funcionamento

45 4. Dirigíveis 4.4 Utilização 1ª Guerra Mundial: Vigilância Seleção de alvos Bombardeamento Escolta de navios Até 1937: Transporte de passageiros 2ª Guerra Mundial: Retirou-se o bombardeamento

46 4. Dirigíveis 4.4 Utilização Atualidade: Passeios turísticos Publicidade Plataformas televisivas Vigilância militar

47 5. Futuro

48 5. Futuro Novos Projetos AIRLANDER Project Loon

49 5. Futuro 5.1 AIRLANDER

50 5. Futuro 5.1 AIRLANDER

51 5. Futuro 5.1 Project Loon

52 5. Futuro 5.1 Project Loon Project Loon: Desenvolvido pela Google Conjunto de balões estratosféricos a viajar na atmosfera Objetivos: Fornecer internet a áreas rurais e isoladas Estabelecer as comunicações em caso de desastre natural

53 5. Futuro 5.1 Project Loon Características e funcionamento: Viajam a cerca de 20 km de altitude Autonomia de 100 dias O sinal de internet é recebido por antenas próprias no solo

54 Conclusão DÚVIDAS?