Akankah ornithopters terbang?

Secara historis, dua jenis penerbangan aerodinamis - pesawat terbang dan helikopter - telah berkembang di dunia. Pada saat yang sama, masing-masing dari mereka menyelesaikan masalahnya sendiri - pesawat menyediakan indikator ekonomi yang baik untuk transportasi jarak jauh, dan helikopter memungkinkan Anda untuk mengirimkan barang ke tempat-tempat di mana pesawat tidak dapat mendarat.

Saya sarankan Anda berspekulasi pada desain pesawat yang ada dari sudut pandang kritis. Dari sudut pandang yang lazim pesawat dan pilot helikopter tidak benar-benar suka berbicara.

Mari kita mulai dengan pesawat.

Setiap penemuan yang bergerak harus memiliki dua instrumen gerakan - mesin (mengubah energi akumulasi materi menjadi bercahaya) dan penggerak (yang mengubah energi ini menjadi gerak). Dan melihat pesawat dari posisi ini, kita menemukan diri kita dalam kebuntuan logis kecil. Selain mesin dan propulsi, pesawat terbang juga membutuhkan sayap, yang memungkinkannya menggunakan udara sebagai pendukung. Tetapi masalahnya adalah bahwa menggunakan udara sebagai pendukung hanya mungkin dengan kecepatan, dan inilah masalahnya - kita harus menyeret pesawat ini bersama kita untuk mempertahankan diri kita di udara. Alam memecahkan pertanyaan ini hanya - dia membuat sayap tidak hanya pembawa, tetapi juga penggerak. Manusia tidak dapat menerapkan solusi yang begitu elegan dan berjalan di sepanjang jalan pemisahan fungsi-fungsi ini. Dia membayar untuk ini karena efisiensi mengubah energi bahan bakar menjadi gerakan tidak tinggi karena rendahnya efisiensi baling-baling, sementara sayap menjadi pemberat bersyarat dan menciptakan sebagian besar perlawanan - semua ini mempengaruhi efisiensi. Kami telah mencapai batas pengembangan solusi ini - hanya kecepatan yang dapat ditingkatkan lebih lanjut (kami telah membangun pesawat berkualitas tinggi terbesar dan paling konstruktif: A380 dan Boing 787).

Dalam sebuah helikopter, tugas menggabungkan propulsi dan dukungan telah terpecahkan, tetapi itu sangat terpecahkan! Untuk menyederhanakan desain, para insinyur memaksa bilah sayap berputar. Dari sudut pandang gantung - ini adalah solusi paling efektif. Tetapi bermanfaat untuk membuat helikopter terbang ke depan - ini adalah bentuk kecerobohan energi. Satu pisau terbang untuk memenuhi arus, sementara yang lain lari darinya dan pada delta kekuatan pengangkat mereka dan helikopter terbang. Aib ini diekspresikan dalam inefisiensi ekstrim helikopter dalam transportasi jarak jauh. Rata-rata, helikopter menghabiskan bahan bakar empat hingga lima kali lebih banyak per ton-kilometer daripada pesawat terbang!

Apakah mungkin menyelesaikan masalah ini secara berbeda?

Selama 13 tahun sekarang, saya telah mengembangkan mesin (ornithopter) perangkat yang berpotensi mampu menyelesaikan kontradiksi yang mendasari transportasi udara tradisional.

Pada pandangan pertama, gagasan terbang seperti burung terlihat kuno dan tidak layak, tetapi benarkah begitu?

Tidak ada gunanya berteori mengenai hal ini, karena tidak ada aerodinamika sayap yang mengepak sebagai arah sains. Oleh karena itu, tugas ini membutuhkan basis eksperimental dan penelitian besar, yang sebenarnya saya lakukan.

Pada 2013, kami membangun mesin terbang terbesar di dunia dengan berat lepas landas 30 kg. Perangkat ini terlihat konyol, tetapi memungkinkan kami untuk memberikan jawaban atas beberapa pertanyaan yang sangat penting.



Jawaban utamanya adalah Anda bisa terbang dengan lambaian sayap!

Tetapi misteri lebih jauh menjadi lebih besar. Data yang kami terima tentang aerodinamika dan dinamika peralatan tidak sesuai dengan model aerodinamika yang kami bangun berdasarkan undang-undang aerodinamika umum. Ada perbedaan signifikan ke atas. Yaitu Meskipun aerodinamis, pada pandangan pertama, kualitas aerodinamis perangkat adalah 12. Yaitu sama seperti pesawat. Ini sangat tidak biasa.

Apa selanjutnya

Pertanyaan terbesar adalah masalah skala. Yaitu apakah mungkin membangun roda gila yang besar Faktanya adalah bahwa ukuran mahoni dibatasi oleh hukum fisika. Momen inersia sayap tumbuh pada derajat keempat ukuran linier, dan kekuatan pada sayap kedua, yaitu. ada titik di mana macholet tidak bisa ada. Ini semua tentang drive - drive engkol mengerikan! Dan dari sudut pandang desain dan dari sudut pandang implementasi - sama sekali tidak cocok untuk bidang. Batas massa lepas landas mahoni dengan penggerak engkol adalah di wilayah 40 kilogram.

Butuh waktu dua tahun bagi saya untuk menemukan jawaban tentang cara menjadikan keagungan lebih dari pada massa tertinggi ini.
Dan sekarang kami sedang membangun perangkat baru yang tugasnya tidak hanya membuktikan kemungkinan menerbangkan mesin dengan sayap yang mengepak, tetapi juga untuk menunjukkan efektivitasnya dibandingkan dengan pesawat terbang dan helikopter.

gambar

Saya bertaruh bahwa flywheels mungkin menjadi pesaing multicopter karena efisiensinya yang lebih besar, dan juga noise yang rendah (videonya bukan indikator, tidak ada knalpot pada mesin).

Dalam hal keberhasilan percobaan baru kami, akan dimungkinkan untuk membuat roda gaya dari hampir semua dimensi yang masuk akal, tetapi saya pribadi tertarik pada segmen taksi udara dengan kemungkinan lepas landas dan mendarat secara vertikal - sebuah opsi menarik untuk transportasi perkotaan di masa depan.

Source: https://habr.com/ru/post/id404413/


All Articles