Зачем вертолёту такой большой винт?
Vložit
- čas přidán 29. 08. 2024
- В ролике на основе импульсной теории Ранкина показано: чем больше диаметр винта вертолёта, тем большую силу тяги будет создавать этот винт при той же мощности двигателя.
Ключевые слова: гребной винт, несущий винт вертолёта, пропеллер, сила тяги, мощность двигателя, импульсная теория гребного винта, screw propeller, helicopter rotor, momentum theory of propeller.
Вертолёт на мускульной тяге: • Sikorsky Prize flight,...
Наш канал с дополнительными материалами
t.me/getaclass...
Новосибирский Государственный Университет
Физический факультет НГУ
www.nsu.ru/
Никогда не считал что у вертолёта слишком большой винт, всегда думал что он ему как раз.
А тут никто про "слишком" и не говорил.
@@Dezmond2inbox если бы винт был в два раза меньше, я бы считал его слишком маленьким. У _обычного_ вертолёта _обычный_ винт и язык не поворачивается его назвать _большим._
@@darkfrei2 по сравнению с самолётным он большой...да и если сравнить размер винта с самим вертолётом, то тоже соотношения далеко не 1:10...поэтому он всё же большой, хоть и в этом нет ничего необычного.
@@Dezmond2inbox Диаметр винта сопоставим с длиной вертолёта, как и ширина крыла самолёта сопоставима с его длиной.
Если у вертола уменьшить винт, то он будет более оборотистым и шумным, а ещё механизмы обеспечивающие циклический и общий шаг работали бы с большей частотой, а это им вовсе не на пользу.
Замечательное объяснение, но я могу предложить свой вариант. Пропеллер отбрасывает некоторую массу воздуха с некоторой скоростью. Отбрасываемый воздух имеет импульс m*v. Пропеллер и связанный с ним аппарат получают импульс той же величины, но противоположного направления. Для увеличения получаемого аппаратом импульса необходимо увеличить импульс отбрасываемого воздуха. Сделать это можно увеличением либо массы воздуха, либо его скорости (аппарату всё равно, что именно будет увеличено, ему важно только произведение этих величин). Но кинетическая энергия отбрасываемого воздуха (и, соответственно, затраты энергии двигателя аппарата) пропорциональна его массе и квадрату его скорости (m*v^2/2). То есть, увеличивая импульс, скажем, в два раза удвоением массы воздуха, мы затратим вдвое больше энергии, а увеличивая его на столько же удвоением скорости, мы затратим в четыре раза больше энергии. Следовательно, увеличение импульса увеличением отбрасываемой массы энергетически гораздо выгоднее. Большой винт вертолета как раз-таки и отбрасывает очень много воздуха с относительно небольшой скоростью. В принципе, это объяснение почти повторяет Ваше, но использует всего две элементарные формулы, знакомые любому школьнику (и даже многим взрослым), поэтому, как мне кажется, более понятно малоподготовленному человеку. Если ошибаюсь, поправьте.
Тот случай, когда объяснение в комментах лучше, чем в видео. Но это не критика, канал супер, спасибо за отличный материал!!!
Тогда объясните почему лопасть вертолета длинная, ведь ее можно было сделать короче и шире
@@maomit Физику этого процесса легко представить, если учесть, что вращающийся пропеллер приводит в движение весь воздух, до которого смогли дотянуться лопасти. То есть, не каждая лопасть отбрасывает вниз небольшую порцию воздуха, а вниз движется весь ометаемый лопастями цилиндр из воздуха (это в очень грубом приближении, т.к. в реальности воздух ещё закручивается в направлении вращения пропеллера, отбрасывается центробежной силой, перетекает с нижней части лопасти на верхнюю, образуя концевые вихри и т.п., но для заданного Вами вопроса это не имеет значения, т.к. эти эффекты не зависят от длины лопастей). Понятно, что чем больше длина лопасти, тем больше радиус этого воздушного цилиндра и лопасти "обрабатывают" бОльшее количество воздуха. Учтите, что "со стороны" воздух в этот цилиндр не засасывается (вернее, немного засасывается, но образует при этом концевые вихри, хорошо видные, когда вертолёт пролетает через дым, а в этих вихрях воздух гоняется "по кругу", вообще не создавая подъёмной силы, так что такое засасывание "со стороны" только вредит работе). Если же лопасти сделать короче, то для сохранения прежней тяги придётся отбрасывать воздух с бОльшей скоростью (чего нам не хотелось бы, т.к. это лишние затраты энергии). А каким способом увеличить скорость отбрасываемого воздуха (увеличением оборотов или увеличением ширины лопастей) - это уже инженерная задача, решаемая по месту (если скорость и так большая и увеличивать уже нельзя, то делаем лопасти шире, если ещё можно без снижения КПД разогнать пропеллер - разгоним его, т.к. узкие лопасти эффективнее и до определённого момента дешевле).
Только недавно попался в рекомендациях этот канал, смотрю все ролики подряд, не оторваться. Изумительный материал, прекрасные преподаватели! Ну и милые зверушки под карибскую музыку или фанк в заставках 😌👍
Сам автор писал
про себя
Эх, надо было просто первый опыт считать "вторым"!
А для нового "первого" опыта сделать винт в 2-3 раза меньшего диаметра.
А ролик смонтировать так, чтобы мы (зрители) даже не догадались, как Вы лоханулись с винтом-монстром.
И всё бы получилось тип-топ! :-))
в физике не принято обманывать
@@sergniko, не путайте обман и педагогический приём - это две большие разницы!
Как же мне не хватало подобных учителей в детстве!!! Теперь сам учу, ваши идеи изложу своим ученикам. Надеюсь, что им будет интересно.
Куба будет жить!
Расскажите как-нибудь почему у турбины КПД не может быть больше почти 60%.
Может
@@user-pu9ex6hr1i Нет не может, посмотрите закон Беца.
@@kapitankakao6592 у меня свои законы)))
да и пофиг в данном случае на максимальный коэффициент преобразования. надо больше мощности - поставьте второй ветряк :)
бери турбину Тесла
Очень интересное и наглядное видео, спасибо вам за физический контент
как говорил спайдермен "большой винт - большая ответственность"
Это было бы более характерно услышать от Карлсона.
Кстати эта закономерность для винта прекрасно перекликается с относительным удлинением крыла: чем больше массы мы приводим в движение, тем меньше требуется мощность, чтобы получить ту же силу. Очень хорошо оба принципа (вернее один и тот же) виден на примере дизайна рекордного мускулолета - огромные винты и крыло очень большого удлинения.
Именно поэтому если у стрекозы срезать крылья поперёк она не взлетит, а вдоль, она практически не заметит,,угловая скорость, а не только s,,
@@user-pb7tm8qh5y а муха взлетит
Большое отн.удлинение крыла позволяет снизить перетекание воздуха снизу наверх.
@@borisn879 Нет, здесь гораздо более фундаментальный закон заложен: именно тот, который описан выше. Чем бОльшую массу воздуха приводит крыло в движение, тем меньше нужно сообщить ей добавочной скорости (обычно называемой индуктивной) вниз. Поскольку эта скорость в формулу для создаваемой силы (массовый расход * скорость) входит в первой степени, а в формулу для индуктивной мощности - в квадрате, то размен скорости на расход приводит к уменьшению затрачиваемой мощности.
@@Kelvin3531 а если сделать 2 крыла, приводящие в движение одинаковую массу воздуха? Но одно длинное узкое, другое - короткое широкое.
Никогда не думал в институте, что буду по собственному желанию через 20 лет буду смотреть ролики с формулами и вычислениями, так меня тошнило от них. Но смотрю и даже подписан 😂
Спасибо, теперь я смогу посчитать упор винта на своей моторной лодке
вот вы офигеете, когда расчёты с реальностью разойдутся :)
@@dmitrygordeev8342 если честно, офигел бы, если бы они сошлись(если бы смог в этом убедиться)
Вообще всегда так, офигеваешь когда например лаба сходится
Можно было во втором эксперименте взять винт меньшего диаметра и продемонстрировать разницу работ при разных диаметрах винта , не перегревая электромотор ?
@@schetnikov а еще можно было до начала практических телодвижений сделать оценку, труда на пару минут :)
@@schetnikov, или у большого винта сделать маленький шаг!
Вы просто молодцы спасибо большое за вашу работу.
Спасибо
Материал очень доступно изложен , большое спасибо за вашу работу, увлечённо буду наслаждаться вашими роликами !.
Спасибо. :) Вы как всегда молодцы.. ролик огонь :)
Ещё почему ветряки большие. И крылья у самолёта, роль которых выполняют лопасти вертолета)
Приятные скворцы фоном, к слову сказать.
так как мощности двигателя не хватило на пропеллер (Воздушный винт) с лопастями в 2 раза больше
то попробуйте провести эксперимент с лопастями в 2 раза меньше
зы
спасибо вам за ваши ролики
Спасибо за видео.Коммент в поддержку!
в поддержку единой россии?
Было бы замечательно если бы вы объяснили принцип работы автожира. Если наклонить ось вращения винта как в автожире, то набегающий поток воздуха будет вращать несущий винт автожира в направлении, противоположном тому, которое обеспечивает создание вертикально направленной вверх силы...
у автожира несущий винт работает как крыло, когда раскручен винт и автожир двигается с горизонтальной скоростью, у вертолётов это тоже проявляется
@@spacer_feed8411 Это я понимаю. Прочитайте внимательно что я спросил. При одном направлении вращения винт является несущим, а при обратном направлении вращения...?
Это если набегающий поток будет раскручивать "назад" неподвижный винт. Но винт автожира всегда предварительно раскручен "вперед", и его лопасти проще всего сравнить с крылом планера, которое движется не только вниз относительно окружающего воздуха, но и вперед. Причем, действующие на крыло силы позволяют планеру удерживать неограниченно долго скорость поступательного движения вперед во время планирования.
Я тоже всегда не понимаю как ротор автора работает и главное его делают самодельщики там и профиль хитрый и есть литература но никто так и не объяснил доходчиво как все таки это работает "в другую сторону"
@@Tephodon что значит "предварительно раскручен"? Есть автожиры и без раскрутки ротора только ветром то есть с нуля.
5:20 так вот почему самолёт на солнечной энергии такой огромный, а не только для того, чтобы увеличить площадь солнечной батареи !
Мне кажется, лучше было бы график сила-мощность чертить в двойном логарифмическом мастшабе, так бы и чётче видно было, и люди бы про такой прикол узнали
Летающая повозка это магия.🥏
спасибо большое!
Спасибо за ваши труды!
самый лучший канал во всей вселенной
добавлю практическое значение большого диаметра - к вертолету можно подойти, не рискуя упасть от потока винта. Если делать винт меньше, то вырастет скорость потока и для входа/выхода в вертолёт нужно будет уменьшать обороты, что не всегда удобно
Добрый день. Так у вертолёта винт работает не в режиме вентилятора, который перегоняет воздух, а на принципе закона Бернулли - лопасти имеют сечение, как у крыла самолёта. Иначе на высотах, где слои воздуха разряжены, в режиме простого вентилятора не создавалось бы достаточной подъёмной силы, как-то так.
А на высотах, где слои воздуха разрЕжены, винт вертолёта как рах и не создаёт "достаточной" подъёмной силы: потолок большинства вертолётов - что-то около пяти километров. Поэтому они и не могут быть использованы для спасательных работ в высоких горах. Как-то вот так.
Уже говорили, что на Веритасиуме вышло новое видео по этому поводу?)
? Какое
Какое видио?
czcams.com/video/yCsgoLc_fzI/video.html
@@koni_nik0 Вероятно то самое, где они разогнали на устройстве живого человеческого людя, коий не только выжил, но и таки превысил скорость ветра, двигаясь строго по ветру.
Главное, что объяснение Дерека практически полностью совпадает с объяснением на данном канале. С чем и поздравляю авторов канала.
Возможно, непонимание в 3-й части "Быстрее ветра и против ветра" как раз и объясняется в ролике Дерека, где он говорил про деление на ноль? Там, где формула заменяется на более точную. Но не уверен.
Я думаю суть в том что лопасть винта это крыло...а так как у вертолёта нет классических крыльев, ему приходится иметь "движущиеся крылья" большего размера. По крайней мере я так это вижу.
Правильно
@@user-ju2fn6mi5x 👍
Не забывайте ещё о том, что винту надо, всё-таки, выступать за горизонтальное сечение (вид сверху) вертолёта, а у последнего оно весьма не маленькое.
-А зачем вертолёту винт? -Чтоб лётчик не вспотел! -Да ну?! -Если винт остановится знаешь как лётчик вспотеет?
Логично ))
неее... шоб не потел есть в кабине маленький моторчик с пропеллером
@@user-bf5ry2lu5u если маленький остановится, лётчик сильно не вспотеет, а если остановится большой, то и под маленьким потеть будет🤣🤣🤣
Все , мне трудно объяснить людям что в вертолете не винт а крыло и крыло не в длине считается а в площади подъёмной силы
Ничего удивительного, что Вам это трудно.
Пропеллер вертолета не работает как гребной винт, не работает как пропеллер самолёта. Он работает как вращающиеся крылья , он имеет горбатый профиль крыла
Единственный здравомыслящий коммент - поэтому вертолеты и называют "винтокрылыми" машинами
@@AntonyFly, тонкости взаимодействия отдельной лопасти с потоком не отменяют более общих законов Ньютона. Кроме того, и гребной винт и пропеллер самолёта тоже имеют свой профиль. И угол атаки никто не отменял. Более того - оно будет работать и без профиля, за счёт одного только угла атаки - только хуже.
Спасибо тебе за видео, очень интересно
Здравствуйте, такой вопрос. Когда вертолет летит вверх, он отбрасывает воздух вниз, но этот воздух сталкивается с корпусом вертолета, неужели это совсем незначительные силы?
Но, ведь корпус вертолёта занимает не всю площадь под винтом. Большая часть воздуха обтекает его.
Винт вертолёта работает больше не как пропеллер, а как вращающееся крыло. Подъёмная сила складывается из центробежных сил, которые приподнятые выше горизонтали лопасти передают на шарниры. Кроме того, угол установки лопасти меняется при вращении, чтобы скомпенсировать разность скоростей набегающего потока воздуха слева и справа по ходу движения.
Кстати говоря, как-то давненько я слышал, что центробежной силы не существует)))
Напоминает то, как не выдержавший напряжения Паниковский, вскочил на сиденье и прокричал какое-то не совсем политически грамотное приветствие.
Сходу лайк
Неимоверное совпадение теории и эксперимента, далеко не всегда такое бывает
Вам не хваатает 3d принтра. На своём принтре я успешно печатал редуктор планетарного типа.
Расскажите как летает автожир пожалуйста.
если я правильно понимаю вопрос про автомобиль, на котором стоит ветряк, который приводит машину в движение против ветра или по ветру?! и вопрос в том, зачем этому автомобилю такой винт?
Если правильно понял вопрос, то ветер не сможет раскрутить винт меньшего размера до нужных оборотов, чтобы создать необходимую мощность, потому используют большой винт.
ну и да, больший винт, оттолкнёт от себя большую массу воздуха
Очевидно, что для того, чтобы была возможность маневра. От зависания на месте до довольно быстрого перемещения. А ещё для экономии топлива.
Здорово, подписка
Для второго опыта нужно было просто добавить такие же по размеру две лопасти, а не увеличивать длину. Тогда бы моторчик не перегревался от увеличенного момента и площадь сечения винта точно бы увеличилась вдвое как Вы и хотели.
Зачем винту такой маленький вертолёт?
Как можно сравнивать вертолёт и самолёт чисто в рамках только мощности двигателя, если у них такой разный дизайн и, главное, вообще разный концепт использования воздуха для удержания на плаву? Это всё равно, как сравнивать пешехода и велосипедиста. Вы говорите, у вертолёта бОльшая площадь винта, чем у самолёта. Но зато какая огромная у самолёта площадь крыльев! Зачем самолёту такая же площадь лопастей винта, если львиную долю подъёмной силы обеспечивают огромной площади крылья?
По сути, винт вертолёта, это тоже самое крыло, только в отличии от самолёта, который разгоняется сам, для обеспечения обтекания этого крыла, то вертолётное "крыло" обеспечивает себе обтекание отталкиваясь от корпуса. По идее более экономичный способ, достичь подъёмной силы, минус неравномерность обтекания ближе к центру и дальше к краю окружности, но зато отталкивается винт от корпуса, это как самолёт оттолкнулся бы от земли напрямую, вместо выдувания реактивной струи либо вместо вращения маршевого винта. Но вот чего не пойму, почему, когда вертолёт увеличивает скорость, подъёмная сила винта растёт. Казалось бы, одна часть быстрее обтекается, но и другая - в результате, то медленнее. То ли это за счет квадрата скорости. В общем интересный вопрос, может рассмотрим?
А еще авторотация, чудо чудесное. Понятно что винт может вращаться от напора воздуха, если лопасти повернуты как в режиме "турбины", но вращатся, когда его угол в режиме "винта", от набегающего потока. Как этот поток умудряется вращать лопасти да так что они еще поднимают аппарат!? В любом случае авторотация работает только, в ситуации, когда есть поступательная скорость, без неё аппарат падает камнем.
@@vlm2004 А я не полностью видимо раскрыл мысль, ваше утверждение верно, если говорить о вертолете и отказе двигателя, если есть запас скорости - он снижается, с нулевым углом, и перед землей угол лопастей увеличивается на подъём, и перед касанием обороты винта снижаются, аппарат парашютирует и все живы.
Подъёмная сила от набегающего потока - явление свойственное автожирам, там маршевые двигатели обеспечивают скорость, а лопасти вращаются от набегающего потока без силовой установки. Я могу конечно ошибаться про АЖ, но есть видео где рама с колесами и свободно вращающимся винтом, без двигателся, буксируется автомобилем. Вначале винт раскручивается руками, далее подхватывается набегающим потоком (КАК?) а потом аппарат вообще начинает парить в воздухе на этом винте (КАК? 2), вот это и есть тот момент, вызывающий вопросы. Я понимаю раскрутку винта при отрицательном угле, но при положительном...
Главное не .... против ветра! Тут и формул не надобно. А в остальном всё это очень интересно! Лайк)
тренируйте струю :) когда чак норрис поворачивается лицом к ветру и достаёт шланг, ветер начинает дуть в обратную сторону.
0:34 Есть одно летательное средство с двумя винтами, которое может летать как вертолет и как самолёт, это V-22 Оспри. Думаете зависнуть на вертолете это легко? Как бы не так. Сначала попробуйте удержать шарик от подшипника в центре зеркала, сложно,? На вертолете ещё сложнее.
7:30 Здесь легче всего можно было использовать зубчатую ременную передачу, и таким образом менять передаточное отношение с помощью размера шкивов.
Конечно легко зависнуть на вертолёте. Там винт вверху, а масса внизу - самобалансирующаяся система.
@@WeekendRider100
Так было бы если вертолет висел бы на верёвке привязаной за центр винта, но тут все по другому. У вертолетного винта есть такие понятия как общий и циклический шаг винта.
Общий, это когда меняется угол атаки всех лопастей одновременно. Но есть ещё циклический шаг, где угол атаки у лопасти зависит от места, в котором она находится.
Например если хочешь, чтоб вертолет летел вперёд нужно увеличить угол атаки и следовательно подъёмую силу в задней части винта, и соответственно уменшить в передней, тогда винт будет дуть не только чисто вниз, но ещё и назад, значит вертолет политит вперёд.
Подобрать одинаковой циклический шаг, и соответственно угол атаки, и соответственно подъемную силу так же сложно, как выставить зеркало одинаково горизонтально по ширине и высоте, чтобы шарик оставался в центре. Малейшее отклонение, и шарик скатывается от центра. Так же и на вертолете.
Фигню или нет незнаю.
Не сравнивай обычный с игрушечным вертолетом, они летают совершенно по другому принципу. Там помимо винта крутятся две палки для стабилизации, к ним прикреплены тяги, которые изменяют угол атаки каждой лопасти отдельно, принципа работы не знаю, и ещё хвостовой винт под другим углом стоит.
Ты прежде чем писать что то, в чем не разбираешься, сначала зайди в Ютуб, и посмотри несколько видосов про то как летает вертолет, потом пиши.
Например как в этом видео:
czcams.com/video/HVJTs1S9rdM/video.html
Там с 10:20 объясняется почему висеть сложно.
А когда пропеллер вращался над весами, он часом не давил воздухом на чашку весов?
Скажите пожалуйста, есть ли теория, описывающая форму винта? Ведь площадь можно увеличивать разными способами: увеличение самой лопасти или их количества. Или наиболее эффективная конструкция была подобрана чисто экспериментально? Почему у вертолёта 4 вытянутых лопасти, у корабля под водой - 3 коротких и сильно загнутых, а у корпусных вентиляторов в системном блоке компьютера, как правило, нечётное количество (чётное ещё не встречал), представляющее собой нечто среднее между винтом самолёта и винтом судна?
(ИМХО) Не меняйте превьюху. Чисто случайно посмотрел, а так бы и не узнал что это ваше видео.
Хотя... как знать конечно, но для узнаваемости превьюха должна быть уникальной (ИМХО еще раз).
UPD: вообще вроде и раньше такое было но черт его знает. Именно эта у меня почему-то не ассоциировалась :)
Пардоньтесъ :)
Не извиняйся, Прикость!
Вообще, и раньше, и такое вроде.
Они не знают Физики как мы.
А наши мысли - как продукты в пищеводе!
Леонардо де Винчи же впервые спроектировал винтовой движитель
А если вентилятор, например, трёхлопастной, то вместо 2-йки в формуле куба силы тяги будет 3-йка? Или нет?
Очень резонный вопрос!
Уточнение на 2:35 пропеллер не забирает воздух, а создает разряжение перед собой, а внешнее давление устремляется в эту зону.
А как он создаёт разряжение перед собой? Правильно, забирая воздух 😁
разрЕжение - от слова "рЕдкий" (в смысле "утончённый", а не "редко встречающийся"): разрЕженный воздух. А разрЯжение родсвтенно слову "зарЯд" (разрЯженный конденсатор).
Ну большой нужен скорее всего для того чтобы отталкивать больше молекул придавая ускорение, и таким образом создаётся реактивная тяга
Чтобы удержать тонну стали, нужно сдвинуть тонну воздуха :)
@@darkfrei2 Также ускоренные молекулы создают понижение давления, и атмосферное давление толкает вертолет вверх
То есть фактически вес вертолёта во время взлёта целиком и полностью давит на винт только снизу вверх?
@@schetnikov выдержит винт вертолёта если поднять этот борт непосредственно за лопасти?
Спасибо за этот канал.
мое соображение
что парусность большого винта дает дополнительную силу для движения при вращении винта
Тема вертолетного винта совсем не раскрыта..
Ведь винт именно большого диаметра, а не большой площади..!
Большой диаметр, при небольших угловых скоростях, сообщает концам винта большую скорость и центробежную силу, благодаря которым лопасти слабо изгибаются и приобретают подъемную силу.
Думаю если вертолет просто потянуть за лопасти верх, они сначало изогнуться по параболе а потом просто обломяться!
Это как вращающиеся веревка с грузом на конце..!
Концы лопастей двигаясь по большому приобретают большому радиусу, приобретают скорость и взлётную тягу, и поднявшись верх, как за натянутый трос, тянут верх за собой вертолет..!
Плюс, у самолёта взлёт, возможен, только при перемещени площади крыла в слоях воздуха с определенной скоростью, винт вертолета тоже выполняет роль и двигающего винта, и крыла самолёта, потому ,,винт,, вертолета не может быть маленьким..!
Вообще работа вертолета уникальна и мало чем походит на самолёт, ведь у него даже лопасти меняют угол атаки вращаясь вокруг оси..!
То есть, чтобы найти необходимую мощность одного электромотора квадрокоптера или октокоптера массой М кг, надо в эту формулу добавить КПД винта и электромотора и разделить на количество винтомоторных групп - 4 или 8?
Как всегда интересно, а зачем вы секунду молчите в начале каждого видео? :-) Можно же вырезать на монтаже эту секунду :-)
Ни чего не понял, но очень интересно.
Лучший винт - однолопастный с противовесом. Спрашивал у парапланеристов, они вынужденно ставят 3 лопасти ради уменьшения габарита.
Это какая же вибрация будет...
Расскажите пожалуйста о современных дирижаблях. Действительно ли они могут развивать скорость до 250км/ч. Какую экономию может дать архимедова сила в перемещении грузов?
Для понимания вопроса вот небольшой материал: vk.com/wall571529928_271
Странно, я все время думал, что подъемная сила у вертолета возникает за счет разряжения над винтом...
Несущий винт вертолёта это тоже самое крыло самолёта, процессы там идут одинаковые, с верху лопасти пониженное давление, с низу наоборот. Ещё если перегруженный вертолёт не может взлететь вертикально, то практикуется взлёт с разбегу, по самолётному. При вертикальном взлёте нагрузка на двигатели и на все агрегаты самоя большая в момент отрыва от земли, почему так происходит?
Мне непонятно, объясните пожалуйста. Если на велосипед поставить привод для винта, как в той машине движущейся быстрее ветра. Например привод от переднего колеса будет раскручивать винт, а заднее колесо как обычно раскручивает человек, через педали. Будет ли такая система ехать быстрее, чем обычный велосипед с такими же усилиями человека на педалях? Допустим что движение осуществляется в безветренную погоду.
не будет, негде взять дополнительную энергию.
@@dmitrygordeev8342 но ведь модель на беговой дорожке начинает ехать быстрее скорости дорожки. Велосипед едет с некоторой скоростью = скорость дорожки, винт с приводом от колеса должен увеличить скорость велосипеда.
@@WeekendRider100 Фокус с тележкой на дорожке легко объясняется:
Её какое-то время удерживают рукой, чтобы она раскрутилась до скорости, когда винт начнёт создавать ощутимую тягу. Сначала, пока всё раскручивается, тележку приходится удерживать, чтобы её не снесло "вниз" по дорожке, но по мере развития винтом тяги, это усилие становится всё меньше, и если винт достаточно эффективный, - вплоть до нуля; и далее её уже приходится удерживать от движения вперёд. К этому моменту она уже накопила и некоторое количесто кинетической энергии в винте-маховике.
Если тележку теперь отпустить, она под действием тяги винта начнёт разгоняться вверх по дорожке, и это движение будет происходить за счёт запасённой энергии в винте. (Это практически то же, что и полёт детского вертолётика-крылышка, запускаемого шнурком.) Этот запас энергии может быть большим, но в любом случае он конечный и расходуемый.
Т.е. получится всего лишь более-менее длинный/короткий рывок вперёд, а не стационарное движение, как нам это пытаются "продать". Поскольку дорожка короткая, мы видим только начало этого процесса, и некоторым из нас хочется верить (но необоснованно), что это движение будет длиться "вечно". Но подобно тому, как детский вертолётик в конце концов падает, тележку снесёт вниз по дорожке.
Окей, тогда почему я не могу поставить на самолёт аля-вертолетный винт, и получить сумасшедшую силу тяги?
а зачем? самолет нужен для экономичного передвижения, у него крылья для этого. лучше потратить лимит массы конструкции на крылья с более высоким аэродинамическим качеством и взять побольше топлива. и тогда задёшево и не очень быстро можно улететь очень далеко. а безумная тяга и запредельная энерговооруженность при хреновой экономической целесообразности нужны только для работы в специфичных условиях или, как апофеоз идиотизма человечества, в военных целях. в любом случае, с дальнейшим увеличением тяги на единицу приложенной мощности уходят от винтов в сторону реактивных двигателей. два ярких примера - ту-95 и b-52.
Несмотря на то, что винт у вертолета вроде бы большой, он все равно слишком мал!
Так стоило бы не увеличивать размер винта, а уменьшать. Тогда двигатель не выходил бы за эксплуатационные пределы.
"Хотел бы я быть таким умным, как моя жена потом".
9:00 Винт большой и за 1 секунду винт ветромобиля делает 2 оборота, а колеса у этого аппарата меньше чем винт, => частота вращения колес выше, чем у винта, поэтому ветромобиль за счет частоты вращения колес набирает приличную скорость, иначе говоря редукция (обычная планетарная коробка скоростей). Что-то, вроде, первая передача тяга большая, 5 передача - тяга меньше, скорость больше
В ветромобиле не нужно переключать передачи, там одна передача, просто один раз подобрали нужное передаточное число и всё
@@Olexsy952 если можно пошутить: сомнительно, что ветромобиль вообще нужен. Но классно, конечно, что так много людей по всему миру примерно в одно время наблюдают эту тему. Меня тема ветромобиля не так глубоко вдохновляет, что-нибудь по электротехнике бы появилось 'диковенное' лучше. В целом тема ветромобиля раскрыта (чудес не нашлось, но интересно)
Не думаю что дело в кпд двигателя, при увеличении диаметра винта в 2 раза мощность на валу возрастает в 32 раза, наверное поэтому двигатель не может раскрутить винт. Точнее может на то кол-во вт что у него есть. Про лопатки винта, это вообще отдельная тема, совмещенная так сказать, с аэродинамикой и механикой.
Мощность на валу остаётся той же самой, ведь двигатель не меняется. Собственно, в данном случае мощность даже упала, так как двигатель работал в диапазоне оборотов, где у него низкий КПД.
Вертолёту нужен маленький винт ! Как у Карлсона !
Кстати насчет скорости ветра и той машинки...
Я не считал ничего (есессно) но я вот думаю. Какую скорость разовьет этот автомобиль ?
По идее получается так что в момент когда машина движется со скростью ветра - у нас вертится винт. И это момент отсчета.
Тоесть машина будет разгоняться за счет движения винта а мощность будет экспоненциально убывать. (я еще тот математик !!! :) И физик тоже...).
Получается что-то вроде зависимости развиваемой скорости от скорости ветра и массы этого автомобиля. И тяги винта например.
Теория винта хорошо изложена, но причем здесь вертолет оО. На вертолете аэродинамические плоскости, можно сказать крыло, а не винт.
Вместо редуктора можно было попробовать уменьшить шаг винта у большого винта, ну и сделать его поменьше
А телескопические лопасти слабо сделать? Был бы - вертодрон.
А поперёк лопастей можно поставить ножи для резания воздуха. Могла бы вибрация меньше стать.
С одинаковой энерговооружённостью будет маленький вертолёт и довольно большой самолёт. Самолёту столько энергии не надо.
Большому вертолёту - большой винт
Но ведь U*I это тепловая мощность. То есть если ее умножить на время, то получим джоулево тепло, выделяющееся в обмотке. Но это ещё и механическая мощность заодно?
Нормальные лопасти , в чем проблема?
не понял, откуда берётся v/2 ? (почему именно "пополам"?)
Законы сохранения массы, количества движения и энергии. По-иному не сойдется.
У вертолета, лопасти винтов вращаются гораздо медленней чем у самолетов, видимо из-за сложности передачи вектора силы вращающей лопасти вертолета ... ибо лопости вертолета еще меняют и угол атаки - отсюда и увеличение их размера, чтобы получить нужную тягу!
Всё немного проще. И у самолёте, и у вертолёта винт вращается, скажем так, с максимально возможной скоростью, и эта "максимальная возможность" определяется тем, чтобы линейная скотрость на конце лопасти не была уж очень близкой к скорости звука, т.к. при столь больших скоростях винт начинает работает плохо (поэтому и не бывает сверхзвуковых винтовых самолётов). Поэтому, если длину лопасти увеличить в нескольео раз, во столько раз нужно и снизить количество оборотов.
Вот примерные цифры скорости вращения в об./мин.: у ,большого вертолёта ~200, у самолёта (Ан-2) ~1500-2000, у авиамодели 20-30 тыс.
Потому что у самолета есть крылья которые создают подъемную силу а промеллер только воздух в них накачивает как насос, а у вертолета ловасти имеют профиль крыла и имено они создают подъемную силу в набегающем воздухе.
4:16 мощность P=F*U, те P=Q* U^2, а тут во 2 формуле откуда то формула кинетической энергии берётся P=Q* U^2/2 ? И почему вначале при расчёте массы скорость U/2, в силе U и в мощности U/2. Что-то тут не сходится
Да в целом плевать на коэффициенты, главное -- качественное описание соотношений в дали от экстремальных режимов.
Как не крути куб силы будет пропорционален площади и квадрату мощности.
@@schetnikov тогда сила F=Q*U/2 тоже должна быть? Ато получается в мощности и массе скорость U/2, а в силе U
@@AcTpaxaHeuда, если от кинетической энергии идти, так понятнее получается. Ато по прямому пути, как в ролике, мне не настолько очевидно было). Если в одну и другую сторону сходится, значит верно
@@AcTpaxaHeu там в силе как-раз для меня не понятно было по поводу U или U/2, поэтому непонятное интегрировать не гарантирует результат). А производной от работы на силу выходим и тут уже нет сомнений в правильности силы)
Хотелось бы чуть по подробнее узнать каким способом верталет двигается вперед именяя углы атаки винтов..
Автомат перекоса
Muito bom !!
Всё интересно. Но мне кажется, что вы упускаете один важный момент - как все эти конструкции начинают двигаться. Что заставляет их начать движение?
@@schetnikov А вот не очевидно. Корма довольно узкая. А индийский ролик с пропеллером на колесе - там в какую корму дует?
Расскажите, чему равна мощность у вертолета, если линейные размеры в 8 раз больше, чем у его макета.
Я что то не понял, если по формуле сила тяги прямопропорциональна площади сечения, почему нельзя сделать сплошной винт? Понятно, что он не взлетит, но ведь по формуле должен
Потому что у сплошного винта увеличивается общаяя ширина лопастей, что отрицательно сказьівается на их аєродинамическом качестве: - отношении подьемной сильі к лобовому сопротивлению. Широкое крьіло (лопасть) больше завьіхряет за собой середу, на что безвозвратно расходуется енергия двигателя.
" чем больше диаметр винта вертолёта, тем большую силу тяги будет создавать этот винт при той же мощности " - это ошибка - на самом деле чем больше диаметр винта, тем больше его кпд, как движетеля. Поэтому при той же мощности больший винт будет создавать немного большую тягу. При одинаковой мощности, как на самом деле блестяще показано в опыте, частота вращения большого винта меньше. (Кстати, кпд винта горазо меньше 1). Именно поэтому тяга большего винта будет только немного больше - на величину кпд. Вообще, частота вращения винта (любого) ограничена скоростью звука на конце лопасти. Именно поэтому винтовые самолёты имеют предел скорости.
Не ошибка, экспериментально показано соответствие расчётов опыту.
Всё классно, только у винта диаметр, размах - это про крыло.
а если у пропеллера 3 лопасти ? где провести диаметр ? )))
@@RobotN001 по окружности. Пропеллер это тело вращения.
@@RobotN001 а какая разница, да хоть 20 лопастей, суть не меняется.
@@EvilGeniys , т.е. получается надо сказать как-то так: "диаметр заметаемой пропеллером площади"
@@RobotN001 почему нет. Я думала раз тело вращения то диаметр считается с учетом вращения, но если так то так.
Осталось сделать простой расчет мощности и размаха лопастей для полета на Марсе. Плотность атмосферы Марса известна. Вес аппарата известен.
Глупости говорите. Винт вертолета это не пропеллер, толкающий воздух вниз. Это вращающееся крыло. На профиль лопастей посмотрите.
Большой винт т.е. Несуший винт ни у кого вопросов не вызывает! Но не все знают зачем нужен хвостовой -маленький Винт ?!
А почему у Карлсона какой маленький винт ? :)
Кстати вот вам ещё идея если вы ещё не снимали (я не всё смотрел иначе мозг уже того был бы) куда улетает луна. Почему она улетать начала то.
Я помню Видос только про то почему она к земле одним боком стоит
Если коротко - потому-что Земля вращается вокруг своей оси быстрее, чем Луна по орбите вокруг Земли. Земля делает оборот за сутки, Луна оборачивается вокруг Земли за месяц. Земля ускоряет Луну своим тяготением и приливами с отливами и та удаляется от нее по спирали.
@@Tephodon, "земля ускоряет..." Батенька вы причину и следствие перепутали🤓
@@nurlybekmoldagaliev8920 Хорошо, сформулируем по-другому: Луна своим гравитационным воздействием тормозит вращение Земли, а Земля, в полном соответствии с третьим законом Ньютона - ускоряет Луну.
@@Tephodon, движение Луны создаёт приливы, а её удаление от Земли изменяет её скорость.
Также перераспределение массы на поверхности Земли приводит к изменению скорости её вращения относительно своей оси: таяние ледников, строительство небоскрёбов, создание огромных водохранилищ и другое.
Для примера, возьмите маховики с одинаковым импульсом, равной массы, но различным соотношением длины и диаметра. Условно будем считать что они цилиндрической формы. Скорости их вращения будут различны. Перенос части массы с изменением её центра тяжести относительно оси кроме всего ещё и изменит положение оси вращения.
3:00 что значит "Считается" что пополам? перед и после винта, там одет разгон воздуха с одной скорости в другую, учитывая условия плотность и т.д.... Это не возможно вычислить, слишком много переменных :-) Ну или нужны идеальные условия :-) Только не ругайтесь, но по моему тут много ошибок и много не учтено :-) могу ошибаться, с удовольствием обсужу :-)
Понятно что єто компромис, иначе мьі в своих рассуждениях не сдвинемся с места, -того гляди умрем как осел у двух стогов, ничего не узнавший о полетах.
Двигаться ПО ветру, со скоростью ветра, совсем не сложно. Попутного ветра вам в попу...