Den största nackdelen är den energi som krävs bara för att komma ner från marken. Låt oss göra en back-of-the-envelope-beräkning, jämför den med en luftballong.

• Låt oss värma 1m³ luft. För att få motsvarande lyft behöver vi cirka 0,5 m³ ånga.
• Luftens densitet är ungefär dubbelt så mycket som ångan. Så för en viss mängd lyft behöver vi värma ungefär samma massa lyftmedium.

• För att värma 1 kg luft till 100 ° C över omgivningen behöver vi cirka 100 kJ (specifik luftvärme är cirka 1 kg / (kJ K)).

• För att värma 1 kg vatten till 100 ° över omgivningen behöver vi ca 420kJ bara för att värma upp vattnet. För att förånga vattnet behöver vi ytterligare 2250kJ, för totalt 2670kJ.

Den mest använda luftballongstorleken är 2800m³. För det måste vi värma upp 1400 kg vatten. Att multiplicera ger ungefär 4GJ energi eller 75 kg propan bara för att komma ner från marken. Eftersom vi etablerade ånga kan lyfta dubbelt så mycket per volymenhet kan vi kanske komma undan med 2GJ eller 35 kg propan.

Lite mer negativt tänkande ... Kondens på ytterhöljet verkar som en mycket effektiv mekanism för att transportera värmeenergi till miljön, som bara delvis kompenseras av minskningen av ytarean jämfört med en luftballong på grund av kubkvadratlagen. Detta kan kräva mer energi under flygning än en luftballong. Drift med sluten cykel (endast värmekondenserat vatten, inte 'nytt' vatten) är att föredra på grund av det höga energibehovet, så fallande betyder att du måste vänta på att tillräckligt med vatten kondenserar eller vara villig att betala priset i bränsle. Överhettad ånga är inte säker (trots vad tabellen säger); kondensens höga värmekapacitet och entalpi kan leda till allvarliga brännskador jämfört med varm luft. Alla dessa effekter är naturligtvis mycket mer uttalade när man jämför med en heliumfylld blimp.

Ändå är det en riktigt snygg idé, och ibland behöver man inte en praktisk anledning bara för att bygga något snyggt.

Kort sagt förblir helium (eller väte) i gasformigt tillstånd vid mycket, mycket lägre temperaturer än vatten gör. I synnerhet kommer helium eller väte att förbli gasformiga i stort sett alla delar av jordens atmosfär. Vatten, å andra sidan, kommer naturligtvis inte att förbli gasformigt i någon del av jordens atmosfär. Tvärtom, det fryser i det mesta av jordens atmosfär.

För att ånga ska förbli ånga måste den ständigt värmas upp för att kompensera för den energi den förlorar genom värmeöverföring till sin omgivning. Du kan hjälpa till genom att isolera luftskeppet riktigt bra, men du kan inte sätta ner värmeöverföringen till noll. Och detta kommer också att lägga till en betydande mängd vikt, vilket minskar effektiviteten ytterligare.

Dessutom, som Sanchises svar nämner, krävs det en stor mängd energi för att omvandla vattnet till ånga i första hand. Vatten har en mycket hög specifik värme och en hög entalpi av förångning. Det vill säga, vatten tar mycket mer energi per massenhet än de flesta ämnen för att värmas upp och också mer energi per massenhet för att omvandla från en vätska till en gas.

Så du behöver en mycket stor mängd energi för att först få vattnet i gasformigt tillstånd och du behöver sedan en stor och kontinuerlig energikälla för att hålla det där under flygningen.

Lättare än luftballong fungerar genom att ersätta luft med lite gas som är lättare än luft . Ditt ångluftskepp skulle fungera om vi kan hålla ånga vid 100 ° C eller högre, annars riskerar du kondens, din ballong kollapsar i någon hängande påse och du faller ut ur himlen. Wikipedia nämner att när vatten förvandlas till ånga expanderar det 1700 gånger så tänk dig, omvänd, din 1700 kubikmeter. varm ångballong när den svalnar och blir 1 kubikmeter påse med vatten och du tappar all hiss. Det låter inte säkert alls. Tänk på låg temperatur där uppe, du behöver mycket energi för att bekämpa värmeförlust genom ledning över en stor yta på gaspåsen.

För att sammanfatta det behöver du mycket energi för att hålla ballongen i positiv flytkraft. och en stor säkerhetsfråga att lösa när den energikällan misslyckas.

Förutom de enorma energikraven, behöver du en mycket specialiserad design som inte alls störs av kokande hett vatten som droppar tillbaka ur ballongen. Även om den var mycket isolerad, skulle du behöva återuppta ånga för att hålla ballongen uppblåst eftersom även små mängder lokal kondens skulle dra mycket vatten ur luften eftersom vatten expanderar så mycket när det blir ånga.

Till och med, en kopp vatten som rinner ner i ballongen under hela resan skulle vara över 100 liter ånga. Detta skulle i allmänhet vara svårt att bygga, bränsle ineffektivt och svårt att kontrollera samtidigt som det är väldigt farligt. luft på något sätt. Det uppnås genom realiabilitet, kostnad och kontroll. Att spränga en andra gas som en biprodukt av ångmotorn förbättrar inte det åtminstone och skulle sannolikt skapa problem.