Comments 16
>>>вмещал пять галлон (22,7 л)
если разработка американская, то и галлоны, скорей всего американские - 5 галлонов - это привычный всем офисный ("19-литровый") бак для питьевой воды - 18.93 литра.
вот за что я люблю Хабр - зацепился за странное значение привычного параметра, начал гуглить... узнал что-то новое - про английские галлоны, например, спасибо)
А меня смутила 21 секунда полёта на этом количестве топлива. Литр в секунду это за гранью добра и зла, так и пилота невзначай испарить можно.
21 секунда с 5 галлонами топлива на двигателе ракетного типа - это еще нормально. фау2 летела не больше 2 минут.
У неё вес на старте раз в 100 больше чем у человека с реактивным ранцем и разгонялась она до 1.65 километров в секунду, на такие опыты пассажир ранца вряд ли согласится.
Тащемта весь прогресс ранцев - переход с ракетного двигателя на низкоэнергичном однокомпонентном топливе к турбореактивным движкам на керосине с бОльшей топливной эффективностью и большим запасом энергии на килограмм топлива. Тащемта и весь прогресс. Гравитация и ньютоновская механика с тех пор не изменились, а больше там и нет ничего.
Ну во-первых не зря упомянуты системы управления. Современный квадрокоптер с IMU и контроллером умеет поддерживать положение в пространстве без вмешательства пилота, тогда как на старых вертолетах от пилота требовалось "держать равновесие". Гироскутер или моноколесо решают задачу удержания равновесия перевернутого маятника в реальном времени. По энергии - ну тут рулит известный принцип размена площади винта на мощность, чтобы лететь экономично - нужно отбрасывать вниз большую массу воздуха с меньшей скоростью. Крайний случай - вертолет AeroVelo, вообще чуть больше полкиловатта потребляет в висении (0.8 л.с.) при 130 кг веса.
Кстати, исходя из этого, вижу перспективным транспортное средство в виде большого горизонтального направленного вниз вентилятора на высокооборотистом (для уменьшения веса) ДВС с редуктором. Размер условно метр в диаметре для компактного варианта, или полтора для более экономного по топливу. Винт закрыт снизу и сверху сеткой для безопасности, под ним быстродействующие направляющие плоскости типа жалюзи для быстрого создания горизонтальных сил в любом направлении, наподобие как в автомобильных дефлекторах обдува. И эти плоскости управляются сервоприводами от контроллера с гиродатчиком, аналогично сигвею/гироскутеру, но только в двух направлениях. т.е. при наклоне в какую-то сторону наклоняем вектор тяги в противоположную, возвращая равновесие. А человек просто становится на эту штуку сверху и, перенося свой вес в нужную сторону, перемещается по горизонтали. Ну а по вертикали - управляет газом этого единственного двигателя. Ну и компенсация вращения любым классическим методом (маленькие боковые пропеллеры или 2 соосных винта в разные стороны)
Вроде как ховерборд получается, но только большой - ну тут уж извините, таки гравитация и ньютоновская механика, маленький VTOL аппарат обязан жрать энергию как не в себя.
Можно и не ДВС, а электромотор, но тогда автономность сразу понизится. А еще наверное можно автомат перекоса использовать прямо на винте вместо жалюзи, если это окажется лучше по быстродействию.
> Кстати, исходя из этого, вижу перспективным транспортное средство в виде большого горизонтального направленного вниз вентилятора на высокооборотистом
Перспективное средство летало ещё в 1954 году.
https://en.m.wikipedia.org/wiki/De_Lackner_HZ-1_Aerocycle
Тащемта приговор любому такому средству виден в соотношении веса и полезной нагрузки любого воздушного транспортного средства. Двухсоттонный бомбер тащит хорошо если тонн 40 нагрузки. Собственно любой 'ранец' с практичными характеристиками потребует или трех-четырехкратного веса от нагрузки (полутонный ранец) или источника энергии с на порядок более высокой плотностью (чтобы можно было свободно жертвовать эффективностью ради упрощения конструкции).
Офтоп. Прекращайте уже употреблять странные слова. Не красит. Уберите своё "тащемта", ни к месту абсолютно. В конце концов, замените на "...по моему мнению". Извините. Глаз дёргает.
Да ладно, в авиации масштабирование нелинейно, и меньшим объектам всегда летать легче. И вот кстати ваш пример HZ-1 - просто отличный, спасибо. Аппарат 1954 года, с мотором 40 л.с., баком на 3.8 л способен пролететь 24 км со скоростью 90 км/ч. Для сравнения, современный реактивный Flyboard Air от безбашенного Френки Запаты кушает 23 литра за 10 мин - мощность у нее 1000 л.с. Скорость правда повыше, 150 км/ч.
Основные жалобы на HZ-1 - креши в результате столкновения винтов, сложное управление. Ну и 4.7 метра диаметр и 78 кг сухого веса для "ранца" многовато. Но столкновение винтов можно исследовать и устранить. Управление сменить на электронное, обеспечив устойчивость. Вес уменьшить применением современных материалов. Сместиться по шкале "компактность - экономичность" в сторону компактности. В конце концов, летающей ванне с известного ролика на ютубе http://sustainableskies.org/when-you-wake-up-hungry-fly-to-the-bakery/ вроде как 60 кВт хватило для полета, а роторы у нее совсем маленькие, по 0.6-0.7 м судя по видео, ометаемая площадь как у одного ротора 0.7*sqrt(6) = 1.7 м. Т.е. хоть сейчас можно взять какой-нибудь серийный Rotax 912 на 100 л.с., сопрячь его редуктором с винтом диаметром 2.5 м и это по идее сможет поднять себя, человека и полсотни литров горючего. А горючего этого ему хватит на 2 часа полета, это вам не 10 минут на реактивных. Вопрос возможности работы его в вертикальном положении пока не рассматриваем, это однозначно решаемо.
Но соглашусь, насчет одного винта метрового диаметра и установки, которую может взять в руки человек - это я размечтался. Не получится. Компактное - только на реактивных с диким расходом и низким ресурсом. На поршневом - ну мне кажется, можно уложиться в 60 кг сухого веса, 2 м диаметра и условно 80-100 л.с., но понадобится специально оптимизированный под эту задачу мотор. Ротакс оптимизировался под самолеты, он большой и тяжелый для "авиаскутера".
>> Т.е. хоть сейчас можно взять какой-нибудь серийный Rotax 912 на 100 л.с.,
И к нему автомат перекоса, или параллельную электрическую систему, а редуктор не простой а два винта в соосной схеме или рулевой винт по классике? Ну и в итоге вы получаете вот такой вертолет на том самом стосильном 912 ротаксе - https://www.youtube.com/watch?v=PkJUOFy171E
Он конечно легкий, песец какой легкий в 265 кг сухого веса, 430 максимальный взлетный, минус пилот и мы приближаемся к моему описанию в 3-4 веса пилота. Примерно вот так и будет выглядеть "ранец" для реальных требований чтобы на нем можно было не зависать над матами в школьном спортзале и пилот вместе с аппаратом могли бы пережить более 10 полетов. Смотрю на движок и сильно сомневаюсь что даже его можно упихать в ранец. Ну разве только для Сарычева. Сарычев такой движок поднимет (и даже весь вертолет целиком). Но такой движок не поднимет Сарычева :)
Отсюда логичный вывод, что если человек вроде меня, не сильно разбирающийся в области, что-то "не имеющее аналогов" в ней изобретает, то оно оказывается либо было известно ранее, либо не сильно жизнеспособно :).
Но всё-таки 265 кг не предел, вот вариант полегче https://en.m.wikipedia.org/wiki/Mosquito_Aviation_XE. Сухой вес 135, макс. взлетный 277. И это у него все ещё есть кабина. Вот пожалуй, это и есть оптимальное индивидуальное транспортное средство. Уменьшать ему винт - будет расти требуемая мощность для висения, а с ней вес энергоустановки и расход топлива.
Кстати, вот ещё вариант от дилетанта. В летающую ванну, которая электрогексакоптер с 6х10кВт моторами, одну турбинку от ховерборда Запаты, уменьшить ее - до 70-80 кВт и превратить в турбовальный движок с генератором. Весом килограммов 15-20. Можно даже 8 моторов поставить. И батарейки на 10 мин полета. Получится достаточно безопасная система (отказ одного мотора не страшен, отказ двух приведет к плавной аварийной посадке), батарейка на каждый мотор отдельная. Может и взлетит...
Эх, не видать нам ховерборда, похоже...
Карлсоны без пропеллера: реактивные ранцы вымышленные и реальные