ВЕЛОСИПЕД С ПРОПЕЛЛЕРОМ

ПОЧЕМУ И КАК ЛЕТАЕТ САМОЛЕТ

КАК РАБОТАЕТ ВОЗДУШНЫЙ ВИНТ

полете самолет все время преодолевает сопротивле­ние воздуха. Эту работу выполняет его силовая уста­новка, состоящая либо из поршневого двигателя внут­реннего сгорания и воздушного винта, либо из реактив­ного двигателя. Мы кратко расскажем только о воздуш­ном винте.

С воздушным винтом каждый из нас знаком с дет­ства.

В деревнях ребята часто устанавливают на воротах двухлопастную ветрянку, которая при ветре вращается так быстро, что лопасти ее сливаются в сплошной круг. Ветрянка и есть простейший винт. Если насадить такой винт на ось, сильно закрутить между ладонями и вы­пустить, то он с жужжанием полетит вверх.

Воздушный винт самолета насаживается на вал дви­гателя. При вращении винта лопасти набегают на воз­дух под некоторым углом атаки и отбрасывают его назад, благодаря чему, как бы отталкиваясь от воздуха, стре­мятся двигаться вперед. Таким образом, при вращении воздушный винт развивает аэродинамическую силу, на­правленную вдоль оси винта. Эта сила тянет самолет вперед и поэтому называется силой тяги.

Воздушный винт может иметь две, три или четыре лопасти. Профиль (сечение) лопасти подобен профилю крыла.

В работе по созданию силы тяги большую роль иг­рают шаг воздушного винта и угол установки лопасти к плоскости вращения.

Шагом воздушного винта называют расстояние, ко­торое винт должен был бы пройти за один свой полный оборот, если бы он ввинчивался в воздух, как болт в гайку. В действительности же при полете самолета воздушный винт из-за малой плотности воздуха продви­гается на несколько меньшее расстояние.

Шаг воздушного винта получается тем больше, чем больше угол установки лопасти к плоскости вращения (рис. 17, а).

Таким образом, винт с большим углом установки ло­пастей быстрее «шагает», чем винт с малым углом уста­новки (подобно тому как болт с крупной резьбой быст­рее ввинчивается в гайку, чем болт с мелкой резьбой). Следовательно, винт с большим шагом нужен для боль­шой скорости полета, а с малым шагом — для малой скорости.

Рис. 17. Возникновение силы тяги воздушного винта и угол атаки

Лопасти:

А) при работе винта на месте и б) в полете.

Работа лопастей воздушного винта подобна работе крыла. Но движение винта сложнее. В отличие от крыла лопасти винта в полете не только движутся вперед, но еще и вращаются при этом. Эти движения складываются, и поэтому лопасти винта движутся в полете по некото­рой винтовой линии (рис. 17, б). Посмотрим, как возни­кает сила тяги воздушного винта.

Для этого выделим на каждой лопасти маленький элемент, ограниченный двумя сечениями (рис. 17, а). Его можно считать за маленькое крыло, которое в полете движется по винтовой линии, набегая на воздух под не­которым углом атаки. Следовательно, элемент лопасти, подобно крылу самолета, создаст аэродинамическую силу Р. Эту силу мы можем разложить на две силы — параллельно оси винта и перпендикулярно к ней. Сила,

Рис. 18. Трехлопастный воздушный винт изме­няемого шага на пассажирском самолете.

Направленная вперед, и будет силой тяги элемента ло­пасти, вторая же, маленькая сила, направленная против вращения винта, будет тормозящей силой.

Элементарные силы тяги обеих лопастей в сумме дадут силу тяги Т всего винта, как бы прилаженную к его оси. Тормозящие силы преодолевает двигатель.

Сила тяги винта очень сильно зависит от скорости полета. С увеличением скорости она уменьшается. По­чему это происходит и какое имеет значение для по­лета?

Когда самолет стоит на земле и силовая установка работает, то лопасти винта имеют только одну скорость — окружную (рис. 17, а). Значит, воздух набегает на ло­пасть по направлению стрелки В, показанной в плоскости вращения винта. Угол между этой стрелкой и хордой про­филя лопасти будет, очевидно, углом атаки. Как видим, при неподвижном воздухе он равен углу установки ло­пасти к плоскости вращения. Иначе получается в полете, когда, кроме вращательного движения, винт движется еще и вперед (вместе с самолетом).

В полете эти движения складываются, и в результате лопасть движется по винтовой линии (рис. 17, б). По­этому воздух набегает на лопасть по направлению стрелки В1, и угол между ней и хордой профиля будет углом атаки. Вы видите, что угол атаки стал меньше угла установки. И чем больше будет скорость полета, тем меньше станут углы атаки лопастей, а поэтому тем меньше станет и сила тяги (при неизменном числе оборо­тов винта).

Этот недостаток в особенности присущ простому винту, у которого угол установки лопастей, а тем самым и шаг винта, нельзя изменять в полете (простой винт имеет и другие недостатки). Гораздо более совершенен винт из­меняемого шага (рис. 18). Такой винт благодаря особому устройству втулки без участия летчика изменяет свой шаг. Когда летчик уменьшает скорость полета, шаг винта тотчас же уменьшается, когда же летчик увеличивает скорость, винт увеличивает шаг.

В современной авиации применяются почти исключи­тельно винты изменяемого шага.

Более подробнее о советской авиации здесь В Ся история развития самолета — от его рождения до наших дней — это история борьбы за скорость по­лета.

Летающий самолет с пропеллером Classic Proppeller Plane, красный

Дальнейшее развитие авиации, несомненно, будет …

Почему самолет может делать виражи) и фигуры? Какие силы заставляют тяжелую машину легко ку­выркаться в воздухе? Как летчик управляет этими сила­ми в криволинейном полете? Конечно, это все те же аэродинамические …

П Еред посадкой летчик выключает двигатель или убав­ляет его обороты до самых малых. Самолет начи­нает плавно снижаться по наклонной траектории. Такой спуск самолета называют планированием. Чтобы легче понять поведение самолета …

Самолет с пропеллером

кок

обтекатель воздушного винта

Альтернативные описания

• главный на камбузе

• корабельный повар

• повар на судне

• род мужской прически, при которой спереди взбивается хохол в виде петушиного гребня

• судовая специальность Сильвера из «Острова сокровищ»

• судовой кулинар

• зачесанный кверху вихор

• водоплавающий повар

• взбитый вихор, стиляжья прическа

• на какой реке стоит таиландский город Чианграй?

• киногерой Стивена Сигала в фильме «Захват» по профессии

• повар, у которого всегда под рукой есть подсоленная вода

• стряпчий на камбузе

• профессия Стивена Сигала в фильме «Захват»

• кормилец моряков

• матрос с кастрюлями

• профессия Джона Сильвера

• судовой кормилец

• повар-моряк

• верхняя часть прически

• повар в тельняшке

• хозяин камбуза

• прическа стиляги

• матрос с макаронами

• повар на камбузе

• стряпает на судне

• сильвер на «Эспаньоле»

• кулинар на камбузе

• повар на борту

• повар боцмана и команды

• кто матросов кормит?

• кашевар на судне

• матрос на камбузе

• дока судового пищеблока

• стивен Сигал в фильме «Захват»

• профессия героя фильма «Захват»

• верх прически

• уплывший кашевар

• …-чай или зеленый чай

• флотский кашевар

• повар, призванный во флот

• хокинс — юнга, Сильвер — …

• главный матрос на камбузе

• поварморяк

• вихор или повар

• корабельный кормилец

• мастер макаронов по-флотски

• зачесанный наверх чуб

• повар

• не земной повар

• вихор Элвиса Пресли

• корабельный кулинар

• судовой кормчий

• флотский кулинар

• кашевар, лишенный почвы под ногами

• камбуз

• элемент прически Элвиса Пресли

• флотский повар

• повар дальнего плавания

• матрос со сковородкой

• спец по корабельной кухне

• кашевар, не боящийся качки

• хотели его, а съели Кука

• морской братишка полевого кашевара

• такой чуб был у Элвиса Пресли

• кашевар на корабле

• начальник камбуза

• профессия Негоро

• Корабельный повар

• Повар на судне

• Зачёсанный кверху вихор

• киногерой Стивена Сигала в фильме «Захват» по профессии

• кто матросов кормит

• м. морск. судовый, корабельный, матроский повар; офицерский же называется повар

• на какой реке стоит таиландский город Чианграй

• профессия Стивена Сигала в фильме «Захват»

• профессия героя фильма «Захват»

• стивен Сигал в фильме «Захват»

• хокинсюнга, Сильвер…

• судовая специальность Сильвера из «Острова сокровищ»

• сильвер на «Эспаньоле»

• спец по готовке макарон по-флотски

• Ирокез стиляги

March 11, 2010

Парад выдающихся изобретений. Часть вторая.

Самая известная из всех реактивных машин

Реактивные машины

Недавно мы уже писали про реактивные двигатели. Мы рассматривали их принцип действия и внутреннее устройство. Немного коснулись областей их применения. Сегодня мы хотим провести второй парад изобретений, посвятив его безумным видам реактивного транспорта. Куда только не присобачивали изобретатели эти двигатели. Итак парад объявляем открытым!

Реактивный самолет.

Тут все понятно. Первым реактивным самолетом был Heinkel He 178, созданный в 1937 году.

С тех пор прошло много времени, все сильно изменилось и сейчас большинство самолетов реактивные, с различными модификациями этих двигателей. Самыми очевидными являются истребители, которые используют только реактивные двигатели. Это обусловленно тем, что винтовой истребитель будет очень быстро сбит, из-за своей тихоходности по сравнению с конкурентами.

Все авиалайнеры – турбореактивные, почти все винтовые пассажирские самолеты, на самом деле турбовинтовые. В общем в авиации турбодвигатели прижились и чувствуют себя хорошо, благо топливные баки большие. Но что происходит в других областях техники? Ходят же слухи и байки про туробореактивные машины, поезда, ранцы наконец? Они есть, читаем далее.

Реактивный поезд.

Bombardier JetTrain собственной персовной

Идея поставить на поезд реактивные двигатели, дабы придать ему должное ускорение витает в умах изобретателей с 60 года. Тогда, во время холодной войны и гонки вооружений были созданы прототипы поездов, на крышах которых были установлены спаренные реактивные двигатели, прямоточного типа. Мы рассказывали об этом в предыдущем “Параде изобретений“.
И казалось бы – это отголоски гонки вооружений, ан нет. И современные конструкторы бредят реактивными поездами. Вот например новейший прототип реактивного локомотива JetTrain Bombardier. По нашему мнению тема реактивных поездов до сих пор не раскрыта. Конечно на крышу турбины уже никто не ставит, но она присуствует в двигателе этого поезда.
Такие двигатели способны долгое время поддерживать стабильную работу, а также не могут работать вхолостую, потому что даже без нарузки, этот тип двигателей потребляет 65% от обычного потребления топлива под нагрузкой. Куда? На поддержание “цепной реакции” – подпитку собственной турбины, на минимальных оборотах. Именно поэтому такие двигатели не получили жизни в автомобилях, зато повсеместно используются в самолетах, где они не только двигают самолет, но еще и вырабатывают электроэнергию.
Если суметь преодолеть все технические недостатки, то турбины могут поселится в поездах дальнего следования, благо сил хватает мощность локомотива от Bombardier – 5000 л.с.

Реактивная машина.

Самый быстрый в мире автомобиль

Подвешивание 6000 сильной турбины к своему Ford Focus будоражит многие умы. Неясно практическое применение этой модификации, но смотрится крайне здорово. Вообще, если смотреть со стороны, введя в гугл запрос jet car, можно подумать что за рубежом этим занимается  любой школьник. Неизвестно что привело к такому повальному турбированию машин, но последствия хорошо и ярко показаны в фильме “Премия Дарвина”

Если же обратить свой взор к соревнованиям, то здесь автомобиль с обычным двигателем уже никогда е сможет поставить рекорды. Реактивные авто уже много лет ставят рекорды скорости на земле. На момент написания статьи есть информация про последний рекорд скорости, установленный Энди Грином, на автомобиле Thrust II SSC, сконструированном Ричардом Ноблом. Энди проехал по дну знаменитого озера в Неваде с максимальной скоростью 1229,78 км/ч. Это выше скорости звука, и является абсолютным рекордомю Однако средняя скорость машины по двум заездам составила 1226,522 км/ч.
Такую подвижность машине весом в делять тонн, с корпусом из кевлара, придали два реактивных двигателя Rolls-Royse (Spey 205), суммарной мощностью 110 000 л.с. Управление этого чуда техники было самолетным.

Реактивный грузовик.

Встречается и такое.
Существует видео про реактивный грузовик. Где и когда это было и есть ли еще что-то подобное – неизвестно.

Реактивный велосипед.

Еще одно увлекательное занятие, будоражащее умы зарубежных изобретателей, это реактивный велосипед. В принципе, на это многострадальное средство передвижения можно навесить прямоточный реактивный двигатель.
Например

Смотрится крайне эффектно. Реактивные велосипеды продаются и видимо выпускаются серийно, вот фотография агрегата под названием Fire Trick BOB.

Fire Trick BOB реактивный велосипед

Стоит 1 миллион йен. Все серьезно: скоростная турбина, самолетное топливо, стоимость одной минуты работы (учитывая все расходные материалы – 500 йен), тяга 5,5 лошадиных сил. Заметьте – здесь используется полноценный реактивный двигатель, с турбиной, наддувом и прочими прелестями.
Вот еще одно фото, найденное на просторах интернета. Но здесь, в отличие от Fire Trick используется прямоточный двигатель, что намного проще в конструировании и обслуживании.

Реактивный ранец

Этот вид реактивного транспорта слабо распространен из-за больших сложностей в изготовлении, применении и управлении данным аппаратом.

КАК РАБОТАЕТ ВОЗДУШНЫЙ ВИНТ

Первоначально Jetpack планировалось применять в военных целях, например для перелета через границу (чтобы не касаться земляной полосы и ограды, не оставлять следов).
Разработки велись в США в 50-60-е годы. Главным инженером в этих исследованиях был Венделл Мур, который поначалу лично и на свои средства разрабатывал реактивные ранцы.
Впервые свободный полет на реактивном ранце был совершен 20 апреля 1961 года, в пустыне около городка Ниагара Фоллс.
Рекондная продолжительность полета составила 21 секунду, и 120 метров, на высоте 10 метров. При этом расходовалось 19 литров перекиси водорода, которая была дефицитом.
В общем после того, как ранец был сделан, товарищи военные поняли, что заигрались. Хотя было ясно изначально, что даже если взвод солдат (7 человек) перелетит тихой ночью через границу на Jetpacks, об этом будут знать ближайшие 8-10 квадратных километров, сила звука достигает 130 дб) Тащить далее за собой такое оборудование (50 кг) никто не будет, да и в остальных применениях ранцы практически бесполезны.

Реактивный мопед

Теоретически должен развивать до ста километров в час. На него привешены два реактивных двигателя JFS 100.

Практичность применения такая же как и у турбо велосипеда, но ведь прикольно!

Реактивная установка Катюша

Легендарная система реактивного залпового огня. Является одним из самых безбашенных проектов советской военной промышленности. Стреляет снарядами РС-132.
Каждый снаряд имеет твердотопливных реактивных двигатель на бездымном порохе, включает в себя боевую, топливную и собственно реактивную части.
Применение катюши сопровождалось неслыханным фейерверком и полным уничтожением всего что попадало под обстрел на расстоянии до 8,5 км от установки. Впервые БМ-13 были применены для уничтожения складов с горючим, чтобы они не достались подходящим фашистским войскам.
Применение же реактивной установки по прямому назначению первое время часто вызывало панику у противника.

Пока не понятно, в какой транспортной нише могли бы очутиться летающие велосипеды, но по всему миру дизайнеры соревнуются в создании этого чуда техники. Человечество не знает, зачем ему нужен летающий байк, но при этом не прекращает попыток его создать.

В Чешской Республике четыре компании совместно разрабатывают F-Bike, который впервые поднялся в воздух прошлым летом. Модель с четырьмя пропеллерами на батареях (спереди, сзади и по бокам) продержалась в воздухе пять минут.

При весе в 85 кг F-Bike всё-таки тяжеловат для своей мощности, и потому в испытательный полёт был отправлен манекен, а не человек.

Воздушный винт

Тем не менее, разработчики проектируют более мощную версию и планируют создать настоящий коммутер, которым бы мог гордиться сам Жюль Верн. Жиндрих Виту, официальный представитель проекта F-Bike, сообщил, что именно творчество Жюля Верна и известный чешский фильм The Flying Airship вдохновили конструкторов на воплощение идеи летающего велосипеда.

Тем временем в Великобритании два дизайнера — Джон Фиден и Янник Рид — создали Paravelo, велосипедоподобный параплан, способный подниматься на высоту выше одного километра. Конструкция представляет собой смесь обычного велосипеда с самолётом на трёхколёсном шасси, поднимающемся на огромном «вентиляторе» и работающем на биотопливе. Для того, чтобы взлететь, нужно найти короткую дорожку для разбега, запустить мотор и держаться покрепче.

На ресурсе Kickstarter.com в августе прошлого года дизайнеры попытались набрать необходимую сумму финансирования в 80 тысяч долларов. Они указывали на «первопроходческий» характер концепта и сочетание возможностей полёта и кемпинга. То ли складной байк показался народу слишком дорогим (16 тысяч долларов), то ли не очень практичным, но нужную сумму набрать не удалось.

В 2009 году ещё один британец, Джон Карвер, сконструировал похожий летающий велосипед и объехал с ним всю страну с благотворительными акциями. Однако до сих пор остаётся неясным, как летающие байки могут вписаться в мир современного транспорта. Конечно, каждый из нас хотел бы когда-нибудь заиметь себе личное транспортное средство, которое могло бы летать. Но для чего конкретно нужно прилаживать к нему велосипед? Нельзя ли просто долететь из пункта А в пункт Б?

VkontakteFacebookGoogle+PinterestMail.ruOdnoklassniki

—>

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *