Махолет-планер с плоско-параллельным движением крыла
Если при испытаниях модели подтвердится допустимость аналогии с колебаниями качелей (скейтбордиста в рампе), то насчет “правильных” движений можно так рассуждать.
Не подтвердится ! У вас скорей . если приводить аналогию , больше похоже на атлета подтягивающегося на турнике . То есть фюзеляж-это атлет , а турник крыло .
Всё дело в том , что у вас одно крыло на рисунке , а у махолета -два !
У каждого крыла есть ЦТ вокруг которого вращается крыло . При махах у махалёта около 1/3 крыла работает на подьёмную силу , а остальное как движитель .
У такой модели как у вас даже если зафлюгеровать крыло ( изменять угол атаки при поднятие и опускания фюзеляжа ) , подъёмной силы почти вообще не будет , в основном как движитель .
Флюгерное крыло всегда старается встать на такой угол атаки ( нейтральный угол) -когда подъёмная сила только из-за кривизны профиля ( обтекание потоков ) .
Ваш вариант , без флюгера вообще не будет работать !
Советую вам сделать Биплан . Жесткое крыло на фюзеляже будет отвечать за подъёмную силу и не даст колебаться фюзеляжу сильно . Я подвижное , верхнее крыло , флюгер будет работать как движитель .
Если при испытаниях модели подтвердится допустимость аналогии с колебаниями качелей (скейтбордиста в рампе), то насчет “правильных” движений можно так рассуждать.
Не подтвердится. Вы прежде чем изобретать, матчасть изучите. Хотите узнать где у воздуха опора? Формулу подъемной силы разберите на составные части. Вам уже подсказали про флаттер, так это и есть отталкивание от воздуха и раскачивание качелей, но вам нужно толкать их в другую сторону.
Вот еще вопрос “кстати о птичках”: как работает хвост дельфина, и что такое “фан эффект” и насколько существенный этот эффект в воздухе? Это к вопросу гибкой задней кромки крыла, а то некоторые считают, что так создается полностью вся движущая сила крыла птиц.
А замахнуться на обратную задачку флаттера не хотите? Придавая крыльям или оперению знакопеременные колебания определенной амплитуды и частоты можно получить тягу достаточную для горизонтального полета, при этом энергоемкость механизма “флаттера” ниже потребной для махолета.
Никогда про такое не слышал. Это “общеизвестные вещи” или чье-то оригинальное исследование/проект? Можно ссылку?
Как раз на этом принципе и летал мой махалёт (видео в сообщении №6). Только у него был довольно большой пикирующий момент. Точную причину я тогда не выявил, возможно была слишком передняя центровка, а может просто подъёмная сила крыла была мала, чтобы набирать высоту, но я решил эту проблему путём установки стабилизатора на угол порядка минус 30 градусов. Но при движении крыла за моделью был хороший поток. За счёт подобных движений плавают рыбы, только у них среда плотная и имеется плавучесть, поэтому и частота колебаний хвоста нужна небольшая для достижения малой скорости. Ну, а когда хищная рыба делает бросок, она очень резко и с большой частотой делает движение хвостом.
Может понравиться такая схема .
Модель весила 120 г и совершала 10,7 взмаха в минуту. Дальность полета составляла 20 м при длительности 5 секунд. Резиномотор весил 1,5 грамма и мог развивать мощность в 1,3 ватта. Иными словами, мощность всего 10,8 ватта приходилась на один килограмм веса модели. Скорость полета, конечно, была маленькая, но огромные энергетические преимущества машущего полета здесь налицо."
Получается один взмах за 5,6 секунды , а 20м он не успел даже сделать полный цикл одного взмаха .
Шайтан-самолёт , только не понятно с какой высоты запускали , что столько пролетел 😃
Как понял тут вся фишка в отрицательном угле атаки крыла относительно стабилизатора и потом в возращение крыла на положительный угол атаки .
По сути получается двух-режимный полёт , сначала пикирование с ускорением , потом кабрирование с замедлением , полёт как по стиральной доске 😃
Только мне кажется так может лететь модель с очень маленькой нагрузкой на крыло ( и то не далеко , до второго взмаха ) . На кабрирование больше энергии затрачивается и сопротивление сильно растёт .
один взмах за 5,6 секунды
Думаю в секунду. У птиц, взмахов в секунду:
Воробей 13
Домашний голубь 5
Обыкновенная кряква 5-9
Серый журавль 2,5
Аист 2
Шайтан-самолёт , только не понятно с какой высоты запускали , что столько пролетел Как понял тут вся фишка
Самолет точно соответствует пожеланию автора этой темы “махолет-планер с плоско-параллельным движением крыла”. Не нужно ничего анализировать, крыло шайтан-самолета работает по принципу крыла птицы. Векторы скорости воздуха и крыла складываются и относительно этого относительного вектора крыло устанавливается на угол близкий к оптимальному ~5градусов.
крыло шайтан-самолета работает по принципу крыла птицы
У птицы два крыла ! Не полетит она с одним крылом , даже песня есть про это:)
Думаю в секунду.
Тогда не соответствует мощности резиномотора , двигать крыло больше 40 грамм , редуктор намного больше Ватт нужно .
Скорей всего все цифры от “фонаря” , да и сама модель выдумка . Если-бы такая модель летала -то уже давно повторили .
Это очень похоже на байку с самолётом Болдырева , провели в наше время испытание в трубе -получили "пшик " .
Самолет Болдырева здесь конечно оффтопик. Лучше летающую газонокосилку перевернуть вверх ногами, эффект будет намного существенней:).
Центробежный насос вместо простых лопаток, получится тяга за счет подсоса на носке профиля.
Шутка, но летать будет.
Полетит вот доказательство: " Многое по созданию аппаратов такого типа сделал Г.С.Васильев. В своей книге “Основы полета моделей с машущими крыльями” (Москва, 1953 г.) он описал одну из них, построенную еще в 1923 году немецким инженером Рейфенштейном
Вот тут подробное описание модели и принципов в нее заложенных. fly-history.ru/books/item/f00/s00/…/st006.shtml
Васильев Г.С. ‘Модели с машущими крыльями’ - Москва: Издательство ДОСААФ, 1960 - с.87
Есть еще на эту тему книга Тихонравова и др.
Вот тут подробное описание модели…
Значит всё-же 10,6 взмаха в секунду , но всё равно будет дрыгаться фюзеляж , у него нет площадей чтобы опираться , а сила притяжения земли будет преобладать .
Вы лично верите , что так происходит в полёте ?
Такое может быть в двух случаях когда вес фюзеляжа больше подъёмной силы крыла , то есть модель не способна набрать высоту , только дрыгаясь планировать со снижением .
Или она катится по земле , крыло работает как движитель , потом она по инерции начинает влетать , но потом всё равно она не может лететь нормальный махолёт .
Да и честно говоря не показатель для модели в 120 грамм и площади крыла 10 дм2 пролететь 20 метров . Пульнуть планерок и дальше можно .
Такое может быть в двух случаях когда вес фюзеляжа больше подъёмной силы крыла , то есть модель не способна набрать высоту , только дрыгаясь планировать со снижением .
Ход крыла небольшой. Крыло не успевает разогнаться, кроме разворота крыла еще нужна вертикальная скорость, для получения тяги.
Но там в книге есть еще более странный вариант. Привод с колебанием грузика при неподвижном крыле. На самом деле принцип практически такой же, но изменение угла крыла за счет его упругой обтяжки. Если груз достаточно большой и отклонение ЦТ существенное, что то может и получиться 😃.
Вот еще один работающий на этом принципе аппарат:
“В 1993 г. шведским конструктором А.Сахлиным был создан «Трампофойл» — плавсредство, приводимое в движение человеком(рис.5). Это своеобразный велосипед на подводных машущих крыльях. Он не имеет вращающихся частей. Спортсмен, стоя над главным подводным крылом и совершая постоянные легкие подпрыгивания без отрыва ступней от опоры, вызывает вертикальные колебания крыла в воде, создающие тягу. Но на старте трампофойл обязательно требовал наличия начальной скорости — рывка.”
Хитрость в том, что при определенном соотношении скорости движения и вертикальной скорости крыла, нужный угол атаки получается на крыле с фиксированным углом установки. Но для подъемной силы используется, как и у птиц, центральная часть крыла которая установлена под другим углом атаки, а тягу создают крайние части крыла (потому, что одновременно создавать и подъемную силу и тягу получается плохо).
www.youtube.com/watch?v=k8Yv248B2-Y
Тяжеловато “летает” (а в воздухе будет раз в 1000 тяжелей из за низкой плотности воздуха). Ну и далеко не уедешь - укачает, как и на махолёте 😃.
У этного акваскипера не плоскопаралельное движение, угол атаки заднего крыла меняется при изгибе амортизатора на рулевой колонке, который вдобавок настраивается на массу человека.
А у Pumpabikе конструкция посложнее, угол атаки заднего крыла менялся еще специальным механизмом.
Есть вариант без укачивания 😃
Получается, что аэросамокат на подводных крыльях для движения со скоростью 17 км/ч при схеме НЕПОДВИЖНОЕ КРЫЛО+ПРОПЕЛЛЕР затрачивает 2 л. с. мощности. Человек для раскачивания гидрокрыла прикладывал ориентировочно 300- 500 Вт и достиг тех же 17 км/ч.
Если бы вместо человека акваскипер приводил в движение андроид (робот ASIMO, например), с программой оптимизации энергозатрат, то наверное получилась бы дополнительная экономия энергии.
Можно ожидать, что и для махолета получится “дельта”. Если задаться желаемой диаграммой положения передней и задней кромок на махе вниз и вверх, можно перейти от строго плоско-параллельного движения крыла к махам с изменяемым углом профиля к горизонту. Либо путем замены шарнирных параллелограммов на четырехугольники с неодинаковыми длинами звеньев, либо введением дополнительных звеньев (не лучший усложняющий вариант).
Здесь непонятно, очень много неизмеренных параметров, мотор может и даёт две лошадки, но вот винт затененый их уменьшает раза в три/четыре. Прыгающий человек вообще-то порядка лошадинной силы развивает. Но и крыло “машет” вероятно с неоптимальными углами, только только чтобы минимальную тягу дать. Робот тут безусловно полезен, так как сможет прыгать точно в резонанс этой колебательной системы.
“Дельта” есть. Помнится при исследованиях в “лаборатории машущего полёта” МАИ было измерено, что махолёту, при одинаковом полетном весе с классическим самолетом, нужна втрое меньшая мощность.
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.
“Дельта” есть. Помнится при исследованиях в “лаборатории машущего полёта” МАИ было измерено, что махолёту, при одинаковом полетном весе с классическим самолетом, нужна втрое меньшая мощность.
Есть документальные доказательства? На практике всё не так. Мускулолёты доказывают, что махолёту нужно больше мощности. Мускулолёт с велосипедным приводом, это 0,3л.с., пролетел 115км, а канадский махолёт приводимый “гребным” приводом, это 0,5-1 л.с. не смог подняться в воздух, а с разгона автомобилем едва держался в воздухе несколько секунд.
Авторы канадского махолёта говорят, примерно так - что работает на моделях не работает при больших размерах.
Да есть, отчеты и доклады сделанные на кафедре самолетостроения 25-30 лет назад.
Мускулолёт-махалёт доказывают несовершенство конструкции именно этого машущего крыла и совершенство классической схемы.
Канадцы вероятно правы, работы например Топорова точно также выглядят, мелкие модельки летают как чумовые, большой аппарат еле еле.
поройтесь в патентах, может что-то полезное попадется…
www.findpatent.ru/patent/227/2279374.html
www.findpatent.ru/patent/229/2298509.html
www.findpatent.ru/patent/226/2263610.html
www.findpatent.ru/patent/225/2255026.html
Почитал эту статью. Не понимаю как профессор Киселёв может вводить в заблуждение столько много людей. Любой сопроматчик вам обоснует невозможность практических махолетов, так как существует масштабный предел прочности. Прочность возрастает пропорционально квадрату линейного размера, а масса пропорционально кубу размера. Так, что для любого материала существует предел размаха практического махолета, не связанный с аэродинамикой.
Ну наверно можно примерно оценить это зная прочность костей и вес самой большой птицы - трехметрового кондора, и пересчитать на углепластик. Т.е. один человек на очень легком аппарате наверно сможет полететь 😃.
Ну где то у кости прочность 170МПа у углепластика 1,7ГПа. У меня соответственно получается примерный предел размера практического махолета из углепластика 10 метров размаха при весе 150кг. Может кто поточней посчитает?
Конечно "Snowbird имеет размах крыльев 32 метра и вес 43 кг (плюс пилот)", но он пока еще не летает.