Сильно не обременившись знаниями по аэродинамике, навеяло на размышления. А правильно ли делают авиаторы стараясь как можно быстрее вращать винтом или пропеллером, а сейчас и турбовентиляторами? Ведь быстро вращая винтом и т.п. мы с большей скоростью отбрасываем воздух, - то рабочее тело за счет которого получаем импульс для самолета или вертолета. А так как энергия равна E=MVV/2, то с большей скоростью отбрасывая воздух, мы в квадрате больше затрачиваем энергию, а значит и мощность двигателя должна быть в квадрате больше. Так как импульс P=MV , то ему скорость в квадрате совершенно не нужна. Может стоило авиаторам для увеличения импульса идти по пути увеличения отбрасываемой массы, а не увеличивая скорость этой отбрасываемой массы. Тогда совершенно не нужны были сверхмощные двигатели.
Это хорошо заметно допустим на вертолете и самолете. За счет того, что самолет своими большими крыльями медленно отбрасывает большие объемы и массы воздуха ему чтоб лететь достаточно двигателя с тягой в 0.15 массы самолета, а вертолету нужно чтоб тяга двигателя почти равнялась весу вертолета и это из-за того , что винт вертолета с большей скоростью, чем крыло отбрасывает воздух.
Может в целях экономии топлива нужно было увеличивать размеры лопастей винта, а не быстрее вращать его. Так же это заметно и по удельному расходу топлива, большой самолет на единицу веса потребляет меньше топлива, чем маленький.
Так, что огромный самолет на солбатах с большими и тонкими крыльями вполне сможет быстро лететь и с менее мощным двигателем, но с большим по размеру пропеллером. Не нужно, бояться гигантских размеров. Современные сверхпрочные материалы позволят делать такие гигантские самолеты и легкими и прочными.
vasanov
Энергия тут до одного боку припёку. В полёте смысл расхода энергии - тяга двигателей!
А ну-ка, как Вы у нас освоили формулу расчёта тяги? Похвастайтесь!
Только вертолет с большим винтом летает медленно, а самолет с матенькой турбиной - быстро.
Не факт, я тоже думал об этом. Вот, что получается допустим большой винт отбрасывает воздух со скоростью 1 м/с, это же не значит, что самолет достигнув скорости в 1м/с перестанет ускоряться. Просто теперь винт будет к скорости самолета 1 м/с ( вернее к скорости встречного воздуха) добавлять свою скорость 1 м/с и так самолет будет разгоняться до бесконечности, пока не сравняется тяга двигателя с сопротивлением воздуха самолету и большому винту. Большой винт плох только тем, что у него будет больше сопротивление воздуху, но так как его скорость будет меньше, чем у той же сверхзвуковой турбины, то и его сопротивление получится меньше. Это, что-то наподобие парусника, чем была больше площадь парусов, тем быстрее двигался парусник.
pkr. Спасибо за цитату, незнаю из какой книги. Значит я всетаки рассуждал правильно.
Это я затеял к тому, что считаю, что самолетный старт гораздо экономичнее любой ракеты, тащущей с собой кислород. Может всетаки имеет смысл разгоняться до космической скорости еще в атмосфере самолетным методом. Да, и в космическом вакууме, особенно возле планет и звезд есть молекулы газов. Сделав огромный винт пусть в 10-100 км диаметром и отбрасывая газы вакуума с незначительной скоростью 10-100 м/с будем иметь ту же тягу, что и ионник, но с гораздо меньшей мощностью двигателя и без капризов ионника ( нужен чистый вакуум, нужно рабочее вещество и мощная электростанция, проблемы с высоким напряжением). А значит энергии солнечных батарей или маломощного реактора вполне хватит для межпланетных перелетов. Помимо своей тяги этот винт еще будет как солнечный парус ( площади, то огромные) иметь дополнительную тягу. Вес такого винта будет сравним с весом пленочных солнечных батарей, такой же площади. Тоесть этот винт сделан из солнечных батарей.
Из ВИКИПЕДИИ:
Вакуум космоса на самом деле не является абсолютным — в нём присутствуют атомы и молекулы, обнаруженные с помощью микроволновой спектроскопии, реликтовое излучение, которое осталось от Большого Взрыва, и космические лучи, в которых содержатся ионизированные атомные ядра и разные субатомные частицы. Также есть газ, плазма, пыль, небольшие метеоры и космический мусор (материалы, которые остались от деятельности человека на орбите)
Цитата:
Боже упаси!! Нас с Вами за такие советы, уважаемый Kuasar, разыщут агенты Старого и дадут в глаз!
не надо стеснятся аэродинамики. Без аэродинамики не может быть космонавтики. Или Вы собираетесь в атмосферах других планет не учитывать этого? Или космонавтика не нужна для покорения других планет?
pkr
1. "Газы вакуума" - это вроде деревянного камня по смыслу. Можно было выразиться хотя бы фразой "межпланетное (межзвездное) вещество".
2. Аэродинамики стесняется именно господин vasanov, поэтому за направление его на Авиабазу можно получить в глаз от тамошних постоянных обитателей, особенно от такого их подвида, как Инженер Разумный Авиационный.
Я всетаки за большой винт в космосе. Вот делаем солнечный парус в виде винта с широкими лопастями- это как раз тот вариант солнечного паруса когда его пленки растягиваются центробежной силой из рулонов, получится типа многолучевой звезды. Но мы эти пленки паруса расположим под углом как в винте. И теперь при вращении винта мы получим не только импульс от давления солнечного света, но и будем с небольшой скоростью отбрасывать все встречные молекулы которые попадуться по пути. Это даст еще дополнительный импульс. Часть поверхности пленки винта будет из солнечных батарей- энергию которых будем тратить на вращение винта и на повседневные нужды.
Преимущества перед солнечным парусом- есть дополнительный импульс, почти при той же массе. Преимущества перед ионником на солнечных батареях- не несем с собой запас рабочего вещества и не используем вредное высокое напряжение и тоже больший общий импульс.
Конечно, если отбрасывать парусом-винтом встречные молекулы со скоростью 100 м/с, то такой винт будет эффективен на малых высотах орбиты 200-800 км. В межпланетном пространстве скорость отбрасывания молекул нужна в 30-40 км/с. Такие скорости выдержит только парус винт из углеродной нанопленки.
Ва́куум (от лат. vacuum — пустота) — пространство, свободное от вещества. В технике и прикладной физике под вакуумом понимают среду, содержащую газ при давлениях, значительно ниже атмосферного.
На практике сильно разреженный газ называют техническим вакуумом. В макроскопических объёмах идеальный вакуум недостижим на практике, поскольку при конечной температуре все материалы обладают ненулевой плотностью насыщенных паров.
Под физическим вакуумом в квантовой физике понимают низшее (основное) энергетическое состояние квантованного поля, обладающее нулевыми импульсом, моментом импульса и другими квантовыми числами.
Лично я понял vasanov.
Ну для ДРУГИХ конечно лучше исправить на:
Вы вообще представляете себе, как работает винт в атмосфере? Что такое подъемная сила и аэродинамический профиль слышали? Подъемная сила возникает из-за разницы давлений на разных сторонах профила. Эта разница давлений возникает из-за различных скоростей обтекания воздуха.
Аэродинамика работает только в относительно плотной среде, а не там, где с винтом сталкиваются единичные молекулы.
Пусть с подъемной силой и аэродинамическим профилем разбираются аэродинамики- это их хлеб. Для меня, тупо- сколько килограмм воздуха в секунду отбросил винт и с какой скоростью, вот этот импульс я и использую на разгон самолета-космического корабля по равенству импульсов. А, чем меньше отбрасываемая скорость воздуха, тем меньше я мощности двигателя использую.
Турбины используют для получения глубокого вакуума и там турбовентиляторы гоняют единичные молекулы, а не плотный воздух.
Мою правоту подтверждают двигатели Боинга, раньше они были маленькими (по диаметру) прожорливыми и шумными, а теперь огромадного диаметра малошумные и экономичными. Конкорд тот вообще прикрылся со своими сверхмощными и сверхпрожорливыми двигателями.
Подъемная сила возникает из-за разницы давлений на разных сторонах профила. Эта разница давлений возникает из-за различных скоростей обтекания воздуха.
Аэродинамика работает только в относительно плотной среде, а не там, где с винтом сталкиваются единичные молекулы.
Хочу с вами не согласиться. В современной аэродинамике до сих пор идут споры по поводу возникновения ПС (подъемная сила):
Единственное, что может удерживать летательный аппарат в воздухе в отсутствие воздушной подушки - это отбрасывание вниз некоторой массы воздуха.У вас на этот счет есть другие соображения? Поясните свою мысль.
А разряжение на верхней поверхности плоскости? Его "куда девать"?
Если проинтегрировать выражение: (m/t)*V по всем "объёмчикам" отбрасываемого воздуха с учетом направления векторов действия возникающей при этом силы, то все сойдется в соответствии с законом Ньютона. Тогда эту разницу давлений и прицепить будет просто некуда.
Если внимательно проанализировать формулу, описывающую подъёмную силу на профиле, то мы к великому удивлению почитателей теории возникновения силы за счет разницы давления сверху с снизу профиля не найдем там и следов давления на поверхности профиля.
А вот следища от закона Ньютона найдем.
Не верите?
Давайте искать. Смотрим на формулу внимательно.
F = cy*g*S*(V^2/2) перепишем эту формулу так:
F = (cy/2)*g*S*V^2
Вот этот кусочек формулы g*S*V^2 или (g*S*V)*V есть не что иное как секундная масса отбрасываемого воздуха со скоростью V
Что касается остатка су/2, так стоит вспомнить как на заре исследований свойств профилей при их продувках для удобства увеличили этот коэффициент ровно в два раза.
Теперь остается принять во внимание, что сам коэффициент су учитывает угол атаки, угол отбрасывания воздуха, характер обтекания конкретного профиля при конкретном числе Re.
И БОЛЬШЕ В ЭТОЙ ФОРМУЛЕ НЕТ НИЧЕГО !!!!
А теперь найдите следы разницы давлений на верхней и нижней поверхностях профиля.
Послесловие.
Когда изучаешь что либо надо вдумываться в сущность формул и откуда берутся входящие в них величины, а не тупо зазубривать массу формул не понимая их физического смысла.
Турбины используют для получения глубокого вакуума и там турбовентиляторы гоняют единичные молекулы, а не плотный воздух.
Глубокий вакуум создается ртутными и масляными насосами или конденсационным методом. Турбины для этого не годятся.
vasanov писал(а):
Мою правоту подтверждают двигатели Боинга, раньше они были маленькими (по диаметру) прожорливыми и шумными, а теперь огромадного диаметра малошумные и экономичными.
Экономичность двигателя самолета считается в расчете на одну тонну груза или на одного пассажира. Сам по себе движок нового Боинга жрет гораздо больше своих предшественников, просто грузоподъемность самолета стала выше, вот и получается, что в удельном расходе топлива новый самолет экономичнее.
vasanov писал(а):
Конкорд тот вообще прикрылся со своими сверхмощными и сверхпрожорливыми двигателями.
Конкорд был сверхзвуковым самолетом. Там основной шум не от двигателей, а от ударной волны звукового барьера.
Неужели вы думаете, что работай в космосе пропеллер, русские инженеры не поставили бы какую-ньть вертушку на МКС, запитав ее от солнца. Нет же, они тупые, до сих пор орбиту станции реактивными движками поднимают.
Радиометрический эффект может а мезосфере работать. При градиенте температур 1000 градусов тяга будет примерно 3 кг на квадратный метр. Можно мезосферный вертолет сделать.
Это для разгона на солнечных батареях.
То есть, 200 кг, миллибары с паскалями перепутал... Позже напишу подробней, я с нокии пишу. Но это будет работать только на одной высоте, 80 км.
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
FAQ
Поиск
Пользователи
Группы
Регистрация
Профиль
Войти и проверить личные сообщения
Вход
