Ветромобиль Blackbird

[Andrey Lukyanov]

Можно пояснить на таком простеньком примере. Пусть у нас нет никакой связи между колёсами и винтом. Винт вращается моторчиком. Моторчик работает, тележка едет.

Теперь подул попутный ветер. Тележка поехала быстрее. За счёт чего? За счёт того, что она получила дополнительную энергию от ветра. Но как она получает энергию от ветра, если она едет быстрее ветра?

В этом и заключается камень преткновения для Валентин Н.

[Karakurt]

Порывы ветра или не только?

[Валентин Н]

Ну наконец-то! Именно так всё и есть.

Э нет!
В моей схеме винт не толкает воздух, он пассивный, это воздух его толкает, а винт под него постоянно подставляется. Это принципиально разные вещи.

[Валентин Н]

Как можно передать ветру энергию, если скорость ветра уменьшается

Ну стоите вы у обочины с битой,а вам навстречу едет запорожец, и вот когда он с вами поравнялся, вы со всей дури каааааак передали ему в бампер энергию битой, так он замедлился, а она отскочила. Что тут может быть непонятного?

Теперь подул попутный ветер. Тележка поехала быстрее. За счёт чего? За счёт того, что

уменьшилось лобовое сопротивление.

[BormoGlott]

уменьшилось лобовое сопротивление.

Это с какого ... уменьшилось? относительно воздуха винт движется с той же скоростью

[Валентин Н]

Это с какого ... уменьшилось? относительно воздуха винт движется с той же скоростью

Чо?

[BormoGlott]

Чо?

думай сначала, потом чокай. Величина лобового сопротивления зависит от коэффициента лобового сопротивления, и от скорости набегающего потока газа или жидкости. Коэффициент лобового сопротивления аппарата не менялся, и скорость относительно воздуха тоже. Например, самолёт летит в воздухе со скоростью 100 м/с относительно воздуха, если ветер 20 м/с попутный скорость самолета относительно земли составит 120 м/с

[Валентин Н]

Коэффициент лобового сопротивления аппарата не менялся, и скорость относительно воздуха тоже.

Менялась конечно, когда воздух был стоячий, то машине, едущей 10 км/ч, дул встречный ветер 10км/ч.
Теперь поднялся ветерок 5км/ч и машине дует встречный ветер 5км/ч.
Кстати!

[Валентин Н]

Ну стоите вы у обочины с битой,а вам навстречу едет запорожец, и вот когда он с вами поравнялся, вы со всей дури каааааак передали ему в бампер энергию битой, так он замедлился, а она отскочила. Что тут может быть непонятного?

Не, это не правильная аналогия, мы же едем быстрее ветра. Поэтому запорожец не будет ехать навстречу, он будет двигаться назад относительно нас. Т.е это будет не лобовой удар, а пинок вдогонку.
Т.е никакую энергию от него мы точно не получим.

[BormoGlott]

когда воздух был стоячий,

ветромобиль называется так, потому что он движется ветром, без ветра не едет ни 10 км/ч, ни 5

[Валентин Н]

когда воздух был стоячий,

ветромобиль называется так, потому что он движется ветром, без ветра не едет ни 10 км/ч, ни 5

Т.е вы сами не помните на что отвечаете?

[BormoGlott]

Т.е вы сами не помните на что отвечаете?

И на что же?

[Валентин Н]

Можно пояснить на таком простеньком примере. Пусть у нас нет никакой связи между колёсами и винтом. Винт вращается моторчиком. Моторчик работает, тележка едет.

Теперь подул попутный ветер. Тележка поехала быстрее. За счёт чего? За счёт того, что она получила дополнительную энергию от ветра. Но как она получает энергию от ветра, если она едет быстрее ветра?

Теперь подул попутный ветер. Тележка поехала быстрее. За счёт чего? За счёт того, что

уменьшилось лобовое сопротивление.

Дубль два, для одарённых.

[BormoGlott]

Валентин Н, скорость самолёта относительно земли при попутном ветре увеличивается тоже за счёт уменьшения лобового сопротивления, да?

[Валентин Н]

Валентин Н, скорость самолёта относительно земли при попутном ветре увеличивается тоже за счёт уменьшения лобового сопротивления, да?

Если я иду по беговой дорожке, то скорости сложатся. Я вообще не пойму причём тут весь этот разговор.
У ветромобиля скорость умножилась на 2,8 и продолжала расти.

[Валентин Н]

Если ветер толкает машину, а потом снимать энергию с колёс и передавать на винт, то понятно, что торможение колёсами будет больше разгона винта по двум причинам:
1. Не вся энергия дойдёт до винта.
2. Винт часть энергии передаст воздуху, и только часть пойдёт на отталкивание от него, тк воздух это не стена от которой можно оттолкнуться 100% эффективно.
О чём тут можно говорить?

[BormoGlott]

Я вообще не пойму причём тут весь этот разговор.

Если даже вы не понимаете, то что от нас, простых законопослушных зомбаков, хотите узнать?

[Валентин Н]

Если даже вы не понимаете, то что от нас, простых законопослушных зомбаков, хотите узнать?

Ещё можно что-то типа гусеничного привода сделать, чтобы паруса (красные панели)  двигались назад, оставаясь неподвижными к земле.
Но у гусениц большое трение.

[Andrey Lukyanov]

Если ветер толкает машину, а потом снимать энергию с колёс и передавать на винт, то понятно, что торможение колёсами будет больше разгона винта по двум причинам:

Оно будет меньше, по одной причине: мощность равна произведению силы на скорость. N=vf.

У винта скорость относительно ветра меньше, чем у тележки относительно грунта. Соответственно при равной мощности винт будет отталкиваться от воздуха с большей силой, чем колёса будут тормозить о землю.

Ещё можно что-то типа гусеничного привода сделать, чтобы паруса (красные панели)  двигались назад, оставаясь неподвижными к земле.

Идея правильная.

[Валентин Н]

Оно будет меньше, по одной причине: мощность равна произведению силы на скорость. N=vf.

У винта скорость относительно ветра меньше, чем у тележки относительно грунта. Соответственно при равной мощности винт будет отталкиваться от воздуха с большей силой, чем колёса будут тормозить о землю.

Наконец-то что-то дельное в этой теме. Так с этим ваша правда.
1. А что с КПД? — Колёса отталкиваются от земли, а винт от воздуха.
2. Доп.скорость будет постоянной? Или может увеличиваться беспредельно пока лобовое сопротивление не остановит разгон?

[Andrey Lukyanov]

1. А что с КПД? — Колёса отталкиваются от земли, а винт от воздуха.
2. Доп.скорость будет постоянной? Или может увеличиваться беспредельно пока лобовое сопротивление не остановит разгон?

В идеале — скорость не ограничена.

В реальности всё решают трение, сопротивление, к.п.д. и прочее.

[Toman]

Ещё можно что-то типа гусеничного привода сделать, чтобы паруса (красные панели)  двигались назад, оставаясь неподвижными к земле.

Идея правильная.

В принципе да, почти правильная (впрочем, это уже обсуждалось в теме давным-давно, насколько я помню), но есть одна ошибка в нынешней формулировке у Валентина. Они должны не оставаться неподвижными относительно земли, а всё-таки двигаться вперёд, но медленнее скорости ветромобиля (если мы хотим иметь шансы получать с них толкающую силу при скорости движения быстрее ветра). Потому что только тогда добавочная сила торможения на колёсах от привода окажется меньше аэродинамической силы ветра на парусах, и, следовательно, вся эта система будет помогать ветромобилю двигаться вперёд. При точном равенстве, т.е. именно неподвижности парусов относительно земли, толкающая аэродинамическая сила на верхних парусах будет строго равна возникающей через привод добавочной силе торможения колёс, так что они будут в точности компенсировать друг друга при вообще любом соотношении скоростей ветра и ветромобиля (с точностью до потерь на трение, которые, разумеется, всегда тормозят машину).

[Валентин Н]

Они должны не оставаться неподвижными относительно земли, а всё-таки двигаться вперёд

Ну это я понял.

В идеале — скорость не ограничена.

С КПД-то что, винт же не от стены отталкивается, а от воздуха, т.е в большой степени работает вхолостую.
А что если отталкиваться не от воздуха, а от... земли. Т.е передать вращение с маленького колеса на большое, по вашей логике оно должно разгонять машину, тк вращается медленнее и создаёт большую мощность.

[Toman]

2. Доп.скорость будет постоянной? Или может увеличиваться беспредельно пока лобовое сопротивление не остановит разгон?

При фиксированных шаге винта и передаточном отношении на колёса нетрудно посчитать то соотношение скоростей ветромобиля и ветра, при котором поступь винта относительно воздуха (расстояние, проходимое относительно воздуха за один оборот) окажется равной его геометрическому шагу, а значит, угол атаки лопастей обратится в ноль, а вместе с ним и сила вдоль оси винта. При бо́льших скоростях винт будет создавать тормозящее усилие. Но в реальности и близкий к нулевому угол атаки недостижим, поскольку и на нулевом угле лопасть имеет некоторое сопротивление, тангенциальная (вращательная) составляющая которого передаётся через привод и тормозит машину колёсами, а осевая составляющая (угол установки лопастей ведь такой же, какой и был, т.е. какой-то положительный) тормозит её непосредственно. Но во всяком случае так можно легко посчитать отношение скоростей, которое точно недостижимо при данных шаге винта и передаточном отношении.

[Andrey Lukyanov]

А что если отталкиваться не от воздуха, а от... земли. Т.е передать вращение с маленького колеса на большое, по вашей логике оно должно разгонять машину, тк вращается медленнее и создаёт большую мощность.

Никакие простые механизмы не создают мощность. Золотое правило механики — во сколько раз выигрываем в силе, во столько раз проигрываем в расстоянии.

Если было бы две «земли», двигающихся друг относительно друга, то можно было бы это использовать для движения тележки. Т. е. отбирать от них мощность.