Машущий полёт. Мифы и реальность. Игорь Азарьев

Чтение книги онлайн.

СКАЧАТЬ align="center">

      Сравнительная оценка КПД махолёта, самолёта и птицы

      Большинство энтузиастов машущего полета уверено в высоком кпд махолета и птиц. Сделаем анализ этой проблемы и сделаем сравнительную оценку кпд превращения энергии топлива или пищи в энергию движения для самолета, махолета и птицы.

      Проблема определения кпд махолета есть более сложная, чем для самолета. Дело в том, что кпд изменяется по фазам маха и зависит от характеристик привода. Еще более сложная задача сравнивать кпд самолета, махолета и птицы. Можно высказать некоторые общие соображения.

      В природе постоянно происходят процессы превращения энергии, поэтому в полной постановке анализ энергетического совершенства летательных аппаратов и живых существ является чрезвычайно сложным. Рассмотрим более узкую проблему превращения энергии последних звеньев цепочки энергозатрат птицы, самолета и махолета начиная с этапа потребленной пищи у птицы и заправленными топливом баками самолета и махолета.

      Общий кпд превращения энергии топлива в энергию движения самолета и махолета можно разделить на три составляющие.

      – кпд превращения химической энергии топлива в механическую энергию вращающегося вала двигателя,

      – кпд редуктора, понижающего обороты коленвала,

      – кпд движителя (у самолета – это воздушный винт, у махолета -крылья), который превращает энергию, вращающегося вала редуктора в энергию движения летательного аппарата.

      Самолеты и махолеты используют одни и те же двигатели, поэтому кпд превращения химической энергии в механическую энергию вращающегося вала двигателя одинаков для рассматриваемых летательных аппаратов.

      Кпд поршневого двухтактного двигателя, устанавливаемого на легких самолетах, составляет, примерно, hдв=0.25.

      Кпд воздушного винта легкого самолета равен hв=0.75.

      Кроме того, часть энергии теряется в редукторе. Одноступенчатый шестеренчатый редуктор имеет кпд

      hр=0.98.

      Таким образом, кпд превращения механической энергии двигателя в энергию движения самолета равен

      h = hр «hв = 0.98‘0.75=0.73,

      а общий коэффициент превращения химической энергии топлива в энергию движения легкомоторного самолета с двухтактным двигателем составляет

      h = hдв‘hр «hв = 0.25‘0.98‘0.75=0.18.

      А если учесть затраты энергии на добычу нефти, ее переработку и транспортировку, то коэффициент использования химической энергии нефти составит менее 0.1. Человек распоряжается запасенной для него энергией нерационально.

      Махолет.

      Кпд превращения химической энергии в механическую энергию вращающегося вала двигателя такой же, как у самолета.

      У махолета сложный и энергоемкий СКАЧАТЬ