?

Log in

No account? Create an account
Летим по ветру быстрее ветра - Научная кунсткамера — LiveJournal [entries|archive|friends|userinfo]
Научная кунсткамера

[ website | lj ]
[ userinfo | livejournal userinfo ]
[ archive | journal archive ]

Летим по ветру быстрее ветра [Dec. 23rd, 2008|10:04 pm]
Научная кунсткамера

science_freaks

[dp074]
[Tags|, , ]

Давненько мы не видели попыток сделать какой-нибудь новый, оригинальный вечный двигатель.
Все сложнее и сложнее было изобретателям, гонимых стозевным чудищем академической науки, выбивать под свою деятельность финансирование.

Но вот, пожалуйста, свежая струя ветра.
И изобретатель летит быстрее этой свежей струи!
И толпы восхищенных поклонников на множестве форумов летят за ним на всех парах.

Суть идеи заключается в следующем: воздушный корабль летит точно по ветру со скоростью быстрее ветра, движимый только ветром. Иллюстрируется тележкой с пропеллером

LinkReply

Comments:
[User Picture]From: dp074
2008-12-26 07:05 am (UTC)
Давайте с середины где-нибудь :)

С воздушным аппаратом (аппаратом в однородной среде) двигаться быстрее среды принципиально не получится? Или принципиально может получиться?

А с аппаратом на стыке сред получится или нет? Земля-воздух (тележка), вода-воздух (яхта)?

Чем первый случай отличается от второго? Или они эквивалентны?

И еще: чем парус принципиально отличается от системы пропеллер/колеса?
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: ice_blackwell
2008-12-26 04:54 pm (UTC)
С воздушным аппаратом (аппаратом в однородной среде) двигаться быстрее среды принципиально не получится?
Принципиально.
Доказывается очень просто: примем систему координат, неподвижную относительно воздуха.
Получаем неподвижный воздушный аппарат в неподвижной среде. Энергию для движения взять неоткуда.

А с аппаратом на стыке сред получится или нет?
Получится, при условии, что среды имеют разные скорости.
Принципиальное отличие: во втором случае мы не можем выбрать систему координат так, чтобы получить полностью статичную картину. А значит, можно притормозить одну среду, оперевшись при этом на другую, и получить на этом профит :)

чем парус принципиально отличается от системы пропеллер/колеса?
А вот это интересный вопрос.
Парус парусу рознь. Простейший прямой парус на лодке - это пластина, поставленная перпендикулярно ветру. Он действует до тех пор, пока скорость лодки не сравняется со скоростью ветра, после чего сила, действующая на парус, падает до нуля. (На практике, естессно, скорость чуть меньше - потери на трение).
Косой же парус - более сложная штука. При движении под углом к ветру он работает как крыло, отбрасывая часть набегающего воздуха к задней шкаторине - и за счёт этого парусные суда могут двигаться под углом к ветру быстрее ветра. У водных судов, правда, выходит не всегда (сопротивление среды большое), зато буера запросто обгоняют ветер в разы (см. "буерный эффект").
А теперь вспомним, что лопасти пропеллера - это, по сути, те же самые косые паруса. И когда тележка с пропеллером движется по ветру, лопасти пропеллера движутся под углом к ветру. Понимаете аналогию?
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: dp074
2008-12-27 05:48 am (UTC)
Короткий пока вопрос:

> за счёт этого парусные суда могут двигаться под углом к ветру быстрее ветра ... буера запросто обгоняют ветер в разы.

Вы здесь, конечно же, имеете в виду скорость, превышающую скорость ветра, но такую, что составляющая скорости, параллельная скорости ветра, меньше скорости ветра?
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: ice_blackwell
2008-12-27 09:44 am (UTC)
Практика мудрей, чем спор абстрактных идей :)
Эти ребята говорят, что легко обгоняют ветер по ветру. Типа, само собой разумеющееся явление. Но ходят при этом не строго по ветру, а попутными галсами.
Форум там, вроде, открытый. Можете прямо у них подробности уточнить.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: dp074
2008-12-27 10:01 am (UTC)
Вот у них даже голосование там есть, с дискуссией на 18 страниц.

Есть те, кто утверждают, что обогнали шарик на буере. Есть те, кто этому не верит - научности в эксперименте было маловато. Есть теоретики "против" и практики в основном "за".
Нет там только согласия :)

Так я правильно вас понял или нет, насчет превышения скорости ветра буером?
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: ice_blackwell
2008-12-27 10:36 am (UTC)
Сам я на буере не ходил, но при прочих равных доверяю практикам.
А что касается теории - то там на второй странице дискуссии ссылка на книгу "Быстроходные парусные суда". Вот она. См. стр. 7-12, особое внимание обратив на рис. 1.9.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: dp074
2008-12-27 05:53 pm (UTC)
Там написано, что "буеры способны при истинном ветре в 10 узлов достигать скорости в 80 узлов". В этом никакого противоречия нет - если истинный ветер (true wind) дует под углом, близким к перпендикуляру курса. Вот здесь это еще более наглядно расписано, чем на полярных диаграммах, мне кажется:
True and Apparent Wind Calculator
Попробуйте поиграться со значениями и получить скорость, проекция которой на направление ветра будет превышать скорость ветра (а это и будет означать DWFTTW - даже дизайн такой был предложен в дискуссиях - два буера расходятся курсами, симметричными относительно направления ветра, а между ними натянут тросик с воздушным шаром, который и будет двигаться строго по ветру и быстрее ветра).
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: ice_blackwell
2008-12-27 09:44 pm (UTC)
Там написано, что "буеры способны при истинном ветре в 10 узлов достигать скорости в 80 узлов"
Ахха. Это же нарисовано на рис.1.9 - там при курсовом угле 90o отношение VB/VT слегка заходит за 8, а в подписи к рисунку сказано, что VT = 10 узлов.

А теперь смотрим на угол 120o. Для него VB/VT уже меньше, примерно 4.7 - что даёт VB = 47 узлов. VB - это векторная разность VT и скорости буера (в книге - VА). Решаем треугольник (здесь, руками влом), и получаем скорость буера VА = 41.2. Проекция её на направление ветра: VА*cos(60o)=20.6 узла. Итого - вдвое быстрее ветра.

За ссылку на калькулятор - спасибо, пригодится.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: ice_blackwell
2008-12-27 10:00 pm (UTC)

Опс. Поправка.

Забыл при решении треугольника вместо курсового угла подставить дополнительный. По уточнённым данным, VA=51.2 узла, соответственно её проекция - 25.6 узла. То есть, аж в два с половиной раза :)
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: biglebowsky
2008-12-30 01:45 pm (UTC)
Если говорить о теории, именно с расчета движения галсами по ветру я и начал обсуждение этой залачки в журнале у Аввы. Уж не знаю, чем dp074 мое объяснение не понравилось :-(
(Reply) (Parent) (Thread)