Махолет-планер с плоско-параллельным движением крыла
Редуктор и кривошипы должны быть подобраны так, чтобы “число Струхаля” для этого размаха/амплитуды/частоты, было 0.3
Как на проектном этапе выбрать параметры модели, “чтобы число Струхаля” получилось в полете 0,3 я не знаю. Мотор-редуктор буду подбирать так, чтобы при удерживании модели за крыло руками, фюзеляж с дополнительным грузиком равным массе крыла легко поднимался приводом на 150 мм с частотой 1 Гц с некоторым запасом на увеличение частоты.
Мотор-редуктор буду подбирать так, чтобы при удерживании модели за крыло руками, фюзеляж с дополнительным грузиком равным массе крыла легко поднимался приводом на 150 мм с частотой 1 Гц с некоторым запасом на увеличение частоты.
Поднимать грузик, равный по массе крылу, это не одно и то же, что поднимать крыло. Я когда проверял работу механизма на своих зальных моделях на предмет возможных заклиниваний и т.д., использовал крыло без обшивки. Оно хорошо двигалось даже при очень малых величинах закрутки резины и работало до полной раскрутки резины. С обшивкой оно шевелилось в руках гораздо тяжелее, а в полёте потом вообще не двигалось, если крутящий момент был таким же малым. Вес обшивки из плёнки добавлял очень мало веса, а сопротивление на мах возрастало в разы. В итоге на полёт требовалось гораздо больше резины, чем к примеру для полёта обычной классической модели с пропеллером, имеющей и бОльший вес, и бОльшие габаритные размеры. Я пришёл тогда к выводу, что мои махолёты с энергетической точки зрения были намного не выгоднее, чем классические самолёты. Причём я конечно интересовался и чужими моделями. Там тоже были достаточно мощные резиномоторы. Иначе модель очень быстро теряла энергию и падала. У нас полёт махолётов на соревнованиях оценивался по времени самого полёта. Конечно с электродвигателем будет несколько другая картина. Резина, раскручиваясь, быстро теряет крутящий момент, а электродвигатель значительную часть времени работает одинаково. Но в любом случае, на мой взгляд, гонять грузик равный по весу крылу, это не “чистый” эксперимент, а очень отдалённое подобие. Учитывайте это при подборе двигателя и питания.
Это летать не будет. Говорю это хотя бы потому, что сам построил около десятка летающих махалётов и видел чужие на нескольких соревнованиях
Это можно обосновать цифрами, ничего сложного нет. Вектора скоростей складываются и получаем наклон вектора подъемной силы. Нет времени читать Струхаля, но думаю там идет речь о соотношении скоростей полёта и скорости маха крыла, чем меньше скорость мах и это соотношение тем меньше тяга создаваемая крылом. Низкая эффективность данного параллельного способа, как уже говорил в малом ходе крыла и из за этого в высокой частоте махов, что приводит к возвратно-поступательному перемещению довольно тяжелого крыла с большой частотой и потерь энергии за счет этого.
Вот полезные книжки про дельфинов, пловцов и Струхаля. Ведь рассматриваемое крыло, хвост дельфина, моноласт пловца суть одно и тоже…
hydrophysics.info/wp-content/…/Romanenko.pdf
…pstu.ru/…/����������+�.�.+��������������+�+������…
вообще много интересных ссылок при поиске на “дельфин струхаля”
Ведь рассматриваемое крыло, хвост дельфина, моноласт пловца суть одно и тоже…
Почти одно и тоже, с учетом в 1000 раз более плотной среды. 😃 В воде на низкой скорости используется эффект динамической инертности среды - отталкивание непосредственно от массы воды находящейся непосредственно вокруг ласта дельфина. Крыло работает на другом принципе, на принципе обтекания. (В воздухе для получения аналогичного эффекта “хвост дельфина” был бы размером с крыло боинга и иметь при этом массу не больше пары килограмм).
Почти одно и тоже, с учетом в 1000 раз более плотной среды. 😃 В воде на низкой скорости используется эффект динамической инертности среды - отталкивание непосредственно от массы воды находящейся непосредственно вокруг ласта дельфина. Крыло работает на другом принципе, на принципе обтекания. (В воздухе для получения аналогичного эффекта “хвост дельфина” был бы размером с крыло боинга и иметь при этом массу не больше пары килограмм).
Не совьсем так. Легенький планерок (около 1 кг) с рук набирал высоту по пологой глиссаде (3…5град) имея вибратор на стабилизаторе (эффект обратного флаттера). Проблема заключалась в частоте и амплитуде. Аналогичная система с вибрирующим предкрылком была выполнена студентом МАИ в 60-ые годы.
Это примерно 60-70гр тяги? А дельфин стоит на хвосте, это статическая тяга более 100кг. Может вибрирующий предкрылок дать 100кг статической тяги? Ну ладно пусть будет в масштабе, 1кг статической тяги на модели 😃.
Это примерно 60-70гр тяги? А дельфин стоит на хвосте, это статическая тяга более 100кг. Может вибрирующий предкрылок дать 100кг статической тяги? Ну ладно пусть будет в масштабе, 1кг статической тяги на модели 😃.
- У дельфина “опора”-вода. 2) Кинематическая структура хвостов труднодостижима в механике. Расчлененная (многозвенная) кинематика менее энергоемка и более эффективна по работе.
😃😃😃
Значит не можете посчитать параметры движителя “дельфиний хвост” для получения тяги 1кг в воздухе? Аэродинамика бессильна? А вроде просто масса отбрасываемого воздуха за единицу времени 😃.
Значит не можете посчитать параметры движителя “дельфиний хвост” для получения тяги 1кг в воздухе? Аэродинамика бессильна? А вроде просто масса отбрасываемого воздуха за единицу времени 😃.
Ну вот! Вы же смогли 😉😉😉
Тем не менее точное определение отброшенного, тоже лабараторная задача (в расходной трубе). А аналитически, только при наличии характеристики конкретной геометрии “веера” с разбросом на потери от частоты колебаний.
Ну вот автору темы можете посоветовать размер движителя? Если ему не ймёться 😃 Вместо того, чтобы колбасить всем крылом, что мало эффективно по разным причинам, и по причине работы только при махе вниз, а при движении вверх создает сопротивление.
Сделать движитель в виде предкрылка по площади 10% от крыла, скажем крылышко 1000х50мм, с амплидудой не меньше 100мм и частотой махов 15-20 в сек. Эффективность если считать в два раза хуже чем у воздушного винта, будет соответствовать примерно винту 10дюймов. Если нужно уточнить конструкцию, советчики найдуться 😃.
Вот доступная теория по данному вопросу (крыло без неподвижной части - плоско-параллельно машущее) из книги Васильева стр.51.
“Конькобежец будет катится по волнообразной ледяной дорожке, не отталкиваясь ногами, а только периодически распрямляясь во время спуска и приседая во время подъема.”
В книге подробно описано использование такого машущего крыла.
Тяга и подъемная сила, для эффективного использования, будут создаваться только при движении крыла вниз, а при движении крыла вверх, что бы не создавать сопротивления, подъемная сила не должна создаваться.
Вот доступная теория по данному вопросу (крыло без неподвижной части - плоско-параллельно машущее) из книги Васильева стр.51.
Движения конькобежца из книги Васильева я по-началу собирался воплотить в настольном стенде с моделью махолета -типа карусельного механизма. Питание шагового двигателя привода крыльев-через скользящие контакты центральной стойки. Штанга помимо вращения вокруг стойки имеет возможность поворота и в вертикальной плоскости. Ближнее к центру крыло шарнирно закреплено на жесткой стойке, дальнее- на поворотной, чтобы при махах расстояние между шарнирами могло меняться. Принцип движения- как в книге Васильева. Две вершины и две впадины с перепадом 50 мм.
Но потом подумал, что даже если карусель будет весело вращаться, это не доказывает, что в воздухе будет также весело. Поэтому взялся за авиамодель с опорой о воздух.
Не совсем понятно действие стенда. Зачем объединять и крылья и волнобразную опорную дорожку. Конькобежец только наглядно показывает принцип действие махолета (для упрощения понимания машущего крыла).
Есть другие стенды для проверки махолётов. Круговой с моделью на коромысле с противовесом или из той же книги Васильева “вертолет” с ручным приводом.
Не совсем понятно действие стенда. Зачем объединять и крылья и волнобразную опорную дорожку
Вот более наглядная схема стенда. Вместо конькобежца, который смещает ЦТ сгибанием и разгибанием ног- модель махолета с перемещением фюзеляжа при махах крыльями. Распределенные аэродинамические силы, действующие на левое и правое крыло, условно заменяются на сосредоточенные равнодействующие силы в местах шарнирного крепления крыльев к стойкам.
Стенд не отображает всей картины аэродинамических процессов (плоскости крыльев и хвостовое оперение нужны в роли наглядных мулежей)- вращение карусели происходит только за счет сил реакции в шарнирах при махах крыльями. Это наглядная демонстрация описанного Васильевым процесса смещения ЦТ при машущем полете.
Что еще можно увидеть на стенде? За кружкой чая можно добавлять балластные грузы к модели махолета, увеличивать сопротивление движению поворотом пластинки аэродинамического тормоза (рис. предыдущего сообщения). Интересна ситуация, когда масса балласта станет такой, что не будет хватать мощности привода для подъема фюзеляжа из статичного нижнего положения. Зато если толкнуть потяжелевшую модельку с вершины и опускать крылья удерживая ЦТ в горизонтали, момента привода хватит (овальный камень тяжело катить по плоскости, но намного легче по волнообразной поверхности соответствующего профиля).
Описанная ситуация, на мой взгляд, характерна для полета тяжелых птиц-лебедя-шипуна (12-15 кг), африканской дрофы (18 кг).
Получается, это просто демонстрационная модель без аэродинамики, конькобежец “в габаритном макете махолёта”?
Получается, это просто демонстрационная модель без аэродинамики
Да, все на механике твердого тела, но и для аэродинамики можно извлечь пользу.
Интересна ситуация, когда масса балласта станет такой, что не будет хватать мощности привода для подъема фюзеляжа из статичного нижнего положения.
Что то у Вас всё совсем перепутано. 😃 При этом масса не поднимается, поднимается точка опоры (конькобежец как бы перепрыгивает через препятствие), на это не требуется затрат мощности.
Зато если толкнуть потяжелевшую модельку с вершины и опускать крылья удерживая ЦТ в горизонтали, момента привода хватит
Естественно хватит - масса сама будет катиться с горки, но эффект состоит в том, что поднимая массу вверх в данный момент конькобежец создает дополнительную тягу за счет наклона вектора силы приложенной к массе об наклонную поверхность.
Что то у Вас всё совсем перепутано.
Есть ощущение, что начинаю плутать в лесу собственных теоретических рассуждений- нужно на какое-то время “пойти в гараж”.
К двум механизмам переходить сразу нужно, ибо как я уже говорил плоско-параллельное движение не даёт тяги, а тормозит. Один механизм силовой, а другой управляющий.
Вариант механизма изменения угла атаки крыла. Хорошо подходит колесная пара от детской машинки, кинематически соединенная с главным приводным редуктором крыла.
Для первой модели схема изменения углов на махах вверх и вниз однорежимная.
Для изменения режимов удобен привод управляющего вала по программе.
www.facebook.com/www.kite.ru/…/1682602265360957/
Год назад, впервые увидел