Antiumnik сказал(а):
ПС : И кстати, DesertEagle, Вы вроде тоже собирались строить махолёт из параплана. Судя по парапланерному форуму, или Я ошибаюсь ?
Не строить ), я там в курилке-флудилке рассуждал на тему, что сама конструкция параплана имеет несколько очень классных черт для махолета.
Во-первых, радикально малый вес (6 кг для крыла площадью под 30 м2), что позволяет надеяться гасить инерцию на концах взмахов чисто аэродинамическими способами, то есть торможением. Так что откидываем большую проблему с силовым приводом. Правда к этому весу нужно прибавить массу воздуха, которая заключена внутри крыла и инерцию считать вместе с ним. А то еще и с присоединенными массами, но это будет верно и для любого другого крыла.
Во-вторых, распределенная нагрузка крепления строп. Что тоже упрощает проблему с нагрузками на привод.
В-третьих, площадь крыла можно сделать сколь угодно огромной, хоть 100 м2 без оглядки на прочность лонжеронов и прочего по причине их отсутствия. Удлинение тоже можно догнать под 10-13 единиц (максимум для сущесвующих прототипов парапланов) за счет высоты стропления, но реальнее около 6-7 единиц.
В-четвертых, как происходит старт на параплане? Сначала купол поднимается над головой на 6-8 метровую высоту. Потом разгон и взлет. Значит можно амплитуду махов сразу делать очень большой, вплоть до 10 м. В отличие от самолетных махолетов, у которых крыло даже в случае высокоплана находится довольно близко к земле.
В-пятых, средний параплан имеет примерно 20-кратный запас прочности до разрушения, а можно сделать и больше. Многие ли самолеты могут похвастаться таким запасом прочности? Это значит, что механичиеские нагрузки при взмахах на крыло можно задавать весьма большие.
В-шестых, гибкость самого крыла. Взмахи с малой амплитудой (2-3 метра) можно огранизовать чисто за счет аэроупругости крыла. Причем на разных секциях за счет внутренних ленточных растяжек можно задать разную упругость, то есть организовать некий закон изменения угла атаки и формы самого взмаха. Возможности здесь очень широкие.
В-седьмых, сама конструкция параплана напрашивается на плоско-параллельные махи. То есть взмахи всем крылом. Но мне лично больше нравится птичий вариант, так что если уж мечтать, то будем мечтать о нем )).
В-восьмых, простота конструкции - нужна только ткань, ленты и стропы. Любой конструктор-одиночка может в домашних условиях шить прототипы.
В-девятых, благодаря малому весу амплитуда раскачки пилота будет примерно в десять раз меньше, чем взмахи крыла. То есть купол может делать плоскопараллельные взмахи амплитудой 5 метров, а пилот будет раскачиваться с амплитудой 0.5 м. Гм... в может и нет, это верно только для вакуума )) В реальности все сложнее, купол будет клевать вперед при разгоне и закидываться назад при торможении, так что не все так однозначно.
Недостатки тоже известны - низкое аэродинамическое качество (не более 10 единиц), малое удлинение.
Если мах вниз еще теоретически реализуем за счет наматывания строп на какой-нибудь барабан (с несколькими шкивами разного диаметра, чтобы обеспечить разный расход для разных частей крыла), то с взмахами вверх проблема... Не уверен, что его можно организовать только за счет аэродинамических сил. Поэтому как вариант, внутри крыла можно поместить некие надувные трубы. При махе вниз за счетдвигателя они будут сгибаться, а при отпускании строп, они будут распрямлять крыло в исходное положение за счет своей упругости.
Если трубы будут прямыми, то до горизонтального положения. Если же иметь изначальный изгиб концов вверх, то получится полноценный мах вверх. Лучше наверно до прямого положения (в смысле, до обычной летной арочности параплана). Потому что тогда в случае проблем с двигателем, стропы можно отпустить по принципу как спускают леску с катушки при забрасывании спининга. С помощью поворота всего барабана и свободного соскальзывания строп с него. И лететь планируя как на безмоторном.
Как альтернатива, внутри купола может находиться некий герметичный мешок. Когда мы будем опускать консоли крыла вниз с помощью натяжения строп, то натягиваем стропы на концах крыла и ослабляем центральные. Воздух в этом мешке будет выдавливаться и перетекать в центроплан (утолщая его, разумеется). А чтобы поднять крылья вверх, ослабляем стропы на консолях и натягиваем стропы, идущие к центроплану (проходящие сквозь люверсы в нижней поверхности и закрепленные на верхней). Воздух из мешка будет выдавливаться к краям крыла и тем самым распрямлять их. Таким образом, теоретически, можно уменьшить амплитуду раскачки пилота. Крыло наверху будет попеременно изгибаться консолями и центропланом, а пилоту придут только остаточные колебания.
Примерно так
🙂. Впрочем, это не более чем задачка для ума. Хотя я верю, что с большой площадью крыла и на малой скорости полета махолет возможет и будет экономичнее винта. Что-нибудь в пределах 7-10 л.с. для нормального парапланерного полета вместо необходимых 15 л.с. для парамотора. Как минимум, можно попробовать сделать привод на 20-30% концевых частей обычного параплана, чисто для создания тяги.
При этом никаких взмахов вверх, только вниз. Чтобы в верхней точке купол имел обычную арочность. Собственной скорости восстановления сложенных ушей у параплана будет недостаточно (они восстанавливаются примерно за 2 сек). Поэтому в конструкцию надо внести изменения. Надувные балки из кайтовых баллонов должны сработать. Сложенные уши и скорость их восстановления можно оценить по этому видеоролику, так что за счет только дергания их вниз за веревочки, необходимой для полета тяги не добиться...
[media]http://www.youtube.com/watch?v=6HyevkE8mnU[/media]
P.S. насчет энергетики Anatoliy прав, с законами сохранения энергии не поспоришь... В машушем полете можно отыграться только на площади и скорости движения крыла. Грубо говоря, винт имеет ограничение на размер лопасти, скорость вращения и т.д. В машушем крыле эти параметры могут иметь значительно больший диапазон (в сторону увеличения площади и уменьшения скорости движения), за счет чего теоретическим можно добиться большей эффективности работы.
P.S. впрочем, я бы не отказался и от стрекозиных крыльев размахом 3-4 метра как альтернативы ранцевому вертолету. Представьте, что каждое крыло будет махать по половине окружности, в сумме вдвоем ометая почти полный круг. При равной площади и скорости движения таких крыльев с лопастями винта, это будет примерно равносильно винту вертолета. Конечно с инерциальными проблемами для привода, на практике стрекозиные крылья будут шире для уменьшения скорости махания и т.д. Но в целом это не кажется таким уж невозможным. Зато достаточно только двух крыльев для горизонтального полета, так как вращающий момент будет отсутствовать. Что плюс в плане компактности, так как единственная альтернатива такой компоновке - реактивный/пневматический привод на вертолетном винте, скорее всего никогда не будет практичным по причине дикого расхода топлива.
