Serg Ivanov: Все сообщения за 1 Декабря 2007 года

 
ПнВтСрЧтПтСбВс
1 2
3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23
24 25 26 27 28 29 30
31
ТМ №11 2006
Юрий Сазонов, КТН, г.Оренбург
Широко известны рекордные кругосветные полёты американских самолётов с винтомоторной установкой и с реактивным двигателем. Есть сообщения о подготовке для таких рейсов беспилотного, а затем и пилотируемого самолёта, использующего энергию от солнечных батарей, установленных на крыльях. Но если говорить о будущих рекордных полётах, то следует упомянуть идею самолёта без двигателя вообще. Речь идет именно о самолете, о летательном аппарате тяжелее воздуха. - Давайте рассмотрим главный вопрос — вопрос о соблюдении известных физических законов. Для выполнения полёта, а иначе — ддя выполнения работы нужна энергия. Запас энергии можно иметь на борту в виде топлива либо надо использовать внешний источник энергии, как в примере с солнечными батареями. Но солнечными лучами перечень внешних источников энергии, способных обеспечить кругосветный полёт, не заканчивается, Есть и другой природный источник Энергии - По оценочным данным,
речь идет о мощности в 100 кВт на каждый квадратный метр условного сечения воздушного пространства на
высоте 12 км от поверхности Земли, Это— струйное течение, иногда его называют реактивным потоком, Ваеабуро Оиши японский ученый, занимающийся метеорологией опубликовал в 1923 г, сведения о своём открытии струйного течения, Поднйвпшсь на высоту девять или десять километров, можно попасть в воздушную реку, текущую с запада на восток. И эта река не имеет ни начала, ни конца, потому что воздушный поток замкнут и, подобно обручу, вращается вокруг всей планеты, Огромная сила сосредоточена в струйном течении и размеры этой воздушной реки просто колоссальны, По некоторым данным ширина воздушного потока достигает 200 км,
а толщина — 4 км- И вот внутри такой широкой и толстой воздушной ленты, окольцевавшей Землю, воздух постоянно носится вокруг планеты с ураганной скоростью — до 300 и даже до 500 км/ч, С открытием струйных течений фактически появились технические возможности для полётов спутников на сверхнизких орбитах, но тогда еще не пришло время обсуждать подобные вопросы. Эти необычные спутники сколь угодно долго могут
летать в атмосфере Земли, внутри струйного течения, например — на высотах от 9 до 14 км. Такие спутники не нуждаются в топливе, а используют энергию ветра — энергию самого струйного течения. Конечно, это может быть и высотный дирижабль. Но мне показался интересным летательный аппарат тяжелее воздуха, совершающий полёт за счет аэродинамической подъёмной силы, Но как технически решить подобную задачу? В данной статье на обсуждение выносится один из множества возможных вариантов решение. Такой летательный аппарат должен иметь, по крайней мере, две Секции, одна из которых (назовем её носовой секцией) совершает полёт внутри струйного течения. Вторая, хвостовая секция, совершает полет позади первой и на меньшей высоте, за пределами струйною течения, в зоне, где скорость ветра кратно меньше. Секции связаны между собой легким и прочным тросом, например длиной до восьми километров. Здесь можно использовать технологию и уже сделанный
экспериментальный образец троса который разрабатывался американцами для проекта космического лифта о котором уже много писали. Схема секционного летательного аппарата представлена на рисунке, Каждая секция в рабочем режиме представляет собой планер, парящий в воздухе за счет аэродинамической подъемной силы, действующей на крыло. Причём крыло может быть не только классической трапециевидной формы —не исключено и использование крыла круглого, способного надежно работать при больших углах атаки, В таком тандеме носовая секция работает в весьма необычных условиях. Например, при скорости ветра в струйном течении 300 км/ч, носовая секция и летательный аппарат в целом летят со скоростью 150 км/ч. Воздушный поток, имеющий в два
раза большую скорость, обгоняет летательный аппарат, а за счёт разности скоростей обеспечивает подёмную силу на носовой секции. Получается, что воздушный поток набегает на крыло носовой секции со стороны хвоста летательного аппарата. Если Наблюдать со стороны, то покажется, что носовая секция летит вперёд при отрицательном угле атаки у крыла (это напоминает полет воздушного змея, когда мы его отпускаем от себя
по ветру). Хвостовая секция летит в воздушных не возмущённых массах, ниже струйного течения, и представляет собой классический планер, который буксируют с помощью троса. Хвостовая секция как бы
притормаживает всю систему и снижает скорость полёта носовой секции и системы в целом, но здесь такое торможение играет положительно решающую роль- Именно оно Позволяет получить разность между скоростью ветра струйного течения и скоростью полёта самого летательного аппарата, которая обеспечивает возникновение устойчивой аэродинамической подъемной силы в носовой секции, позволяя использовать энергию струйного точении и реализовать сам полёт без расхода топлива и без двигателя вообще, Удивительно, но полёт такого секционного летательного аппарата-спутника можно смоделировать в простой лаборатории. Здесь уместно вспомнить слова Эрнеста Резерфорда: «Опыт без фантазии, или воображение без проверки опытом, может дать немногое»- Модель.представленная на фото, содержит две маленькие сферы, каждая из которых удерживается в воздушном горизонтальном потоке за счет эффекта Коанда- При использовании сфер не потребовались аэродинамические трубы и система управления для удержания модели в воздухе. В лаборатории каждая сфера автоматически удерживается в воздухе и не выпадает из воздушного горизонтального потока, поскольку на границе воздушной струи верхняя полусфера начинает проявлять свойства крыла, с одновременным появлением аэродинамической подъёмной силы> Левое сопло |с синим ободком) в стендовой установке позволяет сформировать воздушную горизонтальную струю, моделирую струйное течение, обгоняющее носовую секцию
летательного аппарата. Правое сопло в стендовой установке позволяет сформировать воздушную горизонтальную струю, моделирующую встречный воздушный ноток, обдувающий нижнюю хвостовую секцию летательного аппарата. В этом случае обе сферы устойчиво зависают в воздухе, и мы видим картинку, похожую на ту, которую бы увидел
наблюдатель, летящий параллельным курсом со скоростью, равной скорости исследуемого летательного аппарата (естественно речь идет о равенстве скоростей относительно земли), При уменьшении скорости истечения воздуха из правого сопла наблюдаемая движение модели вправо. Таким образом, была смоделирована сама возможность полетав струйном течении.'Небольшое отступление, "Планер — это безмоторный летательный
аппарат с крылом, которое позволяет аппарату планировать, стекаться по наклонной траектории. А в восходящих потоках воздуха планер способен совершать горизонтальный полёт и даже набирать высоту. Так
описан планер в энциклопедии, Но, как теперь выяснилось, у планера может быть еще одно уникальное качество — способность совершать горизонтальный полет и в горизонтальном воздушном потоке, а не только в восходящем. Если с помощью троса организовать сцепку из двух планеров, то они способны будут совершить горизонтальный полёт в струйном течении надо отметить, что речь идет о специальных планерах, из-за особенностей работы крыла носовой секции, когда ветер обгоняет
летательный аппарат). Принципиально возможна сцепка трех и более секций-Полет в струйном течении это уже кругосветный полёт планера, и такого ещё не было. Чем вам не спутник Земли? И кто сказал, что на все
времена у спутников Земли должны быть только космические скорости и только космические высоты полёта?
Возникает естественный вопрос: а зачем это надо? Предлагается рассмотреть пока три технических направления для использования энергии струйных течений.
1. Летательные аппараты тяжелее воздуха, и дирижабли системы связи и коммуникаций, способные неограниченно долго летать вокруг планеты в струйных течениях. Более дешевая и ремонтопригодная техника и технология как некоторая альтернатива космическим спутникам связи
2. Авиационные транспортные перевозки, когда двигатели топливо используют только для взлета, набора
высоты и посадки- Да, скорость полёта по совре…
 


Дальше »»»
 
Это сообщение редактировалось 21.05.2020 в 15:30
Струйное течение в разрезе, ширина километров 500 (масштаб по горизонтали не равен вертикальному)-
Текст 024.jpg (скачать) [768x991, 427 кБ]
 
 
 
Это сообщение редактировалось 02.12.2007 в 15:13
Самолет-буксировщик типа Эгрет TARGET&ЗВО
и хороший планер в связке могут иметь глобальную дальность полета.
Интересно, что великое северное струйное течение проходит как раз над всеми "возмутителями спокойствия"- от США через Ливию, Ближний/Средний восток, Тибет до Сев. Кореи и опять в США.
Кевларовый трос длиной 8км с лебедкой будет весить порядка нескольких сотен кг.
В отличие от аэростатов планеры смогут легко маневрировать по всему потоку и выходить на цель в заданное время.
Применение стелт-технологий и безмоторного полета таких БПЛА сделает их труднообнаруживаемыми.
 
Это сообщение редактировалось 02.12.2007 в 00:40
Ходил, читал...
Убийца авианосцев понравился. Дальний перехватчик тож.
Оперативный фоторазведчик - неплохо. Существующие системы этого не могут.
И ваще-красиво (жить не запретиш)!
Денег надо забрать у олигархов...
 

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru