Парящего псто...

lazy_flyer — 25.08.2023 Не только лишь все знают, что человеки ( глядя на птиц ) научились использовать для полётов ВИЭ.


Речь конечно же о планерах, которые в чистом виде преобразователи энергии. Потенциальную ( высота ) конвертируют в кинетическую ( скорость ) при оказии пролетая десятки километров. Да да, у плохого планера качество over 20, т.е. с километра высоты он без усилий пролетает 20 по горизонту. А у хорошего эта величина может достигать 45-50, даже в мирное время.
Но! Высота в процессе конверсии энергии неумолимо уменьшается и дальность полёта без внешнего источника энергии конечна. Что делать? Использовать ВИЭ!
Первое, что освоили планерасты - восходящие потоки, в просторечьи - термики.



Солнышко греет землю и прилегающие к ней воздушные массы - точка 1. На халяву греет, потому что иначе не умеет. Здесь начинают работать законы физики - нагретые воздушные массы стремятся вверх, создают восходящий поток. Планер внедряется в этот поток, трубу ( точка 2 ) и по спирали поднимается вверх. Набирает высоту и покидает термик. Качество 40, то есть с километра высоты можно лететь по горизонту 40, разыскивая следующий термик. При хорошей ( для планеристов ) погоде такие полёты продолжаются на дистанциях сотен и даже тысяч километров.



Но есть и ещё один способ использовать халявную энергию движущихся воздушных масс - динамические потоки.  Схематически это выглядит приблизительно так.




При огибании ветром преграды у потока появляется вертикальная составляющая, используя которую можно компенсировать потери высоты. Преграда на пути потока не обязательно должна быть огромной высоты - парапланеристы прекрасно используют обрывистые склоны.



Но если речь идёт о многочасовых и тысячекилометровых полётах - то конечно горы.



Кстате, рекорд дальности полета составляет скромные 3,008 км и принадлежит Клаусу Ольманну ( 21 января 2003) - установлен с использованием динамических потоков.Но это всё преамбула...

В чём сложность полётов в потоках, будь то термики или динамические? С птицами понятно, они на генетическом уровне в такое умеют. Коллега lelikp не единожды наблюдал развлечения ворон, висящих в воздухе у кромки многоэтажки.
А я лично видел пеликанов ( на минутку - тушка под 15 кило с крыльями под 3 метра ) висящих над прибойными волнами. Патамушта могу!
А вот у человеков таких механизмов в мозгу не предусмотрено, поэтому полёты на планерах рано или поздно превращаются в искусство. Сотни часов в воздухе при благоприятных условиях и вы научитесь. Ну а тем кто не научится остаётся "баллистика" - тягачём вверх и конвертируем потенциальную в кинетическую.

Но прогресс на месте не стоит!

AOSoar: Autonomous Orographic Soaring of a Micro Air Vehicle

Utilizing wind hovering techniques of soaring birds can save energy expenditure and improve the flight endurance of micro air vehicles (MAVs). Here, we present a novel method for fully autonomous orographic soaring without a priori knowledge of the wind field. Specifically, we devise an Incremental Nonlinear Dynamic Inversion (INDI) controller with control allocation, adapting it for autonomous soaring. This allows for both soaring and the use of the throttle if necessary, without changing any gain or parameter during the flight. Furthermore, we propose a simulated-annealing-based optimization method to search for soaring positions. This enables for the first time an MAV to autonomously find a feasible soaring position while minimizing throttle usage and other control efforts. Autonomous orographic soaring was performed in the wind tunnel. The wind speed and incline of a ramp were changed during the soaring flight. The MAV was able to perform autonomous orographic soaring for flight times of up to 30 minutes. The mean throttle usage was only 0.25% for the entire soaring flight, whereas normal powered flight requires 38%. Also, it was shown that the MAV can find a new soaring spot when the wind field changes during the flight.

Если очень кратко то вот.



Верю, что у них получтся.

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив