Беседы о теории машущего полёта.

KV1237542

Я люблю строить самолеты!
DesertEagle сказал(а):
Но я понял о чем вы, что винт 50 см никогда не сможет развить в таких условиях кпд, близкий к нестационарным махам 50 см крыльев голубя.

Все-таки можно с вами найти общий язык.

Раз голубь обскакивает идеальный пропеллер (у которого вообще нет лопастей) в режиме висения, значит ему удается каким-то образом отбросить больше воздуха с меньшей скоростью (движение в воздухе - только за счет отброса массы!)
пульсации струи и изменение векторов это позволяют.
 

KV1237542

Я люблю строить самолеты!
DesertEagle сказал(а):
Однако, что это за минимум на 10 м/с? На 8 м/с было 1.8 Вт, потом на 10 м/с стало 1 Вт, а потом на 12 м/с снова 1.3 Вт?
Скорее 8м/с выбивается

на 12 м/с тоже приличное да и на 14 - не позорное
 

KV1237542

Я люблю строить самолеты!
На всякий случай выложу 2 таблицы (к иссследования и разборам птиц) больше к сожалению не копировал в свое время (Шестакова Г.С.)

1-я чайки:
 

Вложения

D

DesertEagle

У птиц, насекомых и мышей нет никаких редукторов,
но естъ очень эффективные крылья.
Ошибаетесь, выше ведь были ссылки на натурные исследования птиц. Крылья у них самые обычные, с большой точностью описываемые самолетной аэродинамикой (в пределах погрешности измерений). Это при вертикальном взлете есть нюансы. Но так как вертикальный взлет у птиц все равно требует в несколько раз (в два и выше) больше мощности, чем крейсерский горизонтальный полет, а мы не можем сделать привод достаточной мощности даже для горизонта, то о вертикальном взлете говорить пока рановато.

У птиц нет нужды в редукторе, так как мышцы развивают нужное усилие напрямую. Тот же голубь мышцами развивает пиковое усилие в 20 N (и эта цифра похоже занижена из-за сложности измерений), что при массе самого голубя 3.1 N, получается в 6.5 раз больше собственного веса. У человека нет таких устройств, которые были бы аналогичны мышцам. Развивали бы такое же усилие напрямую без редуктора.

Если возьмем легкий ранцевый махолет взлетной массой 100 кг (70 кг пилот и 30 кг крылья с мотором и приводом). То голубиные мышцы развивают аналог усилия 650 кг. Да, с таким усилием и человеческий махолет полетит, не вопрос. Ведь от подъемной силы усилие на крыльях около 300 кг. Поэтому с помощью 650 кг ими можно махнуть.

Только не забывайте о точке приложения усилия и ходе привода. Нужно чтобы в среднем обеспечивалось примерно 5 кВт, если говорим о машущих крыльях с птичьей удельной нагрузкой, то есть площадью 15-25 м2.

Так что если кто хочет полететь на полноразмерном махолете, придется ему таки решать проблему редуктора, в широком смысле. Альтернатив нет.
 
S

slavka33bis

Вот тока давайте обойдёмся без этих риторических высказываний.

Что может быть неизвестно о полёте махолёта ?

Сила, которую необходимо создать на крыле (при известном взлётном весе)............ИЗВЕСТНА.

Потребные угловые скорости взмахов крыла .........................................................ИЗВЕСТНЫ.

Потребная мощность для махания этими крыльями .................................................ИЗВЕСТНА.
....
Распологаемая мощность, которую могут выдавать мышцы человека ....................... ИЗВЕСТНА.


В КАКОМ МЕСТЕ в перечисленном списке Вы разглядели те самые "НЕИЗВЕСТНЫЕ ПРОБЛЕМЫ" ?
 
S

slavka33bis

Из-за тех чудес, на которые тут некоторые надеются будет меняться только коэффициент подъёмной силы.

А изменение этого коэффициента повлечет только лишь к незначительному изменению либо угловой скорости мащущего крыла при той же допустим площади того крыла.
Либо к уменьшению площади крыла, но при той же угловой скорости взмахов крыла.
Или к сочетанию этих изменений.

И всё.

Потребная сила, которая должна ПОЯВИТЬСЯ на крыле, ОНА ВСЁ РАВНО НА ЭТОМ КРЫЛЕ ПОЯВИТСЯ.

ВСЁ РАВНО КРЫЛО ПРИ ЭТОМ ОБЯЗАТЕЛЬНО ДОЛЖНО СОВЕРШАТЬ ВЗМАХИ.

И ПОЛЮБОМУ ПОТРЕБНАЯ МОЩНОСТЬ ДЛЯ НОРМАЛЬНОГО ПОЛЁТА МАХОЛЁТА БУДЕТ В НЕСКОЛЬКО РАЗ БОЛЬШЕ
РАСПОЛОГАЕМОЙ МОЩНОСТИ, КОТОРУЮ МОЖЕТ ВЫДАТЬ САМЫЙ ЛЁГКИЙ КИТАЕЦ.

НОРМАЛЬНЫЙ ПОЛЁТ - ЭТО:

-  РАЗБЕГ ПО ПОЛОСЕ;

-  ОТРЫВ ОТ ПОЛОСЫ;

- РАЗГОН С НАБОРОМ ВЫСОТЫ;

- ВЫПОЛНЕНИЕ РАЗВОРОТОВ В РАЗГОНЕ И С НАБОРОМ ВЫСОТЫ;

-  ВОЗМОЖНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ ПЛАНИРУЮЩЕГО ПОЛНОСТЬЮ УПРАВЛЯЕМОГО ПОЛЁТА С НЕМАШУЩИМИ КРЫЛЬЯМИ;

- НУ И ЕСТЕССТВЕННО ВЫПОЛНЕНИЕ ПРИЗЕМЛЕНИЯ.


ВОТ ЭТО И ЕСТЬ НОРМАЛЬНЫЙ ПОЛЁТ МАХОЛЁТА.
 
D

DesertEagle

ВЯЧЕСЛАВ.33.150, спокойно ). Им хоть кол на голове чеши, у них будет

позволяет генерировать ГРАНДИОЗНУЮ удельную тягу
Ничего с этим не поделать ). Каких-то результатов или подтверждений у них действительно ни одного нет. Это конечно жаль, что столько радужных статей по махолетам оказались профанацией, а авторы, обещающие какие-то невиданные плюсы от машущего полета, обыкновенными брехунами. Или в лучшем случае - искренне заблуждающиеся как Henryk, ставшие жертвами брехунов вроде Сорокодума. Вот этот сознательно искажает факты и вводит слушателей в заблуждение, его публикации на сайте четко говорят об этом.

А KJELL в принципе молодец, в интернете очень мало информации по принципу работы веера. Поэтому его иллюстрации могут помочь другим понять как это работает. Мне потребовалось много усилий, чтобы самому разобраться, так как готового описания в одном месте не нашлось. Пришлось по крупицам собирать из работ Болдырева, CFD симуляций, кинематического анализа и т.д... Жаль только что KJELL не дошел до численных замеров и так наивно верит что из этого может быть какой-то толк.

Но как только он нормально измерит получающуюся от KJELL EFFECT (веера, если по-русски) тягу и энергопотребление, то поймет что веер как движитель в несколько раз хуже машущего крыла. Вообще, у меня есть подозрение, что он не отличает веер от машущего крыла. Там конечно есть промежуточные варианты, но строго говоря, это принципиально разные движители. С совершенно разными принципом действия (который у веера и делает его примерно в три раза худшим, чем у машущего крыла и даже у винта). Объединение их в одном устройстве не объединяет достоинства каждого типа. А объединяет только недостатки. Это следует из их принципов действия.

И во всю эту путаницу еще добавляет перчинки KV1237542 со своими статьями про нестационарность  ;). Но насколько я понимаю, KV1237542 не пытается опровергать законы природы в горизонтальном полете, а говорит про нестационарность только при висении и/или коротком взлете. Тут вполне может быть что-то, хотя оценить и сложно, так как нет никаких примеров, приближенных по условиям работы к полноразмерному машущего крылу. Особенно по Re и особенно учитывая чувствительность (я бы даже сказал, основополагающее влияние) числа Рейнольдса на любые нестационарные явления. Так что я бы на это особо не полагался. По крайней мере не в несколько раз, это точно.

Ну и остается главный вопрос - раз в крейсерском горизонтальном полете у птиц энергопотребление почти в два раза ниже, чем при висении даже с учетом всех нестационарных эффектов, если они существуют. То их смысл теряется. Надо сначала сделать хотя бы под крейсерский полет. То есть в человеческом размере примерно 5 кВт средние и 10 кВт пиковые при махе вниз (т.е. привод должен обеспечивать усилие около тонны при ходе в метр за секунду. при других ходе/частоте надо привести пропорционально).

И вот как обеспечить на крыльях хотя бы пиковые 5-7 кВт (т.е. средние 2-3 кВт) хотя бы для начальных тестов на земле, это хороший вопрос...
 

KV1237542

Я люблю строить самолеты!
DesertEagle сказал(а):
KV1237542 не пытается опровергать законы природы в горизонтальном полете, а говорит про нестационарность только при висении и/или коротком взлете.
Пульсации и разнонаправленность тяги на взлете помогают отбрасывать больше воздуха.

Эту же аналогию можно аппроксимировать до некоторой степени на формирование скоса потока в крейсерском режиме и тут возможен выигрыш на определенных режимах, о том и Lav писал.

Данные по птицам в крейсерском полете то же противоречивы СОРОКА! пока

Стриж - все же скорее исключение все его "одноклассники" по размеру  летают на гораздо меньших скоростях.

Да по приводу: если кому просто полететь хоть как то то стандартную перетяжеленную гидравлику: 1 цилиндр, 1 распределитель, шланги+фитинги, насос, гидроаккумулятор на 6-10 КВт вполне можно уложить в 20кг.
Не так уж страшно.
И КПД будет 0,8-0,9 насос * 0,9 все остальное грубо
Здесь же на форуме продают и авиационные гидроцилиндры, они полегче наверное.
Так что если не хотим чего-то большего - вопрос не стоит и стоит это не так уж много.
 
D

DesertEagle

KV1237542 сказал(а):
Да по приводу: если кому просто полететь хоть как то то стандартную перетяжеленную гидравлику
Нет уж, пневмомышцы так пневмомышцы, надо быть последовательным ).

Я смотрю ткань Cuben Fiber уже начала появляться в свободной продаже. Из дайнемы. Цена, правда, за 18 г/м2 около 30$/м2, а на более толстые артикулы цену даже не нашел. Если верить этому, то у 85 г/м2 ткани разрывная прочность полоски шириной 5 см чуть ли не 450 кг. Как у лодочной пвх ткани плотностью 1100 г/м2! (это кстати странно, ткань из дайнемы должна быть прочнее полиамидной/полиэстеровой в три-четыре раза, а не в десять).

В общем, из такой ткани можно уже сшить полностью надувное крыло массой 5-8 кг. Постоянно накачивать его компрессором 0.5-0.8 атм, а махи делать перепуском клапанов в самом крыле. Можно сделать копию птичьего крыла по форме (в центроплане только немного толще придется). И махи полностью скопировать, включая все крутки, локтевой сгиб и т.д..

Из-за компрессора мощность двигателя конечно потребуется немного больше, чем на аналогичном парамоторе или дельтаплане. Но с точки зрения копийности (чисто ради эстетики) это может быть интересным вариантом. Этакий человек-птица, настоящий Икар как на картинках. Со складными и очень маневренными крыльями. А после полета сдул, сложил в рюкзак и пошел домой.
 
S

slavka33bis

Кстати по поводу пропорций в конструкции птичьего крыла.

Я как-то обратил внимание на крыло стрижа.

Похоже, крыло стрижа имеет рекордно низкий удельный вес.

Ручечьки у него малююююсенькие.

И в итоге, маховые перья первого порядка у крыла стрижа получились ооооочень длинными и они образуют львиную долю всей несущей поверхности крыла.

Из-за того, что кости его ручек получились рекордно коротенькими крыло стрижа не может складываться так же компактно, как это получается у основной массы птиц.

Лёгкое крыло стрижу , я так понимаю, необходимо из-за его образа жизни.
На сколько я понял, вся жизнь стрижа протекает в полёте.
Он наверное и умирает тоже в полёте.
 

Вложения

S

slavka33bis

henryk сказал(а):
-спрашиваете про принципиальную разницу в полёте разных птиц...
=сравните режим зависания жаворонка,мышелова и воробья
и нпр.вороны...
!
Это просто разная техника исполнения того режима.
Но многие птицы многие режимы полёта тоже выполняют по разному.

От этого (а может быть и ДЛЯ ЭТОГО) у них такие очень разные крылья:

- разные нагрузки на площадь крыла;

- разные пропорции отдельных элементов крыла
          (относительный размер рук и элементов этих рук, относительные линейные размеры
            маховых перьев и прочее);

- разные формы крыла;

- различный относительный вес крыла.


Но к принципиальной разнице в конструкции основных элементов крыльев всех этих птиц это ни какого отношения уже не имеет.

Все та же конструкция лёгких перьев, такие же кости сочленённые суставами и такие же мышцы.
 
S

slavka33bis

А вот этот ролик довольно интересный.

Нашёл случайно, сохраню тут.

https://www.youtube.com/watch?v=N_HEMwQ-Jvo
 

henryk

Я люблю строить самолеты!
Откуда
Krakow
slavka33bis сказал(а):
Бензиновые киросинки подойдут меньше всего.
https://www.youtube.com/watch?v=26GIYxxg9aQ

-бензопилы +маховики ведут себя совсем корректно!
\по крайней мере на глаз...\
 
S

slavka33bis

Хенрик, дело в том, что на том ролике на крылья не действует основная сила, о которой я упоминал.

Аппарат не находится в полёте, а значит на крылья не действует подъёмная сила равная половине взлётного веса на каждое крыло.

То, что мы видим на ролике - это обычный пропеллирующий режим.
Резултирующие аэродинамических сил, возникающих на крыльях
при махе вверх и при махе вниз
практически равны.

По этому мы слышим практически одинаково нагруженную силовую установку.

Единственное, что мы слышим отчётливо, так это коротенькие забросы оборотов двигателей в те коротенькие мгновения,
когда крылья находятся в своих крайних положениях.
 

KV1237542

Я люблю строить самолеты!
DesertEagle сказал(а):
Эх, а у меня была мечта сделать такой купол чуть ли не из брезента, чтобы было вечным, неубиваемым и не боялось износа/ресурса )). А не эти нежные игрушки из папиросной бумаги.

А если сделать неубиваемый каркас и отдельные съемные легкие накладки на липучках?

Да конечно сильный минус параплана что все это возиться по траве и т.д.
 
D

DesertEagle

KV1237542 сказал(а):
Ну давайте не будем огульно охаивать, на вертикальном взлете голубя вы давали 99%, а вышли... другие цифры
Вертикальный взлет у голубя требует в два раза больше мощности, чем в крейсерском полете. Мы ж вроде говорим про машущий полет, а не экстремальные предельные случаи. А в полете согласно тем измерениям вихревого следа, нестационарностей не обнаружено даже у крохотных ласточек и соловьев. Надо ли говорить про крупных птиц типа журавлей и орлов? Надо ли говорить про человеческий махолет, который по Re от журавля еще дальше, чем журавль от воробья?

И напомнию, что до сих пор никто не смог поставить на махолет моторчик даже в 10 л.с., необходимый для горизонта. Стоит ли говорить про 20-30 л.с. на ранцевом аппарате для вертикального взлета? Да это и невозможно, мотор такой мощности весит столько, что автоматически выпадает из ранцевости, а потому растет вес, а с ним еще больше увеличивается потребная мощность.
 

henryk

Я люблю строить самолеты!
Откуда
Krakow
Anatoliy. сказал(а):
напоминание о приводе крыла в возвратно поступательное МЕДЛЕННОЕ движение от быстро вращающегося источника энергии.
=пневмо или гидропривод с этой задачкой справляется...

ЗЫ=под Москвой была фирма,изготовляющая замечательные гидромашины=КПД свыше 90%, мощность/вес ок.10:1 !!!

-нашёл=
http://nordix-metrologia.narod.ru/index7.htm
 
Вверх