Как стать автором
Обновить

Комментарии 50

Если бы в статье была фотография реального устройства, то теоретические рассуждения выглядели бы более правдоподобно.
В начале статьи есть ссылка на первую статью, а в ней видео реального устройства.
Давно уже, попадался материал с расчетами по эффективности крыльев и живности машущей. Получилось, что с первого взгляда выгоднее живность, но если начинать учитывать скорость передвижения, то планер с двигателем оказывается выгоднее машущего крыла. Подробностей уже не помню, очень давно это было.
Я так понимаю единого подхода все же нет для расчетов? Как встречалось на просторах интернета майский жук не может летать, но летает и почему, теория молчит.
«просторах интернета майский жук не может летать, но летает и почему, теория молчит.»
На просторах интернета пишут много и часто далеко не ученые. Жук вписывается в теорию, однако с оговорками в виде тех самых присоединеных масс, просто никто особо глубоко не копает эту тему, так как нет спроса.
Как встречалось на просторах интернета майский жук не может летать, но летает и почему, теория молчит.

ЕМНИП, речь шла не о жуке, а о шмеле, и не в интернете (которого тогда не было), а на плакате в одном из авиационных КБ (не удивлюсь, если в каждом было по подобному плакату). И это была профессиональная шутка, повестись на которую может только человек, совсем не знающий аэродинамику.
Всё дело в масштабном факторе. Шмель замечательно летает, но масштабировать его нельзя — летать разучится.
О нравы. О чем речь шла до интернета не в курсе, а в интернете уже встречался майский жук :) Причем как-то искал информацию не нашел ни опровержения ни подтверждения, правда не искал долго. Все же интернет
это великая свалка, где поисковики выводят в первую очередь популярную информацию, которая не всегда нужная.
У него собственные колебания крылешек совпадают с перодичностью сходов вихрей с них. Ну и в общем там магия. Он ими грубо говоря не машет а трясет.

А пробовали обсчитать приближённую к реальности модель численно, чем-нибудь вроде МКЭ?

Вот только собираемся, на все рук не хватает. Интересно сравнить данные МКЭ и опытные данные.
К «уравнению существования махолёта» не хватает расшифровки переменных.
Или его привели чисто с целью запугивания читателя?)
Скорее просто, как пример.
Если интересно, могу расшифровать:
Сх, Су, Схf — коэффициенты сопротивления, подъемной силы сопротивления трения соответственно (у махолета Cх — отрицательный, так как это тяга)
коэф. А — это коэффициент аэродинамического совершенства крыла (туда входят удлинение, САХ и форма законцовок)
Vo — скорость полета
dalta_alfa и alfa_A — это разностный и амплитудный углы крыла (динамические углы атаки)
Хорошо.
Раз они встречаются ещё и в графиках, было бы логично добавить в саму статью, имхо.
Спасибо! Добавлю.
В каком смысле под atan стоит размерная величина V0? В чем она измеряется — м/c, км/ч, дюймах/сутки? В зависимости от этого ведь будут получаться разные значения atan(v0)
Простите, но во втором уровнении (в больших скобках)вообще складывается скорость, умноженая на угол с углом (еденицей? — см. первое уравнение) в квадвате. С размерностями явно какой-то зашквар. По топику. Практически у всех птиц крылья состоят из нескольких частей. У насекомых плоскостя. Подозреваю, что есть некая «кореляция» сложности крыла и массы аппарата. Причём у птиц бывают очень интересные алгоритмы, спасающие аэродинамику (от выпадения симметричного пера на другом крыле при потере на первом, до обратного взмаха голубя — вроде бы там тоже какая-то подъёмная сила есть). Так вот, не упрётесь ли вы в такую необходимость при увеличении массы аппарата?
Спасибо, вы правы, я ошибся: Vo — соотношение скорости полета и скорости маха на 0,75 размаха консоли уже поправил. Давно не обращался к формулам.
А по остальному- сейчас пока рано судить уж очень не хватает полных экспериментальных данных.
Давно не обращался к формулам.

Такое милое оправдание свидетельствует о том, что человек не очень понимает что в этих самых формулах описано изначально.

Когда человек в теме, он каждую закорючку в своей формуле объяснить может и может говорить о ней часами
Я исключительно рад за вас если вы можете все держать в голове, когда ведешь параллельно 2-3 проекта, один из области авиации, другой энергетика, третий стройка — многое начинает в голове путаться. Надо же как-то деньги зарабатывать и на жизнь и на развитие темы.
Раз Вы приводите формулы, то должны потрудится объяснить смысл параметров.

Во-первых, в каких единицах Ваши углы? Во-вторых, если фигурируют углы, то где геометрическая интерпретация в виде чертежа/схемы, из которой читателю станет понятно, о чем идет речь. Не хотите показывать чертеж (коммерческая тайна и т.п.) не стоит приводить и формулу, которая без разумных пояснений вызывает лишь недоумение и вопросы.

Потом — уравнения существования это слишком громко сказано. Это две формулы, выражающие зависимость аэродинамических характеристик системы от неких конструктивных параметров, которые не связаны замкнутой системой уравнений с прочими параметрами, как то массы и энергетические показатели силовой установки. Откуда из приведенных двух формул вытекает возможность машущего полета?
Начнем с того, что статья была посвящена подходу, а не аэродинамики и динамике. Возможно я напишу подробную статью с своими выкладками и представлю на ваш суд.
Теперь о замкнутости системы.
Су и Сх — это коэффициенты двух сил составляющих полет — подъемная сила и тяга (отрицательный коэффициент сопротивления). Сy — это показатель возможных полетных масс. В массу летательного аппарата дискретно входят массы топлива, СУ и пр и это описывается уравнением существования самолета — т.е. прямая связь. Так же в уравнение входит скорость маха на 0,75l консоли — это как раз энергетическая характеристика включающая в себя параметры механики.
Понимаете, что странно. Вот мы с вами вроде очень не глупые и культурные люди. Но место того, чтобы задать прямой вопрос о возможной передаче вам моих выкладок, работ по механике и динамике махолета, предложить мне свои услуги независимого эксперта вы начинаете искать подвох. Т.е. место того чтобы искать истину совместно вам очень хочется меня закопать в моей не правоте. Эго это очень здорово, но раз мы претендуем на человеческие взаимоотношения, а не звериные с нападками друг на друга, давайте как-то развивать диалог в конструктивном ключе, тем более я открыт к диалогу. И более того вполне могу оказаться не прав в своих суждениях и буду очень рад если вы мне это покажете.
Так в каких единицах измерения углы, входящие в формулы?

В градусах, так как обратите внимание, что перед скобками стоит Cyalfa и Cxalfa- относительныe коэффициенты крыла.

В градусах

Об этом я и так догадался, так как множитель 180 / Пи говорит сам за себя. Ждал только подтверждения.

А коль скоро я его получил, то тогда следующий вопрос — каким образом, умножая безразмерные cx и cy на градусы вы получаете безразмерные же величины?

Размерность Cxalfa и Cyalfa — 1/градус. Они поэтому и называются относительными. По факту это производная от функций подъемной силы и сопротивления по углу.

По факту это производная от функций подъемной силы и сопротивления по углу

Вдумайтесь в написанный бред. Производная от силы по углу, будет иметь размерность Н / градус, если уж о градусах идет речь

Насчет определения же cx и cy почитайте хотя бы википедию

Коэффициент подъёмной силы — это безразмерная величина, зависящая от угла атаки и формы профиля крыла (Заметим также, что зависит от числа Рейнольдса). Используется при вычислении подъёмной силы крыла при известной скорости, плотности воздуха и угле атаки


Коэффициент подъемной силы — БЕЗРАЗМЕРНАЯ величина
cx и cy

А в формуле
c_{x\alpha}

и
c_{y\alpha}

Не замечаете разницы?
В статье написано
Сх, Су, Схf — коэффициенты сопротивления, подъемной силы сопротивления трения соответственно

О том что это производные от безразмерных cx, сy нет ни слова

На сколько хорошо Вы знаете аэродинамику? Теорема Жуковского, вихревая теория крыла — хорошо знакомы? А ещё лучше если есть знания в нестационарной аэродинамике, мы тогда предметнее поговорим.

У насекомых плоскостя.

У насекомых тоже всё непросто, там что-то вроде механизации.
Ну, знакомый физик, работающий с заморскими партнерами, часто жалуется на унции на квадратный дюйм и прочие порождения имперской системы.
Да ну :) В физике точно нет никаких lb/in^2 или ppcf :) В индустрии иногда встречаются да, ну или устоявшиеся вещи типа 12 inch wafer или 1 Gb/in^2. Реально никто никаких расчётов в имперской системе не ведет.
Гипотеза с «неньютоновским воздухом» это очень здорово, действительно эта штука больше «плывёт», чем летит.

pi/180 — инженерная рука :)))
Прошу прощения, немного не понял, почему Вы считаете, что создание крыла подобного птичьему неразрешимая задача? Применяют же японцы подход к робототехнике, когда вместо сложной механики просто ставят кучу электродвигателей, и это работает! Вы не пытались что-то делать в этом направлении?
И ещё, не совсем понял почему ваш махолёт вообще летает. Как я понял из ролика, там встречно колеблются как твёрдые тела два длинных крыла. Там что, как-то взаимодействуют потоки от двух крыльев?
А вообще хочу выразить благодарность, тема меня страшно интересует. Увы, нет ни денег ни времени этим серьёзно заняться. Махолёты это неимоверно круто. Особенно для России с её необозримыми и труднодоступными просторами. Сделать здесь по-настоящему экономичный воздушный транспорт было бы тем же, чем стали для США железные дороги.
Авиация это всегда компромисс между весом и функциональностью.
Поэтому быстро-адаптивные крылья пока труднодостижимая вещь.
На нашем канале на ютубе есть видео испытаний с дымом.
Спасибо!
Я уж смотрел. Скажите, а более подробного сайта чем на странице проекта и на фейсбуке у Вас нет? Я например так и не понял как работают крылья. Секционированное крыло напоминает крыло-жалюзи. Но во-первых как я понял на модели крылья жесткие, а во-вторых по ролику сложилось впечатление, что они движутся просто как коромысла, без гребущих движений как у птиц. Тогда непонятно за счёт чего создаётся тяга?
Судя по всему при взмахах вверх и вниз меняется угол атаки крыльев. Изменением угла атаки крыльев можно и поворачивать, и менять крен и лететь вверх или снижаться вниз. Наверняка, на махолёте стоит нечто вроде автомата перекоса как у вертолёта.

Вчера extempl скинул видео (смотреть с 4:13)

демонстрирующее то как изменение угла атаки создать тягу.
И хотя на видео это похоже на странные винты, принцип — тот же что и у махолёта.
Для сравнения и крылья колибри и винты соосного вертолёта — работают похоже, изменяя угол атаки. Если у соосного вертолёта от каждого винта оставить по одной лопасти, то аналогия к крыльям колибри будет ещё ближе.

PS отключение мотора у махолёта — не так страшно, если будет автоматическая установка угла атаки наклона крыльев при выключении двигателя. У вертолёта при выключении двигателя — автомат перекоса автоматом ставит винты на авторотацию. И у махолёта при выключении двигателя можно автоматом ставить крылья на планирование.
На ролике у этих ребят я ничего подобного не видел. Ролик правда далеко не самый лучший для того чтобы понять что там происходит. Но у них есть канал на ютубе, где есть например ролик с задымлением машущих крыльев. Там я тоже ничего подобного не заметил. Кроме того для махолёта одним изменением перекоса не обойтись, крыло(точнее его конец) должно описывать некую округлую траекторию. Как весло в лодке. Ведь крыло по сути гребёт. Этого я тоже не заметил. Там просто прямые махи. Вобщем не понял я как эта штука летает.
Во-первых, надо быть слепым, чтобы не заметить на видео перекос.

> Кроме того для махолёта одним изменением перекоса не обойтись, крыло(точнее его конец) должно описывать некую округлую траекторию.

Это ещё для чего? Вполне достаточно вверх разворачивать крыло ребром (по отношению к воздуху), а вниз — плашмя. Быть может, с дополнительными движениями вперёд-назад было бы эффективнее, но не думаю, что намного, к тому же не вполне ясно, что это должны быть за движения.

> Как весло в лодке. Ведь крыло по сути гребёт.

?!???!!!???777 По-вашему птица достаёт крыло из воздуха при каждом взмахе и снова его туда опускает? А половину всего цикла оно движется в вакууме?
Чтобы лететь вперёд крыло должно двигаться не вертикально вверх и вниз, а под углом:
— вперёд-вверх держа угол атаки при движении вперёд создающий подъёмную силу
— вниз-назад держа угол атаки чтобы отталкиваться от воздуха вверх-вперёд (то что Вы назвали «плашмя» по направлению движения)
у животных крыло при всём этом описывает круги и восьмёрки (в силу биомеханики так удобнее),
но для махолёта — достаточно двигать крыло по прямой меняя угол атаки.
Чтобы лететь вперёд крыло должно двигаться не вертикально вверх и вниз, а под углом

С чего Вы это взяли?
Законы физики: крылу для создания подъёмной силы нужен набегающий на него поток воздуха, потому необходим наклон.

PS Признаю, что перепутал угол наклона:
image
Что-то мне подсказывает, что по меньшей мере львиная доля представленных здесь животных либо топчется на месте, либо летит очень медленно.
> — вперёд-вверх держа угол атаки при движении вперёд создающий подъёмную силу

Вот этот пункт совершенно не обязателен.
по-настоящему экономичный воздушный транспорт

В первой статье говорилось, что по экономичности они между самолетами и вертолетами.
Думаю ориентироваться надо скорее на между грузовиком и поездом. Дело тут вот в чём. И винт и машущее крыло предназначены для одного и того же. Они создают силу, отбрасывая воздух. Сила при этом равна импульсу отброшенной массы воздуха в единицу времени. Для получения заданного импульса можно быстро отбрасывать небольшую массу воздуха (что делает винт), а можно медленно, но большую массу (что делает крыло). Но поскольку импульс равен m*v, а энергия m*v^2/2, то чем медленнее отбрасывается воздух (большая масса), тем меньше затраты энергии на создание силы. Обратная сторона медальки, что такой аппарат будет летать довольно медленно. Но для грузовых перевозок скорости 50-70 км/час более чем достаточно. Если жрать при этом будет меньше фуры и не нужны ни дороги ни аэродромы, для России это будет тем же чем стали для Америки в 19-м веке железные дороги.
> такой аппарат будет летать довольно медленно

А вот и не факт. Ежели аэродинамическое качество 10 — то это означает, что чтобы летать со скоростью 500 км/ч, надобно двигать крыльями со скоростью 50 км/ч. Большими крыльями, быть может, так быстро двигать не получится, но можно сделать много маленьких крылышек. А для того, чтобы с такой же скоростью двигаться на винте, винт, насколько я понимаю, должен вращаться почти со скоростью звука.

Речь в статье шла о модели которую делаем сейчас. В перспективе можно добиться экономичности выше чем у самолёта, но пока это не подтвержденное предположение. Нужно больше данных.


Это получается тоже махолет?
ролик 2011го года.
Красиво так летит, не дергается.

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий

Публикации

Истории