Беседы о теории машущего полёта.
argentavis
Я люблю строить махолёты!
- Откуда
- Челябинская обл.
У машущего крыла есть такое разделение, хотя и чисто условное. Если разделить крыло на три части по размаху, то корневая часть имеет малую окружную скорость, поэтому от неё тяги практически нет. изменения углов атаки здесь минимальны, поэтому корневая часть (у птиц наиболее широкая в крыле) несёт функцию создания подъёмной силы. Средняя часть имеет смешанную функцию. Создаёт частично тягу на задней кромке, и подъёмную силу от набегающего потока. Концевые части крыла, создают основной вклад в создание тяги, благодаря высокой окружной скорости, при этом подъёмной силы не создают, поскольку вектор тяги направлен вперёд.
S
slavka33bis
argentavis сказал(а):
Манус крыла птицы и при разгоне и при полёте в горизонте
создаёт подъёмной силы даже больше, чем силу тяги.
D
DesertEagle
Да я не спорю, вариантов много. Насчет гидравлики пришла интересная мысль - что если взять серийный гидроцилиндр, но вместо ресиверов, клапанов, шлангов, прямо на его вход поставить электромотор с крохотным гидронасосом. То есть нагнетать жидкость из небольшой емкости прямо в цилиндр. А управление получается по проводам.KV1237542 сказал(а):
Таким образом можно сделать "мышцы" разного размера и разной мощности. Одни силовые, другие для поворота крыла, третьи для складывания. Плюс в том, что их можно крепить по месту, ну и масштабируемость получается любая.
Я-то сторонник для начала использовать простейший электромотор+полиспаст. Просто свободного времени мало. Но надо бы заняться, конечно. Как только, так сразу ).
D
DesertEagle
Все верно. Причем это может работать не только при висении, но и в горизонтальном полете. Просто за счет пульсаций струек задействуется больший объем воздуха, чем при стационарном течении, а дальше все в соответствии с законами ньютона. Просто нужно в расчетах брать больший эквивалентный размах, например, чем есть на самом деле. Как с эффектом экрана.KV1237542 сказал(а):
Но дело в конкретных числах. У голубя при висении, вероятно, такой эффект работает. У 20-граммовых летучих мышей при полете со скоростью меньше 4 м/с, тоже (см. ранее работы в журнале экспериментальной биологии). Но на скорости выше 4 м/с у тех же мышей и у других мелких птичек это уже не работает. Их полет с большой точностью соответствует стационарной аэродинамике. Для человеческого махолета тем более...
То есть может когда-то и удастся использовать нестационарные эффекты эжекции в полноразмерых ЛА. Я даже верю в это. Но то что нестационарности не объясняют машущий полет существующих птиц/мышей, а также будущих человеческих махолетов по их подобию, факт.
KV1237542
Я люблю строить самолеты!
DesertEagle сказал(а):
Потери в гидросхеме будут малы не стоит беспокоиться: 1 цилиндр, 1 гидрораспределитель, 1 гидроаккумулятор, 1 насос как минимум., потери в гидросхеме будут малы, главное не дросселировать поток, а резко открывать клапаны (гидрораспределитель лучше клапанный).
Можно конечно без аккумулятора, через предохр. клапан при торможении сбрасывать в бак, но это потери и чем больше момент инерции крыла тем больше потери, если добавить частотное управление двигателем насоса, то это конечно еще +, но я в этом не разбирался.
Можно вероятно, через обратимый шестеренный и тп насос крутить при торможении двигатель в режиме генератора, и не иметь гидроаккумулятора.
Я думал проще работать все время под макс эфф. давлением, чтобы эффективно использовать все железо, находящееся под давлением.
Ваша ссылочка на насосы 0,63 КПД и частотой 7000 мин-1 несколько зацепила, может можно какие-то модельные э/двигатели подобрать?
Постараюсь набросать схемку привода, я правда не гидравлик так что значки произвольные. 🙂 будут местами.
Но, если коротко, то что-то вроде следящего привода, с пружинным загружателем, только когда вы машете всерьез, то жесткость и точность тут не нужна и надо иметь возможность резко открывать проход потоку жидкости, имея макс. КПД, а когда нужно слегка передвинуть крыло можно и медленно, дросселируя поток, с потерями, при малой мощности это не важно.
KV1237542
Я люблю строить самолеты!
Примерно возможная гидросхема для привода крыла:
Гидрораспределитель (клапанный лучше) управляется кнопками (допустим) со свободным ходом 10-20мм, сами кнопки жестко закреплены на рычаге жестко связанном с крылом.
Нажимая 1 кнопку управляем распределителем, автоматически отпускаем другую соединяя полости цилиндра с насосом+гидроаккумулятор или с баком (фактически тот же гидроаккумулятор только низкого давления 2-5атм.)
При нейтральном положении (т.е. если ослабить нажим пружины загружателя вытолкнут руку в некое нейтральное положение) оба клапана закрыты и обе полости цилиндра связаны с гидроаккумулятором только через обратные клапаны.
Если разогнать и "бросить" (не нажимать на кнопки) крыло, то оно остановиться в неком положении, отдав свою энергию аккумулятору.
Если нажимать кнопку сравнительно быстро и до упора, меняя направление движения крыла то поток не дросселируется КПД максимален, если двигать медленно, слегка нажимая, получается как обычный следящий привод с небольшим КПД и более точным позиционированием.
Амплитуда крыла регулируется вручную, чем больше амплитуда тем до большей скорости успеет разогнаться крыло.
Не показаны депферы в конце цилиндра для того чтобы на большой скорости поршень не ударялся в цилиндр, но медленно можно было бы отвести крыло в крайнее положение до упора.
Аккумулятор позволяет двигателю все время работать в 1 режиме, при полном заполнении аккумулятора двигатель отключается. На короткое время аккумулятор может отдать мощность много больше чем двигатель.
Минус: для минимального веса всей музыки желательно чтобы аккумулятор был побольше и работал на квазипостоянном давлении.
Гидрораспределитель (клапанный лучше) управляется кнопками (допустим) со свободным ходом 10-20мм, сами кнопки жестко закреплены на рычаге жестко связанном с крылом.
Нажимая 1 кнопку управляем распределителем, автоматически отпускаем другую соединяя полости цилиндра с насосом+гидроаккумулятор или с баком (фактически тот же гидроаккумулятор только низкого давления 2-5атм.)
При нейтральном положении (т.е. если ослабить нажим пружины загружателя вытолкнут руку в некое нейтральное положение) оба клапана закрыты и обе полости цилиндра связаны с гидроаккумулятором только через обратные клапаны.
Если разогнать и "бросить" (не нажимать на кнопки) крыло, то оно остановиться в неком положении, отдав свою энергию аккумулятору.
Если нажимать кнопку сравнительно быстро и до упора, меняя направление движения крыла то поток не дросселируется КПД максимален, если двигать медленно, слегка нажимая, получается как обычный следящий привод с небольшим КПД и более точным позиционированием.
Амплитуда крыла регулируется вручную, чем больше амплитуда тем до большей скорости успеет разогнаться крыло.
Не показаны депферы в конце цилиндра для того чтобы на большой скорости поршень не ударялся в цилиндр, но медленно можно было бы отвести крыло в крайнее положение до упора.
Аккумулятор позволяет двигателю все время работать в 1 режиме, при полном заполнении аккумулятора двигатель отключается. На короткое время аккумулятор может отдать мощность много больше чем двигатель.
Минус: для минимального веса всей музыки желательно чтобы аккумулятор был побольше и работал на квазипостоянном давлении.
Вложения
Anatoliy.
Верной дорогой идете товарищи!!!
- Откуда
- Севастополь
KV1237542 сказал(а):
Вы применили бак с низким давлением для того, чтоб снизить усилие привода за счет уменьшения перепада давления на цилиндре на те 2 - 5 атмосфер?
KV1237542
Я люблю строить самолеты!
Anatoliy. сказал(а):
Нет, возможно не точно выразился: для отсутствия кавитации и гарантированной работы системы по сути нужен 1 аккум. высокого давления 50-300 атм, и используемый вместо бака: низкого давления 2-5 атм.
Насос перекачивает жидкость из аккумцулятора низкого давления в аккумулятор высокого давления.
D
DesertEagle
Да вы не обижайтесь и не воспринимайте это как насмешки. Просто похоже у вас пробелы в фундаментальных знаниях (это я еще не припомнил, что вы не верите что авиамодельные электромоторы развивают заявленную мощность, типа 10 кВт при массе мотора 3 кг. ну и еще с парочку подобных перлов). Но ничего страшного, не хотите разбираться, ну и не надо =).gasgas сказал(а):
Махолет можно построить, вообще не имея никаких технических знаний. Просто примерно копируя птичьи движения. Ну да, вы сейчас сильно недооцениваете потребную мощность для машущего полета и усилия в приводе, необходимые чтобы махать полноразмерными крыльями. Не верите, что чтобы нормально махнуть крыльями, нужно тянуть их с усилием под тонну. Если будете тянуть с меньшим усилием, то они конечно будут махать. Но с меньшей частотой чем нужно, поэтому тяги не хватит для полета и поэтому не полетит. Как те мускульные махолеты, которых тянут на буксировке и они вяло машут крыльями от педалей, но сами автономно лететь не могут.
Ну и что из того? Если бы вы сделали такой махолет, то просто убедились бы, что усилий оказалось недостаточно. Увеличили бы мощность. Тогда сломались бы крылья. Тогда вы увеличили бы их прочность. И так итерациями пришли бы к тому же, что сделал бы инженер. Просто он это сделал бы с первого раза, рассчитав конструкцию. Но в итоге у вас обоих получится совершенно одинаковый летающий аппарат (правда далекий от ваших сегодняшних представлений, причем в худшую сторону, то есть более тяжелый и более мощный, чем вы сейчас представляете себе без расчетов).
А если мои предыдущие сообщения показались грубыми, то прощу прощения. Это не со зла, просто мне привычнее общаться на инженерном языке, а не гуманитарном. Где говорят цифрами и доводами, признают ошибки если они были допущены, и в конечном счете приходят к общему знаменателю, к истине.
D
DesertEagle
Ну, что есть, то есть. Сейчас ни здесь на форуме, ни во всем мире не строится ни один махолет, который сможет полететь.slavka33bis сказал(а):
Из интересных концепций можно отметить разве что проект KV1237542 (хотя с таким большим хвостом эффективное удлинение будет очень маленьким, поэтому имхо качества выше 4-5 единиц на скоростях 30-50 км/час не добиться). Просто потому что крыло предполагается сильно складным примерно по птичьему образцу. Поэтому может быть удобным в обращении. И потому что KV1237542 не отрицает обычные законы физики в крейсерском полете, поэтому имеет шанс обеспечить аппарату достаточную энерговооруженность для полета.
Ну и все... Остальные это по большей части мускулолетчики, поэтому без шансов. 95% с элементарным пробелом в знаниях физики, в 5% с надеждой что стоит замахать крыльями и там чудесным образом аэродинамические силы вырастут в несколько раз.
Либо проектируют переутяжеленные аппараты как у Азарьева, который тоже вряд ли сможет нормально взлететь. В лучшем случае пролетит по прямой чуть лучше, чем канадский моторный.
Однако это все не отменяет потенциальных преимуществ легкого махолета как ла. Это возможная несколько меньшая необходимая мощность мотора (на 30-50%), тихий полет и большая дружелюбность к пилоту, чем винтовые аппараты. Быстро вращающийся опасный открытый винт в 30 сантиметрах от тела это реально стремная штука, мало кто из людей может чувствовать себя комфортно в таких условиях.
KV1237542
Я люблю строить самолеты!
DesertEagle сказал(а):
Вообще то хвост должен складываться в крейсерском полете как у птиц сильно уменьшая площадь, а поскольку он нужен в - основном в особых режимах требования к аэродинамике небольшие. Добавлю складывание хвоста привязано к абдукции крыла чтобы пилот не заморачивался и фокус сильно не смещался
D
DesertEagle
Может и хватит, если соблюсти такую же удельную нагрузку и при условии, что если у голубя при висении есть нестационарная составляющая, то она не вызвана его малым Re.KV1237542 сказал(а):