Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,858

ВОЗДУШНЫЙ ВИНТ ДА ВИНЧИ

Герасимов С.А.
Ситуация с крылом, предложенным Леонардо да Винчи, достаточно не ординарна. Считается, что геликоптер Леонардо да Винчи остается его единственным нереализованным проектом. Дело даже не в том, что изначально предполагалось использование мускульной силы. Ситуация значительно хуже: даже величину подъемной силы, создаваемой крылом, до сих пор никто не измерил. А об определении потерь энергии даже напоминать неудобно. В технической литературе можно встретить большое количество рассуждений на тему и не более [1]. Происхождение подъемной силы, если она вообще создается, осталось невыясненным. Временами ситуация доходит до абсурда: иногда этот проект используется в рекламных целях. Продвигая на рынок обычный вертолет, пусть даже очень малого размера [2], конструктор по понятной причине объявляет, что его устройство создано по чертежам Леонардо да Винчи. Едва ли нуждаются в комментариях голословные утверждения о произошедшей, наконец, разгадке геликоптера да Винчи. Не является "разгадкой" и настоящая работа.

Крыло да Винчи представляет собой винтовую поверхность ширины Δ с переменным радиусом R от оси вращения: rR≤.c/2 (рис. 1). Именно это отличает его от винта Архимеда. По этой же причине механизмов создания подъемной силы как минимум два. Во-первых, поверхность крыла наклонена под некоторым углом атаки α между вектором τ, касательным к поверхности, и скоростью v. Во-вторых, возможен боковой обдув крыла, обусловленный непостоянством расстояния R от оси вращения до периферии крыла. Шаг винта составляет величину 4d/3. Для определенности имеет смысл считать, что радиус R в зависимости от угла обхода периферии крыла растет линейно, а угол между поверхностью крыла и скоростью постоянен.

Пока нет оснований считать, что изменение минимального радиуса крыла r приводит к существенным изменениям подъемной силы (рис. 2). Возможно, что это обусловлено, с одной стороны, увеличением эффективной площади крыла с увеличением r и, одновременно, уменьшением составляющей подъемной силы, обусловленной боковым обдувом крыла. Измерения проводились при с=0.15м, Δ=0.166c и δ=0.133с. Складывается впечатление, что наиболее эффективным является крыло с большим значением r, когда крыло да Винчи вырождается в винт Архимеда. Надо, однако, обратить внимание на то, что большие значения r соответствуют большим потерям энергии, то есть, большим значениям мощности двигателя P, необходимой для поддержания вращения с постоянной угловой скоростью ω=2πf (рис. 3). Во избежание недоразумений следует сослаться на метод измерения потерь энергии [3], отличающийся высокой точностью и расширенным диапазоном частот вращения f.

Рис. 1. Вариант крыла да Винчи

Рис. 2. Подъемная сила

Рис. 3. Потери энергии

Идея преобразовать плоское крыло с ненулевым углом атаки в спираль достаточно оригинальна. По крайней мере, это позволить сэкономить размер винта летательного аппарата. Но утверждать, что это решит все проблемы, технические и экономические, пока рано. Необходимы детальные исследования, которые позволили бы определить оптимальные параметры крыла более уверенно.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

  1. Савинский Ю. Геликоптер Леонардо да Винчи. // Вертолет. 2005. № 4(31).
  2. Ponce D. GEN H-4 Personal Helicopter. // http: // www.ohgismo.com.
  3. Герасимов С.А. Об измерении потерь энергии вращающимся крылом. // Техника и технология. 2008. № 3.

Библиографическая ссылка

Герасимов С.А. ВОЗДУШНЫЙ ВИНТ ДА ВИНЧИ // Современные наукоемкие технологии. – 2008. – № 7. – С. 85-86;
URL: http://top-technologies.ru/ru/article/view?id=24068 (дата обращения: 16.12.2018).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252