Свежие комментарии

Аэродинамическая труба

Внимательное изучение истории технологий часто выявляет примеры вопиющей (по современным меркам) безграмотности первопроходцев. Ранняя история авиации прямо-таки кишит подобными случаями.

От многих своих предшественников братья Райт отличались строгим научным подходом. Одним из важнейшим факторов их успеха стала самодельная аэродинамическая труба. Это была далеко не первая труба(по-крайней мере 10-ая), но одна из лучших для того времени, и список допущенных братьями просчетов заставляет думать что попаданец в те времена не останется без работы.

Аэродинамическая труба должна создавать как можно более равномерный поток воздуха. Современная труба начинается с выравнивающей решетки большого сечения, рассеивающей уже имеющуюся турбулентность, затем идет сужающееся сопло — в нем воздух разгоняется до рабочей скорости, затем рабочая камера, диффузор, уменьшающий скорость потока, и импеллер. Все части должны иметь одинаковую форму сечения и гладкую поверхность. Импеллер либо имеет два противовращающихся винта, либо дополнительные устройства для компенсации закрутки потока. Такая конструкция обеспечивает постепенное увеличение/уменьшение скорости воздуха и максимально спокойный поток.

Теперь взглянем на трубу братьев Райт. Одиночный воздушный винт установлен на входе — это самая большая ошибка. Элементарный перенос винта на выход из туннеля резко улучшил бы качество измерений. Затем идет слишком короткая выравнивающая решетка, сопло круглого сечения, рабочая камера квадратного сечения, диффузор на выходе отсутствует.

Сами братья заслуженно гордились этим устройством — только на небольшие изменения решетки(изгибы плоскостей для выравнивания потока) они потратили порядка месяца. Они были уверены в отличном качестве потока и оценивали величину ошибки в один-два процента.

Труба позволила им испытать порядка 200 профилей крыла, позволив им понять преимущество длинного крыла(удлинение по сравнению с прототипами было увеличено вдвое), изгиба профиля(увеличен в два с половиной раза для максимизации подъемной силы, затем уменьшен в полтора раза для улучшения управляемости) и улучшить КПД пропеллера с 66% до 82%.

Но тщательные измерения на современной реплике показывают очень неравномерный поток и ошибки измерения на в 10-20 процентов.

Как показывают современные расчеты, самолет братьев даже не смог бы подняться в воздух если бы не неизвестный братьям экранный эффект. Самолет братьев использовал толкающий винт и аэродинамическую схему «утка»(оперение впереди крыла) — уже через несколько лет начало использоваться прямо противоположное устройство. В общем все как всегда — «когда б вы знали из какого сора»…

Основной источник: Historical and applied aerodinamic study of the Wright brothers’ wind tunnel

5 комментариев Аэродинамическая труба

  • // 1 работник с мехами заменял 10 и более работников с трубками
    // кожаные мехи не сохранились по понятной причине, но, судя по совокупности косвенных данных, они появились ближе к концу -3 тысячелетия.
    https://vk.com/wall-127478502_2084

    • KT315

      На ютубе этот примитивный чувак делал вполне функциональный центробежный вентилятор из глины, коры и палочек.
      https://www.youtube.com/watch?v=VVV4xeWBIxE

      выплавил несколько зерен железа и кучу шлака

      • KT315

        С другой стороны, как демонстратор технологии инвесторам вполне. Вон, смотрите, щупайте. Сталь!
        Знание месторождений компонентов для оловянной бронзы такого эффекта не даст.

  • Ruslan Semenov

    Потоки воздуха в аэродинамической трубе закручиваются, поэтому приходилось делать длинный короб стакан в котором поток воздуха спрямлялся, но это приводило к тому что мощность вентилятора должна быть большой!

    Для того чтобы использовать всю мощность вентилятора без потери на прохождение спрямляющей трубы можно воспользоваться ламинарным потоком.
    Его научились делать в жидкостях только в 1932 году, а для газовых/воздушных смесей стали применять намного позже!
    Там всё просто как мычание, делим поток на выходе на много маленьких потоков и вода/воздух не перемешиваются между собой и идут ровной прямой струёй.
    Добиться этого просто вставляете между вентилятором и трубой сто коротеньких узких трубочек и именно они и спрямляют поток и отсекают любые завихрения, в итоге в трубу поток воздуха пойдёт прямой!
    Вот тут показано как это устроено.
    https://www.youtube.com/watch?time_continue=297&v=p-WJo8WxQWM

    https://www.youtube.com/watch?time_continue=1&v=OV-IazRk0sU

    • Интересно, если применить эту идею для ламинаризации водяного потока перед лопатками водяного колеса или «турецкой» турбины, возрастёт ли общий КПД «мельницы»? Теоретически, должен.
      Так же, думаю, это могло бы применяться для более успешной реализации «попаданческого холодильника», описанного Кразом. Ламинарный воздушный поток при закручивании должен более эффективно разделяться на горячую и холодную зоны.
      А так, вообще, ещё одна чисто попаданческая технология: дешёвая, из говна и палок и далеко неочевидная.

Leave a Reply to Michael Moon Cancel reply

You can use these HTML tags

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>