Рассылка закрыта
При закрытии подписчики были переданы в рассылку "Очевидное-Невероятное" на которую и рекомендуем вам подписаться.
Вы можете найти рассылки сходной тематики в Каталоге рассылок.
Технические фантазии в реальном воплощении No 175
| Информационный Канал Subscribe.Ru |
Технические фантазии в реальном
воплощении
Technical fantasies in real entailment
Код tech.tft
в информационном канале Subscribe. ru
Выпуск No
175. Автор и ведущий Cesiy.
Ветровой транспорт (ветролет)
Wind transport
1.
Когда дует ветер, парусный корабль идет по воде вперед. Когда ветер на суше, полет в воздухе не происходит, кроме как змей запустить на веревочке или полетать на планирующих парашютах.
Как сделать, чтобы летать, используя ветер, не знают. Нет такого паруса и подъемника, хотя есть энергия ветра. И она тем самым пропадает зря. Облака, например, «умеют» это делать, удерживаться и перемещаться, как бы задаром. И ещё несут на себе сотни тонн груза. Речь не о них.
Ещё есть самолеты и существуют птицы, то есть самостоятельные летательные аппараты (ЛА), которым ветер мало помогает.
Парусный корабль удерживает на плаву вода. Воздух «предлагает» свои свойства и энергию. Чтобы сожно было летать в самом воздушном пространстве.
Люди всегда мечтали о машущем полете – как у птиц. Потому что думали, что чтобы летать, нужно затрачивать свою энергию. Как у птиц. У которых, чтобы летать, экономно и идеально, устроен механизм и само тело.
Парусный корабль свою энергию не тратит. Здесь природное упущение: людьми найдена простая идея, взятая из природы, чтобы плыть по поверхности, не затрачивая своих сил. Однако «по воде» природой все-таки что-то скрыто.
Скрыто «это» ею и в воздушном пространстве. Хочешь летать, делай «свои» устройства, чтобы летать, как знаешь, без природных подсказок.
2.
Вертится, вращается почти все: в самолетах, вертолетах, автомашинах, двигателях – это самое простое, идти по пути самого простого (не природного!) принципа движения.
Другой принцип, может быть, будет сложнее, но красивее и экономичнее – как это «сделано» в человеческом теле. И во многих других.
Все-таки желание летать, никак не унять.
Один из вариантов «летать» приведен на эскизе «Wind_transport», где используется энергия ветра. Чтобы не показалось это чем-то фантастическим, сначала будет некоторое словесное описание, затем – сопровождающий рисунок.
Принцип ветролета (в отличие от вертолета) состоит в следующем.
Относительно центрального (вертикально расположенного) вала шарнирно укреплены идущие вниз наклонные штанги. Например, их равномерно четыре. Как в регуляторе паровой машины. Для опробования принципа центральный вал помещается в подшипник, в котором он может свободно вращаться вокруг своей оси.
На наклонных штангах помещаются воздушные винты. Причем так, что они могут и вращаться, и перемещаться по штангам. Вот и всё!
Если теперь направить с любой стороны на это устройство воздушный поток, воздушные винты естественно получают вращение. Как во всяком воздушном винте, когда он вращается в воздушном потоке (и укреплен соответственно на валу), на вал (от винта) действуют силы, направленные вдоль оси вращения и под углом к ней. Кроме того, относительно оси винт создает вращающий момент, который не передается на вал, если винт имеет шарнир.
Под действием указанных сил винт стремится уйти вверх, если сила вдоль оси направлена вверх (и вниз, если сила вдоль оси винта направлена вниз). Если сил вдоль оси винта нет, винт не перемещается в воздушном потоке.
Таким образом, винт, на той наклонной штанге, которая по потоку первая, и поток действует на винт снизу, - уходит по штанге вверх. Винт, на той наклонной штанге, которая расположена по потоку последней, и поток действует на винт сверху, винт, вращаясь, уходит по штанге вниз. Винты на других штангах получают поток вдоль своей плоскости и, вращаясь, постепенно уходят вверх, ввинчиваясь в воздух, не создавая усилий на штангу. Всё это поочередно.
Относительно центрального вала создается вращающий момент. Он возникает от тех сил на штангах, которые созданы винтами и передаются на наклонные штанги. Наибольший момент развивается от наибольших сил, умноженных на наибольшее плечо. Его создает нижний винт.
Получается динамическая система, потому что при действии воздушного потока происходит непрерывное чередование расположения винтов: вверх-вниз (во время вращения наклонных штанг вместе с центральным валом). Происходит непрерывное возникновение сил на наклонных штангах и непрерывная подача их на центральный вал.
Кроме того, винты сами крутят центральный вал, когда «едут» по воздушной дорожке.
При соответствующих условиях штанги приближаются к плоскости горизонта, устройство самонастраивается, эффект использования ветра становится максимальным.
Что получается?
Во-первых, получается система вращения центрального вала под действием воздушного потока, когда вал удерживается от перемещения, шарнирно укреплен и расположен, например, вертикально.
Во вторых, получается та же система вращения, когда вал не удерживается от вращения, от перемещения и не укреплен шарнирно, но находится в воздушном потоке. Такая система будет как угодно перемещаться в воздушном потоке.
В третьих, получается система подъема и полета в воздушном потоке, если произвести её стабилизацию, подъем и (ха-ха…!) полет.
Чтобы это сделать, нужно на вращающийся центральный вал дополнительно установить несущий винт. Нет удерживающих связей, и система взлетает – под действием сил и энергии воздушного потока!
Каких сил, и откуда они взялись, кратко и, в общем, было выше.
То есть, если есть энергия воздушного потока – тогда, как в любом другом случае, нужно только её направить.
3.
Эскиз летательной системы (ЛС) представлен на рисунке.
Здесь многое из описанного выше повторяется, то есть изображается графически. На рисунке видно то же самое, только добавлена капсула, чтобы было помещение для пилота и вертикальная стабилизация системы. Управление полетом не рассматривается. Капсула соединена с центральным валом трехстепенным шарниром.
По рисунку видно, что система не имеет опоры, она динамически взвешена в воздухе (за счет сил, создаваемых вращающимися винтами и воздушным потоком). Винты могут быть различной конструкции (не только такими, к которым тяготеем по привычке). В первом приближении нужно повторить знакомство с винтовым тороидом, описанном в выпуске N 102 за 31.05.2003 г. «Аэро-гидро принципы винтового тороида».
Когда воздушный поток отсутствует, система не работает. В воздушном потоке полет системы может быть в любом направлении, в том числе против потока (по аналогии с парусным судном при изменении галса). Вместо винтов, вероятно, может быть установлен парус, однако, данный вариант не разработан.
Как видно из рисунка, вначале с потоком ветра (указано стрелкой) встречается правый винт (условно). Он показан в положении, когда произошел его сдвиг по наклонной штанге вверх. Сдвиг произвели силы ветра, составляющая которых направлена вверх, вдоль штанги. Вектор силы ветра может быть разложен по трем составляющим: одна вдоль штанги и две поперек. Поперечные составляющие направлены по радиусу вращения центрального вала, к его центру (если смотреть сверху), и по касательной к окружности вращения.
В указанном положении влияние правого винта на вращение центрального вала минимально, так как мал радиус нахождения правого винта относительно оси центрального вала.
Левый винт (условно), на левой наклонной штанге, показан в положении, когда произошел его сдвиг по наклонной штанге вниз. Причина сдвига – составляющая силы ветра, направленная вниз.
В указанном положении влияние левого винта на вращение центрального вала максимально, поскольку радиус его нахождения относительно оси центрального вала максимален.
Два других винта, занимающих среднее положение, когда они стремятся уйти вверх, оказывают промежуточное усилие.
В общем, все четыре наклонных штанги работают относительно центрального вала, приводя к его вращению и стремясь увести его (и себя) вверх.
Оказывается, что центральный вал под действием приложенных к нему сил не сбалансирован и в динамике не занимает вертикальное положение, а описывает конус.
Таким образом, вся система, состоящая из нескольких воздушных винтов, динамически работает в воздушном потоке, не оставаясь в одном и том же положении.
Часть общего усилия направлена вверх и поднимает капсулу вверх, если ветровой поток достаточен для преодоления веса всей системы.
4.
Построение макета системы любых размеров для наземных испытаний достаточно просто. При этом могут быть применены другие элементы для восприятия действия ветрового потока.
Интересен вариант, когда центральный вал повернут относительно вертикали на 180 градусов, система унесена в воздухе вверх и начинает самостоятельный спуск.
При этом она превращается в тормозной вращающийся спускаемый парашют, в котором винты на штангах, вращаясь, стремятся уйти по ним вверх, конус вращения штанг стремится перейти в горизонт, создавая максимальную силу сопротивления спуску. При этом винт работает в плоскости, близкой к горизонтальной, и тащит за собой штангу, заставляя её вращаться вокруг центральной оси. Вероятно, здесь возможен вариант применение вместо винтов парусных элементов, установленных на каждой штанге.
Таким образом, на одном и том же принципе можно получить две различные системы полета в воздухе.
Cs. 29.06.2005.
Ведущий и автор Cesiy
Архив Рассылки
| Subscribe.Ru
Поддержка подписчиков Другие рассылки этой тематики Другие рассылки этого автора |
Подписан адрес:
Код этой рассылки: tech.tft |
Отписаться
Вспомнить пароль |
| В избранное | ||
