Сообщений в теме: 52

[AMN]

А кто-нибудь любимый журнал читает?

http://www.katera.ru...169/page13.html

[kneht]

А кто-нибудь любимый журнал читает?

http://www.katera.ru...169/page13.html

<{POST_SNAPBACK}>

в проекте по ссылке плавник движется в вертикальной плоскости
в моей выкладке в горизонтале.
принцип похож спору нет.

[Soling]

А кто-нибудь любимый журнал читает?

http://www.katera.ru...169/page13.html

<{POST_SNAPBACK}>

Вот этокак раз то, что я сразу отбросил. Рыба на самом деле работает и телом.
Змея, к стати, тоже. Однако роль хвоста не так уж мала.
Попробую для ясности набросать эскизы. На "пальцах" солжно.

[fass]

У гибкости лопасти есть и минусы. При повышении частоты колебаний, в какой-то момент, все преимущества этого движителя пропадают! Большую скорость можно достичь увеличивая размеры лопасти и прилагаемую к ней силу - проверено эксперементально. А при очень высокой частоте колебаний судно не двигается, а лишь "месит хвостом воду".

[Soling]

У гибкости лопасти есть и минусы. При повышении частоты колебаний, в какой-то момент, все преимущества этого движителя пропадают!

<{POST_SNAPBACK}>

Большая частота и не нужна. И вообще, принцип в том, что бы не впихивать
уйму энергии в безоглядное махание а расходовать ее экономно.
При слишком большой частоте не успевает сформироваться волна. Если взять длинную полосу в качестве плавника, все будет видно. Период этой волны
увеличивается с ростом скорости корпуса. Если просто остановить его, плавник подожмётся к оси. Но, отбрасывать воду будет.
Все это справедливо для варианта с подвижной осью.
Две схемы на рисунке: первая для предложенного в журнале варианта.
Вторая для подвижного.
Комментариев к первому. думаю не надо. В основном он занимается замучиванием перетекающей через кромки воды. При чем, при взмахе горизонтальный вектор тянет корпус назад.
При втором варианте лопасть свободно вращается на какой то угол. Ограничение нужно для того, что бы она не ушла во флюгер. Дальше очевидно. Лопасть будет стремится "вписаться" в синусоиду. Когда она это сделает, будет достигнута максимальная для неё сорость. Энергия тратится только на лобовое сопротивление и на отброс воды.
К стати, кит отнюдь не гребёт всем телом. Это способ морской змеи. Еще
скаты и им подобные, создают длинными плавниками бегущую волну.
Остальные просто вписывают тело в траекторию меньшего сопротивления и компенсируют телом реакцию лопости.

Прикрепленные изображения

• 

[fass]

Можно использовать такой способ: Гибкая лопасть l шарнирно прикреплена к штанге L с ограничением максимального угла отклонения альфа. Максимальный ход штанги - угол бета. С увеличением скорости можно принудительно увеличивать угол альфа и уменьшать вета, таким образом увеличивая период синусоиды колебаний (относительно покоящейся воды) не увеличивая частоту взмахов лопасти. Не слишко заумно?

[Vada]

Большая частота и не нужна. И вообще, принцип в том, что бы не впихивать
уйму энергии в безоглядное махание а расходовать ее экономно.
При слишком большой частоте не успевает сформироваться волна. Если взять длинную полосу в качестве плавника, все будет видно. Период этой волны
увеличивается с ростом скорости корпуса. Если просто остановить его, плавник подожмётся к оси. Но, отбрасывать воду будет.
Все это справедливо для варианта с подвижной осью.
Две схемы на рисунке: первая для предложенного в журнале варианта.
Вторая для подвижного.
Комментариев к первому. думаю не надо. В основном он занимается замучиванием перетекающей через кромки воды. При чем, при взмахе горизонтальный вектор тянет корпус назад.
При втором варианте лопасть свободно вращается на какой то угол. Ограничение нужно для того, что бы она не ушла во флюгер. Дальше очевидно. Лопасть будет стремится "вписаться" в синусоиду. Когда она это сделает, будет достигнута максимальная для неё сорость. Энергия тратится только на лобовое сопротивление и на отброс воды.
К стати, кит отнюдь не гребёт всем телом. Это способ морской змеи. Еще
скаты и им подобные, создают длинными плавниками бегущую волну.
Остальные просто вписывают тело в траекторию меньшего сопротивления и компенсируют телом реакцию лопости.

<{POST_SNAPBACK}>

К сожалению формул уже не помню, но!
- У волны есть такие две характеристики как амплитуда и частота;
- Амплитуда и высота характеризуют энергию которую несет волна;
- Чем длиннее волна тем больше ее скорость

От сюда следует, что для увеличения скорости требуется увеличить длинну волны, т.е. не молотить с высокой скоростью создавая брызги, а уменьшать частоту движений, увеличивая амплитуду, тратя больше инергии на образование волны.

Движетель, оно, конечно хорошо, но надо учитывать и волнообразование при движении корпуса судна. Как быдут эти волны взаимодействовать, совсем немаловажный фактор.
Потом, очень интересно как поведет сябя такой движитель в условиях мелководья. Типа, когда уже нельзя не учитывать спутную волну.

Даже, окинув беглым взглядом, проблем обнаруживается на тысячумиллионовдонеба денежных едениц исследований. Не зря американские подводники забили болт на этот движитель. Кстати, шума он создает ни как не меньше винта.

[fass]

К сожалению формул уже не помню, но!
- У волны есть такие две характеристики как амплитуда и частота;
- Амплитуда и высота характеризуют энергию которую несет волна;
- Чем длиннее волна тем больше ее скорость

О каких волнах речь? Если о тех, которые на поверхности воды, то таких формул не то, что запомнить, в них разобраться без поллитры невозможно! Вообще-то у волн много характеристик. Как вспомню уравнение колебания струны - аж в дрож бросает.
Волны порождаются колебаниями. И бывают разных типов... Честно говоря, это целая теория волновых процессов, и явно не для этого форума. Это Вам на физмат надо. Там раскажут и про скорость, и про длину, и про высоту...

Главное неудобство видится не в волнообразовании, а в больших размерах движителя. Винт - вон какой маленький и удобный, потому и используют всюду. А так - ведь и колесные пароходы были. Долго были...

[Soling]

А так - ведь и колесные пароходы были. Долго были...

<{POST_SNAPBACK}>

У каждого своя ниша. На Амазонке не просто так они долго были. А может и сейчас есть.
Размеры плавника могут и не мешать, если он даёт другие преимущества.

[mafia]

Можно использовать такой способ:


Гибкая лопасть l шарнирно прикреплена к штанге L с ограничением максимального угла отклонения альфа. Максимальный ход штанги - угол бета. С увеличением скорости можно принудительно увеличивать угол альфа и уменьшать вета, таким образом увеличивая период синусоиды колебаний (относительно покоящейся воды) не увеличивая частоту взмахов лопасти.

Не слишко заумно?

<{POST_SNAPBACK}>

При постройке моего мини катамарана, встала задача аварийного движения, т.е. при отказе мотора. Перебрал множество вариантов и решил сделать почти такую же штуку как у Вас, но с несколькими отличиями. Гибкость пластины, в данном случае по-моему не играет никакой роли, либо слабо влияет, поэтому было сделано действующее "весло" из металической трубы длиной 3 м, посаженной на кардан на трёхногой опоре высотой 0,5 м. Кардан крепился к веслу на расстоянии 1 м от конца рукоятки, на другом конце была приварена педаль от велосипеда таким образом, что в положении для гребли её ось становилась вертикально. К оси, для экономии времени (хотелось просто проверить идею) на угольниках крепилась пластина дюраллюминия размерами 40*20мм (опять же что было под рукой) и упоры для ограничения откидывания лопасти, которые давали ей поворачиваться относительно вертикальной оси на угол приблизительно 30 градусов в каждую сторону. Пластина крепилась также как балансирный руль, т.е. 30%площади перед осью вращения, остальные за. При испытаниях выявилось, что угол отклонения должен быть регулируемый (покрайней мере для подбора оптимального угла, либо для движения против ветра), что и я и предполагал, просто поленился сделать, но даже в таком случае катамаран двигался с 6-ю человеками на борту со скоростью не слишком быстро идущего пешехода. Размеры катамарана 4*2,4м. Так что результаты меня не разочаровали окончательно - буду дорабатывать: выведу регулировку угла поворота на рукоятку, либо рядом с ней, сделаю профилированное перо увеличив при этом его удлинение.

[Soling]

Идея балансирного крепления уже просится. А вот с принудительной регулировкой есть мысли против. Меняя угол ограничения, мы практически задаём угол атаки лопасти. Всё будет хорошо, пока он не превысит критический. Потом начинается интенсивный срыв потока и образование вихрей. Наш плавник начнёт тормозить. На "ощупь" это выльется в увеличении требуемой энергии. Если же просто ограничить максимальный угол, то при разгоне и низкой скорости ограничитель не даст лопасти встать во флюгерное положение. При увеличении скорости лопасть сама найдёт свой угол, в зависимости от приложенного усилия и скорости относительно воды. То есть будет работать как стабилизатор скорости, зависимый от периода колебаний оси лопасти. В теоритически установивившемся режиме, лопасть, стремясь проити по траектории с наименьшим сопротивлением впишется в опитимальную синуоиду. Если же период её колебаний не согласуется с оптимальной, потребуется дополнительная энергия для устранения этого рассогласования. Очевидно, что свойства такой системы зависят от места оси на лопасти.

[fass]

будет хорошо, пока он не превысит критический. Потом начинается интенсивный срыв потока и образование вихрей.

Не сложно подсчитать, что критический алфа=180-бета/2. Уменьшая бета можно увеличивать алфа. Увеличивать силу можно тоже до определенных пределов. Не углубляясь в дебри расчетов, можно экспериментально определить, при каком усилии лопасть определенных размеров будет резать воду, отталкиваясь от нее, а при каком начнет "месить". Паразитное обтекание лопасти водой все равно неизбежно, ведь предполагается, что вода в данной ситуации - жидкость, а не твердое тело. Значит КПД будет тем выше, чем меньше потерь энергии на это обтекание. Чем меньше алфа, тем ниже скорость судна, при условии постоянной частоты колебаний, тем больше эффекта от работы лопасти. Критический минимум алфа=90-бета/2 - когда лопасть не осуществляет полезной работы вообще. Рекомендуемый минимум алфа=90+бета/2 - когда практически на всей траектории лопасть выполняет полезную работу, кроме крайних положений.

[Soling]

Думаю, опытным путём тут больше добьёшься. Слишком сложная система. Но, чистая интуиция толкает на пробы с нефиксированной лопастью. Побочная мысль, посадить всё это в короб. Или хотя бы поставить по торцам "шайбы" противообтекатели.

[fass]

Побочная мысль, посадить всё это в короб.

Все гениальное просто и красиво. Не стоит нагромождать лишних контрукций. Лучше сесть перед аквариумом и созерцать рыб. Понимание придет само. Управлять углом и гибкостью лопасти при помощи механизмов из рычагов и пружин сложно и громоздко. В век высоких технологий можно придумать нечто более оригинальное. Например, использовать вставки из материалов, изменяющих упругость под воздействием слабых токов (как мышцы). Уж если копировать, так копировать.

[Soling]

Все гениальное просто и красиво. Не стоит нагромождать лишних контрукций. Лучше сесть перед аквариумом и созерцать рыб. Понимание придет само.

<{POST_SNAPBACK}>

Золотые слова!

Кто может быть гениальнее природы!
Попробовал то, о чем писалось. Есть, конечно кое что, но... не то.
По ходу возни в ванной вернусля к гибкому плавнику. Не зря его природа взяла. Нет у нее ни одного творения с твёрдыми. Результат проб привел к тому, что каплеобразный профиль живых движителей не только дань обтекаемости. Очень интересно работают плавники с переменной гибкостю.
И не надо никаких сложных механизьмов. Он сам находит свой изгиб. При увеличенной длинне ложится в устойчивую волну. Остаётся подобрать профиль упругости, чтобы он не был слишком "дубовым", но и не складывался в гармошку.

[impetus]

И не надо никаких сложных механизмов. Он сам находит свой изгиб. При увеличенной длинне ложится в устойчивую волну. Остаётся подобрать профиль упругости, чтобы он не был слишком "дубовым", но и не складывался в гармошку.

Поищите поисками по слову "моноласт(а)". Они уже всё это прошли и собаку съели на этом вопросе...
И про кита... плавал я в моне... Вобщем телом ещё как приходится пахать...
прям по лаврентьев-шабату...

[Soling]

Поищите поисками по слову "моноласт(а)". Они уже всё это прошли и собаку съели на этом вопросе...

<{POST_SNAPBACK}>

Злые, негуманные люди! Собаку то зачем?

[БАР]

В статье В.А.Апаринова "Моделирование на ЭВМ сложного пространственного движения несущих поверхностей с развитием нестационарного вихревого следа" рассматривалось движения хвоста дельфина. При этом были получены зависимости продольной силы Ст для разных моментов времени. Заштрихованные участки соответствуют положительной тяге. В данном случае она не велика, но автор делает вывод, что "подбирая закон движения несущей поверхности, можно обеспечить потребный режим ее работы для создания тяги или торможения". В целом, работа плавникового движителя (как и режим пампинга на парусе) определяется гистерезисом аэродинамических характеристик. При колебании поверхности безотрывный режим может быть затянут до углов атаки, превышающих критический. Но за это приходится расплачиваться на обратном ходе, поскольку плавное обтекание восстанавливается на углах, значительно меньших критического. Вообще, теоретически, сила тяги может быть получена просто на поперечно колеблющейся пластинке. Ее возможная величина оценивается в книге Голубева "Теория крыла", изданной еще в 40х годах. Q = Ro*Pi*w*w*A*A*B*F*F Q - сила, Ro - плотность, Pi - число Пи, w - частота колебаний, A - амплитуда, F -функция Теодорсена. В этой же книге иллюстрируется механизм возникновения силы тяги на вращающейся пластинке. В число экзаменов на яхтенного капитана раньше входила гребля. При этом требовалось показать умение "голланить", т.е. грести на тузике одним кормовым веслом. Тузик при этом двигался довольно бодро. Это и есть один из вариантов плавникового движителя. Осталось только реализовать его в виде реального механизма.

Прикрепленные изображения

• 
• 
• 

[SKR]

Плавниковый движитель, это не механизм и это главное. Хвост дельфина не подвесной мотор, который сам по себе, а неотъемлемая часть тела дельфина, а вышеупомянутый подход показывает, что к анализу подошли формально и выводы получились соответствующие. Никого даже не смутило, что эффективность дельфина, на много выше, чем аналогичная система созданная человеком.

[Soling]

Никого даже не смутило, что эффективность дельфина, на много выше, чем аналогичная система созданная человеком.

<{POST_SNAPBACK}>

Дельфин, это именно система. Его полная эффективность складывается из многих сотавляющих. Смоделировать всё это целиком просто не рельно.
Проще сделать упряжку для живых дельфинов.

Суть , однако в том, что многие из этих сосотавляющих направлены на
уменьшение потерь при движении. Даже не пускаясь в слжные рассчёты и
поиски теорий, а просто поигравшись с разными пластинами в воде, можно
поймать интересные детали движения.
Вообще то, даже тут написано уже достаточно, что бы собрать этот самый
движитель, вполне жизнеспособный. После получения результатов на практике, можно попытаться подвести под них теорию и поискать на ее базе
способы улучшения аппарата.

[impetus]

В статье В.А.Апаринова "Моделирование на ЭВМ сложного пространственного движения несущих поверхностей с развитием нестационарного вихревого следа"

Прошу прощения за оффтопик, но тут я немного "в материале"... В обшем моделирование нестационарных потоков на данный момент в мире - это грань между шаманством и исскусством - т.е. людей заявляющих что они это умеют - более-менее есть, и экспериментаторов, которые заявляют что умеют это мерить тоже вроеде есть, но даже на простых двумерных задачах в НЕПОДВИЖНОЙ ГЕОМЕТРИИ - согласование результатов расчётов и экспериментов происходит _годами_, причем часто решения "кто прав" принимаются сугубо волевые на высоком начальственном уровне... Это я к чему - на таких модельках, ей богу, в разы продуктивнее будет пробовать и пробовать, чем теорию изучать... Спортсмены-подводники - они как раз и пробовальщиков-практиков, там многое пока не попробуешь не поймёшь, а попробовав - словами не обьяснишь...
Видел как-то кадры летающего махолёта с человком - 4 качающихся Х-образных крыла... Может на пингвина посмотреть? - принцип тот же, идея та же....

[Р.Ф.Скотт]

Тема давняя, но если откликнетесь и перешлёте мне иллюстрации, которых сейчас не разглядеть уже, или хотя бы назовёте номер журнала Конструктор, откуда статья, буду оч благодарен! И поделюсь опытом, потому как собираю на эту тему литературу и имею её (тему) в качестве диплома

[Stiv]

Эт точно. Как-то читал про дизельный двигатель у которого целиндры были расположены друг против друга, а поршни на одной жестко их соединяющей штанге, а вместо кривошипно-шатунного механизма система эксцентирических шестерен. Помоему, в журнале "Капитан" статья была...

Вот только про пеализации такой штуки ни чего не слышал. Но идея показалась здоровой.

Есть такие: 22 л.с., размер（L×W×H）mm 525x391x459, вес (kg) 58

Прикрепленные изображения

• 
• 
• 

[трубогиб]

Пакость в том, что рыба она не хвостом гребёт, а всем телом! Если бы современная техника и материалы позволяли бы сделать аналог рыбы, то все атомные подводные ракетоносцы имели бы рыбий хвост, а не винт! Просто потому, что он абсолютно бесшумный, с хорошим КПД и позволяет достичь скоростей труднодоступных с винтом (рыбы парусники запросто разгоняются до 120 км/ч, что сухопутным гепардам и не снилось в розовых снах). Но вот "не выходит каменный цветок"©

Да в общем то скорее всего рыбы и змеи не гребут,а скорее протискиваются в среде.

[DDD]

Я в детстве такой Пульсар строил. .. В ванной запускал... Номер не помню, могу только ссылку на архив Моделиста дать. http://publ.lib.ru/ARCHIVES/M/''Mo...#39;_1970_.html
Я иногда там просто оглавления просматриваю, по памяти нужные вещи нахожу. Ориентировочно это было в году 75-м.