Короче, этот вопрос одними теоретическими выкладками не решить, нужны натурные испытания полномасштабных конструкций. До братьев Райт и Альберто Сантос-Дюмона тоже считалось, что не полетит, хотя небольшие модели успешно летали.
Вообще-то объём экспериментальных данных по ветрякам и гребным винтам более чем достаточен, чтобы можно было рассчитывать такие вещи без натурных испытаний с приличной точностью. И тут вопрос не "полетит-не полетит". Хождение парусников против ветра ясно показывает, что подобрать размеры и соотношения и для ветряков с винтами возможно, и даже м.б. несколько лучше парусников (по достижимой скорости против ветра и на острых курсах). Однако проблема чисто практическая: с огромным винтом судну очень неудобно везде, где нет заведомо более чем достаточной глубины, высок риск что-нибудь зацепить, ограничения по осадке сразу резко ухудшаются. Собственно, и килевая яхта этим страдает: в открытом море-океане она вроде как неплохо идёт, остойчивость идеальная, но ни к берегу, ни на мелкое место ни хрена не подойдёшь. Но винт, однако, более уязвим, чем толстый железный киль. Можно, конечно, его в такое же толстое железное кольцо запихать, всё равно же надо чем-то и статическую остойчивость усугубить, и сопротивление сносу. Но всё равно осадку никак не сделать меньше диаметра винта плюс ещё некоторой глубины, на которую должна быть погружена корма над винтами, чтобы они воздух не сосали (хотя для малонагруженных винтов это, наверное, может быть совсем небольшая глубина), а кольца только прибавляются к диаметру винта.
А если применить редуктор, чтоб увеличить скорость вращения гребного винта, то его размер наверняка можно уменьшить.
Уменьшение диаметра винта сразу уменьшает его КПД при малых скоростях. Маленький бешено вращающийся винт пускает всю энергию от ветряка на то, чтобы баламутить воду, но его силы не хватает, чтобы противостоять сносу судна ветром назад. Чтобы отталкиваться от воды с приличным КПД, нужно отбрасывать как можно бо́льшую массу воды с как можно меньшей скоростью. Маленький винт просто физически не может охватить большую массу воды - и именно поэтому имеет малый КПД. Поэтому уменьшать диаметр гребного винта не нужно.
По скорости вращения вертикальные роторные ветряки уступают ветрякам пропеллерного типа. В таком случае без редуктроа не обойтись.
А зачем вам высокая скорость вращения ветряка? Да, зафиксированные относительно земли ветряки за счёт высокой скорости вращения могут снимать больше мощности на единицу своего размера, веса и т.д. Лопасти могут вращаться со скоростями в несколько раз больше скорости ветра. Только это достигается за счёт большей силы осевого упора, которая на фиксированном ветряке просто передаётся на землю. Винтовые самолёты с ВИШ как раз так тормозят на пробеге - авторотацией на малом шаге. А большой осевой упор встречного ветра - это явно не то, что нужно, когда и так не очень легко против этого ветра выгребать. Так что на судне с ветряком скорость лопастей и должна быть более-менее соразмерна скорости ветра, чтобы не создавать непосильного упора на острых курсах.
Вот практически так же, как у ветряка с вертикальной осью, только под водой.
Topic: Почему не состоялась массовая паровая автомобилизация в XIX в.? (Read 6474 times)
