تسببت المادتان الأوليتان في عدد كبير من الأسئلة والملاحظات المتشككة التي سأجيب عليها في هذا الصدد. جميع البيانات المستخدمة في هذه المقالة هي نتيجة لتحليل الاختبارات والحسابات للنظرية العامة لرحلة الطيران.
1. لماذا هو مطلوب؟ هل هي فعالة؟
لا يمكن تقييم فعالية أي مركبة إلا في سياق مهمة مماثلة ، وخصائص متشابهة ، ونسبية فقط.
على سبيل المثال ، إذا أخذت خصائص نموذجنا وقارنته مع زملائك في الفصل من خلال وزن الإقلاع (مروحيات
Voron 333 و
Dozor-50 ) ، فحتى بدون مقارنة مهمة النقل ، فمن الواضح أنه
ليس فعالًا في المقارنة ، وذلك ببساطة بسبب الحمولة الصغيرة والتي يمكن أن تحملها (5 كجم). لذلك ، نعم ، النموذج الموضح في الفيديو ليس فعالًا ، وسأقول أكثر ، لقد تم تصميمه حصريًا كحامل تجريبي مصمم لإثبات تنفيذ الطيران المترف ودراسة ميزاته ، لذلك من السذاجة توقع مؤشرات الجودة منه.
هل من الممكن عمل حذافة فعالة؟ للإجابة على هذا السؤال ، يجب أن نفكر في ما اكتسبناه بالفعل.
- الميكانيكا والجمود. لا يمكن إنشاء ماكيليت بمحرك كرنك بكتلة تزيد عن 40 كجم. من السهل إثبات ذلك: الحقيقة هي أن نقل القوة إلى الجناح في حالة آلية الكرنك هو أنه في أقصى نقاط المسار ، يتمتع الجناح بطاقة هائلة يتم تثبيتها بواسطة تشوه الجسم والجناح. يصل الحمل الزائد عند طرف الجناح في نفس الوقت إلى 20 جم. كل هذا يؤثر على الموارد والقوة ، مما يعني الوزن. في الوقت نفسه ، تزداد الأحمال بالقصور الذاتي بما يتناسب مع القوة الرابعة للبعد الخطي ، وتكون القوة متناسبة مع الثانية ، مما يعني أن هذه المنحنيات لها نقطة تقاطع يكون من المستحيل بعدها بناء الحافة. على سبيل المثال محرك كرنك ليس مناسبًا على الإطلاق للهدب ، لذلك نحن بحاجة إلى البحث عن طرق أخرى للقيام بحركات التلويح أكثر كفاءة في استخدام الطاقة ، والتي سنحاول تنفيذها على النموذج الجديد. سيسمح لنا تنفيذ محرك الأقراص الجديد بتقييم مدى كفاءة المخلية من وجهة نظر الطاقة ، أي ما هي كفاءة هذا النوع من القيادة وهل يمكن أن تكون مثيرة للاهتمام من وجهة نظر العمليات التجارية. المهمة الثانية لمحرك الأقراص الجديد هي إثبات أنه من الممكن إزالة الحواجز المرتبطة بالتأثيرات السلبية بالقصور الذاتي ، أي جعل الحذافة المأهولة. والمهمة الثالثة هي تقليل الاهتزازات والاهتزازات ، أي ما إذا كانت الآلات الصغيرة ستكون مريحة للناس.
- الديناميكا الهوائية والديناميات. هنا كل شيء أكثر تعقيدًا. لفهم كيفية زيادة الكفاءة الديناميكية الهوائية ، تحتاج إلى فهم جيد لكيفية إنشاء القوى الديناميكية الهوائية من خلال جناح المنجل ، وفي غياب أنفاق الرياح ، وحوامل الدخان وخلايا الحمل ، هذا ليس سهلاً ، لذلك يوفر النموذج الجديد القدرة على تغيير عدد كبير من معلمات التأرجح لاختيار الزوايا والترددات لكل وضع طيران. ولكن الآن يجب أن يقال أن الماهوجني ليس له خصائص ديناميكية هوائية سيئة: الجودة K = 10-12 ، تصل CY إلى 4 عند زوايا كبيرة من الهجوم.
على سبيل المثال من المحتمل أن تكون الطائرة الصغيرة فعالة للغاية إذا كان من الممكن إجراء محرك موثوق موثوق به موفر للطاقة وتعظيم الديناميكيات الهوائية لجناح الخفقان. هذا ما سنفعله في النموذج الجديد.
2. أين النموذج القديم ، هل يمكنني رؤيته ، وما هي هذه القصة مع الأستاذ. Kiselev؟
سأخبرك بإيجاز القصة الكاملة لكيفية صنعنا مفتول العضلات.
قمت ببناء مخلطتي الأولى في سن الثانية عشرة. وبحلول 16 عامًا ، توصلت إلى مخطط تتحرك فيه وحدات التحكم في الطور المضاد. كما اكتشفت لاحقًا ، تم استخدام هذا المخطط أيضًا بواسطة Kiselev V.A. و Toporov V.M.
في عام 2004 ، دخلت معهد موسكو للطيران ، حيث جمعني القدر مع الأستاذ المحترم كيسيليف فا ، الذي كان يعمل في القصر. بدأت العمل عليه لجمع نموذج في 22 كجم ، حيث كان هذا الموضوع مثيرًا للاهتمام للغاية بالنسبة لي ، بالإضافة إلى أنني كنت مصممًا جيدًا.
تم تنفيذ العمل على النموذج من عام 2005 إلى عام 2010 من قبل فرق مختلفة ، وقمت بإدخال بعض منهم ، والبعض الآخر لم يفعل ذلك. لكن نتيجة كل المحاولات كانت واحدة - قام النموذج بعمل هرول ، لكنه لم يظهر تلميحات عن الطيران. وانهارت بثبات كارثي. كانت العقد كافية بحد أقصى 2-3 دورات. في الوقت نفسه ، لم يقم مدير المشروع بإجراء أي تغييرات على النموذج.
في عام 2011 ، وجد Valentin Afanasevich جهة راعية أخرى وظفني وشوفوفا دي جي. للعمل في المشروع. لمدة عام آخر كنا نقوم بنفس الشيء مثل السنوات الخمس الماضية. ونتيجة لذلك ، قرر الراعي التخلي عن العمل في هذا المشروع. يأخذ نموذج بني بأمواله. بعد بعض التفكير ، قررنا أن نقدم للراعي ، مقابل الحد الأدنى من الرسوم ، لجعل النموذج بالطريقة التي كنا نعتقد أنها صحيحة. ونتيجة لذلك ، قمنا بعد نصف عام بأول رحلة غير مؤكدة - النموذج خاضع للسيطرة بشكل جيد ولا يكتسب ارتفاعًا. بسبب قلة خبرتنا ، قررنا أنه ديناميكا هوائية ونشرع في إنشاء أجنحة مقطعية.
الشيء الأكثر إثارة للدهشة هو أننا تمكنا من تحقيق عمل أجنحة مقطعية بموثوقية عالية بما فيه الكفاية ، لكننا واجهنا حقيقة أن محرك الأقراص لا يمكن أن يتكيف. أخطأنا في البداية على الأحمال الهوائية. ولكن في وقت لاحق ، وبسبب طبيعة تشوهات السواعد ، اكتشفنا أن الأمر برمته هو الجمود. على سبيل المثال لفترة طويلة استندنا على نظرية البروفيسور. Kiseleva (ثبت بالمناسبة) أن الحد الأقصى للقوى الهوائية والقصور الذاتي في نقاط مختلفة من مسار الجناح ولا يتم تلخيصها - اتضح أن هذا خطأ أساسي - يتم تلخيصها وكيف.
في هذا الصدد ، قمنا بمراجعة تصميم الأجنحة والقيادة وحاولنا تقليل الأحمال الخاملة. نتيجة لذلك ، عدنا إلى نقطة البداية. خرج الجهاز ، ولكن لم يتم التحكم فيه ولم يرغب في زيادة الارتفاع. بعد عدة اختبارات بزوايا وترددات مختلفة ، تمكنا من معرفة السبب - في الديناميكيات ، وبشكل أدق في التركيز الديناميكي الهوائي لجناح العفريت. لم يكن في المكان الذي كان من المفترض أن يكون فيه. وبالتالي عدم القدرة على التحكم. ونتيجة لذلك ، أكملنا النموذج وفقًا لحساباتنا وتمكنا أخيرًا من تحقيق الرحلة. على سبيل المثال معظم نظريات الأستاذ. Kiseleva لم يكن مؤمنا. بدءًا من زوايا الطيران المثالية وانتهاءً بالديناميكيات. ومع ذلك ، أعطت نظريات الأستاذ أساسًا ، وإن لم يكن صحيحًا ، يمكننا أن نتحرك منه ، وهو ممتن للغاية ومحترم.
بناءً على نتائج الاختبار ، أكدنا للراعي أنه يلزم إجراء دراسات متعمقة للديناميكا الهوائية والديناميكيات وميكانيكا الطيران من أجل المضي قدمًا ، ومع ذلك ، أراد المضي قدمًا على الفور في بناء مركبة مأهولة. بالطبع ، رفضنا المشاركة في هذا الجنون. ونتيجة لذلك ، بقي النموذج معه ، ولا تزال لدينا خبرة.
حاولت لمدة عامين حل المشاكل التي تم الكشف عنها في تصميم الهامش وفي نفس الوقت جمعت فريقًا من المهندسين لتنفيذ مشاريع مختلفة.
في النهاية ، كما يبدو لي ، تمكنت من إيجاد حل لجميع التناقضات. لبناء النموذج ، تم عقد شركة في Boomstarter ، لكنها لم تقدم أي نتائج.
ونتيجة لذلك ، قرر فريقنا تطوير نموذج بشكل مستقل مع الحد الأدنى من مشاركة أموال الطرف الثالث. ما نقوم به الآن.
3. ماذا أفعل في مجتمع المهوس؟
يجب أن أقول على الفور - لا توجد رغبة في العلاقات العامة. هناك رغبة في العثور على الأشخاص الذين يرغبون في المشاركة في المشروع أو الانخراط بجدية في الموضوع.
هناك حاجة أيضا إلى آلات طحن جيدة والخراطة. لن أرفض إذا حاول شخص ما القيام بعملية تطهير باستخدام FEM في FLUENT أو أي برنامج آخر. في الحالة المزدوجة ، سأكون سعيدًا إذا تعهد شخص ما بفهم الديناميكا الهوائية وحساباتي ونظرياتي - استخدام المواد لكتابة المرشحين والدبلومات - إنه ليس أمرًا مؤسفًا.
أنا مصمم ، ولست أيروديناميكي ، ولست متحدثًا ، ولا خبيرًا اقتصاديًا - كل هذه الصناعات التي أحتاجها فقط لمعرفة ما إذا كان للصغير الحق في الوجود أم أنه ليس أكثر من لعبة. لذلك ، مستوى مؤهلاتي في هذه الصناعات هو نفسه تمامًا لفهم الأساسيات والمبادئ.
4. كيف يطير؟
أسهل إجابة على هذا السؤال هي:
تخيل مسار المسمار - هذا حلزوني. نظرًا لأن المروحة تسحب الطائرة على طولها ، فإن لولبها يكون أكثر ضغطًا من الملعب الكامل للمروحة.
الآن ، لنأخذ ونلغي الحلزونية ونطويها بحيث تكون متناسقة.
ثم اتضح أنه بمساعدة الطائرة ، يمكننا إنشاء كل من قوة السحب وقوة الرفع في أي لحظة من المسار ، ولكن بقيم مطلقة مختلفة. على سبيل المثال ، عند الرفع ، يخلق الجناح المزيد من قوة الرفع ، وعند خفضه ، فإنه يخلق قوة جر.
على سبيل المثال يجب أن يكون للجناح المثالي للمجول في كل قسم زاوية مثالية للتدفق ، أو على الأقل يكون في منطقة التدفق الثابت. ولكن في حالة الأجنحة الصلبة ، فإن مساحة صغيرة فقط ، اعتمادًا على سرعة الجهاز ، هي في التدفق الثابت حول المنطقة ، ولكن معظم الجناح في منطقة توقف التدفق. والآن إذا قمنا بحساب مؤشرات الرفع والدفع لجناح جامد يتحرك بشكل متناسق ، فقد اتضح أن مثل هذه التقلبات تخلق مقاومة أكثر من الدفع ، أي وفقًا للديناميكا الهوائية الكلاسيكية ، لا يمكن أن يطير نموذجنا. يجب أن تنفق معظم الطاقة على إنشاء دوامات عديمة الفائدة. ومع ذلك ، تطير. لذلك ، افترضنا أنه بسبب الحركة غير المتساوية للجناح ، يحدث تأثير الزيادة المحلية في اللزوجة الهوائية ويتأخر المماطلة إلى زوايا 40-50 درجة تصل إلى Cy = 5-7. ومع ذلك ، هذه ليست سوى فرضية. قد تظهر الأبحاث الإضافية مدى صحتها.
الآن للانتقادات.
"لماذا تفعل ذلك ومن الواضح أن هذا هراء كامل."
الجواب هنا بسيط - الموضوع غير محروث ، مدفون فيه فجأة ، ثم لا يتوقعه أحد.
كما ترون ، الديناميكا الهوائية غير المستقرة لا يمكن التنبؤ بها كثيرًا ، وتظهر بياناتنا أن جناح الطائرة في تدفق غير مستقر تقريبًا ، بدون علامات تهب الصفحي ، في حين أن حجم الدوامات يختلف اختلافًا كبيرًا في نطاقه. في نفس الوقت ، تطير الحذافة ولا تقول أنها مروعة للغاية. ربما في الديناميكا الهوائية للماهوجني يكمن المفتاح لتحسين الديناميكا الهوائية لجميع الطائرات. على أي حال ، مثل أي موضوع لم يتم دراسته قليلاً ، فإن رحلة الخفقان مثيرة للغاية.
"كل شيء يجب القيام به بشكل مختلف"
إذا كنت قادرًا ليس فقط على ولادة فكرة "حسب الحاجة" ، ولكن وصفها رياضيًا وحسابها وإظهار جدواها بناءً على القوانين المعروفة ، فسوف نكون سعداء ومستعدون لتحقيق أفكارك.
"هذا ليس علمًا ، هذه لعبة"
نحن لا نتظاهر بأننا علماء ، لذا فليكن فقط هوايتنا - الهندسة.
شكرا لكل من لم يكن غير مبال بالموضوع ، بمجرد أن يكون لدينا بيانات عن النموذج الجديد ، سنشاركه بالتأكيد. إذا أراد شخص ما الانضمام إلى المشروع - اكتب بشكل شخصي.