Снова прошу прощения за свои пять копеек,но всё же память выдаёт статью толи из журнала Изобретатель и рационализатор,толи из Инженера,где описывалось преимущество как раз плоскопараллельного движения крыла.
Да я не против =). Уже из самого принципа плоско-параллельного маха видно, что в полезную работу вовлечено больше площади, а точнее все крыло. Вот пример из результатов численного моделирования: крыло размахом 12 м и площадью 18 м2 с частотой 0.5 Гц в "птичьих" махах с амплитудой 8.5 м будет создавать тягу около 15 кг. А в плоско-параллельном при такой же амплитуде, как описывают кончики в птичьем варианте (8.5 м), аж 47 кг! Гигантская разница, не так ли? )
Но в первом случае потребляемая мощность 6 л.с., а во втором 15 л.с.. Если же мы плоско-параллельные махи приведем к такой же мощности как птичьи, то окажется что тяга будет как и у птичьего - около 15 кг, но при амплитуде не 8.5 м, а 4.3 м.
Это показывает, что эффективность плоско-параллельного маха примерно равна птичьим. Что и неудивительно, в обоих случаях скорость движения участков крыла относительно воздуха не так уж сильно отличается, чтобы сильно менялся КПД. Это же не винт, у которого корневая часть еле движется, а кончики летят со скоростью 792 км/час! Но в плоско-параллельном махе за счет вовлечения в полезную работу по созданию тяги центральной части крыла, можно значительно уменьшить амплитуду махов. Фактически в два раза. Для самолетного махолета это может и имеет смысл, хотя я с трудом представляю канадский моторный махолет с плоско-параллельными махами амплитудой под 5 м. При том, что птичьи махи с углом 90 градусов (что дает для кончиков амплитуду 8.5 м) при 12-метровом размахе представляются легко. Тем более для надувного крыла типа парапланерого, которое висит высоко над землей и поэтому может делать размашистые махи.
Хотя конечно есть и сторонники плоско-параллельных махов. Повторюсь, я не против этого метода как такового =). Он будет работать, просто птичьи при одинаковой топливной экономичности позволяют почти полностью устранить раскачку пилота.
Я всё таки не пойму причём здесь число Рейнольдса. Ну сделаем мы крыло 180 квадратов и что вязкостные потери при плоскопаралельном махе будут меньше?
Я писал только о том, что картина обтекания крыла при разных числах рейнольдса будет разной. Ну, скажем, возьмите осу и запустите ее рукой как планер. Полетит ли она с аэродинамическим качеством около 10 единиц (с метровой высоты должна спланировать на 10 метров), как полетел бы самолет с аналогичной геометрией крыльев (удлинение и т.д.)? Нет, скорее всего она упадет почти вертикально. Причина в числе рейнольдса. И поэтому у мошек могут быть плоские пластинки вместо крыльев, а у птиц нет, только профилированное крыло. Даже у летучих мышей не плоское крыло, а мембрана изгибается в аэродинамический профиль типа того что был на старых дельтапланах-рогалло. Чтобы сделать человеческий энтомоптер... ну, надо считать, пластинки будут работать как "плохое" самолетное крыло, с низкими аэродинамическими характеристиками. Хотя для случая веера профиль не важен. Но сразу можно сказать, что энтомоптер потребует для полета намного большую мощность, чем орнитоптер. Причина опять же в рейнольдсе.
При одних и тех же размерах? Я имел в виду физику процесса маха, действие всех этих плоскостей на воздух одно и то же.
Я думаю, что нечего себе морочить голову этим числом и размахивать им как дубиной.
Размер плавников дельфина и например вороньего крыла действительно близки по размерам. Но отличается плотность среды. А плотность входит в определение числа рейнольдса. И поэтому, как мы видим, рыбы плавают за счет веера, а птицы летают за счет машущего полета. Исходя из этого факта и того, что у рыбьих плавников и птичьих крыльев так сильно отличается число рейнольдса, я подозреваю, что в атмосфере в птичьей размерности веер работает неэффективно. Иначе они летали бы, махая хвостом для создания тяги как рыбы, логично?
А что будет в размерности человеческого махолета, я пока сказать не могу, так как не знаю теории как посчитать тягу веера. Понятно, что нужно определить массу отбрасываемого воздуха, но как это сделать? С какой скоростью будет заполняться новой порцией разрежение, создаваемое веером, сколько воздуха будет "увлекаться" улетающей порцией за счет вязкости среды? Тут явно будет участвовать число рейнольдса, ведь именно оно характеризует такие параметры потока, как момент перехода ламинарного плавного течения в турбулентное. Мне кажется, рассчитать веер через закон сохранения импульса будет сложно. Должна существовать более простая, возможно эмперическая (выведенная в результе продувок) формула.
Я не вижу причин по которым нельзя получить какую то тягу плоским махом парапланом или каспервингом.
Можно конечно, почему нельзя? Выше я привел ориентировочные цифры. Обеспечьте амплитуду плоско-параллельных махов под 4-5 м и подводимую мощность от двигателя около 7-10 л.с. (учетом потерь лучше сразу закладываться на 20 л.с.), и каспервинг вполне должен полететь горизонтально. Для набора высоты увеличьте мощность хотя бы на треть, а лучше в два раза и все будет ок.
А утверждение что это при 30 квадратах работать не будет, а при180 будет, как то мне непонятно.
Гм... я не говорил что при 30 квадратах это работать не будет. Это неизвестно без полного перерасчета веера с нуля. Я говорил что при 180 квадратах это точно будет работать, потому что 180 квадратов прекрасно работают в воде на примере дельфинов (правда из-за плотности воды эти 180 квадратов превращаются в плавник с хордой 40 см).
А работать будет и дамский веер, заставьте его колебаться с частотой 100 Гц, или сколько там до достижения его кончиком скорости звука. Вопрос в том, что дамскому вееру для создания тяги в 30 кг, необходимых для полета, может понадобиться мощность 1000 л.с. )) (точнее нужно считать, где формулы для веера?), а пропеллер создает такую же тягу от 10 л.с.
Я выше уже приводил расчеты, что топливная экономичность лучше чем у парамотора, при машущем полете на параплане возможна при площадях 70 м2 и выше (причина в низком аэродинамическом качестве купола, на самолетных и планерных крыльях площади нужны намного меньше). Причем расчеты были сделаны двумя независимыми методами: в первом случае численным методом используя самолетную аэродинамику и во втором исходя из площади винта(крыла), его скорости движения и квадратичной зависимости подъемной силы от скорости потока. Результаты сходятся примерно на 70 м2, ниже эффективнее пропеллер, выше машущее крыло.
