Махолет и машущий полет в моем видении

[Антон Алексеев]

Минус машущего полёта - максимум вертикальной скорости имеют концы крыльев (ну нет у живой природы приводов с бесконечными оборотами!). Заманчивы вибропредкрылки и цельноколеблющиеся крылья.

 

[argentavis]

Минус машущего полёта - максимум вертикальной скорости имеют концы крыльев (ну нет у живой природы приводов с бесконечными оборотами!). Заманчивы вибропредкрылки и цельноколеблющиеся крылья.

То же самое и у пропеллера. Наибольшую эффективеость и КПД имеют концевые части винта.
У машущего крыла, корневая часть крыла является несущей, поэтому обычно имеет относительно большую хорду.
Для большинства вертикально взлетающих птиц крыло на конце, представляет решетку профилей из разомкнутых перьев. По сути многолопастной винт. Благодаря этому они развивают достаточно высокую тягу, чтобы быстро взлетать в случае опасности. Ноги тут действуют, как катапульты, но это только на начальном этапе взлёта.

 

[Антон Алексеев]

То же самое и у пропеллера. Наибольшую эффективеость и КПД имеют концевые части винта.

Да. Меня не отпускает идея сделать композитный предкрылок постоянного сечения (технологически он прост) и механизм, который будет его качать вверх-вниз с флюгированием (вверх и вниз чтобы разные углы занимал). Тут единственно сложное - этот колебательный механизм, точнее преобразование вращения двигателя в колебания.

Для большинства вертикально взлетающих птиц крыло на конце, представляет решетку профилей из разомкнутых перьев. По сути многолопастной винт. Благодаря этому они развивают достаточно высокую тягу, чтобы быстро взлетать в случае опасности. Ноги тут действуют, как катапульты, но это только на начальном этапе взлёта.

Там всё ещё интереснее - эти разомкнутые перья образуют многощелевое крыло, которое имеет ламинарное обтекание даже с углом атаки до 40-45градусов. Таким образом эволюция выжала максимум подъёмной силы. А в режиме парения эти перья снижают индуктивное сопротивление...

 

[argentavis]

Да. Меня не отпускает идея сделать композитный предкрылок постоянного сечения (технологически он прост) и механизм, который будет его качать вверх-вниз с флюгированием (вверх и вниз чтобы разные углы занимал). Тут единственно сложное - этот колебательный механизм, точнее преобразование вращения двигателя в колебания.


Там всё ещё интереснее - эти разомкнутые перья образуют многощелевое крыло, которое имеет ламинарное обтекание даже с углом атаки до 40-45градусов. Таким образом эволюция выжала максимум подъёмной силы. А в режиме парения эти перья снижают индуктивное сопротивление...

Для режимов парения нужно другое крыло.
Даже у орлов разомкнуты лишь несколько концевых перьев и крыло с отнтсительно болдьшим удлинением.
Но лучшие парители это конечно альбатросы.
У них самое большое удлинение и вообще нет разомкнутых перьев на конце крыла. Все точно так же, как и в большой авиации. И взлетать они с земли могут только на ветру. Или прыгая со скал, куда они пешим ходом могут добираться сотни метров. И приземляются они очень смешно. Можно поискать видео в интернете.
Так что каждоек крыло у птиц заточено на свои предпочтительные режимы полетов, связаные с особенностями проживания и добычи пропитания.
Ну а на счет предкрылка, если имеете в виду Болдырева, то тамэффективность очень низкая.
Я даже не беру во внимание проблемы связаные с преобразованием вращательного движения в возвратно-поступательное.
Эффективность мащущего крыла при вертикальном взлете максимальна тогда, когда путь пройденый концевой частью крыла более чем в 10 раз превосходит хорду.
Путей тут несколько.
1. Это увеличеие амплитуды колебаний.
К примеру голубь машет на взлёте практмчески на 180 градусов. Хлопая крыльями за спиной и перед грудью.
2. Разбиение концевой части крыла на узкие элементы с малой хордой, чтобы моменты перекладки углов перьев, при изменении направлеия движения крыла были минимальны.
3 Увеличение размаха, при уменьшеии хорды, повышая качество но в этом случае появляются ограничения по амплитуде, если взлет с разбега и исключается разбиение законцовки на элементы.
Вибропредкрылок вообще считаю тупиковым путём.

 

[АНАТОЛИЙ]

Даже у орлов разомкнуты лишь несколько концевых перьев и крыло с относительно большим удлинением.

У них крыло изменяемой геометрии. "Распальцовку" на конце крыла можно вообще убрать, что они и делают когда нужно. Получается изящное чистое крыло для дальнего планирования. Та-же история у врановых. На мой взгляд эта разомкнутость нужна для лучшей работы законцовки на маленьких скоростях и больших углах атаки, когда крыло может легко сорваться.

 

[argentavis]

У них крыло изменяемой геометрии. "Распальцовку" на конце крыла можно вообще убрать, что они и делают когда нужно. Получается изящное чистое крыло для дальнего планирования. Та-же история у врановых. На мой взгляд эта разомкнутость нужна для лучшей работы законцовки на маленьких скоростях и больших углах атаки, когда крыло может легко сорваться.

Конечно. Так и есть. Я ведь имел в виду максимальные взлетные режимы. В крейсерском и планирующем полете и амплитуда меньше, и площадь крыла сокращается. Так же как и в большой авиации.

 

[slav]

..Небесная блоха,, хорошо подходит для экспериментов,в моём понимании .Крыло в моноблоке обеспечить возвратно-поступательным движением и подвести управление углом атаки!
Первое время изменять угол атаки циклично и вручную .Потом может прийти понимание создания автоматики этого действия .

 

[Антон Алексеев]

..Небесная блоха,, хорошо подходит для экспериментов,в моём понимании .Крыло в моноблоке обеспечить возвратно-поступательным движением и подвести управление углом атаки!
Первое время изменять угол атаки циклично и вручную .Потом может прийти понимание создания автоматики этого действия .

Подходит. Так можно ЛА с вертикальным взлетом сделать, например для аэротакси (у этой схемы короткий и жёсткий фюзеляж и короткие крылья). Единственно, переднее крыло и весь привод должны быть устойчивы к усталостным разрушениям.
Если начинать с вибропредкрылка, то его разрушение не повлечет катастрофы, только аварийная посадка.

 

[argentavis]

..Небесная блоха,, хорошо подходит для экспериментов,в моём понимании .Крыло в моноблоке обеспечить возвратно-поступательным движением и подвести управление углом атаки!
Первое время изменять угол атаки циклично и вручную .Потом может прийти понимание создания автоматики этого действия .

Крыло надо будет совершено другое. Из двух половин и, поскольку земля близко, и амплитуда колебаний сильно ограничена, то и сегментировать законцовки тоже придется, и хорду крыла уаелчивать. Высоту крыла над землей так же надо увеличивать, чтобы увеличить амплитуду маха, и стояночный угол тоже нужно делать больше из тех же соображеий
Кроме того, компоновка нужна будет другая.
Силовая установка должна быть под крылом или за спиной пилота. А это и другой фюзеляж, и система управления. Поэтому Блоха, блохой и останется. Ничего из нее взять невозможно. Кроме того, что саму аэродинамическую схему с несущим неподвижным задним крылом конечно можно и нужно использовать.
На пример у тетерева площадь хвоста такая же как и у одного крыла и он несет значительную нагрузку, при том, что имеет малое удлинение крыла и относительно малый размах.
Махолет это совсем другой подход к конструированию.

 

[Lapshin]

А никому не приходило в голову, что положительная подъемная сила должна создаваться машущим крылом в каждый момент цикла взмаха - а ещё лучше, если бы эта сила была постоянной?
Не шутка, кстати.

 

[slav]

А никому не приходило в голову, что положительная подъемная сила должна создаваться машущим крылом в каждый момент цикла взмаха - а ещё лучше, если бы эта сила была постоянной?
Не шутка, кстати.

Владимир Павлович , но птицы же мирятся с этим ! Придётся отдельным фанатам смириться с этим .

 

[argentavis]

А никому не приходило в голову, что положительная подъемная сила должна создаваться машущим крылом в каждый момент цикла взмаха - а ещё лучше, если бы эта сила была постоянной?
Не шутка, кстати.

Это так и есть. Корневая часть крыла и создаёт эту постоянную подъёмную силу. Ну может и не совсем постоянную, но около того.
Потому что здесь изменения угла атаки незначительны, и только концевые части крыла с разомкнутыми перьями и активно меняющие углы атаки к потоку пропеллируют и создают тягу.
Причем и при махе вниз, и при махе вверх.

 

[Lapshin]

Владимир Павлович , но птицы же мирятся с этим ! Придётся отдельным фанатам смириться с этим .

Значит, Вы толком не поняли полет птицы.
Отчетливое движение ЦТ птицы по синусоиде я наблюдаю только у крачки: у остальных траектория куда ближе к прямой линии. И, на самом деле - с чего бы ей быть кривой, если угол атаки профиля, а следовательно, и Су остаются постоянными во всем цикле?
Причем, не соглашусь с argentavis относительно разных назначений частей крыла по размаху - адаптивное крыло птицы способно обеспечить ей равномерную эффективность всех частей. Ни стрижи, ни ласточки, ни альбатросы не распускают законцовки, но, при этом являются прекрасными летунами ( у стрижа была отмечена продолжительность беспосадочного полета аж в шесть месяцев, включая сон и спаривание).

 

[volatile]

Птицы незначительно проседают по высоте при взмахе вверх. Насекомые нет кроме бабочек.А вот сильно интересует расположение крыльев у насекомых практически у головы.Центровка запредельно задняя.Пчела вообще до двух полноценных капель нектара несет плюс потроха и все это в брюшке.И летит горизонтально в Г.П.В пустом виде даже на висении тело горизонтально.Вывод напрашивается только один расположение результирующей подъемной силы довольно далеко позади от навески крыла.А значит при угле траектории движения крыла примерно под 45гр к телу пчелы при виде сбоку пик подъемной силы расположен практически не доходя до заднего положения крыла.А ведь крылу нужно будет двигаться вперед от заднего положения и оно в начале на очень коротком ходе уже создает значительный прирост.Все-таки правильно говорят ,что дело в определенном генерирующем вихре.У птиц такого нет.

 

[argentavis]

Значит, Вы толком не поняли полет птицы.
Отчетливое движение ЦТ птицы по синусоиде я наблюдаю только у крачки: у остальных траектория куда ближе к прямой линии. И, на самом деле - с чего бы ей быть кривой, если угол атаки профиля, а следовательно, и Су остаются постоянными во всем цикле?
Причем, не соглашусь с argentavis относительно разных назначений частей крыла по размаху - адаптивное крыло птицы способно обеспечить ей равномерную эффективность всех частей. Ни стрижи, ни ласточки, ни альбатросы не распускают законцовки, но, при этом являются прекрасными летунами ( у стрижа была отмечена продолжительность беспосадочного полета аж в шесть месяцев, включая сон и спаривание).

Да, верно, ни стрижи ни альбатросы не распускают законцовки, и я об этом выше упоминал, но у них большое удлинение и узкие законцовки, поэтому и нет в этом необходимости. Характер полета у разных птиц весьма заметно отличается и у крупых птиц, , как гуси на пример, эта "синусоида" колебаний тела просматривается, хотя она и не значительна.

 

[argentavis]

Птицы незначительно проседают по высоте при взмахе вверх. Насекомые нет кроме бабочек.А вот сильно интересует расположение крыльев у насекомых практически у головы.Центровка запредельно задняя.Пчела вообще до двух полноценных капель нектара несет плюс потроха и все это в брюшке.И летит горизонтально в Г.П.В пустом виде даже на висении тело горизонтально.Вывод напрашивается только один расположение результирующей подъемной силы довольно далеко позади от навески крыла.А значит при угле траектории движения крыла примерно под 45гр к телу пчелы при виде сбоку пик подъемной силы расположен практически не доходя до заднего положения крыла.А ведь крылу нужно будет двигаться вперед от заднего положения и оно в начале на очень коротком ходе уже создает значительный прирост.Все-таки правильно говорят ,что дело в определенном генерирующем вихре.У птиц такого нет.

Ну "фюзеляж" у них в определённой степени несущий и имеет функции хвоста у птиц. Кроме того брюшко покрыто волосками, для лучшей связи с воздухом.
Стрекозы в этом плане продвинулись дальше.
Снизив сопротивление брюшка, за счёт его утоньшения и удлинения, получив при этом сверхманевренность при большом плече хвоста. (Чуть не сказал оперения).🙂

 

[SergeS]

Да, верно, ни стрижи ни альбатросы не распускают законцовки, и я об этом выше упоминал, но у них большое удлинение и узкие законцовки, поэтому и нет в этом необходимости. Характер полета у разных птиц весьма заметно отличается и у крупых птиц, , как гуси на пример, эта "синусоида" колебаний тела просматривается, хотя она и не значительна.

Вы когда ни будь видели калибри размером с ласточку? Интересное зрелище, ласточка подвешенная в воздухе, работающая несгибающимися крыльями, как в гипсе, при этом размах полный, от касаний кыльев друг друга на верху, до касаний в низу, насколько это позволяет видеть глаз.

 

[Корбин]

Мне казалось что хвост у стрекоз играет роль скорее тяжелого балансира чем аэродинамической поверхности.

 

[SergeS]

Мне казалось что хвост у стрекоз играет роль скорее тяжелого балансира чем аэродинамической поверхности.

годится для моментальной реакции, пока крылья находятся в неудобном для этого положении. Если ее лишить хвоста, то она была бы способна управлять собою только на больших скоростях, хотя и в этом я не уверен. Во сне не приснится, не дай бог жить так. Аж дрожь берет. К стати, ласточки иколибри хвостами работают так же как стрекозы и попугай, когда последний сидит. Вообще подавляющее большинство птиц использует хвост как балансир вне полета, наследие от динозавров, или механика летящей кошки.

 

[дима043]

Птицы незначительно проседают по высоте при взмахе вверх. Насекомые нет кроме бабочек.А вот сильно интересует расположение крыльев у насекомых практически у головы.Центровка запредельно задняя

Полет как у насекомых возможен только для аппаратов в размере насекомых. Для насекомого воздух вязкий примерно как для нас вода. Упавший комар со сломанным крылом не разобьется о землю в отличие от человека или птицы.
Копировать полет птиц тоже возможно но для БПЛА в размере таких же птиц.
Для пилотируемого применения использовать природные аналоги не получится из за отсутствия ныне существующих в природе аналогов со взлетным весом в сотни килограмм. Тут использование природных решений от более мелких существ скорее может пойти во вред чем на пользу. Тут придется изобретать что то свое совершенно новое если и правда есть сильное спортивное желание построить летающий аппарат с циклически движущимся крылом.