Рука не подымается. Все вспоминаю друга с Pansh Ace 9m2(с нижним скином, рибами и очень "редкой" строповкой, из ткани R/S 40-45 г/м2) который не может стартануть, и этот купол 7m2(без нижнего скина, с полурибами и сотней покупольных строп только 1-го яруса, из китайской таффеты 60-65 г/м2) на котором я уже уверенно еду.
Но в сильный ветер на острых курсах я ему не конкурент, дозит.
Плюс купол неубиваемый, как его не шмякай.
Дозит сильнее, чем ACE девятка?
Парни, попробуйте нормальный кайт на каталке. Будете знать к чему стремиться )
AirMan Сообщений: 18 Зарегистрирован: May 2013 Географическое положение: Россия, г.Омск
Новичок++
Цитата:
Что еще можно попробовать предпринять для уменьшения тяги, при сохранении формы крыла?
Наконец то поясняющие рисунки нарисовал, теперь выкладываю свои предложения.
Предполагаю, что если на однослойном кайте с миксером сделать ограничение минимального угла установки ушей, кайт должен лучше сохранять свою форму.
Всё что дальше - это не проверенная идея - может будет работать, а может нет. Поправляйте, если я ошибся, пробуйте на практике и т.д.
1. Отделяем "ушные пучки" рядов B,C,D и т.д. от общего миксера.
Далее делаем по одному из вариантов (показана половинка крыла для рядов A,B,C - остальные по аналогии):
Вариант 1
Обозначения:
T1 - точка на силовой стропе (продолжение ряда A), к ней присоединяются перемычки, которые ограничивают уменьшение установочного угла уха - нарисованы красным цветом;
T2A,T2B,T2C и т.д. точки подключения к миксеру (для рядов A,B,C соответственно);
T3A,T3B,T3C - точки в которых сходятся центральные пучки строп половины крыла (для рядов A,B,C соответственно);
T4B,T4C - точки присоединения "ушных пучков" к нашему "ограничителю" (для рядов B,C и т.д.)
Для сохраненения соотношений между перемещениями рядов, чтобы не искажать профиль ушей в идеальном случае,
треугольники
T1 - T3B - T4B
и
T1 - T3C - T4C
Должны быть подобны, а их размеры должны соотноситься так же, как расстояния между рядами A-B и A-C по хорде в области уха.
Думаю, что при малом значении угла в точке T1 (на рисунке нижний угол треугольника), достаточно сохранить соотношение отрезков T3B - T4B и T3C - T4C с расстояниями между рядами A-B и A-C (выделено синим цветом), а также сделать одинаковые углы (a). Кроме этого необходимо подобрать длины "зеленых" перемычек,
так, чтобы ограничение "минимального угла уха" наступало по разным рядам одновременно.
Далее рисунки поясняющие, как вероятнее всего это должно работать (на примере одного ряда)
В варианте 1 предполагается, что миксер прицеплен не в точке схождения центрального пучка, а ниже.
Это сделано, для того, чтобы немного уравнять углы между "зеленой" и "красной" перемычками.
----------------------------------------------------
Можно попытаться сделать похожее устройство без "зеленой" перемычки.
Это и есть Вариант 2.
В данном случае никто не мешает прицепить миксер как в крыле Sh1
непосредственно в точке схождения центрального пучка.
По сравнению с Вариантом 1 кроме исчезновения "зеленой перемычки" исчезла точка T3, а T2 (миксер) встала на её место.
Остальные требования к соотношениям и равенству углов такие же.
Должно работать немного по-другому, но похоже.
Предполагается, что Вариант 1 имеет "передаточную" характеристику с более чётко выраженным изломом,
а Вариант 2 более гладкую. Это изображено на рисунке.
Я не строил математические модели, а нарисовал графики как их себе представляю. При необходимости модели можно построить (допустив ряд упрощений) и построить графики математическим путем.
Далее некоторые соображения.
Думаю что угол наклона "синей перемычки" когда управляющие отпущены нужно выбирать около 45градусов (перемычка должна идти от центрального ряда к уху вниз).
В варианте 1 "синяя перемычка" может быть длинее чем в Варианте 2.
Предполагаю, что для реализации любого из вариантов, нужно:
1. Взять кайт с миксером и ничего не переделывая сначала увеличить установочный угол ушей до того момента, когда при минимальном угле на центроплане, кайт будет сохранять свою форму (если такого удастся добиться).
2. До и после этой процедуры произвести замеры, чтобы понять, на сколько укоротились ушные стропы.
3. Измерить угол подхода ушной стропы к силовой (или взять проектный).
3. По данным п.2 и п3. построить треугольники (например на бумаге) и подобрать длины "синих" и "красных перемычек" ......
(как-то так... отработанной технолгии пока не существует )
DesertEagle Сообщений: 351 Зарегистрирован: January 2008 Географическое положение: Москва
Гуру кайтостроения
Талантище!!!
Как бы еще сделать такой миксер, чтобы когда тянешь специальную стропу, то арочность купола уменьшалась и одновременно крутка ушей становилась где-то -5 градусов (отн. горизонта). А в конце хода крутка менялась примерно на +15 град вверх (отн. горизонта) и арочность восстанавливалась. И делать это, плавно искажая купол. Потому что согласно аэродинамическим расчетам, если сделать крыло площадью под 30-40 м2 и делать так с частотой 0.5-1 Гц, то создаваемой тяги при таких махах должно хватить для горизонтального полета с человеком. Правда тянуть стропу придется с мощностью в несколько л.с., например сматывая авиамодельным электромоторчиком. Для мускульного варианта площадь купола должна быть под 60-70 м2, а может и все 100 м2, с такой малой удельной нагрузкой точно посчитать сложнее... На обычных по размеру крыльях точно не получится, мощности не хватит.
Но это чистая теория, может и не сработать )). Однослойная конструкция в этом смысле хороша, что из легкой ткани можно сшить купол большой площади при маленьком весе. Большая площадь уменьшает требуемую для полета мощность и уменьшает частоту махов. Но по такому "миксеру" мне пока лучшее что пришло в голову - это к обычной строповке с увеличенной круткой на ушах добавить вторую параллельную строповку с отрицательной круткой. И тянуть вниз за нее, за вторую. А потом отпустить и пусть купол сам восстанавливается до своего исходного штатного состояния, до первой. Подробнее о принципе на рисунке http://s019.radikal.ru/i642/1305/31/d4d0afdcb317.jpg.
Для проверки идеи, а можно ли вообще добиться быстрых амплитудных изменений арочности без складывания ушей, я даже немного передал один из кайтов. http://www.youtube.com/watch?v=H3W1HLbJH2s. В принципе, это работает )). Но с углами еще настраивать и настраивать... Хотя принципиально там с точки зрения обтекания ничего не меняется - каждый участок купола в каждый момент времени идет к потоку под углом атаки от 5 до 15 градусов. Поэтому не должен складываться. Меняющаяся крутка нужна чтобы учесть собственное вертикальное движение участков крыла, из-за которого поток реально набегает на крыло то немного снизу, то немного сверху при махах. Причем кончик ушей движется быстрее, чем более центральные секции, поэтому крутка должна плавно меняться по размаху. И чтобы обеспечить нессиметрично углов при движении вниз и движении веерх. Именно эта нессиметричность создает тягу.
Учитывая возможность изменения формы и углов парафойлов с помощью строп, и учитывая меньшую массу однослойников (и более простой пошив), не исключено что такая штука может реально полететь ). Я эту идею вынашиваю с зимы, надо бы уже наверно попробовать проверить на каком-нибудь прототипе...
AirMan Сообщений: 18 Зарегистрирован: May 2013 Географическое положение: Россия, г.Омск
Новичок++
Интересная идея - использовать мягкое крыло для машущего полета! Мне нравится.
Цитата
Как бы еще сделать такой миксер, чтобы когда тянешь специальную стропу, то арочность купола уменьшалась и одновременно крутка ушей становилась где-то -5 градусов (отн. горизонта). А в конце хода крутка менялась примерно на +15 град вверх (отн. горизонта) и арочность восстанавливалась.
Думаю что одной стропой здесь не обойдешься, их должно быть как минимум две!
Изменения арочности и изменения установочных углов должны происходить циклически (не обязательно по синусоиде), но фазы этих циклов должны быть сдвинуты (скорее всего на 90 градусов).
По этой же причине думаю, что использовать две разные строповки, но с разными крутками не лучшее решение. Кроме этого крыло (особенно однослойное) должно быть постоянно под нагрузкой, для этого изменение должно быть плавное, а не ступенчатое.
Теперь про миксер. Это устройство в кайтах используется, для того, чтобы дистанционно потянув за упр. стропу в каких-то пропорциях потянуть стопы или пучки крыла. Потому что крыло "где-то там" (высоко), а тянуть такую кучу строп от кайта к земле не рационально.
В данном случае по всей видимости предполагается летательный аппарат наподобие параплана? И скорее всего все необходимые пучки и даже отдельные стропы можно будет притянуть к "устройству управления шагом и арочностью". Оно может быть не таким лёгким как кайтовый миксер и совсем не обязательно должно быть подвешено на стропах, а может, например, крепиться на какой-то несущей раме и т.п. Т.е. надо примерно представить - что это за аппарат будет? Если выносной миксер, каким образом будет "парамотор" за стропы управления этим миксером дергать? (усилия ведь не маленькие, куда при этом будут прицеплены силовые стропы?). Какую часть от крыла составляет "не машущий" центроплан, какие пределы изменения арочности нужны, какая частота "взмахов", какая хорда в разных местах крыла по отношению к его размаху? Можно ли машущий режим реализовать например на том крыле 18кв.м?
Пока у меня мысли склоняются к тому, что вместо роликов, блочков и т.п в данном случае удобнее использовать что-то напоминающее "трубчатый миксер". Скорее всего таких "трубок" будет две или более на половину крыла. Но это надо ещё некоторое время обдумать.
P.S. Мне не понятно почему в промышленных кайтовых миксерах не применяются жесткие рычаги ("трубки"). Они позволяют получить любые дробные соотношения, а не только целочисленные (плечи такого рычага можно подогнать под любое расположение рядов и получить по желанию или просто поворот крыла, или поворот с "деформацией" профиля). Хотя вроде бы в "первобытных" самолетах для перекоса крыла что-то подобное использовалось.
DesertEagle Сообщений: 351 Зарегистрирован: January 2008 Географическое положение: Москва
Гуру кайтостроения
Цитата:
Т.е. надо примерно представить - что это за аппарат будет?
Это должен быть параплан, у которого на карабинах подвески подвешен привод. Тогда получается очень компактно, ничего лишнего. Только дергание за стропы.
Проблема в том, что размеры человеческих крыльев (параплана) по аэродинамике для машущего полета если и хватит, то в самый притык. Изменение арочности... ну, верхняя граница у нас и так ограничена конструкцией параплана. А нижняя минимальная такая какая получится, чтобы крыл не складывался. Я предполагаю безопасный угол махов может составить 30-45 градусов. А частота 0.5-1 Гц. Исходя из этого и посчитана необходимая мощность для горизонтального полета 5-6 л.с. Я имею ввиду на крыльях размером с параплан. На более крупных скорость полета меньше и потребная мощность тоже уменьшается, вплоть до возможности создания мускулолета. Но размер крыла для мускулолета получится совсем непрактичным, по расчетам не менее 50-70 м2, в самом лучшем случае.
Диапазон круток от -5 град отн. горизонта при махе вниз и до +15 град. отн. горизонта при махе вверх. Это крайние значения на перспективу, а так должно хватить чуть увеличенной по сравнению с обычными парапланами +6-8 град. при махе вверх и -2..0 град при махе вниз. Центроплан остается как есть без изменений.
То есть выходит, что самый обычный параплан уже имеет положительную крутку, достаточную чтобы уши сами возвращались вверх (при этом реальный угол атаки на них при махе вверх получается околонулевым, но этого достаточно). Что и подвердил эсперимент с кайтом на видео - действительно, возвращаются. Основную строповку я там не трогал. Добавил только вторую под меньшую арочность, за которую и дергал.
Что касается привода, то я альтернативы авиамодельным электромоторам не вижу. Они бывают под 10 кВт при весе в 2-3 кг. То есть с мощностью нет проблем. Сматывать стропы надо намоткой на вал (или шкив). Отпускать либо реверсом, контроллеры от автомоделей позволяют это делать. Либо как в спининговой катушке.
Чтобы в нижней точке маха помочь куполу поменять угол атаки (задрать нос для лучшего возвращения вверх), задние и передние ряды можно свести галкой V, причем задний ряд пропустить через ролик в нижнем узле. И от центроплана купола пустить еще одну строповку. Такой длины, чтобы в нижней точке маха она натягивалась и через блочок подтягивала задний ряд на 10-15 см.
На словах это наверно не очень понятно, мне лень рисовать картинки). Однако это реально стоящая вещь, и идея уже созрела до готовности к экспериментам. Только свободного времени не очень много.
Цитата:
Можно ли машущий режим реализовать например на том крыле 18кв.м?
Нет, его площади и удлинения не хватит даже для моторного полета ((. Однако как раз на его основе я собираюсь сделать прототип. С помощью полиспаста 1:4 или 1:6. Ногами давить на планку, а неподвижные блочки будут закреплены на карабинах подвески. Мускульной силы недостаточно чтобы даже кратковременно подлететь, однако это поможет проверить саму идею, кинематику махов. Там есть одно очень слабое место - если купол будет создавать тягу, не клюнет ли он вперед по тангажу? Это потребует под тягой менять угол атаки всего крыла, а по мере уменьшения тяги возвращать обратно. Выполнимо, но усложняет привод.
Цитата:
По этой же причине думаю, что использовать две разные строповки, но с разными крутками не лучшее решение.
Ну да, не лучшее. Поэтому по возможности обдумываю разные схемы миксеров. Однако простое ). Поэтому можно сказать что уже решено, сначала надо попробовать вариант с двумя строповками с разной круткой. Тем более что основная не меняется, нужно только добавить на уши вторую, под новую арочность и крутку. Для маха вниз. Будем надеяться, что нагрузка сама распределится равномерно. Ведь если потянуть за галстучную стропу на параплане, крутка уменьшается, а нагрузка на крыле сохраняется. Тут нужно реализовать похожий принцип.
Удивительно, что такое простое решение никому раньше не приходило в голову. Нет ни моделей, ни обсуждений в интернете, ни расчетов... А впрочем людей, которые занимаются парафойлами-самоделками, не так уж и много. Да и у меня в таком виде идея сформировалась не так давно, хотя как заставить работать гибкий купол параплана, я задумывался еще со своего первого парамотора. Свободником летать лучше... Начиналось с идеи приспособить шаговые двигатели под каждую стропу, с надувного баллона в центроплане, который при сжимании стропами будет расправлять уши для маха, и т.д. )) Но расчеты и еще раз расчеты, привели к такому итоговому варианту. Улучшить его можно только схемой какого-нибудь оригинального миксера, чтобы сделать изменение арочности и крутки более плавным, чем двумя отдельными строповками.
p.s. И да, такой машущий параплан будет опаснее, чем обычный параплан с парамотором. Потому что технически он будет работать как если постоянно выжимать аксель на полный ход, и потом затягивать плюс-триммер (профили секций попеременно работают на углах атаки от 3 до 15 град). Так что чуда не произойдет, все это будет поначалу неудобно и опасно. Однако со временем скорее всего удастся победить детские болезни и все будет ок. Меня лично радует мысль, что теоретически возможно добавить на карабины небольшую коробочку весом около 5 кг (электромотор + аккумуляторы минут на 10 полета), и это превратит безмоторный параплан в самостоятельно взлетающий ла. Было бы неплохо, парамоторы жутко неудобная в транспортировке и хранении дома штуки (воняют в квартире бензином). Про шум и опасность совать пальцы под винт я уж молчу...).
Цитата:
Мне не понятно почему в промышленных кайтовых миксерах не применяются жесткие рычаги ("трубки").
Ради удобства... Кайты-парафойлы и парапланы потому и получили такое развитие, что компактные и удобныее в обращении. Это очень важно. Поэтому, кстати, нет смысла заниматься жесткими элементами в конструкции привода. Все должно сводиться к дерганию за стропы.
AirMan Сообщений: 18 Зарегистрирован: May 2013 Географическое положение: Россия, г.Омск
Новичок++
Что-то я немного "раскинул мозгами"...
Можно наверно даже сделать, чтобы уши и центроплан "махали в противофазе"..., тогда парапланерист может лететь практически горизонтально без колебаний, но это наверно большое удлинение надо!... В первую очередь для того, чтобы обеспечить достаточную амплитуду махов.
А вот если поворачивать всё крыло и махать опять же всем крылом (вверх-вниз), то возможно это будет эффективнее.
Возможно такой большой амплитуды как для махов ушами не потребуется, т.к. "на разгон" будет работать вся площадь крыла, а не только уши.
Миксеры для поворота всего крыла давно придумали. Если амплитуда будет в разы меньше, для привода силовых и управляющих строп можно будет использовать нечто напоминающее коленчатый вал ДВС (сместить углы колен для силовых и управляющих строп). Этот "коленвал" крутить через понижающий редуктор, а на самом двигателе повесить достаточно массивный маховик (во время движения крыла вверх он будет аккумулировать энергию, а питание эл. двигателя можно на это время отключать).
DesertEagle Сообщений: 351 Зарегистрирован: January 2008 Географическое положение: Москва
Гуру кайтостроения
Цитата:
Можно наверно даже сделать, чтобы уши и центроплан "махали в противофазе"
Я даже видел авиамодель на таком принципе). У нее крыло так переламывалось в полете. Это работает, она успешно летала, хотя и дергалась в полете конечно. Потому что сложно точно уравновесить аэродинамические силы на центроплане и ушах, чтобы они гасили друг друга по вертикали. В любом случае, для человеческих крыльев такой режим сложно посчитать. Там ведь нужны довольно размашистые движения, чтобы создавалась нормальная тяга. Махать ушами параплана в этом смысле выгоднее. Тем более что в случае проблем, например если ухо сложится при махе, то полет продолжится на центроплане.
Цитата:
А вот если поворачивать всё крыло и махать опять же всем крылом (вверх-вниз)
Ага, есть мнение что такой режим эффективнее, мол раз все крыло участвует в создании тяги, то это лучше. Но мои расчеты и симуляция в CFD показали, что один фиг. Затрачиваемая мощность примерно одинакова, так как она тратится на создание тяги, которая одинакова для крыльев одинакового размера и скорости полета. Разница лишь в кпд преобразования мощности двигателя в тягу, которая (разница) при цельноповоротном крыле и машущих кончиках исчезающе мала. Так как их условия работы примерно одинаковы с точки зрения аэродинамики. Но если поворачивать все крыло параплана, то он будет дико клевать по тангажу и получится дикая раскачка пилота как на качелях. На параплане раскачиваться по тангажу стремно, можно схлопотать фронталку. Лучше только ушами создавать тягу, а лететь на центроплане. Тут раскачка будет минимальная, вызванная только подъемом веса пилота при смотке строп и аэродинамическим дисбалансом при махах. Чем выше аэродинамическое качество, тем меньше будет раскачка пилота по высоте ).
Цитата:
Примерно так, как это делается в Aquaskipper-ах
Хех, я изучил огромное количество разных схем ). У акваскипера на самом деле машущее крыло только заднее, а переднее только управляющее - задает угол атаки заднему за счет того что плывет на границе двух сред. Для жесткого крыла это неплохая схема, в принципе. А в параплане все крыло поворачивать можно только если будет два крыла, работающих попеременно - пока одно движется вниз, другое вверх. Тут и двигатель постоянно работает на полной мощности, все хорошо. Но из-за клевков куполов сложнее придумать как все это скомпоновать, чтобы они друг другу не мешали.
Но это все теория, ей можно посвятить не одну книгу ). А по факту есть вполне реальный шанс взлететь на параплан таким образом. Потому что параплан можно сшить в домашних условиях любого размера и удлинения. Удобно для экспериментов ).
DesertEagle Сообщений: 351 Зарегистрирован: January 2008 Географическое положение: Москва
Гуру кайтостроения
Цитата:
За счет чего собираетесь набирать потенциал(двигаться против потенциального поля) ?
Энергетику прикиньте и успокойтесь )
Все посчитано, в том-то и дело). Тут долго объяснять, да и оффтопик получится. Можно было бы создать отдельную ветку, но для кайтинга это не нужно. Кпд такого движителя примерно равен кпд винта, поэтому например таскать с собой маленький моторчик чтобы возвращаться с таким машущим кайтом в безветрие, не имеет смысла. Проще на этот же ранцевый моторчик прицепить винт.
Это имеет смысл разрабатывать только как замена парамотору. Чтобы не таскать здоровенную и тяжелую установку (только колько ограждения добавляет 4 кг веса к самому мотору), плюс моторная подвеска ухудшает качество параплана на 1.5-2 единицы. И в ней не так удобно летать как в свободной полулежачей подвеске. А тут может получиться обычный свободный параплан с лежачей свободной подвеской, только на пузе будет коробочка размером с коробку из-под обуви. Вышел в поле, раскинул параплан и полетел ). Хотя аэродин. качество купола конечно немного ухудшится из-за дополнительных строп.
А упомянул я об этом тут, потому что однослойник проще в пошиве и дешевле. Ну и можно сделать в два раза большей площади при том же весе. Поэтому однослойники имеют потенциал в качестве рабочей лодашки для подобных экспериментов.
За счет чего собираетесь набирать потенциал(двигаться против потенциального поля) ?
Энергетику прикиньте и успокойтесь )
Все посчитано, в том-то и дело). Тут долго объяснять, да и оффтопик получится. Можно было бы создать отдельную ветку, но для кайтинга это не нужно. Кпд такого движителя примерно равен кпд винта, поэтому например таскать с собой маленький моторчик чтобы возвращаться с таким машущим кайтом в безветрие, не имеет смысла. Проще на этот же ранцевый моторчик прицепить винт.
Это имеет смысл разрабатывать только как замена парамотору. Чтобы не таскать здоровенную и тяжелую установку (только колько ограждения добавляет 4 кг веса к самому мотору), плюс моторная подвеска ухудшает качество параплана на 1.5-2 единицы. И в ней не так удобно летать как в свободной полулежачей подвеске. А тут может получиться обычный свободный параплан с лежачей свободной подвеской, только на пузе будет коробочка размером с коробку из-под обуви. Вышел в поле, раскинул параплан и полетел ). Хотя аэродин. качество купола конечно немного ухудшится из-за дополнительных строп.
А упомянул я об этом тут, потому что однослойник проще в пошиве и дешевле. Ну и можно сделать в два раза большей площади при том же весе. Поэтому однослойники имеют потенциал в качестве рабочей лодашки для подобных экспериментов.
Что посчитано? ))))
Система замкнутая. Получается барон Мюнхгаузен, вытягивающий себя за волосы из болота.
Нескромный вопрос, ты сколько раз подтянуться можешь?
Цитата:
Оказалось, что если воробей не имеет возможности сесть, то после 15-20 минутного пребывания в воздухе он умирает прямо на лету от усталости. И миллионы китайцев храбро не давали несчастным птицам приземляться, после чего те замертво падали на землю.
Это для справки об энергетике чисто машущего полёта.
DesertEagle Сообщений: 351 Зарегистрирован: January 2008 Географическое положение: Москва
Гуру кайтостроения
Но чтобы не быть голословным, все же объясню в двух словах принцип как это работает. Сначала энергетика. Предположим, летит безмоторный параплан взлетным весом 120 кг (такой вес выбран для сравнения с парамоторами ниже) и при этом снижается со скоростью 1.5 м/с. Как известно из одного из определений мощности, мощность = сила*скорость. Где сила в Ньютонах, скорость в м/с, а результат получается в Ваттах.
Значит гравитация затрачивает на полет такого параплана мощность P = L*v = (120 кг * 9.8 м/с2) * 1.5 м/с = 1176 Н * 1.5 м/с = 1764 Вт. Это "чистая" мощность, необходимая для полета такого параплана. Каким бы ни был движитель, приводящий его потом в движение - винт, машущее крыло, реактивный двигатель или любой другой, даже если это буксировочный трос, его мощность в любом случае должна быть больше 1764 Вт. Больше ровно на кпд самого движителя.
У парапланерных винтов на этой скорости полета кпд не более 50-55%, поэтому для горизонтального полета двигатель парамотора должен быть мощностью 1764/0.5 = 3528 Вт. Или 4.8 л.с. Но это только на горизонтальный полет, а чтобы оторваться от земли и иметь хоть какую-то мизерную скороподъемность, нужно иметь мощность хотя бы в два раза больше. Чтобы не только компенсировать "снижение" со скоростью 1.5 м/с, но и "набирать" высоту со скоростью 1.5 м/с. Отсюда двухкратное требование. Вот и получается, что даже для легкого пилота движок на парамоторе должен быть не менее 10 л.с.. На практике сидячая поза и кольцо ограждения ухудшают качество параплана на 1-2 единицы, поэтому мощность нужна немного большая и пилоту весом 70 кг нормально летается на двигателях от 12 л.с.
Однако эта же энергетика полета показывает, что если кпд машущего движения будет хотя бы как у винта 50%, то махолет будет лететь от такой же мощности, с какой летит парамотор с винтом. То есть мощности около 10 л.с. будет достаточно для нормальных полетов, сравнимых с парамоторными. Пропульсивный кпд машущих крыльев у птиц примерно и есть 0.3-0.5. А по некоторым оценкам, до 0.8. Но не будем оптимистами и остановимся на 50%. Значит для машущего полета на параплане для первых экспериментов должно хватить мощности 5 л.с. (чтобы лететь в горизонте в метре над землей). А если уменьшить взлетный вес или скорость полета за счет увеличения площади крыла, то и еще меньше.
Теперь о том как этого добиться. Предположим, что крыло движется по синусоиде, см. рисунки ниже. Тогда поток на крыло будет набегать по линии траектории (так как горизонтальная скорость полета векторно складывается с вертикальной скоростью движения самого крыла). Если при махе вверх мы поставим профиль с околонулевым углом атаки по отношению к набегающему потоку, а при махе вниз с некоторым положительным, то что произойдет?
А произойдет вот что. Как известно из аэродинамики, вектор подъемной силы Y на профиле нужно рисовать _перпендикулярно_ набегающему потоку, а вектор сопротивления X назад по потоку. Нарисуем эти стрелки (верхняя часть рисунка). Так как при махе вниз у нас больший угол атаки, то справа размеры стрелок получаются длиннее, чем на махе вверх.
Но теперь возьмем и проецируем вектор полной аэродинамической силы R не на набегающий по синусоиде поток, а на направление полета всего аппарата (нижняя часть рисунка). И что мы видим? А то что подъемная сила (зеленая стрелка) во время полета то увеличивается, то уменьшается. Из-за этого и происходят колебания корпуса птицы во время полета. А красные стрелки примерно равны по размеру. На рисунке левая красная стрелка чуть длиннее, но это из-за того что я взял готовый рисунок и было лень переделывать. Подбирая углы атаки можно добиться что они будут равны или даже левая окажется длиннее.
Итак, чтобы махолет летел в горизонте, средняя зеленая стрелка за время полета должна быть равна взлетному весу, а красные должны быть равны между собой. (на практике правая красная должна быть чуть длиннее левой, чтобы компенсировать лобовое сопротивление пилота. это примерно 50 Н)
Как же это рассчитать? Да элементарно - по формулам самолетной аэродинамики мы можем найти величины зеленых и красных стрелок на верхней части рисунка. Остается только разбить крыло параплана (или любого другого махолета) на небольшие участки, для каждого найти описываемую им синусоиду в пространстве, найти величины Y и X, потом спроецировать их на ось полета. И проссумировать так по всем участкам крыла.
Заодно можно найти мощность на махание крыльями. По той же формуле P=F*v, где F - это вертикальная составляющая аэродинамической силы, а v - скорость с какой мы опускаем крыло, преодолевая силу F. Плюс вниз помогает опустить крыло сила тяжести самого крыла. А на махе вверх все наоборот, подъемная сила помогает поднять крыло, а сила тяжести мешает. Все это можно сделать например табличкой в экселе.
Такой расчет показывает, что машущий полет в размерности человеческих крыльев (параплан или что-то вроде машущего дельтаплана), потребует мощность примерно такую же, как парамотор с винтом. То есть кпд машущего полета в данных условиях около 50%, а при оптимизации режима махов может достигать до 80% или даже чуть выше. Тогда мощность двигателя на махолете потребуется примерно на треть меньше, чем для такого же парамотора.
Причем поворачивать крыло при махах нужно учитывая скорость полета и частоту махов. Чтобы углы атаки были относительно набегающего потока на крыло, а не относительно горизонта или оси полета! Со стороны в некоторых случаях это может выглядеть почти как вертикальные опускания крыла без поворотов его. Хотя с точки зрения аэродинамики все будет ок - на махе вниз большой угол атаки, а на махе вверх околонулевой. Так происходит у птиц, нам кажется что они машут крыльями не перекручивая их. И согласно расчету, на параплане тоже почти не нужно менять крутку (нужно в пределах 5-10 град, что слабо различимо глазом). Рисунок ниже иллюстрирует это, обратите внимание на повороты синих черточек. Наверху они почти не поворачиваются при махах, а внизу поворачиваются сильно. То есть это зависит от частоты махов и скорости полета. А частота махов зависит, в свою очередь, от необходимой для полета развить тягу. Аккуратный учет всех этих факторов позволяет рассчитать с каким углами и с какой мощностью нужно махать крыльями, чтобы можно было лететь. Собственно, на подобных расчетах и основана моя уверенность в возможности такой полета. Плюс кое-какие продувки в CFD полноразмерных трехмерных моделей, подтверждающая основные аналитические выкладки, плюс анализ летавших полноразмерных канадских махолетов, а также небольших моделей и не летавших исторических аппаратов. Все более менее сходится, что подверждает правильность общей картины.
Ну понаписал... ) Одного не учел. Как птичка взлетает? Она отжимается крыльями об воздух, примерно как ты от пола. Оперлась - выдавила тело вверх. Далее поворачивает крылья передней кромкой вверх и резко их вскидывает выше тела. Пока тело более-менее держит потенциал за счет инерции. Вот это соотношение её момента инерции и возможности соответствующе быстрого взмаха дает ей возможность набирать высоту. А у тебя мягкое крыло, да ещё охренительного размаха. Птичка то при махе вверх размах уменьшает.
Подбрось 120 кг и замерь время в верхней точке, за которое тебе надо переконфигурить систему. При таких масштабах это, мягко говоря, вряд ли осуществимо, да ещё с мягким крылом. Есть птички, которые без разбега вообще взлететь не могут и это уже в их масштабах системы, которая рождена для полётов, вылизана природой.
Короче убежден в бесперспективности концепции )
DesertEagle Сообщений: 351 Зарегистрирован: January 2008 Географическое положение: Москва
Гуру кайтостроения
Цитата:
Как птичка взлетает? Она отжимается крыльями об воздух, примерно как ты от пола. Оперлась - выдавила тело вверх. Далее поворачивает крылья передней кромкой вверх и резко их вскидывает выше тела
Нет. Специально чтобы разрушить этот распространенный миф, выше я так подробно описал процесс машущего полета. Никаких опираний о воздух и подбрасываний у птиц нет. Чистая самолетная аэродинамика - углы атаки, профили, Сx, Cy.
В самом низу я ведь нарисовал и объяснил почему со стороны кажется что птицы машут плоскими крыльями). Более того, если ввести геометрию птичьих крыльев (массу птицы, скорость полета) и посчитать описанным выше способом, то результаты расчета полностью совпадают с тем что мы наблюдаем в природе. Ну, с поправкой на числа рейнольдса и погрешности аналитического расчета, конечно. Но в целом, результаты сходятся. Я сам лично проверял на примере разных птиц, если что...
ПРАКТИК Сообщений: 1027 Зарегистрирован: February 2010 Географическое положение: Крым, Гурзуф
Гуру кайтостроения
В лекции(какойто непомню) Кузнецова, тоже рассказано, что птица не отталкивается от воздуха, а просто у нее происходит в момент взмаха наклон подъемной силы вперед и вверх (связанного с изменением углов атаки), посмотрите поймете...
С пилотажными двухстропными кайтами так часто играю, достаточно легких прокачек пальцами за лямки с правильной амплитудей и кайт стоит в зените почти в штиль и видно как он меняет углы атаки при прокачке
В лекции Иванова, тоже рассказано, что птица не отталкивается от воздуха, а просто у нее происходит в момент взмаха наклон подъемной силы вперед и вверх (связанного с изменением углов атаки), посмотрите поймете...
Иванов что правила полета для птиц установил?
Смотри.
Да мало ли кто что сказал где...
Вот ты знаешь принцип езды на скейтборде не отталкиваясь ногой? Т.н. пампинг, работа с перемещением центра тяжести в системе и с моментом инерции. Вот и у птичек на взлете похожая физика. А с набором горизонтальной скорости, когда они в потоке оказываются, там и аэродинамика подключается в полной мере.
Инерция очень интересная вещь )
AirMan Сообщений: 18 Зарегистрирован: May 2013 Географическое положение: Россия, г.Омск
Новичок++
Что очень оживленная дискуссия пошла Может для машущего полета на параплане стоит отдельную тему создать?
Про махи крылом целиком или махи только ушами - не исключаю что работать способны обе схемы. Так это или нет надо проверять. Наверно самый правильный путь - построить для начала небольшую реально летающую модель (например с крылом 2 кв.м).
В обоих схемах возможна раскачка! Т.к. любой груз подвешенный на стропах - это маятник. Его частота в идеальном случае:
А в реальности эта частота может смещаться в меньшую сторону.
И этой частоты, а также возможно кратных частот при машущем полете нужно избегать.
) 2 голоса
] 
Кайтинговый форум самодельщиков WindPower
Участники
Поиск
F.A.Q.
Регистрация
Вход
Начало
(на примере одного ряда)
