Вопрос по аэродинамике

Иваныч611_1
Добрый день. Вопросов, собсвтенно, два.
1 - помогите, Христа ради 😛 рассчитать подъемную силу, действующую на крыло в потоке. "Помогите" - имеется в виду "ткните носом в какой-нибудь ваш профильный учебник, чтоб был понятен неспециалисту с инженерным образованием". Сам я электронщик, к аэродинамике отношение имею чуть менее чем никакое, но дядька эрудированный и понятливый (кто ж меня еще похвалит), так что надеюсь что разберусь.
Область применения - ветрогенератор с вертикальной осью. Тоесть, скорости околонулевые.
2, вытекающий из первого. Потом, когда (если) я разберусь, я попытаюсь выложить результаты расчетов. Был бы благодарен, если бы кто-то смог проверить.... Ну, тоесть не "проверить, заново проведя все расчеты", а "глянув одним глазом, сказать что вот тут вектор нарисован не в ту сторону, а вот здесь нужно считать не с таким коэффициентом, а с эдаким".

Заранее спасибо.

Eskoff2
Проектирование легких самолетов (Бадягин А.А., Мухамедов Ф.А.)
Просто и популярно. Может даже излишне упрощено, но построить поляру и посчитать динамику полета позволяет.
http://bookree.org/reader?file=543683&pg=1 Читать онлайн.
Samson67
Ветрогенератор с вертикальной осью - обычно имеет лопасти в виде половины бочки, я такой видел под Оренбургом. И учебник аэродинамики там не сильно поможет.
Если же именно лопасти винта - это аэродинамика вертолетов и автожиров, весьма мутная штука.
4V4N
Вертикалки счас вроде с ротором Савониуса самые прогрессивные. Как-то почитывал. Кручёный Савониус с интересной формой гориз. разреза и без разрыва в районе оси.
Там профили не нужны.
Иваныч611_1
Спасибо откликнувшимся (блин, вот иногда действительно жалко, что в движке форума нет кнопки "спасибо").

Суть идеи такова (см. рис., пояснения, думаю, излишни). Возможно, я в корне не прав, но мне кажется, что в таком случае возможно достичь наиболее плавного обтекания потоком лопасти и, как следствие, наибольшего КПД. Я не уверен, что всякие завихрения будут во вред, но чисто интуитивно кажется, что чем ламинарнее поток, тем лучше...

И да - способ перекладки лопасти с положительного угла атаки на отрицательный и обратно пока вынесем за скобки.
Samson67
Судя по схеме - получится весьма мутная и сложная штуковина с механикой типа автомата перекоса вертолета.
Поищите в журналах типа "Моделист-конструктор" роторный парус, ИМХО - это будет более реально.
Eskoff2
Экспериментировал с небольшими модельками (диаметр ротора побольше метра и высота лопасти то же около метра), но без перекладки лопастей - не получилось. Не выходил на рабочие обороты. Даже когда раскруткой помогали (стартовых полуцилиндров у оси не было).
Но тема интересная. В далеком 92 году в районе Ай-Петри в Крыму видел остановленную стройку такого ветряка - мачта, механизм, крылья от Ил-14.
SeRgek
а энергия на перекладку-удержание откуда черпаться будет?
Иваныч611_1
SeRgek
а энергия на перекладку-удержание откуда черпаться будет?
От ветра же. Но, как мне кажется, ее нужно не так много.

Штудирую сейчас

Eskoff2
Проектирование легких самолетов (Бадягин А.А., Мухамедов Ф.А.)
Просто и популярно. Может даже излишне упрощено, но построить поляру и посчитать динамику полета позволяет.

Jinn07
Не настаиваю, но мне кажется, что классическое самолетное крыло начнет хоть как-то работать только на определенных, достаточно высоких скоростях потока.
Потому древние ветряные мельницы категорически игнорировали атлас профилей NАSА и имели что-то типа почти сплошного щелевого диска, стоящего поперек потока, и весь ветер, который упирался в тот диск, был вынужден крутить его, что бы пробраться на обратную сторону диска.
Работал даже самый слабый ветерок, а самолетное крыло на штатных режимах обтекания слабого ветерка не замечает.
xwing
Jinn07
Не настаиваю, но мне кажется, что классическое самолетное крыло начнет хоть как-то работать только на определенных, достаточно высоких скоростях потока.
Потому древние ветряные мельницы категорически игнорировали атлас профилей NАSА и имели что-то типа почти сплошного щелевого диска, стоящего поперек потока, и весь ветер, который упирался в тот диск, был вынужден крутить его, что бы пробраться на обратную сторону диска.
Работал даже самый слабый ветерок, а самолетное крыло на штатных режимах обтекания слабого ветерка не замечает.

А у строителей древних ветряных мельниц были знания или возможность создавать сложные аэродинамические профили? Посмотрите на лопасти ветряков ветроэлектростанций - там совсем не ветрянная мельница 12 века, не правда ли?

Eskoff2
Не настаиваю, но мне кажется, что классическое самолетное крыло начнет хоть как-то работать только на определенных, достаточно высоких скоростях потока.
Быстроходные роторы (крыло самолета) имеют высокий КПД но сложности со стартом в слабый ветер. А тихоходные многолопастные роторы - наоборот, потому их чаще ставили на водокачки, работающие автономно, без присмотра.
Jinn07
xwing

А у строителей древних ветряных мельниц были знания или возможность создавать сложные аэродинамические профили? Посмотрите на лопасти ветряков ветроэлектростанций - там совсем не ветрянная мельница 12 века, не правда ли?

У древних строителей не было понятия КПД.
Древние знали, что ветер это халява, и что даже слабый ветер должен крутить их мельницы.
А нонешние строители гонятся за сверхвысоким КПД, пользуют сверхэффективные профили, материалы, автоматику, делают лопасти огромного удлинения...
Но под слабым ветром все это не крутится - не выходит на расчетный момент и обороты.

Все зависит от целей и задач.
В Испании до сих пор поля фермеров утыканы теми древними ветряками.
Они потихоньку поднимают воду из скважин прямым приводом от вала ветряка.
В хороший ветер поднимают больше, в плохой меньше, в безветрие вообще не поднимают, но запас воды в накопительной емкости всегда есть.

Иваныч611_1
Мужчины, извините что не цитирую каждого персонально, но.

1-по поводу древних ветряков, не использующих профили. Братья Райт тоже, как-бы, их не использовали. В виду отсутствия последних.
2-по поводу КПД. Лично для меня (ЛИЧНО для меня) это важно. Т.к. все материалы я буду покупать "на свои", и я хочу получить как можно больше ватт на вложенную гривну.
3-по поводу классического самолетного крыла.
Как мне кажется (да-да, я же уже умный, я почитал книжку) - есть крыло и есть крыло. Тоесть, крыло в потоке и крыло в спутном следе от еще пары-тройки подобных "крыл" - это две большие разницы.
4-для Джинн07, по поводу того, что крыло начнет работать только при определенной скорости. Про какой профиль Вы говорите? И на основании чего Вы пришли к такому заключению? В формуле для подъемной силы я не вижу членов со степенями больше 2.

xwing
Jinn07
У древних строителей не было понятия КПД.
Древние знали, что ветер это халява, и что даже слабый ветер должен крутить их мельницы.
А нонешние строители гонятся за сверхвысоким КПД, пользуют сверхэффективные профили, материалы, автоматику, делают лопасти огромного удлинения...
Но под слабым ветром все это не крутится - не выходит на расчетный момент и обороты.

Все зависит от целей и задач.
В Испании до сих пор поля фермеров утыканы теми древними ветряками.
Они потихоньку поднимают воду из скважин прямым приводом от вала ветряка.
В хороший ветер поднимают больше, в плохой меньше, в безветрие вообще не поднимают, но запас воды в накопительной емкости всегда есть.

Ветряки таки крутятся.

4V4N
Насчёт руб-копейка-киловат+умелые ручки, наверное это будет оптимально.
Не обязательно гнуть лопсть целиком. Один из самых крутых винтов сделан из секций , которые можно ставить друг на друга. Насколько помню самые скоростные и с высшим КПД -двухлопастные, без разрыва (как этот трёх)
Jinn07
xwing

Ветряки таки крутятся.

А куда им деваться, когда ветер дует?
В инете полно вариантов различных самоделок.
С винтами-крыльями-роторами-конусами...
Все они крутятся.
Множество форумов, где все это обсуждается.
Можно за три копейки построить древний ветряк с полотняными лопастями на деревянных рамках.
Можно построить останкинскую башню с лопастями по 50 метров и с бюджетом в миллионы.


xant-1966
ТС,...посмотрите по ссылке (не реклама ни разу). Если получиться раздобыть прогу может попроще будет с расчётами.
https://flowvision.ru/index.php
Иваныч611_1
xant-1966
ТС,...посмотрите по ссылке (не реклама ни разу). Если получиться раздобыть прогу может попроще будет с расчётами.
Спасибо. Я когда-то этим радиаторы для мощных IGBT "продувал". Аппетиты к вычислительным мощностям поистине конские.
xant-1966
когда-то этим
А какая версия у Вас была? У меня такие
Иваныч611_1

Только вот я понял, что я НИХРЕНА не помню, что с ней делать. Буду искать старые проекты, вспоминать.

Samson67
Неплохо бы еще понимать, какая скорость потока для конкретного профиля является оптимальной. В авиации-то - профиль выбирают для скорости обычно. И факторов учитывают - не один и не два.
Иваныч611_1
Samson67
Неплохо бы еще понимать, какая скорость потока для конкретного профиля является оптимальной. В авиации-то - профиль выбирают для скорости обычно. И факторов учитывают - не один и не два.
Вот, гуглю сейчас. Как я понимаю, профиль должен быть:
1-симметричным
2-допускать как можно бОльшие углы атаки без срыва потока.
4V4N
Я понял ,что стартёр собрался заняться рукоделием, принципиально.Зачем ему суперпрофили и копание в ньюансах? Всё равно болше 10 процентов в плюс не получит.
Если вертикальный-гнутая жестянка.
Если пропеллер-однолопастной.
У этих всё просто и обороты повыше.
Иваныч611_1
4V4N
Я понял ,что стартёр собрался заняться рукоделием, принципиально.
Ну, как-бы да :-[

4V4N
Зачем ему суперпрофили и копание в ньюансах?
ну так в том же и есть одно из назначений рукоделия - получить максимально возможный результат, не взирая на затраты. Тут, как-бы, вопрос рентабельности не стоИт, больше "для души" и для осознания того, что "вот какую я штуку сделал-то!". Тут и нервюры можно лобзиком из листа попилить, корона не слетит 😛

4V4N
Всё равно болше 10 процентов в плюс не получит.
прошу прощения?... Вы о каких процентах сейчас?

4V4N
У этих всё просто и обороты повыше.
А зачем мне большие обороты? Я лучше генератор помногополюснее поставлю. Меньше обороты - меньше шума, меньше вибрации, не?

4V4N
Значит я не понял направления вашего стремления. 😛
Предлагал простейшие решения.
Вертикалка-безшумна и проста. Но ежели вам мила борьба за КПД-посмотрите по оптимальным профилям , опять таки не крыла, а лопасти. Я даже выгнул образец, а потом лень одолела.
П.С. Нету там аэродинамики в авиационном понимании.
Samson67
Иваныч611_1
А зачем мне большие обороты? Я лучше генератор помногополюснее поставлю. Меньше обороты - меньше шума, меньше вибрации, не?

Гляньте вот это, как раз под Вашу идею. Я такую штуку видел в станице под Оренбургом, сделанную из бочек - работала на тот момент много лет:
http://modelist-konstruktor.co...vetryak-avtomat

Eskoff2
По ветрякам много интересных моментов, которые стоит анализировать до аэродинамики самого ветряка.
- Среднегодовая скорость ветра в данном регионе. Можно найти данные по региону в интернете, можно самому посмотреть архив на рп5 по ближайшей метеостанции на несколько лет, в интересующий период года.
- Снимаемая энергия пропорциональна кубу скорости ветра. Значит для интересующего периода времени можно оценить размеры ветряка (ометаемую лопастями площадь. Коэффициэнт использования ветра у лучших ветряков около 40%, у худьших тихоходных, как на ссылке выше - около 10%.
- После этого подумать, стоит ли этим заниматься.
- Если стоит, то при выборе конструктива выбрать надежность при определенном обслуживании. Проблемы защиты при ураганном ветре, при обледенении - даже небольшой ветряк в таких условиях разваливаясь, может натворить дел, и даже убить.
- Вопросы старта после безветрия. Это проблема выбора быстроходного/тихоходного, соответственно и коэвфф использования ветра и размеры.
- Ну и дальше прочие нюансы технические и организационные - например соседи могут быть сильно недовольны, и т.д.
ag111
А не проще прикрыть лопасти, идущие навстречу ветру косым экраном? Направив ветер на идущие по ветру лопасти.
ag111
А есть варианты ветряков в трубе, чтобы соседи не знали, что это ветряк?
Eskoff2
Размеры... порядка 5 м диаметр даже для маленькой мощности. Труба будет грандиозная. То же пытался проработать вариант большой воронки раструба, воздуховод и ценростремительная турбина.
Иваныч611_1
Eskoff2
По ветрякам много интересных моментов, которые стоит анализировать до аэродинамики самого ветряка.
- Среднегодовая скорость ветра в данном регионе. Можно найти данные по региону в интернете, можно самому посмотреть архив на рп5 по ближайшей метеостанции на несколько лет, в интересующий период года.
Вы правы. Смотрел. Худший месяц - средння 3м/с, лучший - 5. Тоесть, чтобы получить хотябы 300 Вт гарантированно, нужнен диаметр ротора почти 6 метров. Но это при КИЭВ (коэффициент использования энергии ветра) 33 процента, что намного лучше чем у классических ветряков с вертикальной осью (грубо говоря - две полубочки... не тех что фигура высшего пилотажа, а тех что для спирта) и чуть хуже, чем у классических роторов с горизонтальной осью.

Eskoff2
- Снимаемая энергия пропорциональна кубу скорости ветра. Значит для интересующего периода времени можно оценить размеры ветряка (ометаемую лопастями площадь. Коэффициэнт использования ветра у лучших ветряков около 40%, у худьших тихоходных, как на ссылке выше - около 10%.
Да, Вы правы. Выше уже сказал.

Eskoff2
- После этого подумать, стоит ли этим заниматься.
Ну, я уже говорил. Тут вопрос не столько...вернее, "не только" получения практической пользы и выхода на окупаемость, но в большей степени - попробовать. Я как-бы автоматчик (не тот, что с АК, это в прошлом, а тот, что автоматизирует все подряд). Хочется попробовать поиграться с разными алгоритмами управления, поперекладывать лопасти, половить точку максимально мощности, пособирать статистику и т.д.

Eskoff2
- Если стоит, то при выборе конструктива выбрать надежность при определенном обслуживании. Проблемы защиты при ураганном ветре, при обледенении - даже небольшой ветряк в таких условиях разваливаясь, может натворить дел, и даже убить.
ураганов у нас нет от слова "совсем". 20 м/с бывает не каждый год, далеко не каждый. И это решается путем флюгирования лопастей для "классических" схем и для той, эскиз которой я показал. А вот как это решать для "двух полубочек" - кроме как наглухо стопорить ротор, не могу придумать.

Eskoff2
- Вопросы старта после безветрия. Это проблема выбора быстроходного/тихоходного, соответственно и коэвфф использования ветра и размеры.
Изменением угла установки лопасти. Да, знаю. Усложнение. Но см. выше.

Eskoff2
- Ну и дальше прочие нюансы технические и организационные - например соседи могут быть сильно недовольны, и т.д.
Ну... не знаю. Моим соседям, по-моему, пофиг. Тем более, до ближайшего - 100 метров, до следующего - 150, до третьего - почти километр, а остальные - как-бы и не соседи уже.

ag111
А не проще прикрыть лопасти, идущие навстречу ветру косым экраном? Направив ветер на идущие по ветру лопасти.
Я все еще читаю теорию и изучаю вопрос, но, насколько я смог сформировать уже мнение, чем меньше на пути ветра всяких отклоняющих поверхностей, не учавствующих напрямую в преобразовании ветра в движение - тем лучше. Могу ошибаться. И это не говоря о том, что этот экран каким-то образом нужно крепить и регулировать в зависимости от направления ветра.

ag111
А есть варианты ветряков в трубе, чтобы соседи не знали, что это ветряк?
Хм... Тоесть, увидя ветроколесо диаметром несколько метров на ажурной мачте, соседи поймут, что это ветряк, а увидя трубу с размерами как два Д18Т на монструозной херне, напоминающей водонапорную башню, ни о чем не догадаются? 😛

Eskoff2
Размеры... порядка 5 м диаметр даже для маленькой мощности. Труба будет грандиозная. То же пытался проработать вариант большой воронки раструба, воздуховод и ценростремительная турбина.
Да-да. И эту трубу надо как-то крепить, как-то вращать (боюсь, что мощности для этого понадобится побольше, чем сам ветряк сгенерирует), и из чего-то делать.

xant-1966
не могу придумать.
Лобовой вариатор не подходит?
Eskoff2

ураганов у нас нет от слова "совсем". 20 м/с бывает не каждый год, далеко не каждый. И это решается путем флюгирования лопастей для "классических" схем и для той, эскиз которой я показал. А вот как это решать для "двух полубочек" - кроме как наглухо стопорить ротор, не могу придумать.

Не стоит недооценивать подобные опасности. Каждый год бывают грозы, и перед каждой второй достаточно мощный грозовой шквал. Еще и боковые порывы, та еще штука, легко может сломать даже при меньшей скорости, флюгирование не отработает и все.
Механизм циклической перекладки - это очень низкая надежность (можете сравнить с механизацией крыла самолета или изменения шага винта) и по иронии судьбы поломка случится в сильный ветер, еще и при обледенении.
Если ориентироваться на слабый ветер - 5 м/с или даже меньший - вся конструкция должна быть очень легкая, для возможности старта и разгона до рабочих скоростей. Как следствие, с малым запасом на усиление ветра и осадки.

Но ваши проработки это в любом случае интересно и правильно. Могу поучаствовать в обсуждении расчетов, конструкции. Практически никому не удалось пока сделать что то удовлетворительно работающее при слабых ветрах.

Иваныч611_1
Eskoff2
Практически никому не удалось пока сделать что то удовлетворительно работающее при слабых ветрах.
Ибо с точки зрения производителя это не выгодно. Процент потребителей, готовых платить деньги за сложный ветряк, который будет вырабатывать очень мало энергии....вернее, энергия которого будет очень дорогой, крайне мал.
Никто из производителей не рискнет вкладываться в разработку без шансов получить прибыль.
Samson67
Иваныч611_1
Ибо с точки зрения производителя это не выгодно. Процент потребителей, готовых платить деньги за сложный ветряк, который будет вырабатывать очень мало энергии....вернее, энергия которого будет очень дорогой, крайне мал.
Никто из производителей не рискнет вкладываться в разработку без шансов получить прибыль.

Дело-то не в прибыли, те же долбанутые хиппи из гринписа вполне бы проплатили. 😊 Но конструкция всей системы и ее стоимость получается такая, что в здравом уме никто не будет применять.
Ведь ветряк - это только малая часть всей системы. Аккумуляторы, инверторы - стоят дорого и ресурс имеют небольшой. А уж та же бытовая техника на 12 или 27 вольт - вообще, как крыло от звездолета.

Eskoff2

Ибо с точки зрения производителя это не выгодно. Процент потребителей, готовых платить деньги за сложный ветряк, который будет вырабатывать очень мало энергии....вернее, энергия которого будет очень дорогой, крайне мал.
Не совсем так (на мой взгляд). Все дело как раз в противоречии, о котором выше писал: для слабого ветра "нежная" конструкция, иначе просто не закрутится, а для усиления ветра - запас прочности. Реализовать это в одной конструкции сложно.
В легкой и ультралегкой авиации все это хорошо знают и для каждого ЛА свой диапазон условий: мускулолет только в штиль, параплан и паралет в слабый ветер, дельтаплан и дельталет пошире условия, планер еще больший ветер допустим. Но мускулолет из планера никогда не сделаешь - физика не позволяет.
Jinn07
Samson67
конструкция всей системы и ее стоимость получается такая, что в здравом уме никто не будет применять.
Ведь ветряк - это только малая часть всей системы. Аккумуляторы, инверторы - стоят дорого и ресурс имеют небольшой. А уж та же бытовая техника на 12 или 27 вольт - вообще, как крыло от звездолета.
В электричестве я слаб, потому прошу отнестись снисходительно. 😊
Идея родилась этой зимой, т.к. я начал ездить на дачу круглогодично.
Приезжаю, на улице минус десять, ночью до минус пятнадцати...
Сразу включаю два маслорадиатора по 2 квт каждый, растапливаю большую печь и камин-буржуйку.
Через час в одной комнате становится более-менее комфортно.
Некоторые граждане оставляют для таких вояжей на дачу включенные эл. нагреватели... А я боюсь, что что-нить замкнет и все сгорит.. 😊

Идея следующая - поставить небольшой ветряк, который через генератор питает какой-нибудь тен/кипятильник, который в свою очередь греет или не греет в отсутствие ветра маслорадиатор (бак с тосолом).
Есть ветер - хорошо греет, нет ветра - бак отдает накопленное тепло и ждет следующего ветра...
Летом по той-же схеме пусть греется вода в бойлере...

Нагревателю АКБ и инверторы ведь не нужны?
Любое эл-во он должен превратить в тепло?

Что касается автоматики на случай непредвиденно сильного ветра - простейшая подпружиненная аэродинамическая шайба на флюгере ветряка
будет двигаться взад-вперед под давлением ветра (потока воздуха) и через тягу менять угол установки лопастей от максимума до зафлюгированного положения.

Jinn07
Eskoff2
мускулолет из планера никогда не сделаешь - физика не позволяет.
Мускулолет сделали именно из "планера". 😊
Жесткое крыло с жестким профилем и мечта сбылась.
А мягкие и полужесткие крылья типа парапланов и дельтапланов не обладают необходимым качеством (К).
Eskoff2
Мускулолет сделали именно из "планера".
Жесткое крыло с жестким профилем и мечта сбылась.
А мягкие и полужесткие крылья типа парапланов и дельтапланов не обладают необходимым качеством (К).
Вы ошибаетесь. Дело не столько в качестве (хотя оно то же важно), сколько в скорости. Из планера мускулолет не получается банально по причине его высокой скорости. И только когда ушли на огромные площади (удельная нагрузка намного меньше чем у параплана) на смешные скорости (скорость быстро идущего или медленно бегущего человека) тогда и получили результат.

Добавлю немного прописных истин (уж извините за банальности).
Потребная мощность для ГП (горизонтального полета) это тяга (сила) помноженная на скорость ГП (без учета КПД винта). Тяга для ГП это масса ЛА деленная на качество.
Для полета массу надо всемерно снижать, качество повышать, а скорость то же снижать.
Массу меньше чем масса пилота не сделать, качество косвенно завязано на массу и еще на скорость - на малых скоростях и ренольдсах соответственно легче добиться ламинарного обтекания, если такое нужно.
Остается скорость, а она зависит от площади крыла. А площадь это масса. Так и гоняют параметры по кругу для оптимизации.

Samson67
Eskoff2
Вы ошибаетесь. Дело не столько в качестве (хотя оно то же важно), сколько в скорости. Из планера мускулолет не получается банально по причине его высокой скорости. И только когда ушли на огромные площади (удельная нагрузка намного меньше чем у параплана) на смешные скорости (скорость быстро идущего или медленно бегущего человека) тогда и получили результат.

Добавлю немного прописных истин (уж извините за банальности).
Потребная мощность для ГП (горизонтального полета) это тяга (сила) помноженная на скорость ГП (без учета КПД винта). Тяга для ГП это масса ЛА деленная на качество.
Для полета массу надо всемерно снижать, качество повышать, а скорость то же снижать.
....

1. Не ТЯГА, а КОЭФФИЦИЕНТ ТЯГИ - это и есть масса ЛА, деленная на тягу СУ (силовой установки). И при КТ более единицы (т.е. тяга СУ превышает массу ЛА) - взлетит что угодно и с каким угодно качеством крыла, или вообще без крыла. Именно на КТ более 1 основано висение авиамоделей. 😊
2. Потребная для ГП мощность зависит: от высоты полета самолета (плотность воздуха); от веса самолета и удельной нагрузки на крыло; от аэродинамического качества самолета и коэффициента подъемной силы.
Следовательно, потребная мощность тем больше, чем больше вес самолета, меньше плотность воздуха и хуже качество самолета.
А вот аэродинамическое качество крыла - это отношение подъемной силы к силе лобового сопротивления крыла на данном угле атаки.
К=Q/Y, где Y - подъемная сила, кг; Q - сила лобового сопротивления, кг.
Так, справочно: величина качества для современных самолетов может достигать 14-15, а для планеров 45-50. Это означает, что крыло самолета может создавать подъемную силу, превышающую лобовое сопротивление в 14-15 раз, а у планеров - в 50 раз.
Следовательно - мускулолет стал возможен ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО с появлением легких и прочных композитных материалов, позволивших максимально снизить потребную для ГП мощность СУ, до 1 человеческой силы. 😊
Мускулолет Gossamer Albatross Пола Маккриди - перелетел Ла-Манш. Вес этого летательного аппарата всего 30 кг.
Вот реальный мускулолет из немецкого музея, посмотрите характеристики:
http://www.skytec-engineering.de/musculair.htm

Samson67
Jinn07
В электричестве я слаб, потому прошу отнестись снисходительно. 😊
Идея родилась этой зимой, т.к. я начал ездить на дачу круглогодично.
Приезжаю, на улице минус десять, ночью до минус пятнадцати...
Сразу включаю два маслорадиатора по 2 квт каждый, растапливаю большую печь и камин-буржуйку.
Через час в одной комнате становится более-менее комфортно.
Некоторые граждане оставляют для таких вояжей на дачу включенные эл. нагреватели... А я боюсь, что что-нить замкнет и все сгорит.. 😊

Идея следующая - поставить небольшой ветряк, который через генератор питает какой-нибудь тен/кипятильник, который в свою очередь греет или не греет в отсутствие ветра маслорадиатор (бак с тосолом).
Есть ветер - хорошо греет, нет ветра - бак отдает накопленное тепло и ждет следующего ветра...
Летом по той-же схеме пусть греется вода в бойлере...

Нагревателю АКБ и инверторы ведь не нужны?
Любое эл-во он должен превратить в тепло?

Что касается автоматики на случай непредвиденно сильного ветра - простейшая подпружиненная аэродинамическая шайба на флюгере ветряка
будет двигаться взад-вперед под давлением ветра (потока воздуха) и через тягу менять угол установки лопастей от максимума до зафлюгированного положения.

Проще и надежнее в этом случае - поставить электрический котел с управлением через мобильный телефон. Он будет поддерживать в доме плюсовую температуру, а как надо на дачу ехать - часа за два-три отправил СМС, и котел начинает греть капитально.
Это обойдется много дешевле ветряка и куда надежнее.
ТЭН для бака - это минимум пара киловатт, ветряк на генератор такой мощности будет стоить как звездолет, сильно больше ста тысяч.)))

ag111
Ветрогенераторы ощутимо шумят. Я бы не хотел, чтобы соседи ими обзавелись.
Jinn07
Eskoff2
Из планера мускулолет не получается банально по причине его высокой скорости.
Вы, вероятно, кроме рекордных спортивных планеров других не видели?


Jinn07
Samson67
ТЭН для бака - это минимум пара киловатт, ветряк на генератор такой мощности будет стоить как звездолет, сильно больше ста тысяч.)))
Почему именно "пара киловатт"?
А если я воткну в бак тен на 0,5 квт и буду подавать на него от 20 до 200 ватт - он что - не будет греться?


xant-1966
Samson67
Jinn07
Отсыпьте немного 😊
Eskoff2
Samson67
Мы конечно несколько отвлеклись от темы, заданной автором, но все таки некоторые вопросы стоит уточнить:
- что такое энергия и мощность в самом общем физическом смысле? И что такое мощность в механике? При линейном движении?
- в применении к полету ЛА?

Потребная мощность ГП для практиков в вышеуказанной книге, стр 93. http://bookree.org/reader?file=543683&pg=86
Легко вывести формулу потребной мощности из условия горизонтального полета самостоятельно, как это приведено в учебниках, скорость так же там будет присутствовать в числителе.
Скорость из этой формулы можно убрать, исходя из равенства подъемной силы весу ЛА. М=Y. Y=Cy*S*pV**2/2 V=корень из 2Y/Cy*S или корень из 2m/Cy*S
Тогда вместо скорости в числителе появляется площадь крыла в знаменателе, вместе с качеством. Что собственно, в мускулолетах и наблюдаем - большие площади и малые скорости.
Я ни сколько не отрицаю важности параметра качества (которое в той же формуле стоит в знаменателе вместе с коэфф подъемной силы), но повторяю, что только когда увеличили площади намного больше планерных (уменьшили скорость) тогда мускулолеты полетели, поскольку и Су и К очень быстро упираются в свой предел.

Располагаемые тяги для силовых установок (как винтомоторных, так и реактивных) существуют в единицах силы. И только будучи установленные на ЛА в некоторых расчетах используются в относительных единицах, в виде удельной тяги или тяговооруженности. И только для вполне определенного режима полета.

Eskoff2

Вы, вероятно, кроме рекордных спортивных планеров других не видели?
Не пытаюсь быть всезнайкой (каждый человек несовершенен) но с планерами, начиная от брошки (его только теоретически, а аналоги практически) и мотопланерами немножко знаком. Участвовал в разработке и изготовлении. Так же с дельтами и парапланами - они все вместе относятся к глайдирующим аппаратам.
Вам рекомендую сравнить такие параметры подобных аппаратов, как удельная нагрузка, площадь крыла, скорость - они все взаимосвязаны.
Samson67
Мускулолет стал возможен - только после появления материалов, позволяющих создать такое крыло приемлемой площади, массы и прочности.))
Что до планеров - они ведь не только спортивные бывают.
Eskoff2
Мускулолет стал возможен - только после появления материалов, позволяющих создать такое крыло приемлемой площади, массы и прочности.))
В целом согласен.
Но, есть у меня мысль, что если бы еще в сороковые годы, а может быть и в тридцатые, поставили бы такую задачу - сделать мускулолет, летающий только в полный штиль, очень медленно, с огромной площадью, без запаса прочности, с нулевой долговечностью, используя самые современные на тот момент авиамодельные материалы, только для того, что бы оторваться от земли. И привлекли бы к этому средства и мозги. Вполне вероятно, что получилось бы... Тяжелее чем сегодняшние. С большей площадью и еще меньшей скоростью, что бы компенсировать увеличение веса.
Но история не знает сослагательного наклонения.

По теме. Ветряк под слабый ветер должен работать в слабый ветер. А при увеличении его должен "исчезать", в потоке ничего не должно оставаться. Это по аналогии с мускулолетом.

xant-1966
Ветряк под слабый ветер должен работать в слабый ветер. А при увеличении его должен "исчезать", в потоке ничего не должно оставаться.
Я опять с этим самым....лобовым вариатором. Что....вообще никак не "присобачить" его туда? 😊 И на малых и на более чем малых 😊Схематично.


Jinn07
Eskoff2
Не пытаюсь быть всезнайкой (каждый человек несовершенен) но с планерами, начиная от брошки (его только теоретически, а аналоги практически) и мотопланерами немножко знаком. Участвовал в разработке и изготовлении. Так же с дельтами и парапланами - они все вместе относятся к глайдирующим аппаратам.
Вам рекомендую сравнить такие параметры подобных аппаратов, как удельная нагрузка, площадь крыла, скорость - они все взаимосвязаны.
С БРО-11М я начинал практически. 😊
Затем были Марафон, Авиатика, СиаРэй, кроме того летал на Аэропракте-22, на 150-й и 172 Цеснах...
А вторым планером был Бланник.

Т.е. мы можем говорить на одном языке.
И я продолжаю настаивать, что мускулолет получился именно из планера, и никогда бы он не получился из параплана, дельтаплана, самолета...

Eskoff2
Я опять с этим самым....лобовым вариатором. Что....вообще никак не "присобачить" его туда? И на малых и на более чем малых Схематично.
Вероятно, приспособить можно. С какой целью? Если избыток мощности на роторе и постоянные обороты, то отрегулировать напряжение/частоту генератора. Если избыток мощности и НЕ постоянные обороты, то поддерживать более менее постоянные напряжения/частоту.
xant-1966
С какой целью?
Постоянное напряжение c выхода генератора.
Если избыток мощности на роторе и постоянные обороты, то отрегулировать напряжение/частоту генератора. Если избыток мощности и НЕ постоянные обороты, то поддерживать более менее постоянные напряжения/частоту.
"Гена" на "салазках". меняется передаточное отношение в паре "колесо1-колесо2", отсюда постоянные обороты вала генератора.
З.Ы. Это так для поддержания,..тема то про другое. 😊
Иваныч611_1
xant-1966
Я опять с этим самым....лобовым вариатором. Что....вообще никак не "присобачить" его туда? И на малых и на более чем малых Схематично.

1 - здравия желаю. Внезапная командировка немного попортила все (ВСЕ!!!) планы, начиная с ветряка и заканчивая посадкой огорода, на котором сейчас жена одна корячится(((

2 - чтобы избежать распыления сил. Каждый силен в своей отрасли. Лично для меня стабилизировать напряжение генератора - абсолютно не проблема. Тоесть, я могу получить 220В 50Гц, грубо говоря, при напряжениях с генератора от 24 до 240 Вольт. Да, на краях диапазона (особенно "в низу") КПД будет чуть похуже. Да, компоненты будут чуть подороже, чем у китайского инвертора. Но в любом случае это будет более энергоэффективно, надежно и дешево, чем механический редуктор с изменяемым передаточным отношением. Кроме тог

xant-1966
Иваныч611_1
Понял.. 😊
Samson67
Eskoff2
В целом согласен.
Но, есть у меня мысль, что если бы еще в сороковые годы, а может быть и в тридцатые, поставили бы такую задачу - сделать мускулолет, летающий только в полный штиль, очень медленно, с огромной площадью, без запаса прочности, с нулевой долговечностью, используя самые современные на тот момент авиамодельные материалы, только для того, что бы оторваться от земли. И привлекли бы к этому средства и мозги. Вполне вероятно, что получилось бы... Тяжелее чем сегодняшние. С большей площадью и еще меньшей скоростью, что бы компенсировать увеличение веса.
Но история не знает сослагательного наклонения.

По теме. Ветряк под слабый ветер должен работать в слабый ветер. А при увеличении его должен "исчезать", в потоке ничего не должно оставаться. Это по аналогии с мускулолетом.

Первый мускулолет и полетел в 1937 году, правда взлетел с помощью резиновой рогатки.

Eskoff2
Первый мускулолет и полетел в 1937 году, правда взлетел с помощью резиновой рогатки.
В сегодняшнее время так же птеродактеля в натуральный размер запустили. Немного не то.
Eskoff2
И я продолжаю настаивать, что мускулолет получился именно из планера, и никогда бы он не получился из параплана, дельтаплана, самолета...
Да я особенно не возражаю, поскольку аэродинамическая схема классическая во всех случаях (за редким исключением) наиболее совершенна. Пример Гелиоса в этом плане показателен, после его потери вернулись к классике.
Говорю про другое. До тех пор, пока пытались сделать реальный летающий аппарат (тот же пример выше с рогаткой) под нормальные метео условия ничего не получалось. А когда уменьшили скорость до смешной, как и нагрузку на крыло, получили летающий (хотя и очень своеобразно) аппарат.
Достаточно давно я помогал Сергею Шевко в его проработках полужесткого параплана. Были попытки просчитать его как махолет. Расчеты давали оптимистичные результаты. Потребные мощности давали шанс на и на мускулолет. Хотя все это то же с самыми современными материалами. Но подобный ЛА, если бы состоялся, потребовал бы намного больших средств и времени на разработку и доводку, в отличии от классической схемы.
Samson67
Там больше проблема была - в прочности крыла таких размеров и конфигурации: все поломки обычно были на взлете или посадке.