Форум о веломобилях и лигерадах
https://www.velomobile.org:443/forum/

Американцы испытали сложнейший педальный вертолёт
https://www.velomobile.org:443/forum/viewtopic.php?f=63&t=5569
Страница 1 из 3

Автор:  hof [ Пт май 13 2011 00:21 ]
Заголовок сообщения:  Американцы испытали сложнейший педальный вертолёт

11 мая 2011 года была предпринята попытка завоевать приз Сикорского. Он давно ждёт смельчаков, которые сумели бы устойчиво воспарить на вертолёте с мускульным приводом. Пока чуда не произошло, но штурм продолжится сегодня, 12 мая. Состоится исторический прорыв или нет, в любом случае созданная за океаном машина заслуживает внимания.

Вертолёт Gamera построила команда из полусотни студентов и аспирантов университета Мэриленда. Они назвали аппарат в честь Гамеры — гигантской летающей черепахи из серии японских фильмов, второго по популярности монстра после Годзиллы.

Летающая огнедышащая черепаха — что может быть безумнее? Разве что надежда выиграть приз Сикорского (Sikorsky Prize), учреждённый Американским вертолётным обществом (AHS) более 30 лет назад.

Изображение
Схема «Гамеры» и её части. Разработчики аппарата особенно гордятся углепластиковыми деталями, созданными по оригинальной методике с выравниванием углеродных волокон в одном направлении, что повышает отношение прочности к весу (иллюстрации University of Maryland).

Требования приза (PDF-документ) вроде просты: минимальная продолжительность полёта — 60 секунд, максимальная его высота полёта — хотя бы три метра, при этом аппарат должен оставаться в пределах 10-метрового квадрата. Но всё это только за счёт силы пилота, включая раскрутку ротора до скорости отрыва машины от земли.

Самолёты на мускульной тяге летают давно и очень успешно, минувшей осенью удачно полетел и махолёт, приводимый в движение пилотом. Но теоретические расчёты говорили — аналогичное достижение для вертолёта едва ли возможно. Слишком нерационально он использует доступную энергию.

Изображение
Подготовка «Гамеры» к полёту (фотографии Matt McClain/Washington Post).

Немало попыток выиграть соревнование было предпринято за последние годы, но приз и ныне там. А ведь в 2009 году благодаря компании Сикорского (Sikorsky Aircraft) размер вознаграждения вырос с $20 тысяч до $250 тысяч.

Но лучшее, что до сих пор было показано официально, — 0,2 метра высоты подъёма и 19,46 секунды времени. Так отличился японский аппарат Yuri I ещё в 1994 году.

Изображение
Рекордный полёт Yuri I (фотографии с сайта humanpoweredhelicopters.org).

Неофициально Yuri I поднимался на 0,7 метра и летал 24 секунды кряду, но и этого, понятно, слишком мало для получения приза. С тех пор никто японцев не обошёл. И вот американцы делают серьёзную заявку.

На проектирование и постройку «Гамеры» ушло два года. В качестве материалов использовались традиционные для подобных конструкций лёгкие бальса, углеволокно, майлар и пенопласт.

Летающая машина из Мэриленда оснащена винтами на каждом из четырёх концов её Х-образной рамы. Место пилота находится посередине. Каждая перекладина рамы достигает 18,3 метра в длину. Диаметр каждого ротора — 12,8 м.

Вместе со своим пилотом аппарат весит примерно 95 килограммов (сама машина тянет чуть больше, чем на 45 кило, пилот — около 49). Человек вращает подъёмные винты при помощи ручного и ножного педального привода. Усилие на лопасти передаётся через цепи, шестерни, шкивы и струны.

Хотя введение дополнительного силового привода от рук усложнило вертолёт, команда посчитала, что таким способом можно получить порядка 10% от суммарной мощности, а в сочетании с тренировками пилота — нарастить тягу мускульного аппарата.

Кроме того, ометаемая площадь несущих винтов новой машины на 70% больше, чем у лучших мускульных вертолётов — предшественников.

Наконец, авторы аппарата расположили его лопасти поближе к земле, чтобы использовать экранный эффект.

Пилотом выступила аспирантка университета Мериленда Джуди Векслер (Judy Wexler) — биолог и тренированный велосипедист, откликнувшаяся на предложение студенческой команды помочь в установлении мирового рекорда.

Изображение
Перед попыткой взлёта Векслер разогревалась на велосипеде (фото Matt McClain/Washington Post).

Первый запуск «живой машины», предпринятый утром 11 мая, закончился поломкой аппарата. Университетская команда на месте починила «Гамеру», и штурм приза Сикорского продолжился.

По информации Washington Post, в ходе лучшей из целой серии попыток взлёта Джуди сумела разогнать роторы своей машины до 16 оборотов в минуту, но от земли аппарат так и не оторвался. По оценке команды, скорость винтов для обеспечения отрыва должна составлять 17-18 оборотов в минуту.

Изображение
Джуди отметила, что ей трудно было подобрать верный темп набора скорости: мол, если наращивать обороты слишком медленно — тратишь драгоценные силы, а слишком быстро — в «воздушной» конструкции вертолёта можно что-нибудь сломать (фотографии Matt McClain/Washington Post, AP/Jose Luis Magana).

В конце концов даже зрители устали ждать и разошлись. Было решено сделать перерыв и продолжить попытки на следующий день. По московскому времени это будет вечер 12 мая.

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=A_bLNHr6qPU[/youtube]

«Если мы даже просто оторвёмся от земли, то будем номером три, — заявил один из создателей машины Брендон Буш (Brandon Bush). — Мы просто должны сделать это». Похоже, о трёх метрах высоты полёта речи уже не идёт. Или всё-таки самый крупный и сложный педальный вертолёт возьмёт заветную планку? Посмотрим.

Источник: http://www.membrana.ru/particle/16126

Автор:  Илюха [ Пт май 13 2011 01:56 ]
Заголовок сообщения:  Re: Американцы испытали сложнейший педальный вертолёт

12 мая - вроде как не взлетели...
[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=wiX7Q_n9w-Q[/youtube]

Автор:  Илюха [ Пн авг 13 2012 22:33 ]
Заголовок сообщения:  Re: Американцы испытали сложнейший педальный вертолёт

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=H0qfgBeb35Y[/youtube]

9 августа NAA объявлено, что 21 июня был установлен новый мировой рекорд продолжительности полета — 49,9 секунд.

Сайт разработчиков Gamera II.

Автор:  botas [ Пн авг 13 2012 23:12 ]
Заголовок сообщения:  Re: Американцы испытали сложнейший педальный вертолёт

Видно, что с продолжительностью проблем не будет. А вот с высотой как-то сомнительно. Чтобы использовать экранный эффект на высоте 3 метра, по-моему винты должны быть сильно больше, что потребует большей рамы и сильного увеличения массы => необходимой мощности.

Автор:  Ильяка [ Вт авг 14 2012 10:46 ]
Заголовок сообщения:  Re: Американцы испытали сложнейший педальный вертолёт

если пилота расположить в правильной веломобильной посадке .Он крутил с большей отдачей и дольше.

Автор:  daktfi [ Вт авг 14 2012 11:03 ]
Заголовок сообщения:  Re: Американцы испытали сложнейший педальный вертолёт

botas писал(а):
Видно, что с продолжительностью проблем не будет. А вот с высотой как-то сомнительно. Чтобы использовать экранный эффект на высоте 3 метра, по-моему винты должны быть сильно больше, что потребует большей рамы и сильного увеличения массы => необходимой мощности.

Считается, что экранный эффект заметен на высотах до половины хорды крыла. То есть, чтобы получить экран на высоте 3м, нужно крыло шириной 6м. Но это для самолёта, когда крыло движется прямолинейно, возможно, что при вращении будет по-другому.
В любом случае, вертолёт требует гораздо бОльшей мощности, чем самолёт на тех же скоростях. На мускульных самолётах уже давно перелетели ЛаМанш и держатся в воздухе часами, а вот с вертолётом пока никак...

Автор:  dim [ Вт авг 14 2012 16:38 ]
Заголовок сообщения:  Re: Американцы испытали сложнейший педальный вертолёт

А интересно, в условиях указано, что имеется в виду под словом вертолет? А то ведь они разные бывают. Если цель - просто продержаться 60 секунд на высоте 3м в квадрате 10 на 10, то возможно это кто-нибудь сделает на махолете, если по кругу будет летать.
Непонятно также, как это аппарат должен оставаться в пределах 10-метрового квадрата , если его размер получается больше 20 метров. Уже просматривается какое-то жульничество. С экранным эффектом тоже, вертолеты ведь его не используют. А так что, сделают лопасти шириной 6м, поднимутся на 3м, получат приз, но ведь это будет не вертолет.

Автор:  daktfi [ Вт авг 14 2012 18:52 ]
Заголовок сообщения:  Re: Американцы испытали сложнейший педальный вертолёт

Про квадрат 10х10 - можно интерпретировать, как смещение от центра. Летать на махолёте по кругу диаметром 10м в течение минуты - это адово мучение, никому не пожелаю (хотя если сделать специальный кривой махолёт для полёта по кругу - останется только головокружение у пилота).
Что же касается экранного эффекта - то это "честное" жульничество, мускулолёт самолётной схемы вполне может его использовать, ибо так реально легче летать (даже птицы его используют). :-)

Автор:  Илюха [ Сб июл 13 2013 01:57 ]
Заголовок сообщения:  Re: Американцы испытали сложнейший педальный вертолёт

Вертолёт «Атлас» продержался в воздухе 64 секунды, поднявшись на 3,3м – технические требования на получение приза Сикорского выполнены! :dance:

Цитата:
On June 13th, 2013, the AeroVelo Atlas Human-Powered Helicopter captured the long standing AHS Sikorsky Prize with a flight lasting 64.1 seconds and reaching an altitude of 3.3 metres


[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=syJq10EQkog[/youtube] [youtube]http://www.youtube.com/watch?v=Sgu3gKIn7Vc[/youtube]

Больше официального видео:
http://www.youtube.com/channel/UCaaBYl_ ... Hvg/videos

Автор:  Alinnik [ Сб июл 13 2013 15:46 ]
Заголовок сообщения:  Re: Американцы испытали сложнейший педальный вертолёт

Проволочные растяжки решают.
Это позволило облегчить раму.
На Гамере видно, что все усилия воспринимал каркас. На Атласе каркас воспринимал только крутильные нагрузки и на сжатие ещё.
Здоровская конструёвина. Ни в жисть бы не подумал, что такое возможно.

Автор:  botas [ Сб июл 13 2013 19:18 ]
Заголовок сообщения:  Re: Американцы испытали сложнейший педальный вертолёт

Оказалось, что надо просто подняться до 3-х метров, а не всё время там висеть.
Плюс экранный эффект, плюс велосипедист очень мощный => получили результат.
Молодцы!

Автор:  O-Witte [ Сб июл 13 2013 19:32 ]
Заголовок сообщения:  Re: Американцы испытали сложнейший педальный вертолёт

Меня больше поразило столь медленное вращение винтов - что-то нереальное, что такое величаво-неторопливое вращение создает подъемную силу...

Автор:  Modulator [ Сб июл 13 2013 21:48 ]
Заголовок сообщения:  Re: Американцы испытали сложнейший педальный вертолёт

Феноменально! Невозможное - возможно. :o :shock:
Нет слов, одни эмоции! Сколько людей (и я тоже) уже здесь считали педальный
вертолёт бредом, наравне с лигерадами ВЗРК :roll: ...

А наш начальник всё шутит, когда я развожу всякие темы про HPV:
"неуже ли ты думаешь, что если к мясорубке прикрутить
лопасти, залезть на стол и покрутить ручку, - то можно взлететь?" :lol:
Не знаю, откуда он это взял, :shifty: но я с нетерпением жду понедельника,
чтобы скорей сообщить ему новость о педальном вертолёте! :clap:

А как снято здорово и музыка в тему! Самый классный момент, - когда камера закреплена на крыле,
и оно приходит в движение!!! :o

Да... Похоже, легче на педальном вертолёте в воздух взлететь, чем... :? :roll:
Мускульный вертолёт - это куда более постижимо...
:roll:

botas писал(а):
Плюс экранный эффект

На высоте 2 с лишним метра, эээ... Ты уверен, считал? Похоже, он и так прекрасно летает!!! :mrgreen: :handgestures-thumbupleft:

botas писал(а):
плюс велосипедист очень мощный

Узнать бы, сколько ватт мощности требуется для набора высоты и поддержания всего этого в воздухе?! :?:

botas писал(а):
=> получили результат.
Молодцы!

Да! :music-rockon: Хорошо, если упорные старания возымеют результат...

Даже не верится: глаза все пытливо ищут
тонкие невидимые тросики, на которых поднимают тельферами всю эту
конструкцию к потолку :) ... Очень хочется увидеть то же, но под открытым небом :wink: !

Автор:  grey_kardinal [ Сб июл 13 2013 22:44 ]
Заголовок сообщения:  Re: Американцы испытали сложнейший педальный вертолёт

Для открытого неба, у него слишком большая парусность.

Автор:  dim [ Сб июл 13 2013 23:04 ]
Заголовок сообщения:  Re: Американцы испытали сложнейший педальный вертолёт

Alinnik писал(а):
На Гамере видно, что все усилия воспринимал каркас. На Атласе каркас воспринимал только крутильные нагрузки и на сжатие ещё.
Каркас - это что? По-моему, что там, что тут, самые обычные фермы как на старых добрых подъемных кранах. И усилия они одинаковые воспринимают. Только у Атласа часть элементов заменены растяжками, зато оставшиеся сделаны более толстыми. А у Гамеры все одинаковые и тонкие.

1.jpg
2.jpg


Alinnik писал(а):
Это позволило облегчить раму.
Вот только странно, Гамера весит 45 кг, Атлас - 55 кг.

По-моему, разница в том, что в Гамере надо было еще и руками крутить. Отсюда повышенная утомляемость при той же мощности. Это как ходьба с палками - "Сжигает до 46 % больше калорий, чем обычная ходьба"©, хотя скорость та же самая.

grey_kardinal писал(а):
Для открытого неба, у него слишком большая парусность.
И органы управления отсутствуют. Вообще, похоже он держался в горизонтальном положении за счет наклона туловища, а под конец совсем набок скособочился.
Хотя нет, похоже какое-то управление есть, на руле много чего накручено. Но видимо не очень хорошо работало, раз пришлось своим весом помогать. Или еще пары рук не хватило :).
3.jpg

Автор:  Modulator [ Сб июл 13 2013 23:51 ]
Заголовок сообщения:  Re: Американцы испытали сложнейший педальный вертолёт

Кто знает, для чего эти странные конические корзинки под крыльями? :shock:

Зачем тянуть в воздух велосипедное колесо? Маховик?

Вместо цепи какой-то резиновый жгут: разве у него выше КПД?
dim писал(а):

Alinnik писал(а):
Это позволило облегчить раму.
Вот только странно, Гамера весит 45 кг, Атлас - 55 кг.

По-моему, разница в том, что в Гамере надо было еще и руками крутить. Отсюда повышенная утомляемость при той же мощности. Это как ходьба с палками - "Сжигает до 46 % больше калорий, чем обычная ходьба"©, хотя скорость та же самая.


Возможно дело в эргономике: что в велосипедной посадке гонщик-спринтер может кратковременно
дать бОльшую мощность, нежели в лигерадной, благодаря задействованию большего количества
мышц...


А вообще я надеюсь на современные нанотехнологии, которые позволят создать лопасти
винтов с такой поверхностью, что не будут создавать большого ламинарного сопротивления воздуха!
Чтобы это позволило не делать их такими большими и тяжёлыми, а более-менее адекватными
и раскручивать их до больших оборотов. И появятся более компактные мускульные вертолётики,
на которых можно добиться более серьёзных результатов. Ну, или там, слетать куда-нибудь... :wink:

Автор:  O-Witte [ Вс июл 14 2013 00:03 ]
Заголовок сообщения:  Re: Американцы испытали сложнейший педальный вертолёт

Modulator писал(а):
что не будут создавать большого ламинарного сопротивления воздуха!

все, Дима сел на любимого конька!!!

Автор:  Modulator [ Вс июл 14 2013 00:07 ]
Заголовок сообщения:  Re: Американцы испытали сложнейший педальный вертолёт

O-Witte писал(а):
Modulator писал(а):
что не будут создавать большого ламинарного сопротивления воздуха!

все, Дима сел на любимого конька!!!


Огромные и медленные винты на мускулолётах ставят не только из-за падения КПД с уменьшением диаметра,
но и из-за того, что лопасти создают сопротивление воздуха, что мешает их раскручивать
через умопомрачительно высокую передачу при ничтожном моменте до адекватных оборотов...

Автор:  botas [ Вс июл 14 2013 02:28 ]
Заголовок сообщения:  Re: Американцы испытали сложнейший педальный вертолёт

Modulator писал(а):
botas писал(а):
Плюс экранный эффект

На высоте 2 с лишним метра, эээ... Ты уверен, считал? Похоже, он и так прекрасно летает!!! :mrgreen: :handgestures-thumbupleft:
botas писал(а):
плюс велосипедист очень мощный

Узнать бы, сколько ватт мощности требуется для набора высоты и поддержания всего этого в воздухе?! :?:
Не считал, но радиус ротора - 10 метров, наверняка что-то работает. Мне кажется, что ротор, начиная с некоторой частоты вращения, заменяет собой крыло шириной, приближающейся к диаметру ротора (с повышением частоты).
Насчет мощности - ты реально в танке. Они сами выложили график мощности и остальные данные.
Сайт Aerovelo.

Добавлено через 4 минуты 24 секунды:
Modulator писал(а):
Кто знает, для чего эти странные конические корзинки под крыльями? :shock:
Зачем тянуть в воздух велосипедное колесо? Маховик?
По-моему, на эти "корзинки" как раз и передавался вращающий момент тросами.
Про колесо написано в документах (см. выше), что маховик.

Автор:  grey_kardinal [ Вс июл 14 2013 02:40 ]
Заголовок сообщения:  Re: Американцы испытали сложнейший педальный вертолёт

Modulator писал(а):
лопасти создают сопротивление воздуха, что мешает их раскручивать

Но, как это ни странно, без сопротивления воздуха, винт не работает... :mrgreen:

Страница 1 из 3 Часовой пояс: UTC + 4 часа
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
http://www.phpbb.com/