Comments 46
Из этого краткого пересказа оригинала не видно, что именно представляет собой эта поверхность:
реальные размеры элементов;
глубина;
спектр пространственных частот;
результаты независимого воспроизведения.
Без этих данных фраза «хаотическая шероховатость уменьшает сопротивление» звучит слишком общей.
Потому что если взять обычную необработанную алюминиевую поверхность после фрезы или литья, она тоже хаотически шероховата, но обычно сопротивление только растёт.
В этом эксперименте использовались два типа DMR: выпуклый узор из стеклянных шариков диаметром от 38 до 53 микрометров и вогнутый узор, нанесённый пескоструйной обработкой. Высота покрытия DMR составляет всего 1% от толщины пограничного слоя и с гидродинамической точки зрения классифицируется как «гладкая поверхность».
Потихоньку подсматривают решения у Природы
Ещё бы, естественный отбор за миллиарды лет обкатал уже множество технологий.
Но даже он не всесилен, так как по своей природе ищет локальные экстремумы. Для реализации чего-то хорошего нужно не просто подсматривать, а разбираться как работает и сравнивать с теоретическими моделями, иногда подтягивая сами модели.
Справедливости ради, даже могучая земная жизнь без человеков умеет далеко не всё. Колёса, радиосвязь, космические аппараты, например.
человеки как бы тоже часть земной жизни, часть общей экосистемы.
В целях сравнения приходится иногда проводить границы :/ Я в целом к тому, что эволюция привела к появлению разума, который уже позволил систематизировать факты и преодолеть некоторые ограничения, которые без него преодолевать не получалось, по крайней мере у земной жизни.
Всё это несомненно "коллективное" достижение жизни как таковой, и, в принципе, от него вся жизнь может и выиграть, потому что если мы однажды таки поселимся на других планетах - наверняка завезём туда и своих соседей, потомков LUCA
Ну ё-моё... Если бы во всем диапазоне снизили сопротивление на 43% - это была бы революция! На самом деле - речь идет об очень узкой области переходных процессов. Никто не делает самолет который будет летать в переходных режимах обтекания. А экономию 43% на режиме который возникает десяток секунд за полет - никто никогда не заметит...
Ну Москва тоже не сразу строилась.
Мужики проверили гипотезу и сказали, смотрите прикол какой нашли. Написано же что дальше будут проводить работы по диапазонам скоростей)
"но срочно дайте деняк" — заключили они
:)
Да, но подитог статьи, касательно уменьшению СО следа и всё такое прочее, наводит на мысли о другом, что это что-то "другое".
Статья показалась мне немного скомканной, скорее всего это издержки формата издания. Надо было насторожиться уже на этапе кликбейта в заголовке.
Ссылки на небольшую выдержку с офф.сайта басф и описание исследования на японском это здорово, надеюсь нам перевели корректно.
Я верю, что ученые реанимировали исследование 1989 года в силу того, что способы к математическому моделированию в настоящем кардинально изменились, а не для того, чтобы срубить немножко бабулек.
Зато как сочно звучит для инвесторов) Дайте нам еще пару миллионов гранта, и мы героически растянем эти десять секунд до одиннадцати!
Никто не делает самолет который будет летать в переходных режимах обтекания.
Ну не то чтобы совсем никто - Airbus Zephyr, например. Там это может потенциально дать заметный прогресс. Но да, это довольно узкая ниша.
А история про мячики для гольфа не из этой серии? Или я не совсем понял суть идеи?
Мячики для гольфа - это более крупные неровности, т.е. скорее про форму - гладкая поверхность, имеющая определенную форму. А тут - если сам мячик сделать чуть-чуть шершавым.
Этот принцип принципиально отличается от эффекта ямочек на мячах для гольфа. Ямочки снижают сопротивление давлению за счёт намеренного создания турбулентности в воздушном потоке и подавления отрыва в задней части. DMR, с другой стороны, задерживает переход, тем самым подавляя не сопротивление давлению, а само трение о стенку. Это противоположные механизмы.
Я тоже вспомнил про мячики для гольфа, но авторы статьи позаботились о нас
Спид-инфо, не? Это wired, который громко себя называет научно-популярный журнал. мерзота.
М-м-м... Мне одному кажется, что грязь и обледенение должны нивелировать такие бороздки и шероховатости?!
Не кажется, Celera уже обещала революцию в авиаперевозках за счёт предельно гладкой поверхности и минимизации турбулентности. Но чуда не случилось и стройная теория разбилась об реальность.
Если для того, чтобы это работало нужны бороздки в 0.1мм, то даже просто пыль или дождь всё обнуляют. Так что смысл такой затеи пока непонятен
Может, для военных сойдет? У них много одноразовой техники и бесконечный бюджет. Там можно, в теории, прямо в защитной пленке хранить, и снимать ее за минуту до запуска
Для военных экономика тоже важна. Вон - с F-22 у них нечто подобное получилось: почти одноразовое поглощаюшее покрытие и это считается очень большим недостатком и ограничением. “20 вылетов в сутки”, как пел Высотский, с такими технологиями не сделаешь.
Под одноразовой техникой я имею в виду действительно одноразовую технику - ракеты, дроны, умные снаряды
Военные за каждую копейку давятся не меньше гражданских, если речь идет о массовом производстве. Наносить хитрую пескоструйку на дешевый дрон-камикадзе никто не будет
дешевый дрон-камикадзе
ну... разные есть понятия дешевизны
AeroVironment’s Switchblade loitering munitions (kamikaze drones) vary significantly in price depending on the model and the scale of the procurement contract. The compact Switchblade 300 costs between $6,000 and $80,000 per round, while the heavy-armor targeting Switchblade 600 costs between $100,000 and $170,000 per round
а если эта хрень, например, добавит те самые 5% до порога дальности, требуемого тендером, то почему бы и нет? Тем более, что военные принципиально не любят мыслить логически, и, если, скажем, в тендере написано, что дальность Х при весе Y и полезной нагрузке Z, то дрон с X*0.95, Y*1.01 и Z*0.99 не будет рассмотрен, даже, будучи 50% в стоимости 1 штуки
Чем дольше воздух остаётся в состоянии ламинарного течения с низким трением, тем меньше становится сопротивление воздуха
Хм. Я всегда представлял это наоборот. Т.е. при ламинарном течении, трение воздуха о крыло наоборот выше, а когда появляется тот самый турбулентный слой, он работает как смазка и трение снижается.
Но нюанс в том, что поддержание турбулентного слоя требует затрат энергии, и эта энергия берется из кинетической энергии движения, т.е. вносит свой вклад в общее аэродинамическое сопротивление судна.
Если рассуждать таким образом, то задача исследователей найти такую шероховатость, чтобы турбулентный (переходной) слой был максимально тонким и поддерживался с минимальными затратами энергии. Кажется можно натренировать нейронку, на некотором наборе экспериментальных данных, а потом попросить найти оптимальную шероховатость.
Интересен также вопрос, как зависят параметры шероховатости от площади крыла (100 кв м для настоящего самолета, против 100 кв см лабораторной модели), а так же от угла атаки нпример.
Завихрители. Не слыхали?
Вроде 100 лет назад еще когда авиация перешла на металл и заклепки заметили что выступающие головки иногда улучшают аэродинамику.
Мяч для гольфа негладкий и летит дальше чем гладкий - это из-за другого закона?
Это другое: вот обсуждение.
Да никто ничего не опровергал, скорее всего... Попытки совершенствовать аэродинамику идут непрерывно, в рамках всяких разных работ в данном случае искали, скорее, оптимальные параметры шероховатости поверхности, с использованием современных матмоделей и возможностей оборудования. Нашли, опубликовали. А журналисты, которым нужен кликбейт тут же написали, что "опровергнуты" какие-то "базовые законы чего-то там"... Сама по себе новость способна заинтересовать только узких специалистов, но когда что-нибудь "опровергается" тут сразу возбуждаются домохозяйки и офисный планктон, да...
Они не опровергали, просто заголовок ликбейтный.
Статья опубликована в JFM: https://doi.org/10.1017/jfm.2026.11520
Абстракт вполне нормально описывает суть работы:
This study experimentally investigates the aerodynamic drag reduction capabilities of distributed micro-roughness (DMR) coatings on a streamlined model.
revious direct numerical simulations indicated that DMR can mitigate turbulent-energy growth by suppressing Tollmien–Schlichting waves and influencing the breakdown of streamwise vortices. The present work provides the first experimental validation of these effects using an interference-free MSBS, which is essential for accurate measurement in the laminar and transitional regimes.
Direct aerodynamic drag measurements using the MSBS revealed a substantial reduction of up to 43.6 % within the transitional flow regime.
Crucially, integrated analysis using wall- resolved large eddy simulations (LES) and dynamic oil-flow visualisation confirmed that this benefit does not mainly originate from the suppression of flow separation.
In summary, this study conclusively demonstrates that optimised DMR can effectively achieve significant drag reduction on a streamlined body. The evidence confirms that the benefit is not driven by separation suppression but is ascribed to the modification of the boundary layer state and the resulting change in the skin friction coefficient (C f ). These findings challenge conventional wisdom regarding the sole role of roughness as a transition promoter and highlight the importance of surface geometry optimisation for passive flow control.
Обычная конвертация скучного научного препринта в трафик. Напишешь правду про локальную оптимизацию пограничного слоя - ни один нормис не кликнет
Йоханом Никуласе это хорошо известный всем, изучавшим гидродинамику Никурадзе.
Не вы первый, не вы последний, но для Sharkskin в рамках данной статьи более адекватный перевод не акулья кожа, а акулья шкура.
Гребни (и броздки) не на самой коже, а на чешуе.
Обойден вниманием самый эффективный способ снижения турбулентности - отсос или сдув приповерхностного слоя.
Долгое время считалось, что чем более гладкая поверхность, тем меньше её аэродинамическое сопротивление. Оказалось, что это не всегда так.
казалось бы мячи для гольфа уже более сотни лет имеют неровную поверхность и полсотни лет минимум это проходило тесты на аэродинамической трубе.
Дык вроде в гидродинамике это давно известно)) И на основе этого давно уже разрабатываются покрытия (в том числе и для самолётов).
"...на результатах исследования 1940 года, проведённого японским учёным Ичиро Тани... Однако в 1989 году Тани переосмыслил...".
Ни фига себе интеллектуальное долголетие у этого парня!
Слишком громкий заголовок, за которым прячется узкоспециализированный эксперимент в тепличных условиях) До реального продакшена на боингах этой технологии еще лет двадцать
Турбулентность - следствие желания получить аэродинамическое качество. Сделайте поверхности плоскими и параллельными набегающему потоку и у вас практически не будет возникать отрыва потока.
а пассажиров перевозить лёжа?
Двумерных пассажиров (абсолютно плоских), чтобы в плоский фюзеляж влезали? ;)
Конечно нет.
Просто хотел напомнить, что аэродинамика самолетов - это не только покрытие. Есть куча других факторов, о которых нужно думать.
Это на трех Махах корпус греется так, что снижение трения - очень важная проблема. А на малых скоростях - множество и других интересных проблем.
Опровергнут один из основополагающих принципов авиационной инженерии