Porta-Aviões

Assuntos em discussão: Marinha do Brasil e marinhas estrangeiras, forças de superfície e submarinas, aviação naval e tecnologia naval.

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Re: Porta-Aviões

#1426 Mensagem por Knight » Sex Jun 25, 2010 4:33 pm

joao fernando escreveu:Sky, não acredito que uma coisa tenha a ver com outra. A tale da tecnologia de mancais magneticos, é coisa de escola pré primaria. Vc cria um campo oposto, o eixo flutua, e pode girar a altissima rotação.

Não é facil, mas tambem falar que é a ultima bolacha do pacote...

Quanto a catapulta magnetica, é outra coisa. Na pratica, usará energia em altissima escala. Quem vai gerar tal energia eletrica? Reator nuclear? (seria mais facil usar vapor, então) ou turbinas, que já vão mover o navio?
Vamos precisar de capacitores bem parrudos...

Ops! Esta também é outra boa idéia para os próximos 50 anos.




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Re: Porta-Aviões

#1427 Mensagem por joao fernando » Sex Jun 25, 2010 4:38 pm

Uma boa bancada de capacitores, pra bomba Pem de fluxo dirigido, até concordo

Mas pra catapulta, não creio. Só se ela usar supercondutores, mas ai caimos no reino da fantasia, e seria mais facil a Enterpraise estar voando na FAB (Modo Talha On) :mrgreen:




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Re: Porta-Aviões

#1428 Mensagem por Skyway » Sex Jun 25, 2010 4:57 pm

joao fernando escreveu:Sky, não acredito que uma coisa tenha a ver com outra. A tale da tecnologia de mancais magneticos, é coisa de escola pré primaria. Vc cria um campo oposto, o eixo flutua, e pode girar a altissima rotação.

Não é facil, mas tambem falar que é a ultima bolacha do pacote...

Quanto a catapulta magnetica, é outra coisa. Na pratica, usará energia em altissima escala. Quem vai gerar tal energia eletrica? Reator nuclear? (seria mais facil usar vapor, então) ou turbinas, que já vão mover o navio?
Não tenho idéia, não é meu ramo. :mrgreen: Só ouvi alguem falar em eletromagnética e mandei o que sei. :mrgreen:

Valeu pela info!

Um abraço!




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Re: Porta-Aviões

#1429 Mensagem por bcorreia » Sex Jun 25, 2010 5:02 pm

Knight escreveu:
joao fernando escreveu:Sky, não acredito que uma coisa tenha a ver com outra. A tale da tecnologia de mancais magneticos, é coisa de escola pré primaria. Vc cria um campo oposto, o eixo flutua, e pode girar a altissima rotação.

Não é facil, mas tambem falar que é a ultima bolacha do pacote...

Quanto a catapulta magnetica, é outra coisa. Na pratica, usará energia em altissima escala. Quem vai gerar tal energia eletrica? Reator nuclear? (seria mais facil usar vapor, então) ou turbinas, que já vão mover o navio?
Vamos precisar de capacitores bem parrudos...

Ops! Esta também é outra boa idéia para os próximos 50 anos.
Mais do que isso, essa energia em alta escala demanda o uso de supercondutores, o que demandaria ainda mais trabalho e recursos para desenvolver esse sistema. Bom, talvez uma alternativa seria a mesma solução adotada no projeto do monotrilho da coppe/ufrj, que usa nitrogênio líquido para alcançar esse estado de supercondutores nos condutores, mas acho que também seria um pouco complicado essa solução em um sistema embarcado.




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Re: Porta-Aviões

#1430 Mensagem por joao fernando » Sex Jun 25, 2010 5:22 pm

Sim, poderia congelar tudo com nitrogenio liquido. Dai as atuais ligas ceramicas passam a serem supercondutoras. Dai sim a resistencia interna seria nula, e o campo magnetico maximo.

Mas pra que inventar? O que funciona, é o vaporsão mesmo...

Mas se querem uma solução facil, decolagem com jatos auxiliares. Funciona e é barato. Vc trava o avião no convés, liga o motorzinho auxiliar, acelera ao maximo, e voilá, estamos voando (modo Doidolo on ao quadrado)




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Re: Porta-Aviões

#1431 Mensagem por ninjanki » Ter Jun 29, 2010 10:15 am

Senhores, nào acho que precisamos de supercondutores ou nitrogênio líquido para a catapulta... Vejam bem, trens que "flutuam" sobre os trilhos já usam exatamente esse conceito, e não há uso de supercondutores.(claro que supercondutores, à temperatura ambiente, seria muitíssimo bemvindos...)
A tecnologia não é algo de outro mundo, apenas exige um bom projeto e ímãs permanentes de excelente qualidade. Para o novo NAE americano, o Ford, ao invés de capacitores, armazenam a energia cinéticamente, em grandes e pesados discos que giram à 6500 rpm. Quando o caça é lançado, os discos são acoplados a um sistema de geração, que extrai energía cinética convertendo-a diretamente para elétrica. Supercapacitores e bancos de baterias também poderiam ser usados, mas os discos apresentam uma melhor densidade de energia armazenada, e baixas perdas...

Penso eu que um design de porta-aviões moderno deveria levar em conta o uso de catapulta eletromagnética. As vantagens são muitas, a tecnologia não é nada de outro mundo(há mais de 30 anos se desenvolvem os motores lineares), a eletrônica envolvida é bem compreendida e controlada, e a performance pode superar em muito oque as catapultas à vapor produzem.

Quanto à geração de energia, para recarregar os discos, basta um gerador comum. Certamente, não é necessária mais energia elétrica doque a enorme quantidade de energía térmica desperdiçada nas caldeiras de geração de vapor. O CVF britânico tem grandes possibilidades de sair instalado com esse tipo de catapulta, se a tendência de abandonar o F-35B na Royal Navy se confirmar. O projeto deles já prevê essa alternativa...

Allan

ps. A marinha precisaria, no entanto, investir no desenvolvimento da tecnologia agora, pois a única outra alternativa seria comprar o sistema dos americanos...




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Re: Porta-Aviões

#1432 Mensagem por Knight » Ter Jun 29, 2010 10:52 am

ninjanki escreveu: armazenam a energia cinéticamente, em grandes e pesados discos que giram à 6500 rpm.
Gostei da idéia!

Isso dá pra fazer numa boa faculdade, sem custos astronômicos.
(e sem risco de explodir o campus)




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Re: Porta-Aviões

#1433 Mensagem por joao fernando » Ter Jun 29, 2010 11:00 am

Mas funciona? Não é coisa do Doidolo?

Quanto ao trem, levitar levita. Mas acelerar em decimos de segundo 30 toneladas, ai é outro papo. O que pensei são eletroimãs, puxado o cabresto. Varios, em série.

O primeiro puxa o cabresto, o campo magnetico do segundo traqueia o cabresto (enquanto o 1º eletroimã é desligado), assim cada bobina acelera o caça como um todo (que estará ligado ao cabresto)

Mas em 75 metros, acelerar 30 toneladas? Dificil de acreditar




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Re: Porta-Aviões

#1434 Mensagem por Skyway » Ter Jun 29, 2010 11:07 am

Chamem os irmãos Wright..de catapulta eles entendem. :mrgreen:




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Re: Porta-Aviões

#1435 Mensagem por Carlos Mathias » Ter Jun 29, 2010 11:50 am

:lol: :lol: :lol: :lol:




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Re: Porta-Aviões

#1436 Mensagem por joao fernando » Ter Jun 29, 2010 12:18 pm

Sacanagem minha, mas aqueles motores a jato auxiliares. Os americanos já não usaram em PA?




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Re: Porta-Aviões

#1437 Mensagem por LeandroGCard » Ter Jun 29, 2010 3:05 pm

Knight escreveu:
ninjanki escreveu: armazenam a energia cinéticamente, em grandes e pesados discos que giram à 6500 rpm.
Gostei da idéia!

Isso dá pra fazer numa boa faculdade, sem custos astronômicos.
(e sem risco de explodir o campus)
Mais ou menos.

Os acumuladores cinéticos de energia já são utilizados há algumas décadas (na minha idade o tempo é medido em décadas), e em muitos casos substituem com vantagem outras formas de acumulação de energia elétrica como baterias e capacitores. O grande diferencial é sua capacidade de recuperar a energia em grande velocidade (usando altas correntes ou voltagens) sem reduzir a vida útil do sistema, como ocorre com os demais.

Mas para terem uma boa relação peso/energia os rotores precisam girar a altíssimas velocidades, o que coloca desafios de engenharia bem complicados. Os próprios rotores tem que ser construídos com materiais de ultra-alta-resistência para aguentar a força centrífuga, o sistema tem que operar com vácuo interno para evitar perdas e os mancais precisam ser magnéticos pelo mesmo motivo. Se algum componente falhar o desbalanceamento resultante pode sim provocar falha explosiva do rotor.

Também é necessário que cada unidade tenha dois rotores girando em sentidos opostos, para evitar efeitos giróscópicos, e isto complica a parte de extração da energia.

Mas não deixa de ser uma tecnologia interessante, era mesmo o tipo de coisa que podia ter algum suporte dos órgãos de fomento à tecnologia para a elaboração de estudos em universidades.


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Re: Porta-Aviões

#1438 Mensagem por ninjanki » Ter Jun 29, 2010 3:39 pm

João,

Apenas como referência, o sistema que eu descrevi é oque está previsto para ser usado no novo NAE americano, da classe Ford. Mesmo o uso de sistema de armazenamento cinético de energia e geração.
Diferentes tipos de motores lineares podem ser usados, e o sistema de trens não é exatamente o mesmo usado para alta velocidades de aceleração. Esse tipo de motor já é usado em algumas montanhas-russas, e elas não levitam...

O peso do avião a ser acelerado só aumenta a dificuldade no desenho dos sistemas de armazenamento e aplicação de eletricidade, mas a capacidade de aplicar a energia para acelerar as 30 toneladas de avião existe, e não é de outro mundo.

Allan

ps. É claro que vai demandar tempo e dinheiro para o sistema ficar confiável e bem projetado, e isso sim pode ser um problema para a MB, o orçamento.




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Re: Porta-Aviões

#1439 Mensagem por bcorreia » Ter Jun 29, 2010 4:35 pm

ninjanki escreveu:Senhores, nào acho que precisamos de supercondutores ou nitrogênio líquido para a catapulta... Vejam bem, trens que "flutuam" sobre os trilhos já usam exatamente esse conceito, e não há uso de supercondutores.(claro que supercondutores, à temperatura ambiente, seria muitíssimo bemvindos...)
A tecnologia não é algo de outro mundo, apenas exige um bom projeto e ímãs permanentes de excelente qualidade. Para o novo NAE americano, o Ford, ao invés de capacitores, armazenam a energia cinéticamente, em grandes e pesados discos que giram à 6500 rpm. Quando o caça é lançado, os discos são acoplados a um sistema de geração, que extrai energía cinética convertendo-a diretamente para elétrica. Supercapacitores e bancos de baterias também poderiam ser usados, mas os discos apresentam uma melhor densidade de energia armazenada, e baixas perdas...

Penso eu que um design de porta-aviões moderno deveria levar em conta o uso de catapulta eletromagnética. As vantagens são muitas, a tecnologia não é nada de outro mundo(há mais de 30 anos se desenvolvem os motores lineares), a eletrônica envolvida é bem compreendida e controlada, e a performance pode superar em muito oque as catapultas à vapor produzem.

Quanto à geração de energia, para recarregar os discos, basta um gerador comum. Certamente, não é necessária mais energia elétrica doque a enorme quantidade de energía térmica desperdiçada nas caldeiras de geração de vapor. O CVF britânico tem grandes possibilidades de sair instalado com esse tipo de catapulta, se a tendência de abandonar o F-35B na Royal Navy se confirmar. O projeto deles já prevê essa alternativa...

Allan

ps. A marinha precisaria, no entanto, investir no desenvolvimento da tecnologia agora, pois a única outra alternativa seria comprar o sistema dos americanos...

Bom, ao menos a grande maioria dos projetos de MAGLEV que conheço usam materiais com características de supercondutores, inclusive o projeto desenvolvido na UFRJ, que usa o nitrogênio em estado líquido para o material usado chegar ao nível de "supercondutividade necessário", porém se tem como sem usar essa característica, tudo bem. Quanto a geração de energia cinética, é algo bem similar ao que é usado na Fórmula 1, o KERS, ao menos lá os caras ainda estão apanhando um pouco nesse modelo de armazenamento que usa energia cinética, mas parece que é devido ao peso, o que não deverá ser muito problemático num navio desses.

Ao menos uma vantagem que vejo nesse sistema frente as catapultas a vapor é o maior controle, ao menos creio ser mais fácil lançar aviões de diferentes pesos e também uma aceleração mais gradual, gerando um menor estresse no avião.




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Re: Porta-Aviões

#1440 Mensagem por ninjanki » Ter Jun 29, 2010 5:29 pm

Correia,

Mas aí é que está, não precisa levitar. O carrinho que hoje puxa o avião, no sistema a vapor, não levita.
Quanto ao uso de supercondutores, pelo que eu lí, rapidamente, não é mesmo desejável neste ambiente, porque dificultaria muito a construção, e para os níveis de energia necessários, seria frágil demais. O uso de supercondutores só se justifica quando se deseja minimizar perdas, ou a geração de calor, oque não são problemas centrais aqui.

A sua análise sobre o maior controle é dita como sendo um dos bons motivos para o novo sistema. A expectativa é um aumento de 30% na vida útil dos frames de aviões operados em comparação com os lançados por catapulta à vapor. E da possibilidade de lançar UAVs com peso menor que os aviões atuais, no mesmo sistema.

Allan




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