Die ersten beiden Artikel haben eine Vielzahl von Fragen und skeptischen Bemerkungen verursacht, auf die ich hier antworten werde. Alle in diesem Artikel verwendeten Daten sind das Ergebnis der Analyse von Tests und Berechnungen der allgemeinen Flugtheorie.
1. Warum wird es benötigt? Ist es effektiv?
Die Wirksamkeit eines Fahrzeugs kann nur im Zusammenhang mit einer ähnlichen Aufgabe, ähnlichen Merkmalen und nur vergleichend beurteilt werden.
Wenn Sie beispielsweise die Eigenschaften unseres Modells anhand des Startgewichts (
Voron 333- und
Dozor-50- Hubschrauber) mit Ihren Klassenkameraden vergleichen, ist es offensichtlich, dass es auch ohne Vergleich der Transportaufgabe aufgrund der geringen Nutzlast
nicht effektiv ist was es tragen kann (5 kg). Ja, das im Video gezeigte Modell ist daher nicht effektiv, und ich möchte noch mehr sagen, es wurde ausschließlich als experimenteller Stand konzipiert, um die Implementierung des Flatterns zu demonstrieren und seine Merkmale zu untersuchen. Daher ist es naiv, Qualitätsindikatoren von ihm zu erwarten.
Ist es möglich, ein effektives Schwungrad herzustellen? Um diese Frage zu beantworten, sollten wir uns überlegen, was wir bereits gewonnen haben.
- Mechanik und Trägheit. Es ist nicht möglich, eine Machelet mit einem Kurbelantrieb mit einer Masse von mehr als 40 kg herzustellen. Dies ist leicht zu beweisen: Tatsache ist, dass die Kraftübertragung auf den Flügel bei einem Kurbelmechanismus so ist, dass der Flügel an den äußersten Punkten der Flugbahn eine enorme Energie aufweist, die durch die Verformung von Körper und Flügel unterdrückt wird. Die Überlastung an der Flügelspitze erreicht gleichzeitig 20 g. All dies wirkt sich auf die Ressource und Stärke aus, was Gewicht bedeutet. Gleichzeitig nehmen die Trägheitslasten proportional zur vierten Potenz der linearen Dimension zu, die Festigkeit ist proportional zur zweiten, was bedeutet, dass diese Kurven einen Schnittpunkt haben, nach dem der Rand einfach nicht mehr aufgebaut werden kann. Das heißt, Der Kurbelantrieb ist überhaupt nicht für Fransen geeignet, daher müssen wir nach anderen Möglichkeiten suchen, um Wellenbewegungen energieeffizienter auszuführen, die wir versuchen werden, beim neuen Modell umzusetzen. Die Implementierung des neuen Antriebs ermöglicht es uns zu bewerten, wie effizient das Makhelet unter energetischen Gesichtspunkten sein kann, d. H. Was ist die Effizienz dieser Art von Antrieb und kann es aus Sicht des kommerziellen Betriebs interessant sein. Die zweite Aufgabe des neuen Antriebs besteht darin, zu beweisen, dass es möglich ist, die mit negativen Trägheitseffekten verbundenen Barrieren zu beseitigen, nämlich ein bemanntes Schwungrad herzustellen. Und die dritte Aufgabe besteht darin, Vibrationen und Vibrationen zu minimieren, d.h. ob die Maschinen für Menschen bequem sein werden.
- Aerodynamik und Dynamik. Hier ist alles viel komplizierter. Um zu verstehen, wie die aerodynamische Effizienz gesteigert werden kann, müssen Sie gut verstehen, wie aerodynamische Kräfte vom Flügel einer Sense erzeugt werden. Wenn keine Windkanäle, Rauchstände und Wägezellen vorhanden sind, ist dies nicht einfach. Das neue Modell bietet daher die Möglichkeit, eine große Anzahl von Schwenkparametern für die Auswahl von Winkeln zu ändern und Frequenzen für jeden Flugmodus. Aber jetzt sollte gesagt werden, dass das Mahagoni keine schlechten aerodynamischen Eigenschaften hat: Die Qualität K = 10-12, y erreicht 4 bei großen Anstellwinkeln.
Das heißt, Möglicherweise kann ein kleines Flugzeug sehr effektiv gemacht werden, wenn es möglich ist, einen energieeffizienten, zuverlässigen Antrieb zu erzielen und die Aerodynamik des Schlagflügels maximal zu nutzen. Dies werden wir mit dem neuen Modell tun.
2. Wo ist das alte Modell, kann ich es sehen und was ist diese Geschichte mit prof. Kiselev?
Ich werde Ihnen kurz die ganze Geschichte erzählen, wie wir den Macho gebaut haben.
Ich habe mein erstes Makholet im Alter von 12 Jahren gebaut. Mit 16 kam ich auf ein Schema, mit dem sich die Konsolen gegenphasig bewegen. Wie ich später herausfand, wurde dieses Schema auch von Kiselev V.A. und Toporov V.M.
2004 trat ich in das Moskauer Luftfahrtinstitut ein, wo mich das Schicksal mit dem angesehenen Professor Kiselev V.A. zusammenbrachte, der sich mit Minderjährigen beschäftigte. Ich begann an ihm zu arbeiten, um ein Modell mit 22 kg zu sammeln, da dieses Thema für mich sehr interessant war, außerdem war ich ein guter Modellbauer.
Die Arbeit an dem Modell wurde von 2005 bis 2010 von verschiedenen Teams durchgeführt, einige von ihnen habe ich eingetragen, andere nicht. Aber das Ergebnis aller Versuche war eines - das Modell machte Jogs, zeigte aber keine Hinweise auf Flug. Und sie brach mit katastrophaler Beständigkeit zusammen. Knoten reichten für maximal 2-3 Läufe. Gleichzeitig hat der Projektmanager keine Änderungen am Modell vorgenommen.
2011 findet Valentin Afanasevich einen weiteren Sponsor und stellt mich und Shuvaova D.G. für die Arbeit am Projekt. Seit einem weiteren Jahr machen wir dasselbe wie in den letzten 5 Jahren. Infolgedessen beschloss der Sponsor, die Arbeit an diesem Projekt einzustellen. Er nimmt ein Modell, das mit seinem Geld gebaut wurde. Nach einigem Überlegen haben wir uns entschlossen, dem Sponsor gegen eine Mindestgebühr das Modell so anzubieten, wie wir es für richtig hielten. Infolgedessen machen wir nach einem halben Jahr den ersten unsicheren Flug - das Modell ist schlecht kontrolliert und gewinnt nicht an Höhe. Aufgrund unserer Unerfahrenheit entscheiden wir uns für Aerodynamik und fahren mit der Erstellung von Querschnittsflügeln fort.
Das Erstaunlichste ist, dass wir es geschafft haben, die Arbeit der Sektionsflügel mit einer ausreichend hohen Zuverlässigkeit zu realisieren, aber wir waren mit der Tatsache konfrontiert, dass der Antrieb nicht fertig werden konnte. Zuerst sündigten wir unter aerodynamischen Belastungen. Aber später fanden wir durch die Art der Verformungen der Kurbeln heraus, dass das Ganze Trägheit ist. Das heißt, lange stützten wir uns auf die theorie von prof. Kiseleva (übrigens bewiesen), dass die Maxima der aerodynamischen und Trägheitskräfte an verschiedenen Punkten der Flugbahn des Flügels liegen und nicht summiert werden - dies stellte sich als grundlegend falsch heraus - sie werden summiert und wie.
In diesem Zusammenhang haben wir das Design der Flügel und des Antriebs überarbeitet und versucht, die Trägheitslasten zu minimieren. Infolgedessen kehrten wir zum Ausgangspunkt zurück. Das Gerät löste sich, wurde aber nicht gesteuert und wollte nicht an Höhe gewinnen. Nach mehreren Tests mit unterschiedlichen Winkeln und Frequenzen konnten wir herausfinden, was der Grund war - in der Dynamik und genauer im aerodynamischen Fokus des Flügels des Majoleten. Er war nicht dort, wo er sein sollte. Daher die mangelnde Kontrollierbarkeit. Als Ergebnis haben wir das Modell nach unseren Berechnungen fertiggestellt und es endlich geschafft, den Flug zu realisieren. Das heißt, die meisten theorien von prof. Kiseleva waren nicht treu. Ausgehend von optimalen Flugwinkeln und endend mit Dynamik. Trotzdem gaben die Theorien des Professors eine Grundlage, wenn auch nicht die richtige, von der wir abstoßen konnten, für die er sehr dankbar und respektiert ist.
Aufgrund der Testergebnisse versicherten wir dem Sponsor, dass eingehende Studien zu Aerodynamik, Dynamik und Flugmechanik erforderlich seien, um weiterzumachen. Er wollte jedoch sofort mit dem Bau eines bemannten Fahrzeugs fortfahren. Natürlich haben wir uns geweigert, an diesem Wahnsinn teilzunehmen. Infolgedessen blieb das Modell bei ihm, und wir haben noch Erfahrung.
Zwei Jahre lang versuchte ich, die Probleme zu lösen, die sich beim Entwurf des Randes zeigten, und versammelte gleichzeitig ein Team von Ingenieuren, um verschiedene Projekte umzusetzen.
Am Ende gelang es mir, wie es mir scheint, eine Lösung für alle Widersprüche zu finden. Um das Modell zu bauen, wurde eine Firma auf Boomstarter gehalten, die jedoch keine Ergebnisse lieferte.
Infolgedessen hat unser Team beschlossen, unabhängig ein Modell mit minimaler Beteiligung von Drittmitteln zu entwickeln. Was wir jetzt implementieren.
3. Was mache ich in der Geek-Community?
Ich muss sofort sagen - es besteht kein Wunsch nach PR. Es besteht der Wunsch, Menschen zu finden, die an dem Projekt teilnehmen oder sich ernsthaft mit einem Thema befassen möchten.
Gute Fräsmaschinen und Wender sind ebenfalls erforderlich. Ich werde nicht ablehnen, wenn jemand versucht, eine Bereinigung mit der FEM in FLUENT oder einem anderen Programm durchzuführen. Im Doppelpack würde ich mich freuen, wenn sich jemand verpflichtet, die Aerodynamik, meine Berechnungen und Theorien zu verstehen - Materialien zum Schreiben von Kandidaten und Diplomen zu verwenden -, das ist nicht schade.
Ich bin Designer, kein Aerodynamiker, kein Redner, kein Ökonom - all diese Branchen muss ich nur herausfinden, ob der Kleine ein Existenzrecht hat oder nichts anderes als ein Spielzeug ist. Daher ist das Niveau meiner Qualifikationen in diesen Branchen genau das gleiche, um die Grundlagen und Prinzipien zu verstehen.
4. Wie fliegt er?
Die einfachste Antwort auf diese Frage lautet:
Stellen Sie sich eine Schraubenbahn vor - dies ist eine Spirale. Da der Propeller das Flugzeug mitzieht, ist seine Spirale stärker komprimiert als die volle Steigung des Propellers.
Nehmen wir nun die Spirale, wickeln sie ab und falten sie so, dass sie harmonisch ist.
Dann stellt sich heraus, dass wir mit Hilfe des Flugzeugs zu jedem Zeitpunkt der Flugbahn sowohl Zugkraft als auch Hubkraft erzeugen können, jedoch mit unterschiedlichen Absolutwerten. Zum Beispiel erzeugt der Flügel beim Anheben mehr Auftriebskraft und beim Absenken Traktion.
Das heißt, Der ideale Flügel der Majole sollte in jedem Abschnitt einen optimalen Winkel zur Strömung haben oder sich zumindest in der stationären Strömungszone befinden. Bei starren Flügeln befindet sich jedoch je nach Geschwindigkeit der Vorrichtung nur ein kleiner Bereich in der stationären Strömung um die Zone, aber der größte Teil des Flügels befindet sich in der Zone des Strömungsabrisses. Und wenn wir nun die Auftriebs- und Schubindizes für einen starren Flügel berechnen, der sich harmonisch bewegt, stellt sich heraus, dass solche Schwingungen mehr Widerstand als Schub erzeugen, d. H. Nach der klassischen Aerodynamik kann unser Modell nicht fliegen. Es sollte den größten Teil der Energie für die nutzlose Erzeugung von Wirbeln aufwenden. Sie fliegt jedoch. Daher gingen wir davon aus, dass aufgrund der ungleichmäßigen Bewegung des Flügels der Effekt eines lokalen Anstiegs der Luftviskosität auftritt und der Strömungsabriss auf Winkel von 40 bis 50 Grad verzögert wird und Cy = 5 bis 7 erreicht. Dies ist jedoch nur eine Hypothese. Weitere Untersuchungen könnten zeigen, wie wahr es ist.
Nun zu den Kritikpunkten.
"Warum das tun und es ist so klar, dass dies völliger Unsinn ist."
Hier ist die Antwort einfach - das Thema wird nicht gepflügt, plötzlich darin vergraben, was dann niemand erwartet.
Sie sehen, die instationäre Aerodynamik ist nicht sehr vorhersehbar, und unsere Daten zeigen, dass sich der Flügel des Fluges fast vollständig in einer instationären Strömung befindet, ohne Anzeichen eines laminaren Blasens, während die Größe der Wirbel im Umfang sehr unterschiedlich ist. Gleichzeitig fliegt das Schwungrad und sagt nicht, dass es absolut schrecklich ist. Vielleicht liegt in der Aerodynamik des Mahagonis der Schlüssel zur Verbesserung der Aerodynamik aller Flugzeuge. In jedem Fall ist das Flattern wie bei jedem wenig untersuchten Thema sehr interessant.
"Alles muss anders gemacht werden"
Wenn Sie in der Lage sind, die Idee nicht nur „nach Bedarf“ hervorzubringen, sondern sie mathematisch zu beschreiben, ihre Realisierbarkeit anhand bekannter Gesetze zu berechnen und zu zeigen, sind wir sehr glücklich und bereit, Ihre Ideen umzusetzen.
"Das ist keine Wissenschaft, das ist ein Spielzeug"
Wir geben nicht vor, Wissenschaftler zu sein, also sei es nur unser Hobby - Engineering.
Vielen Dank an alle, denen das Thema nicht gleichgültig war. Sobald wir Daten über das neue Modell haben, werden wir sie definitiv teilen. Wenn jemand dem Projekt beitreten möchte - schreiben Sie in einem persönlichen.