Махолет-планер с плоско-параллельным движением крыла
Не просветите- кто-такой ТС? Извините, если я один , кто не знает
ТС означает “топик стартёр”, т.е. человек, создавший данную тему, автор. Это и есть Вы, Дмитрий Уткин. Этот термин придумали не мы, а кто-то другой и видимо давно.
Элементарная теория машущего полета : “…Показано, что существуют области, где энергетически эффективными являются либо несущий винт, либо машущее крыло…”
Как там правильно замечено, “машущий полет” это совсем не то, что с неподвижным крылом - совсем другой принцип создания силы (и вроде как малоэффективный). Крыло (каким-то удивительным образом) является очень эффективным устроиством создания под’емной силы. Единственная мелкая проблема которая отделяет крыло от, в некотором смысле, “вечного двигателя” -это совсем маленькая (для хорошего крыла) составляющая силы вдоль движения (лобовое сопротивление). Если я правильно понимаю ТС (😛), то его идея состоит именно в том, нельзя ли с этим что-то поделать; зачем добовлять еще одно маленькое, уродливое крылышко ввиде пропеллера, когда у нас уже есть хорошее большое основное.
С разрешения ТС задам вопрос в таком виде (заранее прошу прощения за слишком формальную его формулировку, и если вдруг он при более внимательном рассмотрении окажется идиотским):
Пусть крыло стационарно обтекается набегающим потоком воздуха скажем в режиме наибольшего качества. Можно ли найти такое (например маленькое -в духе теории возмущений) циклическое движение крыла (три степени свободы: x, y, альфа) чтобы средняя за цикл дополнительная сила была направлена вперед? И как именно надо циклически “возмущать” крыло чтобы получить наибольшую силу?
Основная задумка- не молотить крылом по воздуху, а плавно подтягивать крыло к фюзеляжу (или фюзеляж к крылу?), с частотой порядка 1 Гц, восполняя потерю высоты планирующего полета.
Подтянул фюзеляж к крылу добавил энергию, а как сделать следующий цикл? т.е. при опускании фюзеляжа энергию вернуть обратно?
По ОВЕЛА (как я понял) основная идея, циклическая передача энергии через смещения ЦТ,
при пикировании самолета смещаем массу назад (вверх), т.е. поднимаем, сообщая энергию, но в результате смещения центра тяжести, самолет переходит в режим кабрирования, тогда массу смещаем вперед (опять вверх), опять добавляем энергию, и так в цикле, чем большая масса смещается, тем больше энергии добавляется. А кроме крыла самолета где главная масса? конечно весь фюзеляж, т.е. необходимо двигать весь фюзеляж относительно крыла, или измененный вариант, двигать не фюзеляж, а двигать поворачивать крылья вперед назад через шарнир установленного на фюзеляже, что тоже самое, т.е. смещать ЦТ, относительно ЦД на крыле.
По ОВЕЛА (как я понял) основная идея, циклическая передача энергии через смещения ЦТ,
при пикировании самолета смещаем массу назад (вверх), т.е. поднимаем, сообщая энергию, но в результате смещения центра тяжести, самолет переходит в режим кабрирования, тогда массу смещаем вперед (опять вверх), опять добавляем энергию, и так в цикле, чем большая масса смещается, тем больше энергии добавляется.
Вы пытаетесь обосновать весь этот бред? Расскажите учителю физики, как у падающего тела увеличить энергию, перемещая внутри него некоторый вес на дополнительную высоту. А какую энергию этим можно добавить, очевидно потенциальную? ЛА в данном случае можно загнать на исходную высоту только за счёт подъёмной силы, а её (подъёмную силу) простыми смещениями ЦТ создать нельзя. Если Вы потенциальную энергию превратили в кинетическую, то обратно этот процесс уже не произойдёт без потерь. ЛА за счёт разгона при падении потом залетит на некоторую высоту, но не вернётся на исходную высоту без внешнего воздействия. В качестве этого внешнего воздействия может быть например восходящий поток. Так можно пускать радиопланер вблизи горы, на которую дует ветер. Если планер правильно ориентировать к набегающему потоку, то он не будет снижаться.
По теории ОВЕЛА кроме смещения ЦТ ещё предполагается менять и угол атаки. Да, увеличением угла атаки можно увеличить и подъёмную силу, но при этом увеличится и сопротивление. И здесь опять только дополнительное воздействие (тяга двигателя, внешний поток или что то ещё) может вернуть ЛА на исходную высоту.
P.S. Давайте спускаться уже на землю. Пусть ОВЕЛ, или как его там, построит аппарат по своей теории и полетит. А мы будем ждать решений по конструкции от автора этой темы. Хотя…Разочарование придёт скоро.
“…Показано, что существуют области, где энергетически эффективными являются либо несущий
винт, либо машущее крыло…”Попадает ли Ваша “задумка” в эти области?
Энергетическую эффективность можно будет сравнить, проведя замеры. Сначала пролететь 100 кругов на кордах в машущем режиме. Затем вместо балластного груза установить пропеллер с моторчиком и пролететь 100 кругов с неподвижным крылом. При питании электромотора по проводам, проложенным вдоль корд, напряжение подавать минимальное при котором возможен горизонтальный полет в обоих вариантах. Замерить и сравнить сколько Вт х сек электроэнергии потребовалось одному и тому же аппарату в двух режимах полета.
По теории ОВЕЛА кроме смещения ЦТ ещё предполагается менять и угол атаки. Да, увеличением угла атаки можно увеличить и подъёмную силу, но при этом увеличится и сопротивление. И здесь опять только дополнительное воздействие (тяга двигателя, внешний поток или что то ещё) может вернуть ЛА на исходную высоту.
?
Не надо так эмоционально, мы ведь только рассуждаем, с моей точки зрения, как раз и происходит преобразование потенциальной энергии в кинетическую и обратно циклически. Рассуждаю так, Есть ПЭ некоторой высоты, пусть планер пикирует, мы сместили ЦТ назад, да еще и подняли массу (фюзеляж был наклонен вперед), что произойдет, смещение центровки (соответственно и увеличение угла атаки), планер начнет кабрировать и набирать высоту (превращая набранную скорость, кинетическую энергию в потенциальную, а еще мы добавили плюс к потенциальной энергии (за счет подъема фюзеляжа, массы), соответственно если этот плюс больше потери энергии на сопротивления, то планер должен набирать высоту. На этот плюс к ПЭ (подъем массы), и тратится энергия двигателя. Т.е. здесь плюс к ПЭ, а у пропеллера плюс к кинетической.
Не надо так эмоционально, мы ведь только рассуждаем, с моей точки зрения, как раз и происходит преобразование потенциальной энергии в кинетическую и обратно циклически.
При преобразовании потенциальной энергии в кинетическую есть ещё потери на сопротивлении. За счёт этих потерь не вся потенциальная энергия превратится в чистую кинетическую, часть энергии уходит безвозвратно. Кроме того на последующий подъём потребуется опять преодолевать сопротивление воздуха и силу тяжести тоже. Наверное не нужно доказывать, что если обычный самолёт с двигателем летит просто горизонтально, то для набора высоты ему нужно увеличивать тягу двигателя, создавая при этом и дополнительную подъёмную силу.
Интересно, а как тогда схема ОВЕЛА будет работать на взлёте? Расскажите мне пожалуйста, очень интересно. Или такой ЛА может летать, когда его сбрасывают с какого-то носителя? Подобным образом летает искусственный спутник земли. Если во время его полёта с него отделить какой-нибудь кусок, то он тоже станет искусственным спутником. Правда при этом не нужно забывать, что рано или поздно они оба свалятся на землю: сопротивление атмосферы их заставит свалиться. А чтобы их забросить на другую высоту, потребуется запускать двигатель, а не перемешать внутри них грузы.
P.S. Прямо смешно! А как же физика с её законом сохранения энергии? Чувствую, что меня скоро начнут ругать за то, что я пытаюсь опровергать этот абсурд.
Вот я снимал, как мой ребёнок летал на соревнованиях с нашей моделью махалёта. Весёлый ролик…
Очень понравился махолетик вашего ребёнка.Я понял ,что вы с педагогикой завязали, но раз вы ещё с нами значит вас это ещё тревожит.
Может накидаете эскизик, а мы педагоги детей научим их делать. Так глядишь хорошая модель получит вторую жизнь. Не на всех соревнованиях дети могут увидеть такую летающюю модель. Было бы здорово.
Может накидаете эскизик, а мы педагоги детей научим их делать.
Нарисовать могу, но только немного не в тех размерах, как на видео, т.к. по памяти. Выложу в теме rcopen.com/forum/f91/topic155658 . Думаю, это будет правильнее, чем здесь.
Заранее спасибо. Размеры подкорректируем, важно понять принцип и тонкости.
И ещё по предложенной схеме у меня к автору есть вопрос. На схеме показан механизм перемещения корневой нервюры, а не крыла в целом. Крыло - это всё же достаточно сложный объект, имеющий реальный вес, прочность, жёсткость и т.д. Оно испытывает в воздухе очень реальные нагрузки. Перемещать его в вертикальной плоскости необходимо с помощью механизма, имеющего тоже какую-то реальную прочность и жёсткость. Такой механизм должен быть пространственным, а не плоским, как на картинке. Иначе крыло в движении просто отвалится от этого механизма.
Например такая конструкция механизма крепления крыла. Шарнирную тягу к хвостовой балке и тягу к кривошипу моторредуктора не изображал- слишком долго в изометрии рисовать.
О конструктивных подробностях, которые будут по ходу изготовления появляться, можно будет дополнительно рассказать (например, для уменьшения трения шарнирных звеньев друг о друга по плоскости, между ними можно мелкие биссеринки проложить.
Шарнирные звенья, для начала, можно изготовить из планок, нарезанных из ученических деревянных линеек. Сломаются- заменить стеклопластиковыми трубками.
В осях (швейных иглах) будут люфты: до старта не донесёте, всё будет болтаться.
например, для уменьшения трения шарнирных звеньев друг о друга по плоскости, между ними можно мелкие биссеринки проложить.
Этим ещё сильнее усугубите.
В Вашем варианте крыло имеет вес сильно сравнимый с фюзеляжем и в результате крыло будет махать телом, а не наоборот.
Лучше копировать природу, используя очень легкое крыло. Скопировать кинематику, сделать привод без потерь и добавить механизм управления углом атаки с контроллерным, а не механическим управлением,.
В Вашем варианте крыло имеет вес сильно сравнимый с фюзеляжем и в результате крыло будет махать телом, а не наоборот.
Лучше копировать природу, используя очень легкое крыло. Скопировать кинематику, сделать привод без потерь и добавить механизм управления углом атаки с контроллерным, а не механическим управлением,.
У большинства махокрылых движения получаются “встречные” крыла и тела (корпуса). Главное траектория относительного движенття крыла (относительно среды). Голубь-махолет с резиновым мотором имеет соизмеримые массы крыльев и корпуса, колышется весь, но при определенных настройках очень резво набирает 20…25 метров высоты при всего 150…160 взмахах, потом планирует.
Ну если подходить к вопросу не как к игрушке, а как к ТЗ, то энергию нужно тратить не на перемещение центра масс, а на создание тяги с помощью движителя. И проблема то не очень сложная при современных материалах и технологиях (для не очень больших моделей конечно).
Вот самый совершенный на данный момент аппарат. Еще немного и будет как настоящая птица один в один. Можно только упростить привод если сделать не жестким, а гибким. Видно, что как движитель работает внешняя часть крыла, у которой больше амплитуда движения, вот на неё и нужно обратить внимание, увеличить ход крыла вниз и совершенствовать поворотный механизм ответственный за угол атаки.
Есть еще энтузиаст Kazuhiko Kakuta, но он двигается в нужном направлении слишком медленно 😃.
Хотя вот эта птичка выглядит уже неплохо. Но схема очень простая, угол атаки изменяется перекладыванием на упорах и нет профиля крыла.
Потом еще нужна крутка профиля вдоль размаха, и самое сложное это адаптивный угол атаки в зависимости от нагрузки и скорости. Птица не молотит тупо крыльями она чувствует нагрузку и подстраивает работу крыла.
Почему то нет темы про махолеты. Наверно потому, что сложно и затратно а выход - игрушка на вес золота. Если разработать хорошую конструкцию китайцы тут же скопируют. Вот немцы почти достигли совершенства идеи правильные, но ошибка в кинематике крыло имеет малый ход при махе и в результате едва создает тягу. В ролике есть почти все подробности конструкции.
Есть проект модели махолета-планера с плоскопараллельным движением крыла.
Крыло не будет создавать подъёмную силу , так как для этого надо чтобы поток над верхней поверхностью разгонялся от передней кромки до задней , тем самым образовывалась область низкого давления . А у такого крыла как вы нарисовали наоборот на верхней поверхности будет высокое давление и поток будет огибать крыло со всех сторон , создавая только сопротивление . Это тоже самое , что резко поднимать и опускать шляпу на голове .
Извиняюсь, что наследил тут, ухожу в другую тему.
На нижнем видео у махолёта под хвостом турбореактивный двигатель 😃