Los primeros dos artículos causaron una gran cantidad de preguntas y comentarios escépticos a los que responderé en esto. Todos los datos utilizados en este artículo son el resultado del análisis de pruebas y cálculos de la teoría general del vuelo del vuelo.
1. ¿Por qué es necesario? ¿Es efectivo?
La efectividad de cualquier vehículo solo puede evaluarse en el contexto de una tarea similar, características similares y solo comparativamente.
Por ejemplo, si toma las características de nuestro modelo y lo compara con sus compañeros de clase en peso de despegue (
helicóptero Voron 333 y
Dozor-50 ), entonces, incluso sin comparar la tarea de transporte, es obvio que no es
efectivo en comparación, simplemente debido a la pequeña carga útil que puede transportar (5 kg). Por lo tanto, sí, el modelo que se muestra en el video no es efectivo, y diré más, fue diseñado exclusivamente como un stand experimental diseñado para demostrar la implementación del vuelo de aleteo y estudiar sus características, por lo que es ingenuo esperar indicadores de calidad de él.
¿Es posible hacer un volante efectivo? Para responder a esta pregunta, debemos considerar lo que ya hemos ganado.
- Mecánica e inercia. No es posible crear un machelet con una manivela con una masa de más de 40 kg. Esto es fácil de probar: el hecho es que la transferencia de fuerza al ala en el caso de un mecanismo de manivela es tal que en los puntos extremos de la trayectoria el ala tiene una energía tremenda que es suprimida por la deformación del cuerpo y el ala. La sobrecarga en la punta del ala al mismo tiempo alcanza los 20 g. Todo esto afecta el recurso y la fuerza, lo que significa peso. Al mismo tiempo, las cargas inerciales aumentan en proporción a la cuarta potencia de la dimensión lineal, la resistencia es proporcional a la segunda, lo que significa que estas curvas tienen un punto de intersección después del cual la franja es simplemente imposible de construir. Es decir el accionamiento por manivela no es para nada adecuado para las franjas, por lo tanto, debemos buscar otras formas de realizar movimientos de ondulación más eficientes energéticamente, que intentaremos implementar en el nuevo modelo. La implementación del nuevo disco nos permitirá evaluar qué tan eficiente puede ser el makhelet desde un punto de vista energético, es decir. ¿Cuál es la eficiencia de este tipo de unidad? ¿Puede ser interesante desde el punto de vista de la operación comercial? La segunda tarea del nuevo disco es demostrar que es posible eliminar las barreras asociadas con los efectos de inercia negativos, es decir, hacer un volante tripulado. Y la tercera tarea es minimizar las vibraciones y las vibraciones, es decir. si las machinettes serán cómodas para las personas.
- Aerodinámica y dinámica. Aquí todo es mucho más complicado. Para comprender cómo aumentar la eficiencia aerodinámica, debe comprender bien cómo se crean las fuerzas aerodinámicas por el ala de una guadaña, y en ausencia de túneles de viento, soportes de humo y celdas de carga, esto no es fácil, por lo que el nuevo modelo proporciona la capacidad de cambiar una gran cantidad de parámetros de giro para seleccionar ángulos y frecuencias para cada modo de vuelo. Pero ahora debería decirse que la caoba no tiene malas características aerodinámicas: la calidad K = 10-12, y alcanza 4 en grandes ángulos de ataque.
Es decir potencialmente, un avión pequeño puede ser bastante efectivo si es posible realizar una conducción confiable con eficiencia energética y aprovechar al máximo la aerodinámica del ala de aleteo. Esto es lo que haremos en el nuevo modelo.
2. ¿Dónde está el viejo modelo? ¿Puedo verlo? ¿Cuál es esta historia con el profesor? Kiselev?
Te contaré brevemente la historia completa de cómo construimos el macho.
Construí mi primer makholet a los 12 años. A los 16 años, se me ocurrió un esquema con el que las consolas se mueven en antifase. Como descubrí más tarde, este esquema también fue utilizado por Kiselev V.A. y Toporov V.M.
En 2004, ingresé al Instituto de Aviación de Moscú, donde el destino me reunió con el respetado profesor Kiselev V.A., que se dedicaba a menores. Comencé a trabajar en él para recolectar un modelo en 22 kg, ya que este tema era muy interesante para mí, además, era un buen modelador.
El trabajo en el modelo se llevó a cabo entre 2005 y 2010 por diferentes equipos, ingresé a algunos de ellos y otros no. Pero el resultado de todos los intentos fue uno: el modelo hizo trotar, pero no mostró indicios de vuelo. Y ella se derrumbó con constancia catastrófica. Los nodos fueron suficientes para un máximo de 2-3 carreras. Al mismo tiempo, el gerente del proyecto no realizó ningún cambio en el modelo.
En 2011, Valentin Afanasevich encuentra otro patrocinador y nos contrata a mí y a Shuvaova D.G. para trabajar en el proyecto. Durante otro año hemos estado haciendo lo mismo que los últimos 5 años. Como resultado, el patrocinador decidió abandonar el trabajo en este proyecto. Toma un modelo construido con su dinero. Después de pensarlo un poco, decidimos ofrecerle al patrocinador, por la tarifa mínima, que el modelo se hiciera de la manera que creíamos correcto. Como resultado, después de medio año realizamos el primer vuelo incierto: el modelo está mal controlado y no gana altitud. Debido a nuestra inexperiencia, decidimos que es aerodinámica y procedemos a la creación de alas seccionales.
Lo más sorprendente es que logramos realizar el trabajo de las alas seccionales con una confiabilidad suficientemente alta, pero nos enfrentamos al hecho de que la unidad no podía hacer frente. Al principio pecamos con cargas aerodinámicas. Pero más tarde, por la naturaleza de las deformaciones de las bielas, descubrimos que todo es inercia. Es decir durante mucho tiempo nos basamos en la teoría del prof. Kiseleva (demostrado por cierto) que los máximos de las fuerzas aerodinámicas e inerciales se encuentran en diferentes puntos de la trayectoria del ala y no se resumen, esto resultó ser fundamentalmente incorrecto, se resumen y cómo.
En este sentido, revisamos el diseño de las alas y la transmisión e intentamos minimizar las cargas de inercia. Como resultado, volvimos al punto de partida. El dispositivo se apagó, pero no se controló y no quería ganar altura. Después de varias pruebas con diferentes ángulos y frecuencias, logramos averiguar cuál era la razón: en la dinámica y, más precisamente, en el enfoque aerodinámico del ala del majolete. No estaba donde se suponía que debía estar. De ahí la falta de controlabilidad. Como resultado, finalizamos el modelo de acuerdo con nuestros cálculos y finalmente logramos realizar el vuelo. Es decir La mayoría de las teorías del prof. Kiseleva no fue fiel. Comenzando desde ángulos de vuelo óptimos y terminando con la dinámica. Sin embargo, las teorías del profesor dieron una base, aunque no la correcta, de la que podríamos alejarnos, por lo cual está muy agradecido y respetado.
Con base en los resultados de la prueba, le aseguramos al patrocinador que se requerían estudios en profundidad de aerodinámica, dinámica y mecánica de vuelo para poder avanzar, sin embargo, quería proceder de inmediato a la construcción de un vehículo tripulado. Por supuesto, nos negamos a participar en esta locura. Como resultado, el modelo se quedó con él y todavía tenemos experiencia.
Durante dos años intenté resolver los problemas que se revelaron en el diseño de la periferia y al mismo tiempo reuní a un equipo de ingenieros para implementar varios proyectos.
Al final, como me parece, logré encontrar una solución a todas las contradicciones. Para construir el modelo, se realizó una empresa en Boomstarter, pero no dio ningún resultado.
Como resultado, nuestro equipo decidió desarrollar de forma independiente un modelo con una participación mínima de fondos de terceros. Lo que estamos implementando ahora.
3. ¿Qué estoy haciendo en la comunidad Geek?
Debo decir de inmediato: no hay deseo de relaciones públicas. Existe el deseo de encontrar personas que quieran participar en el proyecto o participar seriamente en un tema.
También se necesitan buenas fresadoras y tornos. No me negaré si alguien intenta hacer una purga usando el FEM en FLUENT o cualquier otro programa. En doble me alegraré si alguien se compromete a comprender la aerodinámica, mis cálculos y teorías (usar materiales para escribir candidatos y diplomas) no es una pena.
Soy diseñador, no aerodinámico, ni orador, ni economista: todas estas industrias solo necesito averiguar si el pequeño tiene derecho a existir o si no es más que un juguete. Por lo tanto, el nivel de mis calificaciones en estas industrias es exactamente el mismo para comprender los principios y principios básicos.
4. ¿Cómo vuela?
La respuesta más fácil a esta pregunta es:
Imagine una trayectoria de tornillo: esta es una espiral. Dado que la hélice tira del avión, su espiral está más comprimida que el paso completo de la hélice.
Ahora, tomemos y desenrollemos la espiral y la doblamos para que sea un armónico.
Entonces resulta que con la ayuda del avión podemos crear tanto la fuerza de tracción como la fuerza de elevación en cualquier momento de la trayectoria, pero con diferentes valores absolutos. Por ejemplo, al levantar, el ala crea más fuerza de elevación, y al bajarla, crea tracción.
Es decir El ala ideal de la majole debe tener en cada sección un ángulo óptimo al flujo, o al menos estar en la zona de flujo estacionario. Pero en el caso de las alas rígidas, solo un área pequeña, dependiendo de la velocidad del dispositivo, está en el flujo estacionario alrededor de la zona, pero la mayor parte del ala está en la zona de pérdida de flujo. Y ahora, si calculamos los índices de elevación y empuje para un ala rígida que se mueve en armónico, resulta que tales cambios crean más resistencia que el empuje, es decir. Según la aerodinámica clásica, nuestro modelo no puede volar. Debería gastar la mayor parte de la energía en la creación inútil de vórtices. Sin embargo, ella vuela. Por lo tanto, asumimos que, debido al movimiento desigual del ala, se produce el efecto de un aumento local en la viscosidad del aire y el bloqueo se retrasa a ángulos de 40-50 grados, alcanzando Cy = 5-7. Sin embargo, esto es solo una hipótesis. La investigación adicional puede mostrar cuán cierto es.
Ahora a las críticas.
"¿Por qué hacer esto y es tan claro que esto no tiene sentido?"
Aquí la respuesta es simple: el tema no está arado, de repente enterrado en él, y luego nadie lo espera.
Verá, la aerodinámica inestable no es muy predecible, y nuestros datos muestran que el ala del vuelo está casi completamente en un flujo inestable, sin signos de soplado laminar, mientras que el tamaño de los vórtices es muy diferente en alcance. Al mismo tiempo, el volante vuela y no dice que sea absolutamente terrible. Quizás en la aerodinámica de la caoba se encuentra la clave para mejorar la aerodinámica de todos los aviones. En cualquier caso, como cualquier tema poco estudiado, el vuelo de aleteo es muy interesante.
"Todo debe hacerse de manera diferente"
Si no solo puede dar a luz la idea "según sea necesario", sino que matemáticamente la describa, calcule y muestre su viabilidad en base a leyes bien conocidas, estaremos muy contentos y listos para realizar sus ideas.
"Esto no es ciencia, esto es un juguete"
No pretendemos ser científicos, así que dejemos que sea solo nuestro hobby: la ingeniería.
Gracias a todos los que no fueron indiferentes al tema, tan pronto como tengamos datos sobre el nuevo modelo, definitivamente lo compartiremos. Si alguien quiere unirse al proyecto, escriba un mensaje personal.