Форум о веломобилях и лигерадах

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.


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.


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.


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.


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.


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

_________________
viber, +7-926-702-1384, Skype: oleg-hof, email: hof5@mail.ru
Мои конструкции Лигерады "Пантера"
Вожу коврики "Ventisit" на заказ. Ремонт алюминиевых рам.

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

[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.

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.

_________________
Garden ring averaged at 39, Dmitrovskoe highway - at 34. All sheeps were modulated.

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

_________________
Простота конструкции залог реальности воплощения.

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...

_________________
Дмитрий Кутейников

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.

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).

_________________
Дмитрий Кутейников

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



[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

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.

_________________
Типичные проблемы свободного времени: 1. Где-б его взять?; 2. Куда-б его девать.

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!

_________________
Garden ring averaged at 39, Dmitrovskoe highway - at 34. All sheeps were modulated.

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

_________________
Если работать молча, никто не заметит преодолеваемые тобой трудности ...(С)
Пилим, режем... паяем, починяем...
Правила форума: viewtopic.php?f=5&t=5452

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

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?"
Не знаю, откуда он это взял, но я с нетерпением жду понедельника,
чтобы скорей сообщить ему новость о педальном вертолёте!

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

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


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


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


Да! Хорошо, если упорные старания возымеют результат...

_________________

Хорошо, что есть КОНТЕНТ и его можно по техпроцессу получать!
12 лет настоящего счастья:
24.06.2012 - 24.06.2024, попытки #0001 - #6600.
Из них с получением ~15...25%, сверхпостижений ~1...2%.
А ещё счастье ездить на лигераде и слушать Лепса!!!

Для открытого неба, у него слишком большая парусность.

_________________
Я проехал на трайке: в 2013 году - 769 км, в 2014 году - 1573 км, в 2015 году - 1495 км, в 2016 году - 1180 км, в 2017 году - 507 км, в 2018 году - 592 км.

В сезоне 2019 года, я проехал на трайке уже: 10 км

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.



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.

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 .

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

Зачем тянуть в воздух велосипедное колесо? Маховик?

Вместо цепи какой-то резиновый жгут: разве у него выше КПД?


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...

_________________

Хорошо, что есть КОНТЕНТ и его можно по техпроцессу получать!
12 лет настоящего счастья:
24.06.2012 - 24.06.2024, попытки #0001 - #6600.
Из них с получением ~15...25%, сверхпостижений ~1...2%.
А ещё счастье ездить на лигераде и слушать Лепса!!!

все, Дима сел на любимого конька!!!

_________________
Если работать молча, никто не заметит преодолеваемые тобой трудности ...(С)
Пилим, режем... паяем, починяем...
Правила форума: viewtopic.php?f=5&t=5452

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...

_________________

Хорошо, что есть КОНТЕНТ и его можно по техпроцессу получать!
12 лет настоящего счастья:
24.06.2012 - 24.06.2024, попытки #0001 - #6600.
Из них с получением ~15...25%, сверхпостижений ~1...2%.
А ещё счастье ездить на лигераде и слушать Лепса!!!

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:
По-моему, на эти "корзинки" как раз и передавался вращающий момент тросами.
Про колесо написано в документах (см. выше), что маховик.

_________________
Garden ring averaged at 39, Dmitrovskoe highway - at 34. All sheeps were modulated.

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

_________________
Я проехал на трайке: в 2013 году - 769 км, в 2014 году - 1573 км, в 2015 году - 1495 км, в 2016 году - 1180 км, в 2017 году - 507 км, в 2018 году - 592 км.

В сезоне 2019 года, я проехал на трайке уже: 10 км