Собственно выведение и расчёт некоторых характеристик реактивного «рюкзака». Насправді відсортувати стовпець за результатами умовного фор­матування неможливо

Насправді відсортувати стовпець за результатами умовного фор­матування неможливо. Якщо ж потрібно відсортувати дані так, щоб дублікати опинилися поруч один з одним, виконайте такі дії.

Спочатку введіть у комірці В1 заголовок Дублікат. Потім уве­діть у комірці В2 таку формулу: COUNTIF(A:A;A2)>1

Не залишаючи комірки В2, двічі клацніть на маркері автозаповнення в ній (малий квадратик у нижньому правому кутку ко­мірки), щоб скопіювати формулу вниз по стовпцю.

Тепер можна відсортувати стовпці за стовпцем В (за спадан­ням), а потім за стовпцем А (за зростанням), і дубльовані номери рахунків опиняться на початку діапазону.

 

 

Основные (табличные) значения характеристик данного топлива и двигателей.

 

Усреднённая плотность топлива – 0,3155 г/см³;

Удельная плотность топлива – 0,25 кг/м³;

Удельная тяга – 391 с;

Удельная теплота сгорания 13400 кДж/кг;

При сгорании 1 кг топлива (водорода) в секунду создаёт тягу 391 кг:

Температура в камере сгорания – 3250 К или 2977 ^оС;

Удельный импульс – 428 с или 4280 м/с;

Скорость истечения – 5640 м/с или 5,6 км/с;

 

Исходные данные реактивного «рюкзака».

Количество топливных баллонов – 12 шт.

Ёмкость каждого баллона – 34 л.

Масса каждого баллона – 38 кг.

Количество баллонов, заполненных жидким водородом – 8 шт.

Объём водорода в этих баллонах – 272 л.

Количество баллонов, заполненных жидким кислородом – 4 шт.

Объём кислорода в этих баллонах – 138 л.

Материал рамы – титановые сплавы.

Общая длина рамы (расчётная) – 24,75 м.

Общий вес рамы (расчётный) – 11 кг.

Материал обшивки – дюралюминий.

Толщина обшивки – 0,5 см.

Площадь поверхности обшивки – 6 м².

Масса обшивки – 81 кг.

Общий объём топливных баллонов – 408 л.

Общая масса баллонов – 456 кг.

Общий вес аппарата (с человеком, без топлива, приблизительный) – 645 кг.

 

Некоторые особенности компоновки реактивного «рюкзака».

В состав аппарата входят такое оборудование: безлопастной дисковый насос Теслы, створчатые клапана Теслы (без единой подвижной детали), электродвигатель, миниатюрная катушка Теслы. Баллоны находятся внутри некоторых вакуумных ёмкостей. В каждую такую ёмкость помещено по 4 баллона. Опорное шасси выпрямляется во время взлёта.

 

 

Собственно выведение и расчёт некоторых характеристик реактивного «рюкзака».

 

Тяга двигателя рассчитывается по формуле:

Где I_w –удельный импульс = 428 с; m_{топлива} – масса топлива = 175 кг; t_работы – время работы двигателей; R – тяга двигателей.

Зная необходимую тягу получим время работы двигателей (не продолжительность полёта) при этой тяге:

Выходит, что если двигатели будут работать с тягой 830 кг, то запасов топлива хватит на приблизительно 1,5 минут работы. Много это или мало? Давайте разберёмся.

Получим максимально возможную скорость «рюкзака» при помощи формулы Циолковского:

Где M₁ - начальная масса «рюкзака» с топливом, M₂ – конечная масса «рюкзака» после выработки топлива, v_max = максимально возможная скорость «рюкзака».

Подставив значения получим, что:

Скорость не маленькая, не правда ли? Но на этой скорости произойдёт разрушение всей конструкции из-за трения о воздух. Считаю максимально допустимой скорость 1500 км/час. Итак, посмотрим, как далеко мы сможем улететь. Дальность рассчитывается по формуле:

Но с учётом всех потерь на трение о воздух и т.д. приблизительная дальность составит около 9,3 км. Итак, теперь уже можно сказать – 1,5 минут работы – это мало или много?

Это, конечно, мало, но даже на этом этапе превосходит всю «ранцевую» технику, которой мы располагаем на данный момент.

Посчитаем секундный расход топлива.

Но согласно удельной тяги топлива выходит, что 1 кг водородно-кислородной смеси при сгорании в 1 секунду даёт тягу 350 кГ. Отсюда найдём, что для тяги двигателя в 830 кГ необходимо сжигать в секунду 2,4 кг топлива. А отсюда время работы двигателя 73 секунды. Но ведь двигатель-то не работает сразу в номинальном режиме, значит, приблизительное время работы двигателя возьмём как среднее арифметическое из двух показателей времени, и это будет равно 81,6 секунд.

Из-за этого упадёт расчётная дальность полёта до 8,4 км. Для частных перелётов, этого явно недостаточно. Правда, не забудем о максимальной дальности современного ранца около 250 метров. 8,4 км намного больше чем 250 метров. Нас не устраивают такие параметры. Из-за этого нужно либо менять размеры рюкзака, что приведёт к размерам ракетоплана, либо менять топливо. Сначала заменим водород керосином и посмотрим, что получится.