Список форумов Планеризм Планеризм
Планеризм и все что с ним связано
 
 FAQFAQ   ПоискПоиск   ПользователиПользователи   ГруппыГруппы   РегистрацияРегистрация 
 ПрофильПрофиль   Войти и проверить личные сообщенияВойти и проверить личные сообщения   ВходВход 

Превращение планера в «летающую тарелку».

 
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов Планеризм -> Теория
Предыдущая тема :: Следующая тема  
Автор Сообщение
Михалыч



Зарегистрирован: 28.09.2015
Сообщения: 3
Откуда: Россия, г.Воткинск

СообщениеДобавлено: Вс Дек 27, 2015 4:33 pm    Заголовок сообщения: Превращение планера в «летающую тарелку». Ответить с цитатой

Превращение планера в «летающую тарелку».

Надо только научиться управлять ею рулём высоты, но ещё прежде – поверить в такую возможность – это самое трудное.
Планер является самым красивым летательным аппаратом, он же является и самым совершенным по физической сути.

Содержание статьи:
§1. Общая концепция волнообразного полёта.
§2. Аэро-эфироплан «Трясогузка». Опыты с моделью.
§3. Волнолёт - крыло. Видеозаписи опытов и комментарии к ним.
§4. Траектория волнолёта – планера «Янтарь-3» и других планеров.

Более полно материалы статьи изложены на нашем сайте http://ornithopter-ru.1gb.ru . Искать в Обновлениях. Там устарели некоторые данные о траектории полёта мелких птиц и некоторые формулировки.

§1. Общая концепция волнообразного полёта.

Планер способен улучшить свои лётные характеристики, если полёт его сделать волнообразным, и даже набирать высоту без восходящих потоков
(при нужной форме волны - траектории полёта в вертикальной плоскости).
Такой планер мы называем волнолётом, а иногда аэро-эфиропланом, поскольку положительные эффекты создаются как за счёт аэродинамики, так и за счёт мировой эфирной среды.

Об эфирной среде и о наших аэродинамических подходах подробнее рассказано в публикации «Механика живого неба» (сокращённо - МЖН).
Эфир – это то, из чего состоят элементарные частицы.
Эфир заполняет всё мировое пространство. Эфир – это первородная материя, из которой всё состоит и законам которой всё подчиняется.
Иначе говоря, эфир – это субстанция – первооснова всех вещей и явлений.

Прошлый век ошибочно увёл нас (в пустоту пространства) от этой фундаментальной
истины, без признания которой всё остальное - это латание тришкиного кафтана.
Прошлый век повёл нас за Эйнштейном, который в своём основном уравнении «теории относительности» складывал метры с секундами,
получая универсальную метрику пространства-времени. А тех, кто с этим был явно не согласен, тех удаляли от науки.
По карьерной лестнице поднимались те, кто освобождал себя от тяжкого груза истинных знаний.
Такое отношение к Эйнштейну отчасти было продиктовано требованием времени – физические явления и многие промышленные процессы не соответствовали классической механике Ньютона. И Эйнштейн, хотя и весьма туманно, но подавал какую-то надежду на выход из кризиса знаний, который неизбежно ведёт к всеобщему кризису. Это отслежено многими историками науки и общества.
Добавим также, что теорию относительности разработал французский математик-физик Анри Пуанкаре, а патентовед Эйнштейн прибрал её в свои руки. Хотя и сомневался в необходимости печатного издания. Но жена благословила: «Альберт, дорогой! действуй! Это же - нобелевская! Они всё-равно ничего не поймут». И Они ничего не поняли.
Пуанкаре понимал, что физической теорией здесь не светит – это была кабинетная игра математика. Поэтому махнул на всё рукой и занялся другими делами. К атомной энергетике теория относительности не имеет отношения – здесь работает теория атома.
Так домохозяйка определила судьбу мира. Зёрна лжи проросли и дали обильные плоды, выращенные на пустоте, подбитой народными деньгами. Теперь эти плоды мириадами пылятся на полках архивов.

Наша работа - это не теоретические домыслы, а эксперименты.

Так получается, что планеристы на данном этапе исследований могут сыграть важную роль в естественнонаучном познании нашего мира, проводя сравнения обычного планирующего полёта с волнообразным полётом.
К тому же, это не противоречит, а в значительной мере может способствовать спортивным интересам и результатам, развитию планеризма и авиационного спорта.

Волна осуществляется с помощью руля высоты. Из горизонтального полёта планер направляется в пикирование, затем – на кабрирование (подъём, восхождение).
Наибольший эффект будет при несимметричной волне: подъём длиннее пикирования, примерно, в 3 раза. Угол пикирования, например, 18 градусов, подъём – около 6 градусов. Время пикирования, например, около3 секунд, подъём – около 9 секунд. Длина участка разгона при пикировании ℓр раза в 3 меньше длины торможения ℓт . Отношение длины торможения к длине разгона назовём коэффициентом волны по длине. Здесь он равен 3.
При опытах с моделью «Трясогузка» этот коэффициент был меньше (см. далее).
Всё это следует подбирать опытным путём, исходя из допустимых перегрузок в момент выхода из пикирования, исходя из минимально допустимой скорости в верхней точке подъёма, исходя из наибольшей экономичности полёта конкретного аппарата.
Несимметрия волны необходима для того, чтобы ускорения разгона при пикировании были больше ускорений торможения при подъёме.


Отметим некоторые воздушные и эфирные факторы, улучшающие лётные свойства (время и дальность полёта) волнолёта по сравнению с обычным планером:

Воздушные факторы:

1. Эффект ускорений и пульсаций – один из эффектов нестационарной аэродинамики.
При пульсирующем движении уменьшается сопротивление тел, растёт подъёмная сила крыла или лопасти воздушного винта.
Это было установлено при работе с лёгкими пульсирующими и тяжёлыми металлическими воздушными винтами на различных аэродинамических установках (больших и малых).
Наш лёгкий самолёт с пульсирующим деревянным воздушным винтом летел со скоростью в 1.25 раза больше, чем с металлическим, менее пульсирующим винтом, хотя он (винт) был копией деревянного. Двигатель был одноцилиндровый, что создавало существенные пульсации скорости винта, да и самого самолёта.
Уменьшение сопротивления от пульсаций всё сильнее проявляется с ростом скорости движения. Это хорошо было заметно и при сравнении вращений сбалансированной и несбалансированной штанги с грузами на концах.

2. Несимметрия разгона-торможения способствует уменьшению воздушного сопротивления и
росту среднего импульса подъёмной силы, иначе говоря, росту аэродинамического качества крыла.
Можно даже получить силу тяги, если разгон модели или другого тела будет быстрым, а торможение – медленным. Следовательно, участок разгона – короткий, а путь торможения – длинным.
Это правило хорошо выполнялось при разгоне плота в тихом ущелье. Разгон производился с помощью несимметричного махания в воздухе пластиной из пенопласта в горизонтальном направлении. Подобное махание толстой палкой в вводе также создавало заметную силу тяги.

3. Наблюдается ещё поворотный эффект крыла (аналогичный эффекту рыбьего хвоста) при его вращении относительно продольной оси крыла – появляется сила тяги. При пульсации углов атаки, к тому же, возрастает подъёмная сила. Иногда этот эффект называем «колебательным».
Эффект тем сильнее, чем ближе ось вращения к передней кромке крыла. У планера эта ось проходит через центр тяжести аппарата с пилотом.
Это было установлено на опытах с нашими моделями «Поворот», «Листопад» и «Азазель» (фото 1, 2 и 3 на сайте http://ornithopter-ru.1gb.ru/1/files/ndex21.html). Крылья «Листопада» самовращались относительно горизонтальной оси. Это был вечный двигатель, действующий за счёт внутренней тепловой энергии воздуха
Мы оценили также специфичный волнообразный полёт моторной авиамодели воздушного боя. В одном случае модель летала (по кругу) горизонтально без подъёмов и опусканий, в другом случае – волнообразно, то есть, с подъёмами-снижениями и поворотом крыла. В итоге, получилась разница. При волнообразном полёте модель летела с большей скоростью, в среднем, на 20%. Учитывая низкое аэрокачество таких моделей, получился неплохой эффект.

4. Конструкция крыла влияет на его сопротивление. Например, птицеподобная форма крыла в плане, эластичность крыла, размеры крыла, наличие гибкой задней кромки и др. уменьшают его сопротивление вплоть до отрицательного – появляется сила тяги.
У машущих крыльев отсутствовало индуктивное сопротивление, спектр обтекания крыла, да и всего аппарата, изменялся (см. параграф 2.4 в МЖ.Н).

5. С ростом скорости движения аэродинамические характеристики крыла улучшались.

Если планер разгонять с большим ускорением, то скорость отрыва заметно снижается, коэффициент подъёмной силы растёт, иногда настолько, что планер (как модель, так и с человеком) отрывается почти с места. Чем больше ускорение, тем меньше скорость отрыва. Коэффициент подъёмной силы, предположительно, стремится к бесконечности. Нами реально получен коэффициент Су = 24 .
Этот эффект влияния ускорений отмечали и лётчики воздушных лайнеров, с которыми мы встречались.
Этот эффект применяют авиамоделисты при запуске планеров на леере, не вникая в его суть.
Это лишь немногие из множества примеров проявления нестационарности движения.
Академическая аэродинамика, которую преподают в учебных заведениях, рассматривает лишь движения с постоянными скоростями, а это - гибельное для авиации упрощение, хотя и неизбежное в первом приближении к её принципам.

Эфирные факторы.

1-й фактор – фактор величины ускорений. Суть в том, что при взаимодействии тела с эфиром изменяется его инертная масса – не выполняется 2 закон динамики.
При большем ускорении (пикировании) она меньше, чем при восхождении. И это позволяет получить несбалансированный импульс сил инерции, создающий силу тяги по направлению полёта.
У малых тел этот эффект выражен весьма слабо (например, у шариков массой до 200 граммов). При малых скоростях он так же – слаб.
Но уже при умеренной скорости велосипедиста в обтекателе предполагается возможным преодолеть
сопротивление за счёт разницы сил инерции без потери начальной высоты, если горки скатывания и наката имеют хорошее качество и достаточную высоту.
У хороших планеров аэрокачество выше, чем качество (отношение веса к силе сопротивления) у обычного велосипедиста! да и скорость – повыше! да и масса - побольше!

2-й эфирный фактор – изменения величины инертной массы за счёт изменения ускорений по длине волны. Иначе, на языке физиков-математиков, его можно назвать как фактор 3-й производной пути по времени.
При разгоне модели, в начале волны, при снижении, ускорения должны возрастать. При торможении, при подъёме модели – они должны также возрастать по своей величине (но их направление противоположно).
Обоснование этого принципа было получено из опытов с диском (см. на сайте фото 6), который разгонялся и тормозился грузом в разных четвертях диска, на разных участках четвертей. Исследовался при разгоне шариков и в других опытах. Но на данном этапе исследований волнообразного полёта ему не следует пока уделять много внимания. Не следует и забывать о нём.


Нами проведены сравнения полётов радиоуправляемой модели «Трясогузки» в планирующем и волнообразном режиме с преимуществом волнообразного полёта до 45 процентов по аэрокачеству, до 30 процентов - по времени полёта. Но модель уступает большому планеру существенно по ранее отмеченным признакам (масса, скорость, качество).

Планеристы с планерного завода в городе Пренай (Литва) сообщили, что преимущества волнообразного полёта они давно заметили, но не могли объяснить причин этого. Объяснили, что их задачей является стандартный облёт выпускаемой техники, а совершенствование динамики полёта – это не их стихия. И чья же это стихия? Быть может ЦАГИ! Быть может, пора вывести из подполья сторонников машущего полёта?! У стариков, вероятно, не хватит решимости. Академики будут потихоньку доводить какие-нибудь блоки для реактивных двигателей – не слишком ли много копоти! Но молодые! Не верьте, не верьте…не верьте, что всё проверено тысячи раз. Всё подтасовано тысячи раз (в фундаментальной динамике). Меня дальше вестибюля не пускали. Смелее берите инициативу в свои руки. Поверьте в Природу!! Она поможет вам.

Трясогузки, сороки, воробьи, ястребы, дятлы, стрекозы, волнистые попугайчики, бекасы и другие летающие животные применяют волнообразный полёт, как с махами, так и без махов крыльями. Птицы могут летать и без волны, поскольку у них есть машущие крылья, и с их помощью они создают пульсирующее движение с несимметричным циклом разгона-торможения.

Многие мелкие птицы при подъёме машут, при снижении – складывают крылья. Но ускорения разгона всё же получаются больше ускорений торможения. При подъёме ускорения торможения уменьшаются за счёт силы тяги крыльев. Горизонтальный путь при подъёме больше пути при снижении. Птичка получает дополнительный импульс тяги за счёт отмеченных выше воздушных и эфирных факторов, увеличивая свою скорость, либо высоту (по сравнению с обычным планированием).
В 2015 году мимо меня пролетела стайка белых птичек над ровной поверхностью нашего большого ещё заледенелого пруда. Отчётливо видно было несимметрию их волны. Они красиво летели установившимся волновым полётом при солнечной и тихой первоапрельской погоде. В городе такое увидеть не удавалось. Этих птичек назвал «белянками».
Однажды нам приходилось наблюдать, как мириады стрекоз летели в таком режиме, все они летели в одном направлении, откуда вскоре пришла сильная гроза.
В авиации такой режим применим для моторных аппаратов (самолётов, дельтапланов, беспилотных самолётов).

Хотелось бы, чтобы сравнение волнообразного полёта с обычным полётом проводилось пилотами планеров, самолётов, дельтапланов, беспилотных моделей.

Волнолёт – это очередное приближение к природе. Это – частный случай более совершенного её творения – махокрыла.



§2. Аэро-эфироплан «Трясогузка»

Фото модели по ссылке URL: http://ornithopter-ru.1gb.ru/1/files/ndex21.files/image001.jpg

Постановка задачи.

Проанализировав свои разработки, мы построили радиоуправляемый планер «Трясогузка». Его технические данные:
Вес - 2,1 кг;
Размах крыла -3,2 метра;
Площадь крыльев – 100 дм2 ;
Скорость планирования – 6 м/сек; скорость волнообразного полёта – 7 м/сек.;
Центр тяжести – 118 мм от носика крыла или 32% САХ;
Угол установки основного профиля крыла в центре β = 3,5°;
Коэффициент подъёмной силы при планировании Сy =0,95;
Удлинение крыла λ = 10,2;
Профиль крыла - № 60М с относительной толщиной 9%;
Коэффициент продольной устойчивости АСТ =0,55;
Коэффициент путевой устойчивости АК =0,01;
Угол установки консоли для поперечной устойчивости – 28 градусов.
Радиоаппаратура МАХ-66-ADT . Мы использовали 4 команды: 2 - на руль высоты и 2 - на руль направления.
Для улучшения лётных свойств модели применена гибкая задняя кромка крыла и форма крыла, близкая к той, что наблюдается у большинства летающих животных.
Планер способен летать волнообразно (в вертикальной плоскости). При этом он совершает своеобразные маховые движения – крылья движутся плоскопараллельно, как у модели волнолёта (пар.1.2, фото 4 – МЖН, на Сайте). Но с той разницей, что там махи совершались от привода с резиновым двигателем (волну описывали только крылья), а здесь, при полёте «Трясогузки», махи выполняются за счёт энергии земного тяготения и напоминают движение маленькой лодки по гигантским волнам – с волны на волну.
Махи-колебания выполняются за счёт отклонения руля высоты при подаче радиокоманды с земли пилотом-оператором.
Эта модель в полёте частично обладает свойствами махолёта. Более всего её полёт напоминает волнообразный полёт небольшой птички - трясогузки.
На полёт как птички, так и нашей модели благотворно влияют воздух и эфирная среда, иначе говоря, воздушные и эфирные факторы, перечисленные выше в §1.

Оценить все эти факторы применительно к летательному аппарату – наша задача при работе с данной моделью.


Проведение эксперимента и результаты испытаний.

Осенью 2008 года модель выполнила около 90 радиоуправляемых полётов: с рук, с возвышенности, с катапульты и при запуске с леера. Волнообразные полёты чередовались с обычными планирующими. Волнообразные полёты показали преимущество перед ровными планирующими полётами: по аэрокачеству – в 1,45 раза, по скорости – в 1,15 раза, по продолжительности полёта – в 1,25 раза. Это – осреднённые значения.
К недостаткам эксперимента следует отнести тот факт, что трудно управлять параметрами волны, особенно, когда модель находится на значительном удалении от оператора с радиопередатчиком. И здесь целесообразны сравнения на пилотируемом планере.
Расчётный коэффициент волны по пути (на рис.2 - на сайте, он равен 1,5) следует увеличить. Восходящий участок волны следует делать выпуклым вверх после точки 3 (см. на рис. §4).

Прилагаем видеофайлы первых испытаний модели:
1)обычное планирование с рук: https://youtu.be/zz6VWE3BxQI
2) волнообразное планирование с рук: https://youtu.be/j-ALmFDwcIc
3) обычное планирование после запуска леером длиной 22 метра: https://youtu.be/ECf-sUk9q8A
4) волнообразное планирование после запуска тем же леером: https://youtu.be/GBXtiC2fYnM

С другой стороны, махолёт может обладать свойствами «Трясогузки». Более того, частота махания крыльев махолёта значительно выше частоты колебаний модели «Трясогузка» - поэтому воздушные эффекты у махолёта будут проявляться значительно сильнее.
Следовательно, махолёт и с этой точки зрения может быть прекрасным летательным аппаратом.
Птицы являются ещё одним подтверждением этого. Орнитологи пишут, что стрижи могут летать по 2-4 года, не опускаясь на землю! Трясогузки, сороки, воробьи, ястребы, стрекозы, волнистые попугайчики и другие летающие животные применяют волнообразный полёт как с махами, так и без махов крыльями

Выводы после работы с моделью:
1. Волнообразные полёты дали существенное преимущество перед ровными планирующими полётами. Аэродинамическое качество модели повысилось от 22 до 32 единиц.
2. После отработки волнообразного полёта волнолёт, вероятно, способен будет лететь без потери высоты. Наибольшие надежды на это вселяет пилотируемый планер с высоким аэродинамическим качеством.
3. Махолёты обладают свойствами волнолёта и более того, поэтому они могут стать прекрасными летательными аппаратами, использующими для полёта энергию окружающей среды.
4. Принципы полёта волнолёта могут быть использованы для создания энергостанций.



§3. Волнолёт – крыло.

Видеозаписи опытов и комментарии к ним.

Данные видеозаписи произведены в вечерние часы 18 августа 2013 года при тихой ясной погоде с переменной облачностью. Видеокамера «смотрела» на восток, установлена у земли. Очень слабое движение воздуха наблюдалось с востока.
Влажность воздуха – 62%, давление – 747 мм р.с.
Для контроля скорости ветра установлены 2 вертикальные рейки с лентой из тончайшей лавсановой плёнки. При скорости пешехода эта лента отклонялась почти до горизонтального положения. На видеозаписях эти рейки просматриваются – одна слева, другая справа от круга вращения крыла. Правая рейка находится в тени, но иногда видно, как поблёскивает её лента в лучах неба.
Данное крыло применялось на махолёте «Азазель-2». Его размах – 6 метров. Вес – 7 кг. Центр тяжести находится на расстоянии 2 метра от корня крыла.
Классификация характерных точек и участков траектории соответствует принятой в следующем параграфе §4 «Траектория волнолёта – планера Янтарь-3 и других планеров».

На видео 1 https://youtu.be/GywV7LAIC5M крыло движется по прямой волне. Это значит, что время полного снижения меньше времени подъёма. Время горизонтального разгона (под действием тяготения Земли) меньше времени торможения.
За 5 кругов средний период обращения равен 3,28 сек. Крыло разгоняется – угловая скорость двух последних кругов выросла на 3,3 % по сравнению с двумя первыми кругами. За 1 круг скорость растёт на 1,1%
Коэффициент волны в опытах, конечно, был непостоянен (приближённо он равен 2.5), а волны были далеки от совершенства.
Короткий быстрый разгон (видео 1) или короткое торможение (видео 2) производились в восточном секторе.

На видео 2 https://youtu.be/cuBY0oKFxQk крыло движется в режиме обратной волны. То есть, здесь оно при снижении разгоняется медленнее, чем тормозится при подъёме.
Начальная скорость, примерно, такая же, что и при движении по прямой волне. Как при прямой, так и при обратной волне число волн за 1 круг равно единице.
Скорость крыла уменьшалась изначально, примерно, на 1,16%. за один круг.
Достигнув периода обращения одного круга около 4,34 секунды (по 6 последним кругам данной видеозаписи, остальные обрезаны), скорость остаётся постоянной с некоторым разбросом значений. Разброс обусловлен непостоянством параметров волн, их смещением относительно нормального положения.

Как видно из сравнения движений по прямой и обратной волне, по прямой волне крыло движется быстрее в 1,32 раза. Сопротивление пропорционально квадрату скорости. Тогда получается, что при прямой волне сила тяги крыла в 1,75 раза больше, чем при обратной волне. Основная сила тяги образуется за счёт тепловой энергии воздуха – от воздушных эффектов.
Разница же сил тяги обусловлена эфирными эффектами: изменением инертной массы и изменением тяготения Земли. Эти эффекты здесь малы по величине, поскольку центры инерции и веса крыла имеют малые перемещения, скорости и ускорения - малые по сравнению с их значениями на волнолёте с фюзеляжем. В последнем случае абсолютные значения эфирных эффектов могут вырасти в сотни раз. Правда, возрастёт и сопротивление аппарата за счёт фюзеляжа. Нужны опыты на больших качественных планерах.
В данных опытах получается, что сила тяги от эфира, примерно, в 1,32 раза меньше основной воздушной тяги за счёт махов.

На видео 3 https://youtu.be/zq6hWwFtXko крыло движется в режиме симметричной волны. Крыло разгоняется на 1,6% за 1 круг, разгоняется воздушными эффектами. Механизм получения энергии из воздуха и образования тяги описан в публикации «Механика живого неба» в параграфе 2.9.
У машущего крыла есть, к тому же, воздушные факторы, весьма существенно снижающие сопротивление, как крыла, так и фюзеляжа (в параграфах 2.4 и 2.11).
На первый взгляд, возникает вопрос: почему же в этом режиме крыло разгоняется по кругам лучше, чем по прямой волне? Дело в том, что здесь число волн за 1 круг в 2,3 раза больше, чем при прямой волне, а частота махания влияет на тягу крыла от воздушных факторов. При прямых волнах за 1 круг выполнялась только одна волна.

На видео 4 https://youtu.be/qtPTmd2NyAc на первых 2 кругах частота махов составила уже 3,2 за один круг
(или 1,02 герца). В результате наблюдается изначально рост скорости 12,8% за круг. Но на следующем круге скорость уже не возросла.
Большое значение имеет амплитуда маханий. На первых 3 кругах она меньше
(~ 3,2 метра на конце крыла), чем при последующих кругах (на видео 4). Осреднённый период за первые 2 круга равен 3,56 сек. Рост амплитуды, примерно, на 1 метр и уменьшение частоты махов-колебаний увеличили скорость, наблюдался эффективный разгон на 2,3% за 1 круг – период обращения снизился до 3,06 сек. Частота махов здесь равна 0,78 герца (средняя за 7 последних кругов). С учётом большего траекторного пути при большей амплитуде, траекторная скорость выросла весьма существенно.
Можно добавить, что относительное увеличение амплитуды здесь равно, примерно, относительному уменьшению частоты махов (в 1,25 раза).
Из анализа этого файла следует, что выгоднее махать при большей амплитуде.
Это правило применимо и для махолётов, и для волнолётов. В первом случае улучшаются воздушные эффекты, во втором – эфирные.

О влиянии радиуса круга обращения, при симметричной волне (видео 5 https://youtu.be/WN9hRwzCWeg). Данное крыло выносилось (с помощью дополнительной штанги- стержня) на больший радиус так, что радиус обращения крыла увеличивался на 1,4 метра.
(Вынос крыла таким образом имел недостаток – терялась жёсткость и точность управления по углам атаки. Лучше просто удлинять само крыло.)
При небольшой амплитуде (~3,2м) и меньшей частоте махов (~ 0,53 герца) крыло двигалось с большей линейной скоростью, чем в опыте на видео 4 . Период обращения крыла, приведённый к прежнему радиусу центра сопротивления, достигает на последнем круге значения 2,6 сек (на меньшем радиусе было 3,06). Отсюда следует, что с ростом радиуса значительно уменьшается сопротивление крыла.
То есть, при параллельно-поступательном движении (радиус обращения равен бесконечности) сопротивление крыла (конечного размаха) существенно меньше, чем при вращении крыла относительно вертикальной оси, проходящей через основание крыла.
Это наблюдалось и в других экспериментах, на других установках.
Иначе говоря, аэродинамическое качество крыла планера выше качества этого же крыла, работающего в вертолётном режиме. Ранее, в 90 годах, при движении без махов и колебаний, в жёстком режиме, сопротивления отличались в 2 раза с немалым разбросом этого значения в большую сторону.

Выводы по §3:

1. Обнаруживается влияние эфирной среды на движение крыла по прямой и обратной волне.
При прямой волне эфир помогает движению крыла, при обратной волне – притормаживает.

2. Опыты с крылом, наряду с другими ранее отмеченными экспериментами, позволяют надеяться на полёт планера без потери высоты в режиме волнолёта.

3. Подтвердилось движение крыла в самодвижущемся режиме за счёт внутренней тепловой энергии воздуха (см. также на сайте установки «Лилиенталь», «Листопад»…). Даже при обратной волне, когда эфир стремится притормозить крыло, воздушной энергии хватает для движения крыла.
Это подаёт надежду на полёт махолёта с самомашущими крыльями.
У махолётов сильнее воздушные эффекты, у волнолётов с массивным фюзеляжем – эфирные.
При отсутствии махов махолёт может лететь в режиме волнолёта.

4. Результаты вселяют уверенность, что эти эффекты найдут применение в решении других вопросов земной и небесной механики (земной и небесный транспорт, энергетика, экология…).



§4. Траектория волнолёта – планера «Янтарь-3» и других планеров.

Рисунок траектории волны по ссылке: http://ornithopter-ru.1gb.ru/1/files/ndex27.files/image001.jpg

Расчётные параметры траектории волнолёта – планера Янтарь-3


Вся волна траектории имеет 4 участка:
1- пикирование планера от точки 0 до точки 1,
2 - выход из пикирования от точки 1 до точки 2,
3 – ускорение вверх и торможение назад - при движении от точки 2 до точки 3,
4 – торможение по вертикали и горизонтали - от точки 3 до точки 4.
Движение от точки 0 до точки 2 назовём участком снижения, а движение от точки 2 до точки 4 – участком подъёма. Отношение длины участка подъёма к длине участка снижения называем коэффициентом волны по длине Кl .
Точка 0 – это исходная или начальная точка волны. Точка 1 – точка перехода от пикирования к выравниванию планера в горизонтальное положение. 2 – самая нижняя точка волны, после которой начинается подъём с ускорением вверх. 4 – конечная точка волны, в которой скорость полёта равна исходной скорости в точке 0.

Целью данного эксперимента является:
1) Оценка начальной (в точке 0) и конечной (в точке 4) энергии планера и дальнейшее сравнение с обычным планирующим полётом.
Среднее расчётное аэродинамическое качество при выполнении волны равно 32 единицам, если бы отсутствовали эфирные и воздушные факторы, описанные в §1. При обычном планировании аэрокачество равно 38 единицам.
2) Оценка ускорения свободного падения на участке 1; здесь полёт планера должен быть подобен полёту горизонтально брошенного шара;
3) Оценка напряжённости земного тяготения на всех участках путём сравнения расчётных (по классической механике) и опытных перегрузок.
Вероятно, до этого дойдут только очень, очень далёкие потомки, исходя из наблюдаемых интересов современников, готовых "срывать яблочки", покататься на готовых планёрах, восторгаться "ах, как я люблю небо!!" Но не более.
И всё-таки, живёт надежда, что кто-то сделает "выход с цыганочкой!". Ведь аппараты-то уже готовы!

Расчёт траектории волны произведён с учётом отклонений от классической механики, наблюдаемых нами в различных экспериментах. Последние опыты по динамике полёта металлических и стеклянного шаров на весенней ровной ледяной поверхности воткинского пруда продемонстрировали существенные отклонения от принятого классического тяготения Землёй 9,8 м/сек2. Эти отклонения доходили до десятков процентов в зависимости от скоростей, ускорений и направлений пуска с катапульты
(фото и комментарий на сайте http://ornithopter-ru.1gb.ru/1/files/ndex27.html).
При движении 6-метрового крыла (без подвода энергии, в режиме вечного двигателя) по кругу, по прямой волне (как на рисунке) оно двигалось в 1,32 раза быстрее, чем по обратной волне (если двигаться в обратном направлении). Есть видеозаписи этих сравнений в августе 2013 года при очень тихой и ясной погоде (см. §3).
Прошу не путать волнообразный полёт с кабрированием. Но и здесь есть полезные замечания - опытные мастера авиамоделирования говорили нам, что модель планера при лёгком кабрировании летит лучше, чем при ровном снижении. Это наблюдали и мы на тренировках и соревнованиях.
При глубоком кабрировании нарушаются оптимальный аэродинамический и эфиродинамический режимы. А при обратной волне эфир даже тормозит (из опытов с крылом и опытов на лесной земляной горке, спрофилированной по волне и покрытой досками, по которой я катался на велосипеде в обе стороны, фото см. на сайте).

Основную энергию данный волнолёт получит за счёт эфирных факторов – изменение гравитации и инерции.


Численные значения параметров траектории. Вариант расчёта 5а.


Длина участков волны: l1 = 46 метров, l2 = 49 м, l3 = 16 м, l4 = 230 м.
Полная длина волны lв составляет 341 метр. Длина траектории S = 354 м.
Коэффициент волны по длине Кl = 246м / 95м = 2,59.

Высота участка пикирования h1 = 10,8 м, высота участка выравнивания h2 = 10,8 м, полная высота волны hв = 21,6 м.
Высоту полёта относительно земли можно обозначать буквой H.

Интервалы времени пролёта участков:

Δt1 = 1,64 сек, Δt2 = 1,64 сек, Δt3 = 0,5 сек, Δt4 = 7,72 сек.
Полное время выполнения волны или период Т = 11,5 секунд.
Коэффициент волны по времени Кt = 8,22сек / 3,28сек = 2,5.

Скорости полёта.
Начальная скорость в точке 0 равна 95 км/час. На 1 участке (01) горизонтальная скорость изменяется мало – уменьшается на 0,36 км/час за счёт воздушного сопротивления. Подъёмная сила здесь равна нулю. Планер свободно падает.
В точке 1 вертикальная скорость равна 13,2 м/сек. Полная скорость составит 106 км/час или 29,45 м/сек. Угол наклона вектора скорости к горизонту здесь наибольший на всей волне и он составляет 26,6 градуса.
В точке 2 горизонтальная скорость наибольшая и равна 120 км/час, вертикальная равна 0.
После точки 2 начинается подъём с ускорением вверх. Планер движется по кривой с тем же радиусом, что и в точке 2.
В точке 3 вертикальная скорость Vy = 5,7 м/сек. После этой точки вертикальная скорость уменьшается до 0 в верхней конечной точке 4.
При движении от точки 3 до точки 4 вертикальное ускорение ay направлено вниз и равно всреднем 0,742 м/сек2 = 5,7м/сек / 7,72сек. За каждую секунду вертикальная скорость уменьшается на 0,74м/сек.
Горизонтальная скорость уменьшается от 119 до 95 км/час (от 33 до 26,4 м/сек).
Горизонтальное ускорение торможения ax = 6,6м/сек / 7,72сек = 0,855 м/сек2. За одну секунду
горизонтальная скорость уменьшается на 0,855 м/сек, или на 3,1 км/час.
Угол наклона вектора скорости к горизонту в точке 3 равен 10 градусам. Это – наибольший угол на участке подъёма.
На 4 участке пилоту, вероятно, удобнее контролировать изменение горизонтальной скорости, то есть - ускорения торможения.

Средняя горизонтальная скорость на всём участке волны равна 106,75 км/час (29,65 м/сек).
Средняя траекторная скорость 111 км/час.

О перегрузках.
На участке 1 нормальная перегрузка равна 0. Осевая перегрузка от сопротивления планера около 0,025g.
На 2 участке средняя нормальная перегрузка (по радиусу траектории или перпендикулярно оси планера) равна 2,1 g. В точке 1 - резкое увеличение подъёмной силы взятием ручки высоты на себя с последующим медленным её отведением и регулированием.
На участке 3 перегрузка, примерно, такая же.
На 4 участке по законам классической механики перегрузка близка к 1 (0,924g).
В действительности эта перегрузка может быть значительно меньше: около 0,7g – в начале 4 участка после точки 3 с последующим её увеличением до 0,924g вблизи точки 4 (в данном варианте 5а).

Пилоту ознакомиться с данным материалом и составить свою программу с учётом своего опыта.
Ориентировочные действия:
Выбрать начальную воздушную скорость 95 км/час (26,4 м/сек).
На 1 участке обеспечить свободное падение без нормальных перегрузок, достичь вертикальной скорости ~13,2 м/сек, она равна половине горизонтальной скорости.
При достижении этой скорости обеспечить нормальную перегрузку 2,1g на протяжении 2-го участка.
На участке 3 радиус траектории R23 примерно такой же, что и в точке 2. На этом коротком участке 3 обеспечить вертикальную скорость подъёма ~ 5,7м/сек (можно от 5,5 до 6м/сек) и резко (но немного) взять ручку от себя.
По мере подъёма планера на 4 участке, ручку высоты брать понемногу на себя, чтобы при потере скорости поддерживать нужную подъёмную силу увеличением угла атаки, добиваясь на 4 участке уменьшения горизонтальной скорости 3,1 км/час за секунду.
При наличии акселерометра тормозить планер «рулём высоты» с ускорением ax = -0,85м/сек2 (0,8 ÷ 0,9 м/сек2).
По достижении исходной начальной скорости 95 км/час, перевести планер в пикирование для выполнения следующей волны.

Полёты желательно проводить в тихую погоду, при отсутствии восходящих потоков. Желательно знать направление полёта: против ветра или по ветру, примерный курс по отношению к сторонам света.

По возможности, произвести запись скоростей (вертикальной и горизонтальной) и высот полёта. Это можно записать на видеокамеру или на планшет GPS. При возможности, записать перегрузки. Это поможет при оптимизации полётов.

Дополнение 1.
На первом этапе достаточно выполнить волну с коэффициентом волны 2,5 ± 0,5 единицы.
И оценить потерю высоты при равных скоростях (начальной и конечной) полёта. За 10 волновых периодов пройденный путь равен 3410 метров. Потеря высоты планера волнолёта без эфирных эффектов составила бы 106 метров.
Предположительно, данный волнолёт, после отработки, сможет лететь без потери высоты.

На участке 1 планер облегчается (притяжение Землёй уменьшается по сравнению с классическим значением, а ускорение свободного падения здесь существенно меньше 9,8 м/сек2 ) – это и следует уточнить в первую очередь,
на 2 и 3 участках – утяжеляется, на 4 участке – опять облегчается.

При изменении начальной скорости полёта в n раз, во столько же раз изменяются все скорости. При этом изменятся геометрические линейные размеры траектории в n2 (n в квадрате) раз. Временные интервалы изменятся в n раз. Все остальные величины и соотношения останутся прежними.
Например, при увеличении начальной скорости в 1,05 раз (100 км/час) скорость в точке 1 следует увеличить до 13,9 м/сек., в точке 3 – до 6 м/сек. Конечная скорость – 100 км/час. Длина, высота и радиусы волны возрастут в 1,1 раза.

Данные вариант 5а не является оптимальным с точки зрения расчёта, не является лёгким с точки зрения пилотирования, но является необходимым для получения таковых. После экспериментов по этому варианту будут представлены новые, вероятно, более мягкие траектории.

Дополнение 2.
Всё сказанное о волне для планера «Янтарь 3» можно применить и для других планеров с учётом замечаний в дополнении 1.
Проявится и аэродинамическое качество. Если оно меньше, то меньше и положительные эффекты волны. И наоборот, на планерах с качеством около 50 единиц можно ожидать уверенного набора высоты без восходящих потоков.
Предположительно, у планера «Бланик Л-13» аэрокачество возрастёт за счёт волны, примерно, в 1,5 ÷ 2 раза. Начальную скорость можно сделать ~90 км/час, вертикальная скорость в точке 1 получается 45км/час (12,5 м/сек). Вертикальную скорость на участке 3 и ускорение торможения на 4 участке можно сделать такими же, что и для планера Янтарь-3.
Удобным может оказаться планер G103a. У него хорошее качество и он двухместный, что позволит лучше контролировать и фиксировать параметры полёта.

Дополнение 3.
В Германии инженер-испытатель-планерист Дино провёл первые лётные сравнения волнообразного и планирующего полётов (3 волновых и 3 обычных), стремясь показать явную ошибочность моего заявления об эффективности волнообразного полёта (из его писем моим единомышленникам перед началом полётов). Похоже, что это у него пока не получилось. А вся его связь с моими единомышленниками прекратилась, несмотря на их активные попытки получить достоверную и логичную информацию.
Отрадно то, что Дино делом пытался обосновать своё утверждение.
Он сообщал, что отсутствие финансирования по этой теме затрудняет выполнение полётов.
Наличие финансирования позволило бы проводить сравнения и в России.

Дополнение 4.
Буду рад участвовать в испытаниях. Есть Скайп.
Работа должна быть согласованной и наполнена верой в добрые замыслы Творца, который стремится помочь тем, кто стремится постичь его истины.

Выражаю признательность инженерам Хенрику Дорух (Польша) и Юрию Белому за содействие в развитии волнообразного полёта!
Весьма благодарен Николаю Чукавину за проведение эксперимента по гравитации в скоростном лифте шахты г. Днепрорудный!

Владимир Топоров
- инженер-аэродинамик
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора
Показать сообщения:   
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов Планеризм -> Теория Часовой пояс: GMT + 4
Страница 1 из 1

 
Перейти:  
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
You can attach files in this forum
You can download files in this forum


Powered by phpBB © 2001, 2005 phpBB Group
Русская поддержка phpBB