TJ_Blues wrote:
> To jest niestabilne:-) Wysoki srodek ciezkosci I sztywne wirniki. Ta
> druga wada uniemozliwia stabilny lot w poziomie, poniewaz predkosc
> powietrza na nawietrznej I zawietrznej na lopatach bedzie rozna. To
> spowoduje rozna sile nosna a tym samym powstanie momentu obrotowego
> przewracajago "zestaw dla samobojcy". Nie wiem co gorsze; fikniecie
> orla z wys 100m, czy posiekanie przez smigla. Smieszne jest tez to, ze
> takie konstrukcje byly testowana ze 100 lat temu. Konstruktor powinien
> sie z nimi zapoznac...
Nie jest tak zle: moze nie 100, ale 50 lat temu byly calkiem
pozytywne wyniki prob z podobnym urzadzeniem (i jeszcze pare razy od
tego czasu).
Uklad wbrew pozorom jest stabilny. Sama platforma z wirnikami ma
w pierwszym przyblizeniu statecznosc obojetna, i to niezaleznie
od polozenia srodka ciezkosci w stosunku do smigiel. Natomiast
czlowiek, stojacy na czyms takim, w zupelnie naturalny sposob
zachowuje rownowage.
Sztywne wirniki to nie jest duzy problem przy predkosciach, jakie
to ustrojstwo ma szanse osiagnac (kilkadziesiat km/h, nie wiecej),
tym bardziej ze sa dwa przeciwbiezane i roznice w sile nosnej
na lopacie nacierajacej i powracajacej kasuja sie.
Inna sprawa, ze lepiej byloby oslonic czyms te smigla - dobrze
zaprojektowana pierscieniowa oslona nie dosyc zwiekszy bezpieczenstwo,
to jeszcze ciag o 40% (przy tej samej mocy silnika).
Jeszcze inna sprawa, ze takie cos o malych wirnikach nie jest zdolne
do opadania na autorotacji, spadochron na malej wysokosci jest
nieskuteczny, wiec lepiej faktycznie nie przekraczac 1-1.5m.
Wracajac do mocy, potrzebnej do zawisu, 'z pierwszych zasad'
liczy sie to tak:
Sila ciagu wirnka to F=\rho*S*v^2
gdzie \rho to gestosc powietrza
v to predkosc przeplywu powietrza przez wirnik
S to jego efektywna powierzchnia. Dla swobodnego wirnika S=1/2 \pi*R^2
czyli jest polowa powierzchni tarczy wirnika (strumien powietrza
zweza sie, przelatujac przez wirnik); dla obudowanego tunelem
mozna przyjac S=pi*R^2
Moc silnika rowna jest mocy strumienia powietrza przeplywajacego
przez wirnik+straty, czyli
N=1/2 \rho v^2 * v*S=1/2 F*v
O dziwo, o polowe mniejsza niz sila*predkosc (S to ta sama powierzchnia
efektywna). Jeszcze trzeba uwzglednic sprawnosc wirnika \eta
N=1/2 F*v / \eta
Teraz jeszcze trzeba podstawic v, obliczone ze wzoru na sile ciagu:
v=(F/(\rho * S))^1/2
N=1/(2*\eta)*F^3/2/(\rho * S))^1/2
Jeszcze mozna podstawic S=\pi*R^2=\pi*D^2/8 (D - srednica wirnika)
i mamy
N=(2 / \pi*\rho)^1/2 * F^3/2 / (D*\eta)
a zwazywszy ze F=m*g, ostatecznie moc wynosi
N=g^3/2 *(2 / \pi*\rho)^1/2 * m^3/2 / (D*\eta)
Wspolczynniki liczbowe zwijaja sie do wartosci ok. 21.5
Powiedzmy ze nasze latadlo wazy ze 200kg, wirniki maja srednice ok.
metra i sprawnosc na oko nie wiecej niz 60% (sa to typowe smigla,
a nie specjalizowane do zawisu).
Potrzebujemy do zawisu mocy
N=21.5 * 200^3/2 / 1/ 0.6=101352W czyli troche ponad 100kW
Wplyw ziemi staje sie znaczacy przy odleglosciach od powierzchni
ponizej 1/4 srednicy wirnika, w tym przypadku juz raczej sie
nie liczy.
Przy okazji: jakis rok temu byl potencjalny chetny (niestety
rozmyslil sie) na zbudowanie czterowirnikowego 'quada'
z 4 wirnikami o srednicy ok. 1.5m, oslonietymi tunelami,
napedzanymi przez 4 silniki od kosiarek po 6kW (maja najlepszy
stosunek mocy do ceny ;-)). Przewidywalismy automatyke,
ograniczajaca wysokosc lotu do 1.5m, a pneumatyczne detki,
bedace elementem oslon smigiel, plus klatka oslaniajaca pilota,
zapewnialy wzgledne bezpieczenstwo. Statecznosc rowniez
miala byc zapewniona przez automatyke, w koncu skoro i tak
ja stosujemy to co za roznica...
pozdrowienia
krzys
--
_^..^_)_
\ /
\____/