ДИСКОЛЕТ И ЕГО АВТОМОДЕЛЬНОСТЬ

Авторы
Резюме
Файлы

Герасимов С.А. Измерена подъемная сила, создаваемая скошенным экранированным кольцевым крылом. Показано, что экспериментальные результаты удовлетворяют свойству автомодельности. Статья в формате PDF 172 KB

Радиальный обдув плоского экранированного кольцевого крыла способен создать достаточно большую подъемную силу [1,2]. Однако, пока задача остаются далекой до полного разрешения. Помимо проблемы компенсации реактивного момента остается необходимость обеспечения устойчивости летательного аппарата. Не факт также, что крыло должно быть обязательно плоским. Предварительные экспериментальные исследования продемонстрировали, что скошенное кольцевое крыло может создать меньшую подъемную силу по сравнению с нескошенным, но обладает рядом преимуществ [3,4]. Измерения, разумеется, проводились на модели достаточно малого размера. Поэтому, вопрос об автомодельности [5], другими словами, о соответствии модели реальному устройству остается.

Рис. 1. Дисковый летательный аппарат со скошенным кольцевым крылом.

Летательный аппарат представляет собой скошенное кольцевое крыло 1 диаметром D, на расстоянии h от плоской поверхности которого установлен экран 2 диаметром d (рисунок 1). Внутренний диаметр экрана c совпадает с диаметром центробежного шестилопастного воздушного винта 3, вращающегося с угловой скоростью w. Высота каждой лопасти b, ее ширина - a. Параметры крыла: разность радиусов плоской поверхности крыла - w, высота скоса - s.

Считается, что аэродинамическая автомодельность должна описываться соотношением [4]:

, (1)

где F - подъемная сила, v - скорость воздуха относительно тела с площадью сечения S, r - плотность воздуха, m - его вязкость, f(Re) -некоторая функция числа Рейнольдса. В данной задаче скорость воздуха пропорциональна wс/2, а в качестве пощади сечения можно взять квадрат хаpaктерного размера устройства D. Поскольку соотношение между размерами при изучении автомодельности меняться не должно, то выражение (1) приобретает вид:

. (2)

Если же скорость воздуха относительно тела велика, то функция f должна зависеть только от геометрических параметров системы. В данной задаче таких параметров два. Это - расстояние от плоской поверхности крыла до экрана и размер экрана. На рис. 2 приведены экспериментальные зависимости приведенной подъемной силы F/c⁴ от угловой скорости вращения ротора w и относительного расстояния между крылом и экраном h/c. Весовые измерения проводились для двух геометрически-подобных моделей, для которых c=0.024м и c=0.06м. При этом соотношения между остальными геометрическими параметра-ми (D=5c , b=0.375c , a=0.375c , s=0.5c , w=c) оставались неизменными.

Рис. 2. Автомодельность скошенного кольцевого крыла со слабым экранированием. Точки (о) - экспериментальные значения подъемной силы для большого (с=0.06м) ротора, • - тоже для с=0.024м; сплошные кривые - зависимости F~ω².

Из приведенных на рис. 2 результатов следуют два важных результата. Во-первых, подъемная сила оказалась достаточно большой даже при малых расстояниях между крылом и экраном. Относительная подъемная сила F/ρω²c⁴ не зависит от числа Рейнольдса, то есть является постоянной величиной, зависящей только от соотношения между геометрическими параметрами системы. Это второй вывод. Из него следует, что величина F/c⁴ должна быть при больших частотах вращения пропорциональна квадрату скорости вращения, а константа пропорциональности должна зависеть только от таких величин, как h/c или d/c. Если так, то автомодельность летательного аппарата с кольцевым крылом при больших частотах вращения воздушного винта должна описываться соотношением:

. (3)

Рис. 3. Скошенное кольцевое крыло с промежуточным экранированием. Обозначения те же, что и на рис. 2.

Это обстоятельство подтверждает также рис. 3, где представлены экспериментальные значения подъемной силы, создаваемой скошенным крылом с промежуточным экранированием: d/D=2/3. Свойство автомодельности остается справедливым и при сильном экранировании (рис. 4), когда диаметр экрана составляет более восьмидесяти процентов диаметра крыла.

Рис. 4. Подъемная сила дискового летательного аппарата с сильно экранированным скошенным крылом. Обозначения аналогичны рис. 2.

Правда, в этом случае подъемная сила для всех значений h/c существенно меньше того, что позволяет получить, скажем, промежуточное экранирование. Основных же результатов тоже два. Главный из них - данная схема дискового летательного аппарата действительно обладает очень большой подъемной силой. И следует это из свойства автомодельности, согласно которому увеличение, например, в 100 раз всех размеров системы при неизменной частоте вращения должно привести к увеличению подъемной силы в сто миллионов раз. Второй вывод отличает данный вариант летательного аппарата от аналогичного устройства с плоским крылом [2,4]. А именно, уменьшение зазора h до разумной величины h=0.6c не приводит к существенным потерям подъемной силы. Это продемонстрировано на последних трех рисунках. Максимальное же значение F/c⁴ соответствует промежуточному экранированию и составляет величину порядка 8×10⁴Н/м⁴. Это означает, что дисковый летательный аппарат, диаметр воздушного винта которого составляет 1м, способен поднять груз массой около 8160кг. При этом, правда, воздушный должен совершать 250 оборотов в секунду. Без ссылки на автомодельность такая величина подъемной силы могла показаться сомнительной.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

Блин Е. Четвертый способ. // Авиация общего назначения. 2002. № 12. С. 19-24.
Герасимов С.А. Автомодельность летательного аппарата с плоским экранированным крылом. // Фундаментальные исследования. 2007. № 6. С. 15-17.
Герасимов С.А. Форма крыла дискового летательного аппарата. // Естественные и технические науки. 2007. № 1. С. 88-91.
Герасимов С.А. Эффективность активного кольцевого крыла. // Техника и технология. 2006. № 5. С. 99-102.
Седов Л.И. Механика сплошной среды. Т. 1. - М.: "Лань". 2004. - 528c.

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ВАЛЬЦЕВАНИЯ МАЛОВЯЗКОЙ ТЯЖЕЛОЙ СУСПЕНЗИИ

Статья в формате PDF 779 KB...

24 03 2026 11:46:26

О СТРАТЕГИИ МОДУЛЬНОГО ПРЕПОДАВАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В ВУЗЕ

Статья в формате PDF 92 KB...

23 03 2026 4:28:27

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРАТЕГИЧЕСКИ ПЕРЕЛОМНЫХ МОМЕНТОВ В КОНТЕКСТЕ АНТИКРИЗИСНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Статья в формате PDF 273 KB...

22 03 2026 17:47:21

ПРОБЛЕМЫ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ В ОБЛАСТИ СОЦИАЛЬНО-КУЛЬТУРНОГО СЕРВИСА И ТУРИЗМА

Статья в формате PDF 285 KB...

21 03 2026 6:41:18

ЗАКОНОМЕРНОСТИ НЕЙРОЦИТО–ГЛИАЛЬНО–СОСУДИСТЫХ ОТНОШЕНИЙ В УЗЛАХ СИМПАТИЧЕСКОГО СТВОЛА ПЛОДОВ ЧЕЛОВЕКА

Статья в формате PDF 111 KB...

20 03 2026 6:35:57

СОЗДАНИЕ ФОРМ ГОРОХА С ВЫСОКОЙ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ПЛАСТИЧНОСТЬЮ

Статья в формате PDF 86 KB...

19 03 2026 11:51:21

WEBQUEST “ОСНОВОПОЛОЖНИКИ ЛИНЕЙНЫХ МАТРИЧНЫХ НЕРАВЕНСТВ”

Статья в формате PDF 150 KB...

18 03 2026 3:26:18

СТАНЦИИ ОЧИСТКИ ВОДЫ «СОВВА»СИСТЕМЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ЧЕЛОВЕКА

Статья в формате PDF 141 KB...

17 03 2026 11:46:41

ВИДОСПЕЦИФИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЛИЧИНОК RANA ARVALIS И RANA TEMPORARIA ПРИ СОВМЕСТНОМ ОБИТАНИИ

Проведено исследование экологических ниш двух видов бурых лягушек при совместном обитании на водоемах. В период скопления на кладках у R. temporaria идет отбор крупных особей, ускоренно развивающихся за счет питания мелкими собратьями. R. arvalis – скоплений не образуют и являются типичными детритофагами. Успех роста и развития первого вида зависит от облигатного каинизма и нeкpoфагии. При отсутствии такой возможности питание схоже с питанием личинок R. arvalis. Выявлены различия в поведении личинок при появлении опасности. Крупные личинки R. temporaria, уходят на глубину, мелкие - мимикрируют под цвет грунта и становятся малоподвижными. Личинки R. arvalis не имеют маскировочной окраски, при возникновении опасности зарываются в грунт или прячутся в укрытиях. ...

16 03 2026 5:31:25

ХАРАКТЕРИСТИКА НАСЕЛЕНИЯ ЗАБАЙКАЛЬСКОГО КРАЯ В СОЦИОКУЛЬТУРНОМ ПРОСТРАНСТВЕ ПРИГРАНИЧЬЯ

Статья в формате PDF 101 KB...

15 03 2026 19:18:53

ПОЛУЧЕНИЕ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ КАТАЛИТИЧЕСКИМ ПИРОЛИЗОМ ГАЗООБРАЗНЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ

Статья в формате PDF 112 KB...

14 03 2026 4:29:36

ЗАВИСИМОСТЬ ФУНКЦИОНАЛЬНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МЯСНЫХ СИСТЕМ ОТ СОСТАВА ВОДЫ

Статья в формате PDF 275 KB...

13 03 2026 6:39:13

Физиологические атрезии в раннем онтогенензе человека

Статья в формате PDF 103 KB...

12 03 2026 3:15:10

ПАТОГЕНЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЛЕЧЕНИЯ БОЛЬНЫХ ХРОНИЧЕСКИМ ГЕМОРРОЕМ ПО МЕТОДУ ЛОНГО

Статья в формате PDF 109 KB...

11 03 2026 10:17:48

ТЕОРИЯ И МЕТОДИКА РАЗВИТИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ У ДЕТЕЙ ДОШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА (учебно-методический комплекс)

Статья в формате PDF 123 KB...

10 03 2026 11:11:41

ДВИЖЕНИЕ СЕМЯН ПО ВИНТОВОЙ ЛИНИИ

Статья в формате PDF 133 KB...

09 03 2026 19:28:14

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛАЗЕРНОЙ МИОСТИМУЛЯЦИИ

Статья в формате PDF 104 KB...

08 03 2026 15:16:54

НЕКОТОРЫЕ ТИПОЛОГИЧЕСКИЕ СХОДСТВА И ОТЛИЧИЯ НЕЛИЧНЫХ ФОРМ В РУССКОМ И ГЕРМАНСКИХ ЯЗЫКАХ

Статья в формате PDF 79 KB...

07 03 2026 2:15:16

Роль одежды кандидата на вакантное место во время собеседования

Статья в формате PDF 265 KB...

06 03 2026 16:13:44

БЕНЧМАРКИНГОВЫЙ МЕТОД ОЦЕНКИ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ СПЕЦИАЛИСТОВ

Статья в формате PDF 373 KB...

05 03 2026 7:54:48

Морфология яичников у плодов и новорожденных при патологии беременности

Статья в формате PDF 132 KB...

04 03 2026 22:14:44

КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ГЕМОСТАЗА И СОСТОЯНИЯ МИОКАРДА ЛЕВОГО ЖЕЛУДОЧКА В СИСТОЛУ И В ДИАСТОЛУ У БОЛЬНЫХ ГИПЕРТОНИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНЬЮ И СТЕНОКАРДИЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ IV ФУНКЦИОНАЛЬНОГО КЛАССА

Статья в формате PDF 119 KB...

03 03 2026 6:47:22

К вопросу электробезопасности при разземлении опор контактной сети

Статья в формате PDF 285 KB...

02 03 2026 6:43:23

ИНФРАСТУКТУРА КАК ОБЪЕКТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ

Статья в формате PDF 268 KB...

01 03 2026 11:37:35

ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КРОЛИЧЬЕГО ЖИРА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СПЕЦИАЛЬНЫХ ЖИРОВ

Статья в формате PDF 319 KB...

28 02 2026 1:43:27

СКРИНИНГОВЫЕ ОБСЛЕДОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДОВ ЭКСПРЕСС-ДИАГНОСТИКИ НАРУШЕНИЙ ФУНКЦИИ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

В работе приводятся данные скрининговых обследований состояния щитовидной железы студентов в возрасте от 16 до 18 лет. При проведении исследований использовались методы экспресс-диагностики, разработанные авторами статьи и на которые получены патенты РФ. На первом этапе обследований проводились прямые измерения длительности коленного рефлекса с помощью электронного рефлексометра; на втором этапе проводилось количественное определение степени увлажненности кожных покровов на приборе с датчиком влажности. Обследования проводились на группе из 246 человек. После статистической обработки данных измерений была проведена их рандомизация с использованием критериев, установленных в ходе клинических испытаний разработанных приборов. Полученные данные представлены в виде гистограмм. В результате проведенных исследований установлен контингент студентов, у которых по полученным данным можно предполагать наличие гипофункции щитовидной железы. Доля таких лиц из числа обследованных составляет порядка 18 %. У незначительной части обследованных были установлены признаки гипертиреоза. Их доля не превышает 5 %. Сравнение данных, полученных двумя разными методами на каждом обследуемом, показал их полную корреляцию в 95 % случаев. Студенты с выявленными отклонениями от нормы были направлены в клинические лаборатории для определения в их крови уровня тиреотропного гормона гипофиза с последующей консультацией эндокринолога. ...