Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Практикум, Хекслет, SkyPro, авторские курсы — собрали всех и попросили скидки. Осталось выбрать!
Хабр доступен 24/7 благодаря поддержке друзей
Комментарии 58
> Например при подъеме вверх крыло больше создает подъемную силу, а при опускании вниз — тягу.
А зачем вообще при движении вверх какую-то силу создавать? У меня есть стойкое ощущение, что при движении вверх лучше вообще крыло разворачивать так, чтобы оно поменьше сил создавало, то бишь было развёрнуто строго ребром к потоку, а все нужные силы развивать при движении вниз (я не настоящий сварщик).
А зачем вообще при движении вверх какую-то силу создавать? У меня есть стойкое ощущение, что при движении вверх лучше вообще крыло разворачивать так, чтобы оно поменьше сил создавало, то бишь было развёрнуто строго ребром к потоку, а все нужные силы развивать при движении вниз (я не настоящий сварщик).
Совсем вертикально не получится, будет тормозиться о набегающий поток. Надо считать угол атаки для конкретных условий и скоростей.
Вы знаете разницу между «совсем вертикально» и «ребром к потоку»?
Подумаешь, задумался и опечатался. Все равно один конкретный угол атаки при конкретной скорости без учета условий и необходимости тормозить, ускоряться, менять высоту хорош наверное только при равномерном прямолинейном полете в идеальных условиях. А так можно и при движении вверх результирующую в нужную сторону направить.
сопротивление — всё равно будет, и ход вверх с получением полезной тяги гораздо эффективнее чисто холостого. Кроме того, это потребует меньших углов поворота и уменьшит технические потери.
Но в целом с орнитоптером всё ведь ясно. На малых скоростях он будет менее эффективен, чем вертолёт, из-за того самого холостого хода, на высоких уступать самолёту (и самолётному движителю) — потому что не может создавать струю с достаточно высокой скоростью.
Второй «убийца» орнитоптеров — размер. Пока размер мал, куб-квадрат благодушествует, летать можно. А стал из ворона драконом — и… сделать самолётно-удобное и прочное крыло не судьба, использовать центробежную силу для убирания нагрузок в узлах крепления (свободный шарнир вертолётной втулки) тоже нельзя.
Но — орнитопотер может быть применим в узком диапазоне условий. Например, когда эффективный вертолётный винт большого диаметра не проходит по компоновочным соображениям. Аттракционы, покатушки — может, до такого состояния довести удастся.
Остаётся вопрос — почему орнитоптер? Энтомоптер же это?
Но в целом с орнитоптером всё ведь ясно. На малых скоростях он будет менее эффективен, чем вертолёт, из-за того самого холостого хода, на высоких уступать самолёту (и самолётному движителю) — потому что не может создавать струю с достаточно высокой скоростью.
Второй «убийца» орнитоптеров — размер. Пока размер мал, куб-квадрат благодушествует, летать можно. А стал из ворона драконом — и… сделать самолётно-удобное и прочное крыло не судьба, использовать центробежную силу для убирания нагрузок в узлах крепления (свободный шарнир вертолётной втулки) тоже нельзя.
Но — орнитопотер может быть применим в узком диапазоне условий. Например, когда эффективный вертолётный винт большого диаметра не проходит по компоновочным соображениям. Аттракционы, покатушки — может, до такого состояния довести удастся.
Остаётся вопрос — почему орнитоптер? Энтомоптер же это?
Предположим верно, интуитивно при движении вверх надо чтобы сопротивление воздуху было минимально, и поток ламинарно обтекал крыло, как можно меньше тормозя крыло. Но вероятно передача от двигателя сделана так, что способна развивать примерно одинаковую мощность при махе вверх и вниз. Тогда почему нам тратить целую фазу движения впустую, если можно развернуть крыло чууточку чтобы и мах вверх нас толкнул вперед/вверх, не срывая поток?
А при движении вверх мы не сможем оттолкнуться вперёд и вверх. Сможем либо назад и вверх (при этом будет расходоваться энергия воздушного потока, то бишь в конечном итоге наша же кинетическая энергия, сиречь, грубо говоря, будет торможение двигателем), либо вперёд и вниз (и тогда уже будет расходоваться энергия от двигателя). А между этими двумя случаями — как раз то, что я предложил, то бишь вообще нснизить сопротивление до минимума. Скорее всего, на разных скоростях (и ускорениях и пр.) оптимально либо то, либо другое. Причём на маленьких скоростях — явно второе. При зависании в воздухе и птицы, и стрекозы, и орнитоптеры (из ссылок в каментах к предыдущим статьям) и вовсе машут крылом не вверх-вниз, а вперёд-назад, отталкиваясь на обоих тактах. Грубо говоря, летят по второму способу, только не вперёд, а вверх.
А зачем вообще при движении вверх какую-то силу создавать? У меня есть стойкое ощущение, что при движении вверх лучше вообще крыло разворачивать так, чтобы оно поменьше сил создавало, то бишь было развёрнуто строго ребром к потоку
при движении вверх мы не сможем оттолкнуться вперёд и вверх. Сможем либо назад и вверх (при этом будет расходоваться энергия воздушного потока, то бишь в конечном итоге наша же кинетическая энергия, сиречь, грубо говоря, будет торможение двигателем)
Потому что если при движении вверх не создавать подъёмную силу, то при движении вниз придётся создавать ВДВОЕ большую подъёмную силу, чем при создании подъёмной силы при взмахах как вниз так и вверх.
Потому лучше терять в продвижении вперёд, чем терять в подъёмной силе.
Ну да, наверное, вы правы. С другой стороны, на большинстве видео орнитоптеры летают настолько натужно и медленно, что есть подозрение, что скорость маловата для такого режима. Тоже, что ли, построить орнитоптер… И разогнать его хотя бы до 100 км/ч.
Давайте посмотрим на птиц. С какой скоростью большинство из них летают? Причем летают силой своих крыльев, не за счёт разгона в пикировании? Например, гуси или аисты в перелёт?
Давайте посмотрим. И что же мы должны увидеть?
Большая часть птиц в горизонтальном полёте тоже не развивают скорости 100 км/час. Некоторые летают быстрее, но энергии на полёт тратят очень много.
Нет у орниоптера достоинства «высокая скорость», скорее маневренность является его достоинством. А вот в механике полёта и фазах движения крыла стоит разобраться. И стоит учесть, что крыло гибкое.
Нет у орниоптера достоинства «высокая скорость», скорее маневренность является его достоинством. А вот в механике полёта и фазах движения крыла стоит разобраться. И стоит учесть, что крыло гибкое.
Я бы сказал, что у птиц нет достоинства «высокая мощность на единицу массы». Китайский авиамодельный мотор имеет 300 ватт в максимуме, а весит 35 грамм. И ещё 100 грамм аккумулятор, ну и т. п. по мелочи. А птица того же размерного класса… ну вот здесь http://www.winstein.org/publ/aehrodinamika_ptic_i_nasekomykh/1-1-0-60 пишут, что голубь массой 0,5 кг развивает 0,012 лошадиной силы, сиречь 9 ватт. Правда, не написано, в каком режиме, но ежели пересчитать для человеческой массы, это будет 1260 ватт, то бишь эдак пятисекундная мощность хорошего велосипедиста, так что можно предположить, что это взлётная мощность. Посему есть подозрение, что в полёте расход ещё меньше.
Стало быть, действительно грамотный орнитоптер на электроприводе должен летать заметно быстрее голубя, а скорее всего — и заметно быстрее самолёта на той же силовой установке. А не как на тех видео — ценой безумных усилий летаем едва быстрее пешехода. Я сейчас не говорю об «пассажирских» орнитоптерах, а говорю об размерном классе «голубь», где не так остро стоит указанная автором проблема прочности.
Стало быть, действительно грамотный орнитоптер на электроприводе должен летать заметно быстрее голубя, а скорее всего — и заметно быстрее самолёта на той же силовой установке. А не как на тех видео — ценой безумных усилий летаем едва быстрее пешехода. Я сейчас не говорю об «пассажирских» орнитоптерах, а говорю об размерном классе «голубь», где не так остро стоит указанная автором проблема прочности.
Я бы сказал, что у птиц нет достоинства «высокая мощность на единицу массы».С этим согласен.
Стало быть, действительно грамотный орнитоптер на электроприводе должен летать заметно быстрее голубя, а скорее всего — и заметно быстрее самолёта на той же силовой установке.А вот с этим — нет. Голубя, вероятно, обогнать удастся, а вот самолёт — вряд ли. Современные самолёты очень хорошо оптимизированы на достижение высоких скоростей.
Отчего нет? Я не говорю, что у меня непременно получится очень быстрый махолёт, при том, что я в своей жизни не сделал ни одного летательного аппарата, кроме бумажных самолётиков. А принципиально-то что мешает? У пропеллерных самолётов пропеллер вынужден крутиться на очень большой скорости и отбрасывать относительно мало воздуха с относительно большой скоростью. Махолёт этого недостатка лишён. То бишь, грубо говоря, удельный импульс у него должен быть заметно больше.
Да, вы правы. Но не совсем. Есть такая штука в аэродинамике самолета — поляра второго рода. Все знают поляру первого рода — график, связывающий коэффициент сопротивления крыла Cx и коэффициент подъемной силы Cy. Она строится в системе координат, сязанной с направлением набегающего потока воздуха в бесконечности (в невозмущенной крылом потоке). Но если попробовать построить ту же зависимость в системе координат, связанной с крылом (ось x — по хорде от ребра атаки к ребру обтекания), то нам откроется удивительная вещь. Оказывается, начиная с некоторого угла атаки в этот системе координат коэффициент Cx становится весьма отрицательным, т.е. крыло начинает создавать продольную силу направленную по его хорде вперед. Этим и объясняется создание силы тяги на машущем крыле (полная аэродинамическая сила поворачивается медленнее, чем профиль крыла при изменении угла атаки). И можно так подобрать угол атаки, профиль и скорость вертикального движения, что крыло при взмахе вообще не надо будет разворачивать. Это, кстати, реализовано в интересном водном аттракционе с подводным крылом, на котором человек прыгает и создает силу тяги. Профиль крыла при этом не поворачивается. То же самое было в 20-х 30-х годах уже реализовано в махолете Б.И. Черановского БИЧ-8, правда, он остался тоже не доработанным. Схема его и была взята для этих вот любительских махолетиков.
Я, конечно, не настоящий сварщик, но по-моему или вас кто-то жестоко обманул, или вы пытаетесь обмануть здесь присутствующих. По крайней мере с подводным крылом ажно невооружённым взглядом видно, как наклоняется вперёд-назад весь девайс, а значит, и крыло:
Равно, впрочем, как и в случае любого другого махолёта. Быть может, описанный вами эффект где-то и встречается, но наверняка либо это какие-то очень экзотические условия, либо это дичайше энергетически невыгодно, а скорее всего — и то, и другое.
> И можно так подобрать угол атаки, профиль и скорость вертикального движения, что крыло при взмахе вообще не надо будет разворачивать.
Можно так подобрать жёсткость конструкции крыла, что крыло само будет разворачиваться приблизительно куда надо. Собственно, ровно так и летает большинство нано-махолётов. Правда, судя по всему, они работают далеко не в оптимальном режиме.
Равно, впрочем, как и в случае любого другого махолёта. Быть может, описанный вами эффект где-то и встречается, но наверняка либо это какие-то очень экзотические условия, либо это дичайше энергетически невыгодно, а скорее всего — и то, и другое.
> И можно так подобрать угол атаки, профиль и скорость вертикального движения, что крыло при взмахе вообще не надо будет разворачивать.
Можно так подобрать жёсткость конструкции крыла, что крыло само будет разворачиваться приблизительно куда надо. Собственно, ровно так и летает большинство нано-махолётов. Правда, судя по всему, они работают далеко не в оптимальном режиме.
Согласен с Вами насчет этого гидропрыгуна. Впрочем там качание крыла ведь очень небольшое. И оно должно сильно уменьшаться с увеличением скорости, которой человек не в состоянии достичь и даже совсем может прекратиться. Это не сложно смоделировать или даже просто прорисовать на бумажке используя поляру крыла в режимах, далеких от критического ообтекания (малый диапазон углов атаки). И увидеть самому.
Да дело не в этом. Я привел это только как пример, именно так и написав: «можно подобрать режим» с той только целью, чтобы подчеркнуть большой диапазон режимов машущего крыла от сильного наклона до его полного отсутствия. Не обязательно, но можно. Такой режим возможен на больших скоростях полета.
Но это вообще не важно. Орнитоптер не стоит ни времени ни сил, которые на него затрачивают не только его создатели и даже мы с Вами. То, что хорошо для живой природы не подходит природе искусственной — технике. И наоборот. Он никогда в серьез не полетит.
Это все равно, что пытаться создать альтернативу автомобилю в виде шагающего транспорта. Тут все понятно без лишних рассуждений — непрерывное движение в технике эффективнее переменного. И в наземном транспорте и в воздушном.
Да дело не в этом. Я привел это только как пример, именно так и написав: «можно подобрать режим» с той только целью, чтобы подчеркнуть большой диапазон режимов машущего крыла от сильного наклона до его полного отсутствия. Не обязательно, но можно. Такой режим возможен на больших скоростях полета.
Но это вообще не важно. Орнитоптер не стоит ни времени ни сил, которые на него затрачивают не только его создатели и даже мы с Вами. То, что хорошо для живой природы не подходит природе искусственной — технике. И наоборот. Он никогда в серьез не полетит.
Это все равно, что пытаться создать альтернативу автомобилю в виде шагающего транспорта. Тут все понятно без лишних рассуждений — непрерывное движение в технике эффективнее переменного. И в наземном транспорте и в воздушном.
> Это не сложно
Во-первых, несложно слитно пишется. Во-вторых, коли это несложно, отчего вы это до сих пор не сделали? Ну так уж и быть, вот вам поляра изпалаты мер и весов википедии:
https://commons.wikimedia.org/wiki/File: Поляра_профиля_P-III-15.png
Чтобы получить указанную вами кривую, надобно каждую точку повернуть относительно нуля координат на указанный рядом с ней угол. Для верности повернём её сразу на 12 градусов:
Ура, она даже касается нуля! Ай, вот незадача — нуля она касается в точке, соответствующей двум градусам, а отнюдь не двенадцати. Вращение на любое другое количество градусов из указанных на рисунке оставляю вам в качестве упражнения. Не думаю, что у вас получится что-то удовлетворяющее вашему постулату. Ну или приведите какую-либо поляру получше (желательно реального профиля).
> То, что хорошо для живой природы не подходит природе искусственной — технике. И наоборот.
Это, извините, витализм. Другими словами, вы как бы говорите нам, что живые организмы подчиняются каким-то другим законам физики, нежели рукотворные объекты. Весь опыт биологии и физики говорит, что это не так.
> Это все равно, что пытаться создать альтернативу автомобилю в виде шагающего транспорта.
А чем вам шагающий транспорт не угодил? В отсутствие дорог вполне себе может быть вариантом.
> непрерывное движение в технике эффективнее переменного
Это при прочих равных. Здесь я уже назвал одно преимущество — при той же скорости надо махать медленнее, стало быть, и сопротивление воздуха будет меньше. А теперь вы мне назовите недостатки, которые это преимущество перевешивают.
Во-первых, несложно слитно пишется. Во-вторых, коли это несложно, отчего вы это до сих пор не сделали? Ну так уж и быть, вот вам поляра из
https://commons.wikimedia.org/wiki/File: Поляра_профиля_P-III-15.png
Чтобы получить указанную вами кривую, надобно каждую точку повернуть относительно нуля координат на указанный рядом с ней угол. Для верности повернём её сразу на 12 градусов:
Ура, она даже касается нуля! Ай, вот незадача — нуля она касается в точке, соответствующей двум градусам, а отнюдь не двенадцати. Вращение на любое другое количество градусов из указанных на рисунке оставляю вам в качестве упражнения. Не думаю, что у вас получится что-то удовлетворяющее вашему постулату. Ну или приведите какую-либо поляру получше (желательно реального профиля).
> То, что хорошо для живой природы не подходит природе искусственной — технике. И наоборот.
Это, извините, витализм. Другими словами, вы как бы говорите нам, что живые организмы подчиняются каким-то другим законам физики, нежели рукотворные объекты. Весь опыт биологии и физики говорит, что это не так.
> Это все равно, что пытаться создать альтернативу автомобилю в виде шагающего транспорта.
А чем вам шагающий транспорт не угодил? В отсутствие дорог вполне себе может быть вариантом.
> непрерывное движение в технике эффективнее переменного
Это при прочих равных. Здесь я уже назвал одно преимущество — при той же скорости надо махать медленнее, стало быть, и сопротивление воздуха будет меньше. А теперь вы мне назовите недостатки, которые это преимущество перевешивают.
Давайте сделаем так: если Вы всегда правы, а я — никогда, то я заткнусь и отвечать не буду. И дела со мной иметь не надо. Что мне дураку тут делать?!
А теперь — по существу. «Несложно» пишется слитно не всегда. Оба варианта написания могут быть правильными, надо смотреть по предложению, где это слово употребляется. Это наречие. Не с наречиями пишется слитно, если без частицы «не» слово не употребляется. А если (как учили нас в школе) между «не» и словом по смыслу в предложении можно поставить слово, то пишется раздельно (http://rocca.ru/Question/4912).
По поводу поляры. Конечно, разворачивать график на бумаге не имеет смысла. Поворачивать надо профиль крыла и рисовать соответствующие ему положения аэродинамических сил.
Все знают и видели поляру Первого рода, которую и Вы используете (от популярного среди самодельщиков профиля P-III). Но не о ней я вел речь, а поляре Второго рода (внимательно посмотрите мой комментарий). Ее знают в основном специалисты. Вот не очень хороший скан странички, например, из книги «Аэродинамика и динамика транспортных самолетов» Л.Ф. Николаева (стр. 86):
https://yadi.sk/i/-2_p9D1y3KLx99
Я тут мало комментирую, и не смог вставить картинку. Не умею пока. Но это на нее ссылка с моего яндекс-диска.
На правом графике видно, что зависимость Cy от Сх совсем другая в системе координат, связанной с крылом. Поляра Второго рода рассматривается в курсах аэродинамики авиационных институтов.
По поводу шагающего транспорта и любых транспортных средств, основанных на возвратно-переменных движениях. Шагающий транспорт мне не угодил и не «неугодил». Я к нему равнодушен, как к любому техническому курьезу — любопытно, не более, как и орнитоптер.
Это не я придумал, это давным-давно известно, что шагающий транспорт хорош только на малых скоростях. Предел скорости шагоходов — 20-24 км/час (шагания, а не прыжков). Я некоторое время занимался исследованием этих вопросов, конструкций, сам пробовал конструировать, связывался с людьми, занимающимися этим видом транспорта. Бесперспективно. Количество проблем кинематики и динамики перевешивает все мнимые достоинства. Впрочем, для фанатов это не аргумент!
«То, что хорошо живой природе не подходит природе искусственной» — только ЭТО я и написал и ничего более. Ни о каких законах природы и т. п. Живой организм в процессе движения должен оставаться цельным, неразрывным (сосуды, связки, кости, мышцы), поэтому для него приемлемо только возвратно-переменное движение. Для техники таких ограничений нет, там части устройства могут быть отделены от остальной машины и совершать непрерывное однонаправленное движение (колесо, шестерни, рычаги в рычажных механизмах и т. п.) и такое движение эффективнее — нет больших динамических нагрузок, механизмы проще (колесо по сравнению с ногой, например), скорости больше. Разделение подъемных функций и функций создания тяги однонаправленно вращающимся винтом самолета — тот же случай. Это философия техники.
В оправдание своих мыслей и выводов и почему я взялся за коментирование в этой темме, могу добавить только то, что я был создателем и руководителем секции дельтапланеризма, которая сталав клубом сверхлегкой авиации в г. Кирове. По моему проекту, по моим расчетам был построен одноместный самолет, он успешно летал и был защищен моим товарищем в качестве дипломного проекта в Киевской военно-воздушной академии (еще во времена СССР). Конечно, я не профессионал, но некоторое представление об аэродинамике имею.
Обратите внимание, что я не иронизирую, не издеваюсь над собеседником, не перехожу на личности, стремясь показать свое превосходство любыми средствами, а стараюсь поддерживать спокойное деловое общение.
А теперь — по существу. «Несложно» пишется слитно не всегда. Оба варианта написания могут быть правильными, надо смотреть по предложению, где это слово употребляется. Это наречие. Не с наречиями пишется слитно, если без частицы «не» слово не употребляется. А если (как учили нас в школе) между «не» и словом по смыслу в предложении можно поставить слово, то пишется раздельно (http://rocca.ru/Question/4912).
По поводу поляры. Конечно, разворачивать график на бумаге не имеет смысла. Поворачивать надо профиль крыла и рисовать соответствующие ему положения аэродинамических сил.
Все знают и видели поляру Первого рода, которую и Вы используете (от популярного среди самодельщиков профиля P-III). Но не о ней я вел речь, а поляре Второго рода (внимательно посмотрите мой комментарий). Ее знают в основном специалисты. Вот не очень хороший скан странички, например, из книги «Аэродинамика и динамика транспортных самолетов» Л.Ф. Николаева (стр. 86):
https://yadi.sk/i/-2_p9D1y3KLx99
Я тут мало комментирую, и не смог вставить картинку. Не умею пока. Но это на нее ссылка с моего яндекс-диска.
На правом графике видно, что зависимость Cy от Сх совсем другая в системе координат, связанной с крылом. Поляра Второго рода рассматривается в курсах аэродинамики авиационных институтов.
По поводу шагающего транспорта и любых транспортных средств, основанных на возвратно-переменных движениях. Шагающий транспорт мне не угодил и не «неугодил». Я к нему равнодушен, как к любому техническому курьезу — любопытно, не более, как и орнитоптер.
Это не я придумал, это давным-давно известно, что шагающий транспорт хорош только на малых скоростях. Предел скорости шагоходов — 20-24 км/час (шагания, а не прыжков). Я некоторое время занимался исследованием этих вопросов, конструкций, сам пробовал конструировать, связывался с людьми, занимающимися этим видом транспорта. Бесперспективно. Количество проблем кинематики и динамики перевешивает все мнимые достоинства. Впрочем, для фанатов это не аргумент!
«То, что хорошо живой природе не подходит природе искусственной» — только ЭТО я и написал и ничего более. Ни о каких законах природы и т. п. Живой организм в процессе движения должен оставаться цельным, неразрывным (сосуды, связки, кости, мышцы), поэтому для него приемлемо только возвратно-переменное движение. Для техники таких ограничений нет, там части устройства могут быть отделены от остальной машины и совершать непрерывное однонаправленное движение (колесо, шестерни, рычаги в рычажных механизмах и т. п.) и такое движение эффективнее — нет больших динамических нагрузок, механизмы проще (колесо по сравнению с ногой, например), скорости больше. Разделение подъемных функций и функций создания тяги однонаправленно вращающимся винтом самолета — тот же случай. Это философия техники.
В оправдание своих мыслей и выводов и почему я взялся за коментирование в этой темме, могу добавить только то, что я был создателем и руководителем секции дельтапланеризма, которая сталав клубом сверхлегкой авиации в г. Кирове. По моему проекту, по моим расчетам был построен одноместный самолет, он успешно летал и был защищен моим товарищем в качестве дипломного проекта в Киевской военно-воздушной академии (еще во времена СССР). Конечно, я не профессионал, но некоторое представление об аэродинамике имею.
Обратите внимание, что я не иронизирую, не издеваюсь над собеседником, не перехожу на личности, стремясь показать свое превосходство любыми средствами, а стараюсь поддерживать спокойное деловое общение.
Посыпаю голову пеплом. Сначала запостил, а затем уже заметил, что масштабы-то по координатам немного не совпадают. Правильно будет вот так:
Это она повёрнута на 4 градуса. Действительно, эффект есть и достаточно заметный. Только я совершенно не пойму, отчего оно так. Похоже, придётся учить аэродинамику.
Это она повёрнута на 4 градуса. Действительно, эффект есть и достаточно заметный. Только я совершенно не пойму, отчего оно так. Похоже, придётся учить аэродинамику.
А неужели нет численных моделей и дорогих, но доступных на торрентах для студентов, пакетов, считающих модели по ним? Если дело в правильной подстройке тонкостей фаз и углов атаки, то запулить генетический алгоритм, и через недельку посмотреть что получится? Боевые самолеты вроде летают на всяческих критических режимах потока, так что наверняка физика поведения воздуха для этого есть
Боевые пляшут на управляемых векторах тяги…
ИМХО автор прав, тут возможна какая-то новая хрень, уж больно не складно получается, а тем не менее летает.
Так что виртуальная продувка тут не факт что поможет.
PS.Уж я-бы на месте автора, по старинке по наклеил ниточек, напустил бы дыму, и по снимал бы всё это безобразие скоростной (а может и не очень) камерой, дабы рассмотреть как это выглядит в натуре.
ИМХО автор прав, тут возможна какая-то новая хрень, уж больно не складно получается, а тем не менее летает.
Так что виртуальная продувка тут не факт что поможет.
PS.Уж я-бы на месте автора, по старинке по наклеил ниточек, напустил бы дыму, и по снимал бы всё это безобразие скоростной (а может и не очень) камерой, дабы рассмотреть как это выглядит в натуре.
Я вот третью статью читаю, и всё не пойму, почему у автора всё так сложно, а эта штука так легко летает:
https://www.youtube.com/watch?v=zS10Wz9tfhQ
Где подвох?
https://www.youtube.com/watch?v=zS10Wz9tfhQ
Где подвох?
Навскидку — разный вес, разная полезная нагрузка (модель автора, вроде как, может нести 5кг нагрузки), это 12 птичек из вашего видео засунутых «в багажник». Размах крыльев у птички из вашего видео — 2 метра, то есть одного порядка с орнитоптером автора, но запас полёта из-за маленького веса — явно намного меньше.
Птичка из углепластика. 400 грамм и размах крыльев два метра. Чудо инженерии, но никак не транспорт.
Если бы большие махолеты были возможны, то в природе уже были бы летающие птицы весом более 50 кг, с размахом 20м и тп.
(аналогия, вес и размер не проблема в океане, и там есть огромные рыбы, кальмары и 40-метровые киты)
Я не смог написать в первой статье. Про вертолет. Вернее про его проблему разной скорости лопастей относительно воздуха.
А что мешает сделать несколько более сложные лопасти, которые имеют радиальную степень свободы, каждая сидит на своей оси и может поворачиваться скажем +-20 градусов. Это вы дало возможность лопасти с левой стороны (вращение по часовой, т.е. лопасть идет вперед относительно машины) уменьшать угол замедляясь относительно машины, а лопасти с правой стороны увеличивать угол, ускоряясь.
При этом скорость лопастей относительно воздуха одинаковая.
Как это технически сделать, можно с активным приводом, можно с какими-нибудь пружинами… сам воздух будет подтормаживать левую лопасть, напрягая пружину, а когда лопасть переходит на другую сторону, пружина возвращает энергию и ускоряет лопасть. Еще есь центробежная сила, которая может заменить или дополнить пружину.
Не думаю, что я первый такое придумал. Пробовались-ли подобные идеи?
(аналогия, вес и размер не проблема в океане, и там есть огромные рыбы, кальмары и 40-метровые киты)
Я не смог написать в первой статье. Про вертолет. Вернее про его проблему разной скорости лопастей относительно воздуха.
А что мешает сделать несколько более сложные лопасти, которые имеют радиальную степень свободы, каждая сидит на своей оси и может поворачиваться скажем +-20 градусов. Это вы дало возможность лопасти с левой стороны (вращение по часовой, т.е. лопасть идет вперед относительно машины) уменьшать угол замедляясь относительно машины, а лопасти с правой стороны увеличивать угол, ускоряясь.
При этом скорость лопастей относительно воздуха одинаковая.
Как это технически сделать, можно с активным приводом, можно с какими-нибудь пружинами… сам воздух будет подтормаживать левую лопасть, напрягая пружину, а когда лопасть переходит на другую сторону, пружина возвращает энергию и ускоряет лопасть. Еще есь центробежная сила, которая может заменить или дополнить пружину.
Не думаю, что я первый такое придумал. Пробовались-ли подобные идеи?
Если бы самолёты были возможны, то в природе уже были бы летающие птицы весом более 50 тонн летающие на сверхзвуке.
Если бы ракеты были возможны, то в природе уже были бы летающие птицы весом более 500 тонн гнездящиеся на Луне.
Если бы паровозы были возможны, то в природе уже были бы бегающие птицы весом более 5000 тонн бегающие со скоростью 200 км/ч.
К счастью, всё это абсолютно невозможно.
Если бы ракеты были возможны, то в природе уже были бы летающие птицы весом более 500 тонн гнездящиеся на Луне.
Если бы паровозы были возможны, то в природе уже были бы бегающие птицы весом более 5000 тонн бегающие со скоростью 200 км/ч.
К счастью, всё это абсолютно невозможно.
Самолет не махает крыльями. Он либо крутит пропеллер либо использует реактивную тягу.
Че-то не припомню чтобы в природе у живых существ что-либо неограниченно вращалось на оси.
все соединения либо качающегося типа, либо вращение ограничено. Ибо сосуды, нервы…
Реактивную тягу применяют только морские твари, кальмары, каракатицы и тп.
Если бы появился био-вид использующий реактивную тягу в воздухе, типа как у самолетов и ракет, он был-бы обречен на вымирание ввиду крайней неэффективности по сравнению с маховым способом полета.
Так что Ваши примеры натянуты. Хотя и забавны :)))
Че-то не припомню чтобы в природе у живых существ что-либо неограниченно вращалось на оси.
все соединения либо качающегося типа, либо вращение ограничено. Ибо сосуды, нервы…
Реактивную тягу применяют только морские твари, кальмары, каракатицы и тп.
Если бы появился био-вид использующий реактивную тягу в воздухе, типа как у самолетов и ракет, он был-бы обречен на вымирание ввиду крайней неэффективности по сравнению с маховым способом полета.
Так что Ваши примеры натянуты. Хотя и забавны :)))
Всё уже было. Из вики — «Самый крупный птеродактиль был обнаружен в Румынии в местечке Себеш уезда Алба; размах его крыльев — 16 метров»
"… Птерозавры из семейства аждархид безраздельно господствовали в воздушном пространстве Земли в конце мелового периода. Входившие в это семейство кецалькоатли были самыми последними представителями летающих ящеров и самыми гигантскими. Размах их крыльев составлял 10 метров, шея была длиной три метра, а череп — два метра. Благодаря полым костям ящер весил всего 130 килограммов. Тем не менее кажется невероятным, что такое большое животное поднималось в воздух и планировало… "
http://www.vokrugsveta.ru/vs/article/6651/
Ага, 130 кг! Т.е. большой махолет все таки возможен! :)
http://www.vokrugsveta.ru/vs/article/6651/
Ага, 130 кг! Т.е. большой махолет все таки возможен! :)
Если бы большие махолеты были возможны, то в природе уже были бы летающие птицы весом более 50 кг, с размахом 20м и тп.
Познакомьтесь с кетцалькоатлем, весящим по последним данным от 200 кг.
DELETED
Если бы большие махолеты были возможны, то в природе уже были бы летающие птицы весом более 50 кг, с размахом 20м и тп.Тут, знаете ли, тонкость есть. Птицы не могут иметь 4 полноценных крыла, потому что совсем без ходильных конечностей не прожить. А четырёхкрылые насекомые не могут быть крупными по ряду других причин.
А, ещё. Крылья птиц обязательно должны быть складывающимися, потому что для них никто ангаров строить не будет. Это тоже может вызывать конструкционные проблемы.
Посмотрите внимательно на втулкку несущего винта вертолета и рассмотрите его конструкцию. Каждая лопасть имеет возможность поворачиваться вокруг своей продольной оси изменяя угол атаки при вращении (набегает на поток- угол уменьшается, идет по потоку- угол увеличивается). Это обеспечивает автомат перекоса. Кроме того, лопасти имеют качание вокруг своего комля в горизонтальной плоскости (циркуляционно меняется угловая скорость) и вокруг горизонтальной оси — вскидывание лопасти. Там все это реализовано давно.
У двухлопастных несущих винтов конструкция втулки может быть более простой. Достаточно винт поставить на косую горизонтальную ось (обычно под углом 45 град к продольной — радиальной оси лопасти винта), размещенную на главной оси так, чтобы при вскидывании набегающей лопасти ее угол атаки уменьшался, а у набегающей — увеличивался. Своеобразный кардан. Этот механизм, в частности, реализован в автожирах.
Я вам более того скажу, дорогие мои. Посмотрите на работающий винт вертолета спереди, когда вертолет летит на вас. И что вы увидите, рассматривая одну лопасть? Да-да! Она машет -вверх-вниз, вверх-вниз. Машущий полет давно реализован без всяких кривошипно-шатунных механизмов — это вертолеты. Они и являются орнитоптерами в реальности! Просто движение вверх-вниз реализовано за счет непрерывного, а не возвратно-поступательного, движения — вращения лопасти вокруг наклоненной оси винта. В боковой проекции лопасть движется вперед-назад, а во фронтальной — вверх-вниз. Ее мах просто совмещается с поворотом. Точно так же, как колесо есть «бесконечная однонаправленно движущаяся нога», так и вертолетный винт есть «набор бесконечно машущих крыльев». Профит!
Машущие крыльями орнитоптеры — тупиковая ветвь аэрдинамики. Ею не стоит заниматься просто потому, что эта идея уже реализована красиво, элегантно успешно. Они не нужны ни кому, кроме стремящихся к оригинальности молодых людей и стариков, которые еще хотят оставить свой след в истории. А вертолеты тем временем давно летают!
У двухлопастных несущих винтов конструкция втулки может быть более простой. Достаточно винт поставить на косую горизонтальную ось (обычно под углом 45 град к продольной — радиальной оси лопасти винта), размещенную на главной оси так, чтобы при вскидывании набегающей лопасти ее угол атаки уменьшался, а у набегающей — увеличивался. Своеобразный кардан. Этот механизм, в частности, реализован в автожирах.
Я вам более того скажу, дорогие мои. Посмотрите на работающий винт вертолета спереди, когда вертолет летит на вас. И что вы увидите, рассматривая одну лопасть? Да-да! Она машет -вверх-вниз, вверх-вниз. Машущий полет давно реализован без всяких кривошипно-шатунных механизмов — это вертолеты. Они и являются орнитоптерами в реальности! Просто движение вверх-вниз реализовано за счет непрерывного, а не возвратно-поступательного, движения — вращения лопасти вокруг наклоненной оси винта. В боковой проекции лопасть движется вперед-назад, а во фронтальной — вверх-вниз. Ее мах просто совмещается с поворотом. Точно так же, как колесо есть «бесконечная однонаправленно движущаяся нога», так и вертолетный винт есть «набор бесконечно машущих крыльев». Профит!
Машущие крыльями орнитоптеры — тупиковая ветвь аэрдинамики. Ею не стоит заниматься просто потому, что эта идея уже реализована красиво, элегантно успешно. Они не нужны ни кому, кроме стремящихся к оригинальности молодых людей и стариков, которые еще хотят оставить свой след в истории. А вертолеты тем временем давно летают!
Думаю, вам стоит сделать доведённую до ума небольшую модель, именно в роли игрушки. На электротяге, с крутым пластиковым обвесом и с креплением для экстрим-камеры с гиростабилизацией. Запустить мелко- или средне-серийное производство с помощью китайцев, уже имеющих опыт с квадрокоптерами, продавать её на ибэе, распиарить по интернету с помощью вирусных видео и пр. Тогда у вас появятся реальные деньги от продаж, на которые можно будет дальше исследовать тему и строить что-то серьёзное. Даже если особого желания заниматься этим нет — думаю, это необходимый шаг, без которого не будет денег и отдачи, и рано или поздно энтузиазм перегорит. Может быть, для этого стоит привлечь в команду кого-то с организаторско-коммерческой жилкой.
Я ни разу не механик, но может быть вам все же рассмотреть следующую идею:
Вы говорите о потерях и сложностях кривошипно-шатунной передачи, но ведь изначально вы берете энергию от ДВС, в котором как раз поступательное движение преобразуется во вращательное. Почему бы не сделать непосредственный привод от поршня ДВС на крыло? То есть на каждое крыло отдельный цилиндр плюс система синхронизации.
Вы говорите о потерях и сложностях кривошипно-шатунной передачи, но ведь изначально вы берете энергию от ДВС, в котором как раз поступательное движение преобразуется во вращательное. Почему бы не сделать непосредственный привод от поршня ДВС на крыло? То есть на каждое крыло отдельный цилиндр плюс система синхронизации.
При запуске инерция не порвет всё это хозяйство?
кажется, что от этого ничего не изменится. Цилиндр без КШМ работать не будет — что-то должно его возвращать назад
Можно попытаться создать вариацию на тему опозитного двигателя, но люди пытаются построить летательный аппарат, а не дигателестроением занимаются, как я понимаю.
Как ни смешно, но КШМ не обязателен, если вам нужна энергия возвратно-поступательного движения, а не вращения. Существуют дизельные компресоры с оппозитными свободно подвешенными поршнми, их возвращение и запуск дизеля обеспечивается давлением перекачиваемых газов. Например, на подводных лодках именно они закачивают воздух в баллоны высокого давления. Но значительно больше известны дизельные копры, в которых возврат поршня (а в некоторых относительно компактных конструкциях, наоборот, цилиндра) обеспечивается силой тяжести. В данном случае вероятно возврат должна обеспечить пружина, и, возможно, сжимаемый газ.
Если механически связать противоположные крылья (насколько видно из видео, так оно и есть), то возврат поршня и крыла будет происходить за счет противоположного цилиндра.
То есть на каждое крыло отдельный цилиндр плюс система синхронизации.Возможно даже не один.
Могу попробовать помочь с продувкой крыльев в CFX, в статическом режиме (т.е. плоскость крыла относительно потока в одном положении находится) знаю как и делал в свое время, а вот в динамике могут быть проблемы… А какой примерно размах должен быть чтобы нести груз в 100 кг?
Около 450 кг взлетный вес и размах 7,5 метра. Статика, к сожалению ничего не даст, нужна динамика.
Не маловато ли 7.5 метров для такой массы? Что в динамике то хотите посмотреть? И еще профиль крыла есть предполагаемого? Траектории движения? Может посмотреть сначала на то что есть в наличии и понять неэффективности?
Для дураков: скопировать птичье крыло не позволяет механика и материалы?
Для дураков: скопировать птичье крыло не позволяет механика и материалы?
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Орнитоптер. Ответы на вопросы