Ornithopter। सवालों के जवाब

पहले दो लेखों में बड़ी संख्या में प्रश्न और संशयपूर्ण टिप्पणी की गई, जिसका मैं इसमें उत्तर दूंगा। इस लेख में उपयोग किए गए सभी डेटा परीक्षण और उड़ान की उड़ान के सामान्य सिद्धांत के गणना के विश्लेषण का परिणाम हैं।

1. इसकी आवश्यकता क्यों है? क्या यह प्रभावी है?


किसी भी वाहन की प्रभावशीलता का आकलन केवल एक समान कार्य, समान विशेषताओं और केवल तुलनात्मक रूप से किया जा सकता है।

उदाहरण के लिए, यदि आप हमारे मॉडल की विशेषताओं को लेते हैं और इसे अपने सहपाठियों के साथ टेक-ऑफ वेट ( वोरन 333 और डोज़ोर -50 हेलीकॉप्टर) के साथ तुलना करते हैं, तो परिवहन कार्य की तुलना किए बिना भी, यह स्पष्ट है कि यह तुलनात्मक रूप से प्रभावी नहीं है , बस छोटे पेलोड के कारण जिसे वह (5 किलो) ले जा सकता है। इसलिए, हां, वीडियो में दिखाया गया मॉडल प्रभावी नहीं है, और मैं और अधिक कहूंगा, यह विशेष रूप से एक प्रयोगात्मक स्टैंड के रूप में तैयार किया गया था, जिसमें फड़फड़ाते हुए उड़ान के कार्यान्वयन का प्रदर्शन किया गया था और इसकी विशेषताओं का अध्ययन किया गया था, इसलिए इससे गुणवत्ता संकेतक की उम्मीद करना भोला है।

क्या एक प्रभावी चक्का बनाना संभव है? इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, हमें विचार करना चाहिए कि हमने पहले से क्या प्राप्त किया है।

• यांत्रिकी और जड़ता। 40 किलो से अधिक द्रव्यमान के साथ क्रैंक ड्राइव के साथ एक मचेलेट बनाना संभव नहीं है। यह साबित करना आसान है: तथ्य यह है कि एक क्रैंक तंत्र के मामले में विंग को बल का हस्तांतरण इस तरह होता है कि प्रक्षेपवक्र के चरम बिंदुओं पर विंग में जबरदस्त ऊर्जा होती है जो शरीर और विंग के विरूपण द्वारा दबा दी जाती है। एक ही समय में विंग की नोक पर ओवरलोड 20g तक पहुंच जाता है। यह सब संसाधन और ताकत को प्रभावित करता है, जिसका अर्थ है वजन। इसी समय, रैखिक आयाम की चौथी शक्ति के अनुपात में जड़त्वीय भार बढ़ता है, शक्ति दूसरे के लिए आनुपातिक होती है, जिसका अर्थ है कि इन घटता चौराहे का एक बिंदु है जिसके बाद फ्रिंज का निर्माण करना असंभव है। यानी क्रैंक ड्राइव फ्रिंज के लिए बिल्कुल उपयुक्त नहीं है, इसलिए, हमें लहराते आंदोलनों को और अधिक ऊर्जा-कुशल करने के लिए अन्य तरीकों की तलाश करने की आवश्यकता है, जिसे हम नए मॉडल पर लागू करने का प्रयास करेंगे। नई ड्राइव के कार्यान्वयन से हमें यह मूल्यांकन करने की अनुमति मिलेगी कि एक ऊर्जा बिंदु से यह कैसे कुशल हो सकता है, अर्थात्। इस प्रकार की ड्राइव की दक्षता क्या है और क्या यह वाणिज्यिक संचालन के दृष्टिकोण से दिलचस्प हो सकता है। नई ड्राइव का दूसरा कार्य यह साबित करना है कि एक मानवयुक्त चक्का बनाने के लिए नकारात्मक जड़त्वीय प्रभावों से जुड़ी बाधाओं को दूर करना संभव है। और तीसरा कार्य कंपन और कंपन को कम करना है, अर्थात। क्या मशीने लोगों के लिए आरामदायक होगी।
  
  
• वायुगतिकी और गतिकी। यहां सब कुछ बहुत अधिक जटिल है। वायुगतिकीय दक्षता को कैसे बढ़ाया जाए, यह समझने के लिए, आपको यह अच्छी तरह से समझने की आवश्यकता है कि वायुकोशीय बलों को एक स्काईथे के पंख से कैसे बनाया जाता है, और हवा के सुरंगों, धुएं के स्टैंड और लोड कोशिकाओं की अनुपस्थिति में, यह आसान नहीं है, इसलिए नया विकल्प कोणों के चयन के लिए बड़ी संख्या में स्विंग मापदंडों को बदलने की क्षमता प्रदान करता है। और प्रत्येक उड़ान मोड के लिए आवृत्तियों। लेकिन अब यह कहा जाना चाहिए कि महोगनी में खराब वायुगतिकीय विशेषताएं नहीं हैं: गुणवत्ता K = 10-12, y हमले के बड़े कोण पर 4 तक पहुंचती है।

यानी संभावित रूप से एक छोटे विमान को काफी प्रभावी बनाया जा सकता है अगर ऊर्जा-कुशल विश्वसनीय ड्राइव बनाना और फ़्लैपिंग विंग के वायुगतिकी का अधिकतम उपयोग करना संभव हो। यह हम नए मॉडल पर करेंगे।

2. पुराना मॉडल कहां है, क्या मैं इसे देख सकता हूं, और यह कहानी क्या है। Kiselev?
मैं संक्षेप में आपको पूरी कहानी बताऊंगा कि हमने कैसे माचो का निर्माण किया।

मैंने 12 साल की उम्र में अपना पहला मेकओलेट बनाया था। 16 तक, मैं एक ऐसी योजना लेकर आया था, जिसके साथ अंतःप्रज्ञा में शान्ति बढ़ रही है। जैसा कि मुझे बाद में पता चला, इस योजना का उपयोग Kiselev V.A द्वारा भी किया गया था। और टोपोरोव वी.एम.

2004 में, मैंने मॉस्को एविएशन इंस्टीट्यूट में प्रवेश किया, जहां भाग्य ने मुझे एक प्रतिष्ठित प्रोफेसर केसेलेव वीए के साथ लाया, जो नाबालिगों में लगे हुए थे। मैंने 22 किलोग्राम में एक मॉडल को इकट्ठा करने के लिए उस पर काम करना शुरू किया, क्योंकि यह विषय मेरे लिए बहुत दिलचस्प था, इसके अलावा, मैं एक अच्छा मॉडलर था।

मॉडल पर काम विभिन्न टीमों द्वारा 2005 से 2010 तक किया गया था, मैंने उनमें से कुछ में प्रवेश किया, और अन्य ने ऐसा नहीं किया। लेकिन सभी प्रयासों का परिणाम एक था - मॉडल ने जोग बनाया, लेकिन उड़ान के संकेत नहीं दिखाए। और वह तबाही के साथ टूट गया। नोड्स अधिकतम 2-3 रन के लिए पर्याप्त थे। इसी समय, परियोजना प्रबंधक ने मॉडल में कोई बदलाव नहीं किया।



2011 में वैलेंटाइन अफानसेविच को एक और प्रायोजक मिला और उसने मुझे और शुवावा डी.जी. परियोजना पर काम के लिए। एक और वर्ष के लिए हम पिछले 5 वर्षों की तरह ही काम कर रहे हैं। नतीजतन, प्रायोजक ने इस परियोजना पर काम छोड़ने का फैसला किया। वह अपने पैसे से निर्मित मॉडल लेता है। कुछ विचार के बाद, हमने मॉडल को जिस तरह से सोचा था कि सही था, बनाने के लिए, हमने न्यूनतम शुल्क के लिए प्रायोजक की पेशकश करने का फैसला किया। नतीजतन, आधे साल के बाद हम पहली अनिश्चित उड़ान बनाते हैं - मॉडल खराब रूप से नियंत्रित होता है और ऊंचाई हासिल नहीं करता है। हमारी अनुभवहीनता के कारण, हम तय करते हैं कि यह वायुगतिकी है और अनुभागीय पंखों के निर्माण के लिए आगे बढ़ता है।



सबसे आश्चर्यजनक बात यह है कि हम पर्याप्त उच्च विश्वसनीयता के साथ अनुभागीय पंखों के काम को महसूस करने में कामयाब रहे, लेकिन हमें इस तथ्य से सामना करना पड़ा कि ड्राइव सामना नहीं कर सका। सबसे पहले हमने वायुगतिकीय भारों पर पाप किया। लेकिन बाद में, क्रैंक के विकृतियों की प्रकृति से, हमें पता चला कि पूरी चीज जड़ता है। यानी लंबे समय तक हम प्रोफेसर के सिद्धांत पर आधारित थे। Kiseleva (जिस तरह से साबित हुआ) कि वायुगतिकीय और जड़त्वीय बलों की अधिकतम सीमाएं पंख के प्रक्षेपवक्र के विभिन्न बिंदुओं पर होती हैं और उन्हें अभिव्यक्त नहीं किया जाता है - यह मौलिक रूप से गलत निकला - वे सारांशित हैं और कैसे।

इस संबंध में, हमने पंखों और ड्राइव के डिजाइन को संशोधित किया और जड़त्वीय भार को कम करने की कोशिश की। परिणामस्वरूप, हम शुरुआती बिंदु पर लौट आए। डिवाइस बंद हो गया, लेकिन नियंत्रित नहीं था और ऊंचाई हासिल नहीं करना चाहता था। विभिन्न कोणों और आवृत्तियों के साथ कई परीक्षणों के बाद, हम यह पता लगाने में कामयाब रहे कि इसका क्या कारण था - गतिशीलता में, और अधिक सटीक रूप से मैजेट के पंख के वायुगतिकीय फोकस में। वह वह नहीं था जहाँ वह होने वाला था। इसलिए नियंत्रणीयता की कमी है। नतीजतन, हमने अपनी गणना के अनुसार मॉडल को अंतिम रूप दिया और हमने आखिरकार उड़ान का एहसास किया। यानी प्रोफेसर के अधिकांश सिद्धांत। Kiseleva वफादार नहीं थे। इष्टतम उड़ान कोणों से शुरू और गतिशीलता के साथ समाप्त होता है। फिर भी, प्रोफेसर के सिद्धांतों ने एक आधार दिया, भले ही वह सही न हो, जिससे हम धक्का दे सकते थे, जिसके लिए वह बहुत आभारी और सम्मानित है।

परीक्षण के परिणामों के आधार पर, हमने प्रायोजक को आश्वस्त किया कि आगे बढ़ने के लिए वायुगतिकी, गतिकी और उड़ान यांत्रिकी के गहन अध्ययन की आवश्यकता थी, हालांकि, वह तुरंत एक मानव वाहन के निर्माण के लिए आगे बढ़ना चाहते थे। बेशक, हमने इस पागलपन में भाग लेने से इनकार कर दिया। नतीजतन, मॉडल उसके साथ बना रहा, और हमारे पास अभी भी अनुभव है।

दो साल तक मैंने फ्रिंज के डिज़ाइन में सामने आने वाली समस्याओं को हल करने की कोशिश की और उसी समय अपनी परियोजनाओं को लागू करने के लिए इंजीनियरों की एक टीम को इकट्ठा किया।
अंत में, जैसा कि मुझे लगता है, मैं सभी विरोधाभासों का समाधान खोजने में कामयाब रहा। मॉडल बनाने के लिए, एक कंपनी बूमस्टार्टर पर आयोजित की गई थी, लेकिन इसने कोई परिणाम नहीं दिया।

परिणामस्वरूप, हमारी टीम ने स्वतंत्र रूप से तृतीय-पक्ष निधियों की न्यूनतम भागीदारी के साथ एक मॉडल विकसित करने का निर्णय लिया। अब हम क्या लागू कर रहे हैं।

3. मैं गीक समुदाय में क्या कर रहा हूं?

मुझे तुरंत कहना चाहिए - पीआर की कोई इच्छा नहीं है। उन लोगों को खोजने की इच्छा है जो परियोजना में भाग लेना चाहते हैं या किसी विषय में गंभीरता से संलग्न हैं।

अच्छी मिलिंग मशीन और टर्नर की भी जरूरत है। यदि कोई व्यक्ति FLUENT या किसी अन्य प्रोग्राम में FEM का उपयोग करने का प्रयास करता है तो मैं मना नहीं करूंगा। डबल में मुझे खुशी होगी अगर कोई एरोडायनामिक्स, मेरी गणना और सिद्धांतों को समझने का उपक्रम करता है - उम्मीदवार और डिप्लोमा लिखने के लिए सामग्री का उपयोग करें - यह अफ़सोस की बात नहीं है।

मैं एक डिजाइनर हूं, एक एयरोडायनामिकिस्ट नहीं, एक स्पीकर नहीं, एक अर्थशास्त्री नहीं - इन सभी उद्योगों में मुझे केवल यह पता लगाने की जरूरत है कि क्या छोटे को अस्तित्व में रखने का अधिकार है या यह एक खिलौने से ज्यादा कुछ नहीं है। इसलिए, इन उद्योगों में मेरी योग्यता का स्तर मूल बातें और सिद्धांतों को समझने के लिए बिल्कुल समान है।

4. वह कैसे उड़ता है?

इस प्रश्न का सबसे आसान उत्तर है:
एक पेंच प्रक्षेपवक्र की कल्पना करें - यह एक सर्पिल है। चूंकि प्रोपेलर हवाई जहाज को खींचता है, इसलिए इसका सर्पिल प्रोपेलर की पूरी पिच की तुलना में अधिक संकुचित होता है।



अब, सर्पिल को ले जाएं और खोल दें और इसे मोड़ो ताकि यह एक हार्मोनिक हो।



फिर यह पता चलता है कि विमान की मदद से हम खींचने वाले बल को बनाने और प्रक्षेपवक्र के किसी भी क्षण बल उठाने में सक्षम हैं, लेकिन विभिन्न पूर्ण मूल्यों के साथ। उदाहरण के लिए, उठाते समय, विंग अधिक उठाने वाला बल बनाता है, और जब इसे कम करता है, तो यह कर्षण बनाता है।



यानी प्रत्येक खंड में माजोल का आदर्श विंग प्रवाह के लिए एक इष्टतम कोण होना चाहिए, या कम से कम स्थिर प्रवाह के क्षेत्र में होना चाहिए। लेकिन कठोर पंखों के मामले में, केवल एक छोटा क्षेत्र, डिवाइस की गति के आधार पर, ज़ोन के आसपास स्थिर प्रवाह में है, लेकिन अधिकांश विंग प्रवाह स्टाल के क्षेत्र में है। और अब अगर हम हार्मोनिक में चल रहे एक कठोर विंग के लिए लिफ्ट और थ्रस्ट सूचकांकों की गणना करते हैं, तो यह पता चलता है कि इस तरह के झूले जोर से अधिक प्रतिरोध पैदा करते हैं, अर्थात। शास्त्रीय वायुगतिकी के अनुसार, हमारा मॉडल उड़ नहीं सकता है। यह अधिकांश ऊर्जा को भंवरों के बेकार निर्माण पर खर्च करना चाहिए। हालाँकि, वह उड़ती है। इसलिए, हमने यह धारणा बनाई कि विंग के असमान आंदोलन के कारण, वायु चिपचिपापन में एक स्थानीय वृद्धि का प्रभाव होता है और स्टाल को 40-50 डिग्री के कोण पर पहुंचने में देरी होती है जो Cy = 5-7 तक पहुंचती है। हालाँकि, यह केवल एक परिकल्पना है। आगे के शोध से पता चल सकता है कि यह कितना सच है।

अब आलोचना करने के लिए।

"यह ऐसा क्यों है और यह इतना स्पष्ट है कि यह पूरी बकवास है।"

यहां उत्तर सरल है - विषय को हल नहीं किया गया है, अचानक उसमें दफन किया जाता है, फिर कोई उम्मीद नहीं करता है।

आप देखते हैं, अस्थिर वायुगतिकी बहुत अनुमानित नहीं है, और हमारा डेटा बताता है कि उड़ान का पंख लगभग पूरी तरह से अस्थिर प्रवाह में है, बिना लामिना उड़ाने के संकेत के, जबकि भंवरों का आकार बहुत अलग है। उसी समय, चक्का उड़ जाता है और यह नहीं कहता कि यह बिल्कुल भयानक है। शायद महोगनी के वायुगतिकी में सभी विमानों के वायुगतिकी में सुधार की कुंजी है। किसी भी मामले में, किसी भी छोटे अध्ययन के विषय की तरह, फ्लापिंग उड़ान बहुत दिलचस्प है।

"सब कुछ अलग तरह से किया जाना चाहिए"

यदि आप न केवल "आवश्यकतानुसार" विचार को जन्म देने में सक्षम हैं, बल्कि गणितीय रूप से इसका वर्णन करते हैं, तो इसकी गणना करें और अच्छी तरह से ज्ञात कानूनों के आधार पर इसकी व्यवहार्यता दिखाएं, हम आपके विचारों को महसूस करने के लिए बहुत खुश और तैयार होंगे।

"यह विज्ञान नहीं है, यह एक खिलौना है"

हम वैज्ञानिक होने का ढोंग नहीं करते हैं, इसलिए इसे सिर्फ हमारा शौक है - इंजीनियरिंग।

सभी के लिए धन्यवाद, जो विषय के प्रति उदासीन नहीं थे, जैसे ही हमारे पास नए मॉडल पर डेटा होगा, हम निश्चित रूप से इसे साझा करेंगे। यदि कोई परियोजना में शामिल होना चाहता है - एक व्यक्तिगत में लिखें।