Махолет и машущий полет в моем видении

Айрат

Я люблю строить самолеты!
Откуда
г Дубна
Давно наблюдаю споры вокруг машущего крыла и видно, что спорящие оппонентов не слышат, а ещё у многих каша в головах. А мух от котлет отделить не сложно надо только задачу правильно поставить.
Для начала разбить диапазон скоростей на околонулевые и скорости на которых летают СЛА.
Для второго (скорости СЛА) от 45 км/ч и выше что-либо эффективней воздушного винта не имеет смысла даже задумывать; кпд выше чем 70-85% при простейшем механизме - ВВ вряд ли кто получит. Да и цена вопроса в 5-10% добавки к кпд при значительном усложнении механизмов машущего привода и конструктива крыла несоразмерно высока.
Весь вопрос вертится вокруг получения тяги с мощности, она же подъёмная сила для машущего крыла. Теоретически при 100% кпд движителя на околонулевой скорости можно получить бесконечно большую тягу. Но даже теоретически она (тяга) стремительно падает с ростом скорости движения по известному закону.
Вопросы к проектировщикам махолётов:
1. При одинаковых мощностях СУ сможете ли вы превысить тягу (подъёмную силу) вертолётного винта? И какая величина превышения оправдает усложнение конструкции?

Тяга (подъёмная сила) вашего машущего привода будет падать согласно той же формулы (это же физика). Допустим с развитием скорости вашего ЛА всё меньшая часть тяги будет тратиться на создание подъёмной силы вплоть до того, что вся тяга машущего крыла будет горизонтальной тягой, отсюда:
2. Превысит ли эта тяга тягу воздушного винта при тех же затратах мощности? Ну то есть получите ли вы кпд выше чем у ВВ, у которого он и так почти 0,85? (всего то 15% от теоретического максимума мощности теряется)

Для меня ответы на эти вопросы совершенно очевидны, потому махолёты мне не интересны.

Птицы и другие летающие животные, а это совершенство для меня, как инженера, технически недостижимо, не нарушают законов физики; максимальную тягу (подъёмную силу) они реализуют на околонулевых скоростях. Можете для интереса посчитать, какую тягу можно получить, скажем, при мощности 0,1 л. с., кпд 0,2 на скорости 1 км/ч - это примерно соответствует стремительно взлетающему тетереву. Ну я так дУмаю (голосом Мкртчана))
 
=если такая ваша воля (не досматривать видео до конца)=терпите !
Это древнее видео смотрю уже четвёртый раз. И что я там должен был высмотреть? Буксировок планеров тоже насмотрелся вдоволь. Дёрнули эту птичку в небо на тросе ради одного кадра и тридцать лет себя в грудь пяткой стучат, с Вашей помощью.
...нагрузка на ометаемую площадь у большой птички ещё быстрее растет...
Ну да, всё верно.
Площадь растёт квадратично. Масса растёт кубически.
А момент инерции растёт явно больше чем в квадрате, потому как не только размах увеличивается. То есть, с увеличением массы вдвое, частота колебаний снижается более чем вдвое, при прочих равных. Это мне так видится, интуитивно, без расчётов.
Касаемо птиц, мах вверх является "холостым". Если при взлёте крыло движется вверх просто по пути наименьшего сопротивления, то в горизонтальном установившемся машущем полёте, машущее крыло всегда создаёт подъёмную силу, направленную вверх, даже когда само движется вверх, черпая кинетическую энергию из скорости "тушки". Другими словами, крыло поднимается встречным потоком ветра.
Справедливости ради, замечу, что тут без автомата-перекоса никак :)
 
Последнее редактирование:
...Птицы и другие летающие животные...
...не нарушают законов физики; максимальную тягу (подъёмную силу) они реализуют на околонулевых скоростях...
Абсолютно с Вами согласен.
Добавлю всем известную картинку зависимости тяги от "размеров" движителя.
air13b.gif

И ещё картинка по скоростям птиц в машущем полёте.
Screenshot_20240628-054846_Office.jpg

Умеющий видеть, да увидит, что пазл сложился 😁
Пилотируемый махолёт если и будет, то это однозначно тихоходное "сооружение", с максимальной скоростью явно менее 100 км/ч, соответственно с малой нагрузкой на площадь, соответственно игрушка ветра, экспериментальный цирковой снаряд, не имеющий практического применения.
Вывод не мой. Так говорят расчёты.

Ещё вспомнилась поговорка - "Разделяй и властвуй!"
Человек шагнул в небо когда несущие свойства возложил на крыло, а тянущие на пропеллер. Махолётомечтатели хотят добиться всего и сразу только от крыла, что противоречит древней мудрости :)
На форуме народ "копья ломает" как бы сделать обычное неподвижное крыло достаточно прочным, чтоб не угрохаться, и не сильно тяжёлым. А тут им ещё и махать предлагают.
Тема конечно интересная, но понаблюдаю со стороны 😁
 

Айрат

Я люблю строить самолеты!
Откуда
г Дубна
Добавлю всем известную картинку зависимости тяги от "размеров" движителя.
Я бы всё же назвал эту картинку как есть зависимостью тяги от диаметра винта и скорости, и вот почему. Мы пока ещё очень плохо знаем аэродинамику. То, что называем аэродинамикой, не совсем наука (теория), это что-то прикладное в основном, чтобы суметь посчитать, сравнить и пр.
Я плохо знаю про нестационарные или переменные процессы в аэродинамике. Вертолётчики немного больше знают об этом, но и там не столько теория, сколько методики расчётов с привлечением высшей математики, с которой я не очень дружен. А вся живая природа как раз пользуется (физикой) в этой самой области. А именно где скорости до 45 км/ч, малые числа Рейнольдса и пр.
Если к приведённой картинке приложить ещё и кривую из физики с кпд 1, то в точке V=0 там будет бесконечность. И, кстати, указанное кпд=0.8 для тяги на месте - абсурд.
Так вот птицы в диапазоне околонулевых скоростей вполне могут показать бОльшие значения тяги, чем винты, если их привести к размаху или ометаемой площади. Вопрос - как это корректно посчитать.
Я, ещё когда учился в МАИ (на шестом факультете) познакомился с ребятами, студентами и аспирантами из группы Киселёва, они занимались махолётами, 102 каф, емнип. На летающих моделях с мотором около 1 квт они получали результаты в разы выше чем с винтами именно в диапазоне малых скоростей. Тот же киловатный мотор легко таскал махолёт в пять раз больше (тяжелей) чем модель с вв. Простейший привод, где подкос крыла - шатун кривошипно-шатунного привода. Они не смогли решить проблему разрушения лонжерона крыла в месте приложения подкоса/шатуна, хотя и усилили лонжерон аж в десять раз по сравнении с первоначальным расчётным, махолёт чуть дольше работал, но всё равно ломался там. Аэроупругие колебания при переходе нагрузки через ноль, узлы гармоник в этой точке и пр., я не вникал слишком глубоко.
Поэтому, да, кроме как цирковой снаряд практических применений не получить, пока наука в этой области не подтянется. По любому, результаты те ребята получили весьма интересные, но в области очень малых скоростей.

Небольшой комментарий к таблице где скорости полёта различных птиц. Я когда пролетал недавно низко над рекой, впереди взлетали утки и стремительно пытались от самолёта улететь по узкому коридору леса. Отворачивали только когда я их настигал слишком близко. Моя скорость при этом 130, а уток ну никак не меньше ста, ближе к ста десяти. Несколько раз такое проделывал, ну очень быстро утки летать умеют.
 

дима043

первым делом дельтапланы...
Откуда
Киров
=гармонические колебания вокруг короткой оси прямоугольного веера=1900 Н / лс !

=у винта, помнится, аж 300 Н / лс..
Да ну. А помните тот вертолет с человеческим приводом который взял приз Сикорского ? Сколько там Н на л.с. получилось ?
 
...птицы в диапазоне околонулевых скоростей вполне могут показать бОльшие значения тяги, чем винты, если их привести к размаху или ометаемой...
Даже больше чем винт вертолёта? На сколько помню, вертолёт запросто может выдавать тягу пропеллера более 6 кг/л.с. Причём вращаясь равномерно, стабильно, без танцев с бубном :)
Даже тут махолёт не имеет смысла.
...скорости до 45 км/ч, малые числа Рейнольдс...
Ну так машут же. На самом крыле рейнольдса в избытке. Как и у вертолёта, неподвижно висящего, на фюзеляже рейнольдс нулевой :)
...Они не смогли решить проблему разрушения лонжерона крыла в месте приложения подкоса/шатуна, хотя и усилили лонжерон аж в десять раз по сравнении с первоначальным расчётным, махолёт чуть дольше работал, но всё равно ломался там. Аэроупругие колебания при переходе нагрузки через ноль...
Ну так они зря его через "ноль" перекладывали. Птицы так не делают 😁
...в горизонтальном установившемся машущем полёте, машущее крыло всегда создаёт подъёмную силу, направленную вверх, даже когда само движется вверх, черпая кинетическую энергию из скорости "тушки". Другими словами, крыло поднимается встречным потоком ветра...
 

Aleksfomik

ОТЛИЧНО! МЫ МИРНЫЕ ЛЮДИ, НО НАШ БРОНЕПОЕЗД...
Screenshot_20240628_055605.jpg


Думается мне, шо вы о совершенно разных "нулях" толкуете... 🤭

Айрат упоминает о ВМТ и НМТ в КШМ и проблемах усталостной прочности с этим связанных, а вы о "нуле" подъёмной силы в режиме горизонтального полёта "птички"...
 
Последнее редактирование:

georgy31

Я люблю строить самолеты!
А колебательный привод по-любому, окажется сложнее, тяжелее и менее эффективным, чем вращающийся.
Может быть он немного и сложнее но зато имеет множество преимуществ перед винтом. Как минимум это изменение V крыла, которое при положительной величине обеспечивает отличную устойчивость а при отрицательной отлично ловит любой восходящий поток, что позволяет гораздо дольше парить чем самому лучшему планеру. Есть ещё множество преимуществ
 

georgy31

Я люблю строить самолеты!
Пилотируемый махолёт если и будет, то это однозначно тихоходное "сооружение", с максимальной скоростью явно менее 100 км/ч,
Пилотируемый махолёт в первую очередь это замена автомобилю и вертолёту. А самый лучший авто имеет среднюю скорость гораздо меньше махолёта, а топлива жрёт на порядок больше, а самый лучший вертолёт очень любит у земли провалиться в воздушную яму, особенно в горах, а топлива жрёт на два порядка больше. Именно такая конкурентоспособность делает махолёт невозможным, слишком многим магнатам он наступит на яйца, а они этого шибко не любят
 

georgy31

Я люблю строить самолеты!
Думается мне, шо вы о совершенно разных "нулях" толкуете...
Ноль у махолёта один, это максимальная инерция, величина которой к приложенной силе в кубе. Если сила 2 тонны, то инерция 8!!! тонн. Тут никакое усиление не спасёт
 

Aleksfomik

ОТЛИЧНО! МЫ МИРНЫЕ ЛЮДИ, НО НАШ БРОНЕПОЕЗД...
Пилотируемый махолёт в первую очередь это замена автомобилю и вертолёту.
🤭
А самый лучший авто имеет среднюю скорость гораздо меньше махолёта, а топлива жрёт на порядок больше,
🤭
а самый лучший вертолёт очень любит у земли провалиться в воздушную яму, особенно в горах, а топлива жрёт на два порядка больше.
🤭

Это всё смахивает на какой-то, извиняюсь, бред...
Видно прям невооруженным взглядом, что автор этого бреда явно не дружит ни с законами физики, ни с формулами, ни с цифрами, да и вообще, со здравомыслием...
Пипец...
 

georgy31

Я люблю строить самолеты!
автор этого бреда явно не дружит ни с законами физики, ни с формулами,
Законы придумывают люди и частенько эти законы отображают лишь часть реальности или не имеют отношения к ней. А уж какими дебилами считали Гёделя с Циолковским, да и Эйнштейна с ними, вообще страшно вспомнить. А уж то что Земля вращается вокруг Солнца вообще считалось полнейшим бредом, за это обычно зажаривали живьём в своё время, и всё это считалось непреложными законами придуманными (как выяснилось позже) круглыми идиётами. На то она и гениальность, что бы у тупого обывателя она вызывала отторжение
 

Aleksfomik

ОТЛИЧНО! МЫ МИРНЫЕ ЛЮДИ, НО НАШ БРОНЕПОЕЗД...
вообще страшно вспомнить.
Кстати, на тему орнитоптеров (только не мышечных, канешна) горааааздо интереснее и в тысячу, да что там тысячу, в миллион раз продуктивнее и перспективнее будет общение к примеру с "KV1237542", чем с такими прожектёрами, как, извиняюсь, вы и вам подобные...

Одно дело, если бы вы создали и показали бы в полёте обитаемый махолёт с двигателем и при этом продолжали бы "путаться в показаниях заблудившись в трёх соснах"...
Махолёт летает, и объяснять тут ничего не надо. Грамотные люди и сами поняли бы природу этого явления...

Но вы так и не создав летающего махолёта начала пытаться что-то несуразное бормотать...

Это вас не красит и авторитета как спеца в области махолётостроения вам ну никак не прибавляет...
А даже наоборот, в глазах грамотных людей опускает ваш авторитет в этой области ну прямо под плинтус...
 

georgy31

Я люблю строить самолеты!
Одно дело, если бы вы создали и показали бы в полёте обитаемый махолёт с двигателем
Ответьте мне на вопрос "Зачем?" и если меня устроит ответ я вам всё покажу. Старайтесь только хамить поменьше, ведь хамство это первый признак быдляка. Надеюсь вы не такой?
 

Aleksfomik

ОТЛИЧНО! МЫ МИРНЫЕ ЛЮДИ, НО НАШ БРОНЕПОЕЗД...
Ответьте мне на вопрос "Зачем?" и если меня устроит ответ я вам всё покажу.
Если бы вы и действительно подняли бы свой аппарат в воздух в машущем режиме, то вы бы этот полёт уже давно показали бы.

Но речь тут не о ваших успехах или неуспехах в практической области, а о том, что вы несёте словами.

Либо вы тупо прикидываетесь незнайкой либо неприкидываетесь...
Я пока склоняюсь ко второму варианту...
 
Вверх