Беседы о теории машущего полёта.

D

DesertEagle

gasgas сказал(а):
- Мы ж не на планерке в КБ, а если б меня туды пустили, то вашу думку с векторами, я б раскатал.
А так, че руками то махать ? Никакой заинтересованности. Одна потеря информации.
Такие отговорки мы слышим уже не первый год. Только что-то не раскатываете. И не сможете раскатать. Сложно, знаете ли, опровергнуть физику. 

gasgas сказал(а):
Вот вы насквозь уверены, что 10 метр. крылом надо махать 6 раз в сек?
Если хотите летать как голубь, с вертикальным взлетом, такими же ускорениями и т.д. То и махать придется как голубь. Аэродинамике плевать какие у вас мускулы и с какой скоростью они сокращаются. Аэродинамика это обтекание поверхностей воздухом, на которых создаются соответствующие аэродинамические силы (какие именно по величине и куда направленные - описано в любом учебнике аэродинамики).

Низкие Re у птиц, как оказалось, не вносят существенного влияния на аэродинамику. Так что можно ожидать, что при одинаковых удельных нагрузках на крыло и одинаковой частоте махов, аэродинамические силы будут создаваться примерно одинаковые.

Но если вам не нужно летать как голубь, а хотите просто полететь на махолете, то для горизонтального полета на аппарате размером с дельтаплан, достаточно частоты махов около 1 Гц. Мощность на это потребуется средняя порядка 2000 Вт, а мотор на борту, соответственно, должен иметь пиковую порядка 8000 Вт. Для дополнительной скороподъемности с +1.5 м/с, все эти мощности надо еще умножить на два. То есть с мотором 16 кВт, махолет получится по летным характеристикам такой же, как этот же дельтаплан с винтом и мотором 8 кВт.

gasgas сказал(а):
С таким изложением работы сустава, по физиологии, полный дурдом. Они смогли построить модель сустава птицы - нет ?
Значит, и не разобрались.
В смысле, ВЫ не разобрались с работой птичьего сустава? Ну разбирайтесь тогда, кто вам мешает. Почитайте что-нибудь из биологических журналов (только не желтую прессу из интернета). Биологи давно с птичьей физиологией и аэродинамикой разобрались. 50 лет назад, примерно.

gasgas сказал(а):
Сколько кушает и тратит топливу  гордый птиц, не наше дело, даже не думаю повторить такой полет в энергетическом плане.
Ну как же так... Птицы это прототип махолетов, первым дело надо было изучать птиц. Отто Лилиенталь еще двести лет назад разобрался. Выяснил, сколько мощности птицы тратят на махи. Полученный результат (см. выше картинку с чайкой) удивительно сходится с самолетными параметрами. Не смотря на явную нестационарную природу махов. Что всегда удивляло биологов. И в несколько раз, в 5-10 раз выше мощности человеческих мышц. Умные люди конечно сразу же подвесили дополнительный груз к птичьим крыльями и убедились, что таки да, птицы действительно развивают мышцами в несколько раз большее усилие и мощность, чем человеческие мышцы. И на том успокоились. Другие еще более умные люди пошли дальше - навешивали на птиц датчики, вживляли дензодатчики, визуализировали вихревой поток за летящей птицей. И лишний раз подтвердили очевидные из любого видео полета птицы выводы. Полученные еще Отто.

Боюсь, что своими недомолвками вы только показываете, как плохо знаете птичью физиологию и насколько плохо знакомы с научными работами по махолетной теме. Ориентируетесь, видимо, на какие-то желтушные сказки и мифы.

Впрочем, в вашем случае это не проблема. Вы много раз говорили, что не надеетесь на мускульный полет, а рассчитываете на мощность порядка 2000 Вт. Пусть и основанная на ложных предпосылках, но эта цифра оказалась близка к реальности, так что у вас есть вполне реальный шанс построить летающий махолет, я считаю. Я тоже пытаюсь снизить мощность привода до минимума (только мне это нужно для уменьшения массы ла и я прекрасно понимаю ограничения, которые это наложит на полет. ни о какой птичьей маневренности и летных характеристиках даже речи не идет. машущие крылья это просто замена винту как источник тяги).

gasgas сказал(а):
- Что у вас за праздник сегодня ? Голубь размером с человека не сможет поднять такой вес. А человек размером с муравья,
поднимет груз более чем он.
Вот поэтому и нет летающих голубей размером с человека. Хотя птеродоны, скорее всего, летали. Но еле-еле, и с учетом более богатой кислородом атмосферы. Просто у них доля мышц в массе тела была выше, чем у человека. Поэтому при сравнимых удельных мощностях с человеческими, скажем, 10 Вт/кг, вполне могли летать.

gasgas сказал(а):
- Воопщет думал, что за счет площади опоры.... Вроде зависило от скорости, А у вас как же так ?
А у меня строго по учебнику аэродинамики.

gasgas сказал(а):
Не представляю себе, махи семиметровыми крыльями с сокращением .....  в 1 сек.... 
А придется, иначе 100 кг аппарату не полететь. Углы атаки и Cy профилей имеют ограничение, что и накладывает нижнюю границу на частоту махов. Иначе достаточной тяги для полета не создать. Все же разберитесь со схемой аэродинамических сил на крыле, полезная штука.

gasgas сказал(а):
Вам известно плечо рычага на крыле у птеродона ?
А что там с приводной кинематикой мышц? В чем особености скелета птероящеров.
Максимальный вес летающих ящеров, который я видел в _научных_ работах (а не в желтой прессе в интернете, где цифры авторы сайтов лепят от балды) - 24 кг. Примерно как небольшая собака. Но с 7-10 метровыми крыльями. Представили такое существо? Не вижу причин, почему бы ему не летать, если у него развитая мускулатура. Даже сейчас, при бедной кислородом атмосфере, есть летающие птицы (дрофы) порядка 20 кг.

Про массы птеродонов 100-200 кг все вопросы к авторам этих цифр. Пусть доказывают, откуда они их взяли. Иначе это, в общем-то, попадает под закон СМИ о мошенничестве и заведомо недостоверной информации. Ложь ради сенсационного заголовка, если говорить проще. О вреде лжи в прессе, думаю, не нужно объяснять? Вот так желтая газетенка напишет про 200 кг птеродона, а потом местные Сергддд и Henryk =) всю жизнь живут в заблуждении. В надеждах об энергетике машущего полета, которым никогда не сбыться. Нехорошо получается. Поэтому и есть закон, запрещающий ложь в СМИ. Только в нашей стране он не соблюдается.

gasgas сказал(а):
Вы ведь тоже не хотите летать на модели, ваяной на коленке, подавай вам с золотой каемочкой маде ин швейцария.
Меня устраивает и на коленке. Лишь бы летала и была удобнее (то есть легче и меньше), чем существующие ла.

Про то, что достаточно нормально полететь хоть какому-то махолету, пусть даже в метре над землей несколько секунд, и это даст толчок разработкам в мире, я полностью согласен. Для того и работаем ).

Только этот махолет должен обладать какими-то достоинствами, вроде дешевизны или простоты конструкции. А не так, что на обычный дельтаплан навесили 20 кг редуктор, к нему 30 кг мотор в 30 л.с., и кое-как полетели в горизонте за счет махов. Когда тот же дельтаплан прекрасно летает с винтом от 10 л.с.
 

Сергддд

Я люблю строить самолеты!
DesertEagle

Схема одна, для вас две...

От старт - стопного режима работы двига исчо не отказались ?
 
D

DesertEagle

А есть варианты? Ничего лучше электромотора+полиспаст еще не придумано. Прежде чем предлагать альтернативы, помните о голубе, который по шесть раз в секунду развивает мышцами усилие в 800 кг.
 

Сергддд

Я люблю строить самолеты!
DesertEagle

?
Не ответил на ваше развернутое коммюнникейшен, не потому что нечего сказать, а от того, что посчитал вас неисправимым мечтателем.

Двигатели, которые вы хотите применить, расчитаны на работу с винтом, т. е. характеристика у них весьма нелинейна, отдача полной мощности, строго на номинальных оборотах.
Приспособить для наших нужд, под редукцию, не считаю верным. И не надо отгораживатся частотником, у вас несколько туманные представления, как он работает.
Раскрутка двига от нуля, до номинала и смена направления движения в течении нескольких секунд - что то из области фантастики.
Передавить -  ...  ...  об/мин ??? за пару сек....
Поясняю. Нам потребуется пару киловат.
Но. На каких оборотах сей движок обеспечит 2 - 3 кв ?
Разгон от 0 до 4000 - 6000, сброс до 0, время на разгон - ... , и время на сброс скорости - ... , очевидно одинаковы.
Так какое время цикла вы отмечаете на мах?

Зачем такая кинематика ?

Может все таки поясните, каким образом хотите снять момент с вала в 12 мм, семикиловатного двигателя,
12 мм вала, это мощность ватт 200.
Если ставить редуктор, пусть планетарку, или волновой, то другое дело, выходной вал такого редуктора, при очень щадящей нагрузке составит 30 - 40 мм в диаметре.
Знаю, что маловато, но если не хлопать по земле, сойдет.

Маш. крыло обладает большей инертностью чем предлагаемый вами редуктор, получаем движок то прямого привода.
То есть, вальчик сево движка и срежет тут же.

Двигатель должен работать на постоянных оборотах, плавно меняя обороты, изменяем частоту махов крыла, в небольшом диапазоне соответствующем нагрузочной характеристике крыла,  пока нужно добиватся оптимальной работы на номинальной мощности и номинальных оборотах.
Или же брать движок в два три раза мощнее.
 
D

DesertEagle

Сергддд, ответы на эти вопросы с формулами и цифрами были даны ранее. Могу лишь повторить, что на данный момент единственным реальным махолетным приводом является электромотор с полиспастом. Альтернатив просто нет.

Давайте подождем еще около месяца, чтобы земля в полях просохла. И можно было продолжить испытания. Проблемы там все равно совсем другого плана, а не те о которых вы говорите. А именно - задержка при старте мотора из-за бездатчиковых контроллеров. И недостаточность степени редукции. Исправить которую как раз и призван полиспаст.
 

Сергддд

Я люблю строить самолеты!
DesertEagle

То есть, верите, что ткань, принявшая форму под напором воздуха, может выступать в роли машущего крыла.

Что слышно по запретам к полетам, пока че то тихо. Ваши парапланы тоже касается ?
 
D

DesertEagle

gasgas сказал(а):
То есть, верите, что ткань, принявшая форму под напором воздуха, может выступать в роли машущего крыла.
Скорость полета в 5-10 раз выше, чем вертикальная скорость машущего крыла (у вороны скорость полета ~10 м/с, а скорость опускания кончика крыла 2 м/с). Поэтому в любой момент махов есть скоростной напор, задающий форму крылу из ткани. Более того, углы атаки при махах 2-15 град, и так являются штатными для параплана. 2 град - на выжатом акселе, 15 град - на зажатых плюс триммерах. Так что с этим нет проблем.

Махолетчикам стоит не забывать о скорости набегающего потока на крыло. Равной скорости полета, 10-15 м/с. Это как стоять на очень сильном ветру, почти сбивающему с ног. Ну и представьте, что в таких условиях вам еще и нужно махать десятиметровыми крыльями. Да тут и нет вариантов, кроме как держать крыло "ребром" к потоку, лишь чуть-чуть изменяя угол атаки. Вот так птицы и летают.

gasgas сказал(а):
Что слышно по запретам к полетам, пока че то тихо. Ваши парапланы тоже касается ?
Да уж, запреты на полеты это последнее, что должно беспокоить нелетающих махолетчиков)).
 

Сергддд

Я люблю строить самолеты!
DesertEagle

Откуда возмем начальную скорость 10 - 15 м/с в горизонте.
За счет какой площади крыла будем поддерживать скорость 10 - 15 м/с.

Как видите, сдерживаюсь от провокационных вопросов.
 
D

DesertEagle

gasgas сказал(а):
Откуда возмем начальную скорость 10 - 15 м/с в горизонте.
Оттуда же, откуда и птицы - ножками, ножками ). Помогая крыльями. Посмотрите как взлетают водоплавающие птицы, которые не могут с места подпрыгнуть. Какой длины у них разгон. Хотя и не обязательно, крейсерская 10 м/с означает, что минимальная срывная будет на уровне 22 км/час. Да встречный ветерок. Или разбег с горки. Так что все как обычно, как на дельтапланах и парапланах - несколько шагов разбега и полет.

gasgas сказал(а):
За счет какой площади крыла будем поддерживать скорость 10 - 15 м/с.
Как у крупных птиц - 3-5 кг/м2. А если хотите удельную нагрузку 20 кг/м2, то с ног на таком махолете конечно не взлететь. Но главное - при такой удельной нагрузке десятиметровыми крыльями придется махать с частотой под 10 Гц (посмотрите на утку крякву, которая летает под 80 км/час и машет с частотой 9 Гц). Я лично с трудом представляю такую частоту махов на человеческом махолете. Тут бы минимально необходимую для полета 1 Гц добиться...

Напомню, что при равном удлинении и равной удельной нагрузке на крыло, частота махов будет одинакова. Что у воробья, что у полноразмерного махолета. Найдите, кстати, хоть одну птицу с частотой махов 1 Гц? Минимальная вроде 1.5-2 Гц у самых крупных птиц.
 

Сергддд

Я люблю строить самолеты!
DesertEagle

Во первых размеры.
Площадь крыла у птиц с размахом под 3 метра и наш вариант те же 10...  Картинка полностью меняется.
За 1 сек махнуть крылом площадью 12 квадрат ?
Ну, ладно, ответа нет, нет практики.

В общем, спрашиваю про активную площадь крыла вашего варианта.
 
S

slavka33bis

gasgas сказал(а):
За 1 сек махнуть крылом площадью 12 квадрат ?
 
Не только просто махнуть за секунду, но махнуть и с требуемой амплитвдой...

И желательно в соответствии с графиком вертикального ускорения крыла при этом махе...
 
S

slavka33bis

gasgas сказал(а):
ВЯЧЕСЛАВ.33.150

И какое время взмаха крылом  у вас ?
Частота не может превышать полтора герца.

А самой комфортной частотой будет частота, не больше одного Герца.
 
D

DesertEagle

izrail11 сказал(а):
хватит два движка по 3кВт., по схеме как в посте  #21632 ?
Да, должно хватить. Но с электромоторами надо учитывать, что при кратковременной работе (разгон-торможение) у них кпд не 85-90%, а 70% (пруфы и замеры см. у авиамоделистов 3d пилотажа, особенно у RC вертолетчиков). И если за время маха мотор разгоняется от 0 до макс. оборотов, то средние обороты за этот период выходят только половина от максимальных. А значит и средняя мощность только половина от номинальной. Но тут все зависит от частоты махов, если мотор выйдет на полные обороты, скажем, за 20% времени одного маха, то можно считать что остальное время он работает на номинальных оборотах и выдает полную мощность.

Но 6 кВт (средние!) для взлетного веса 100 кг это нормально даже для площади 13 м2. Даже с некоторым запасом, так как предположительно для горизонта будет достаточно ~3.5-4 кВт.
 
D

DesertEagle

gasgas сказал(а):
Если вертикальная скорость крыла 40 км/ч, то горизонтальная буит 240 - 280 км/час. При коэфф. 6- 7.
Это работает не так.

У кряквы размах крыльев 85 см, как у вороны. Однако она машет с частотой 9 Гц, а не 2 Гц, как ворона. То есть у нее вертикальная скорость крыла в 4.5 раз выше, чем у вороны. 9 м/с, а не 2 м/с. По-вашему, кряква должна летать на скорости в 4.5 раз выше вороны, 12 м/с * 4.5 = 54 м/с = 200 км/час? А она летает на 80 км/час.

Вертикальная скорость крыла (его кончика), в среднем, в 1.5-2 раза больше, чем собственное снижение при планировании с неподвижными крыльями. Ворона планирует со снижением ~1.1 м/с. Поэтому машет с 2 м/с. Кряква планирует с ~4.5 м/с. Поэтому машет кончиком с 9 м/с.

Причина в том, что на большой скорости аэродинамическое качество падает из-за роста доли лобового сопротивления корпуса (у кряквы на 80 км/час К=5-6 единиц, а у вороны на 40 км/час около 10 единиц).

Вообще, лучше все расчеты делать по аэродинамике, а не такими интерполяциями. Потому что летные характеристики птиц полностью соответствуют аэродинамическим расчетам. Это печально, что у наших махолетчиков настолько слабые знания птичьей физиологии, что до сих пор ходят дурацкие мифы про птичью мощность и всякие вихри. Хотя в остальном мире она  давно измерена.
 
S

slavka33bis

DesertEagle сказал(а):
что у наших махолетчиков настолько слабые знания
Тут наши фантазёры не отстают от ненаших.

Чудиков на просторах иностранщины тоже очень много.
 
D

DesertEagle

gasgas сказал(а):
Во первых размеры.
Площадь крыла у птиц с размахом под 3 метра и наш вариант те же 10...  Картинка полностью меняется.
В аэродинамике при прочих равных критерием подобия является удельная нагрузка на крыло. Если у вороны она 3.7 кг/м2 и ворона машет с частотой 2 Гц, то чтобы вам полететь как ворона, на крыльях с таким же удлинением, но взлетным весом 120 кг, ваши крылья должны быть площадью 120/3.7 = 33 м3. И махать ими придется так же, как машет ворона, с частотой 2 Гц.

Или у вас есть способ уменьшить частоту махов? Затратить меньше, чем получить? В научном мире это называется "вечный двигатель". Вы его уже изобрели? ) Если нет, то не вижу причин как вы сможете полететь при меньших удельных затратах энергии, чем тратят такие оптимизированные летуны, как птицы.

gasgas сказал(а):
За 1 сек махнуть крылом площадью 12 квадрат ?
Ну, ладно, ответа нет, нет практики.
Летающий махолет будет очень сильно отличаться от представлений местных махолетчиков. Ну а что делать, надо было лучше учиться в школе! Хотя в целом, со стороны, легкий человеческий махолет вполне может внешне напоминать птицу.

gasgas сказал(а):
В общем, спрашиваю про активную площадь крыла вашего варианта.
В махолете вся площадь крыла так или иначе активная  ;). Я полагаю, что параплан имеет шанс взлететь из-за малого взлетного веса ~80 кг: 70 кг пилот + 4 кг крыло + 2 кг мотор + 2 кг аккумулятор + 2 кг обвязка. Отсюда и маленькая необходимая частота махов, ~1-1.5 Гц. Жесткокрыльй вариант тоже, так как мой прототип крыла с наддувом имеет массу 11 кг при размахе 9.2 м. Так что взлетный вес все еще низкий. В общем, против физики не попрешь, так что вам (не лично вам, а всем махолетчникам, я имею ввиду) лучше согласовать свои знания и представления о машущем полете с учебником физики, а не со своими желаниями и фантазиями.
 
S

slavka33bis

DesertEagle сказал(а):
чтобы вам полететь как ворона, на крыльях с таким же удлинением, но взлетным весом 120 кг, ваши крылья должны быть площадью 120/3.7 = 33 м3. И махать ими придется так же, как машет ворона, с частотой 2 Гц.
Упс.

Николай.

А вот тут я думаю, что я засомневаюсь.

Если ещё и амплитуду повторять, то я уже точно знаю, что сомневаюсь.
 
D

DesertEagle

slavka33bis сказал(а):
А вот тут я думаю, что я засомневаюсь.

Если ещё и амплитуду повторять, то уже точно сомневаюсь.
При равной удельной нагрузке? А с чего бы ей уменьшаться. При равной удельной нагрузке снижение на планировании будет с такой же вертикальной скростью, а значит и опускать крыло придется выше нее в 1.5-2 раза, чтобы компенсировать этим такой же длительности "бесполезный" мах вверх.
 
S

slavka33bis

DesertEagle сказал(а):
slavka33bis сказал(а):
А вот тут я думаю, что я засомневаюсь.

Если ещё и амплитуду повторять, то уже точно сомневаюсь.
При равной удельной нагрузке? А с чего бы ей уменьшаться. При равной удельной нагрузке снижение на планировании будет с такой же вертикальной скростью, а значит и опускать крыло придется выше нее в 1.5-2 раза, чтобы компенсировать этим такой же длительности "бесполезный" мах вверх.
А тут мы говорим о кончике крыла ???
 
Вверх