По ветру - быстрее ветра.

haleev> Парадоксальность этой конструкции в том, что при движении быстрее ветра она ветер замедляет. Я правильно понял?
Ну да-замедляет. Или отталкивается от него. Вообщем-то правильно.
haleev> Винт здесь - всегда парус который тормозит ветер. Я правильно понимаю?
Правильно. Даже при скорости выше чем у ветра. Можно и так сказать.

Cormorant> по-моему тут нечисто
А вдоль дороги мёртвые с косами стоят - и тишина..(С)
Телега едет против движения дорожки за счёт винта - и в чём проблема-то?

Полл> А каким образом подъемная сила относится к лобовому сопротивлению? Они друг другу строго ПЕРПЕНДИКУЛЯРНЫ.
Но подъемная сила не перпендикулярна вектору движения, и проекция на вектор движения явно больше лобового сопротивления. При этом эта сила меняет свое направление посредством трансмиссии колеса-пропеллер, вот они сравниваются.

spam_test> Но подъемная сила не перпендикулярна вектору движения, и проекция на вектор движения явно больше лобового сопротивления.
Лобовое сопротивление лопасти тормозит вращение ротора, без которого не будет подъемной силы.
Сами затраты на преодоление лобового сопротивления лопастей, то есть на вращение ротора - в чистом виде потери, они НЕ ДАЮТ никакого вклада в движение. Рассмотри простой случай: винт самолета.

Cormorant>> по-моему тут нечисто
S.I.> А вдоль дороги мёртвые с косами стоят - и тишина..(С)
S.I.> Телега едет против движения дорожки за счёт винта - и в чём проблема-то?

проблема в том что если ты заменишь дорожку на открытую поверхность, то твоя телега будет ехать бесконечное расстояние не потребляя энергию.

запах серы (с)

Полл> потери, НЕ ДАЮТ никакого вклада в движение.
??? как так, они ему препятствуют.

Cormorant> проблема в том что если ты заменишь дорожку на открытую поверхность, то твоя телега будет ехать бесконечное расстояние не потребляя энергию.
Как не потребляя?? А дорожку кто крутит? Естественно электромотор с тележкой на дорожке кушает немного больше чем когда её нет.
Cormorant> запах серы (с)
Перекрести дисплей

Naturalist>> Тем, что подъемная сила на крыле (лопасти ветряка) больше, чем лобовое сопротивление воздуха этой лопасти.
Полл> А каким образом подъемная сила относится к лобовому сопротивлению? Они друг другу строго ПЕРПЕНДИКУЛЯРНЫ.

Вот в этом и заключается хитрость это аппарата.

Сейчас попробую по шагам объяснить каким образом все работает и откуда берется энергия.

Главные вводные:
1) ветряк работает не как парашют, а как крыло.
2) энергия берется от разницы скоростей между землей (Vз=0) и ветром (Vв>0), даже при скорости выше скорости реального ветра.


К моему сожалению, хотя большинство людей тут знают, как работает крыло, но не понимают главного: подъемная сила создаваемая крылом по модулю больше лобового сопротивления набегающего потока и по направлению перпендикулярна направлению движения набегающего потока. Мысль эта проста, но не очевидна. Тяга создаваемая ветряком больше сопротивления создаваемого этим ветряком. (Это не парашют!!!)

Шаг лопасти ветряка на телеге выбирается таким образом, чтобы при движении телеги быстрее ветра, вращение ветряка создавало бы тягу вперед, при этом колесо, отталкиваясь от земли, вращает ветряк.

Разница скоростей земли и воздуха создают дополнительную составляющую в тяге ветряка и компенсирует потери в системе на скорости чуть больше двух скоростей ветра.

Naturalist> Тяга создаваемая ветряком больше сопротивления создаваемого этим ветряком.
Ты хочешь сказать, что тяга, создаваемая винтом - больше тяги мотора, который крутит этот винт? Тогда я в непонятках, зачем какие-то еще трансмиссии с приводом на колеса используют, коли тяга винта больше тяги мотора, который этот винт вращает?

ED> С какой скоростью едет та игрушка с линейкой?
C зависящей от передаточного числа между двумя колесами у этой тележки. Тот же принцип, что у полусвободного затвора.

Полл> C зависящей от передаточного числа между двумя колесами у этой тележки.

Неа.

Полл> Ты хочешь сказать, что тяга, создаваемая винтом - больше тяги мотора, который крутит этот винт?

Причем тут мотор? Тут нет мотора. Ветряк - хитрый парус. Подумай об этом несколько минут.

Полл> Тогда я в непонятках

Вообще, по определению, ветряк тут - первичный двигатель, а не движитель, как в самолете пропеллер. Поэтому, в применении к этой задаче про самолет можно забыть.
Можешь помедитировать над планером в свободном полете. Это очень близко. Что заставляет его лететь вперед?

Naturalist> Вообще, по определению, ветряк тут - первичный двигатель, а не движитель

По какому определению то?

ED> По какому определению то?

Naturalist> Двигатель — БСЭ — Яндекс.Словари

Это если винт преобразует энергию ветра в механическую работу. Тогда он действительно двигатель (ветряк). Но ТУТ это (в смысле что ЭТОТ винт предназначен именно для снятия энергии с ветра) ПОКА не доказано. Хотя некоторыми принимается за аксиому (типа очевидно).

Полл>> C зависящей от передаточного числа между двумя колесами у этой тележки.
ED> Неа.

Вот в приведённой ранее картинке соотношение между колёсами имеется. Но, как верно нарисовано, нижняя точка нижнего колеса и верхняя точка верхнего колеса имеют скорость равную нулю при любом соотношении диаметров колёс (если я правильно понял, то именно это соотношение имел в виду Полл, говоря о передаточном числе). Если сверху прижать движущуюся линейку, то колёса не смогут крутится без скольжения в каком-нибудь месте. Конструкция с картинки не поедет.
(Вообще то никто и не говорил, что поедет. Картинка была предназначена для ответа на конкретный узкий вопрос).

ED> ПОКА не доказано. Хотя некоторыми принимается за аксиому (типа очевидно).

Посмотрите видео Которое положил спокойный_тип, там конструкция развернута (все вращательные движения в поступательные) до линейной системы, практически эквивалентной яхте/виндсерфингу. Я об этом писал странице на пятой примерно. А тут на видео видно раскладку сил.

Что вам нужно доказать? Что крыло создает подъемную силу перпендикулярную направлению набегающего потока, и эту энергию можно преобразовать механически? Или, что в силу высокого аэродинамического качества, лобовое сопротивление крыла на порядок меньше подъемной силы? Или то, что на современных парусных судах паруса работают как крыло и поэтому парусники уже пару столетий ходят быстрее ветра?

Что вам нужно доказать? Сформулируйте.

(BTW, доказательством является видео, я могу только попытаться объяснить в силу своих скромных лингвистических способностей)

Naturalist> Что вам нужно доказать? Сформулируйте.

Да плюньте вы на парус.
1. На сабжевом видео мы видим ветер, видим фиговину с винтом, которая едет точно по направлению ветра на колёсах, соединённых с тем винтом якобы жёсткой механической трансмиссией. Надеюсь уж тут разночтений нет. Иначе ПРЕЖДЕ ВСЕГО надо разбираться с этим.
2. ЕСТЬ МНЕНИЕ, что ветер крутит тот винт, винт через трансмиссию крутит колёса, колёса толкают фиговину вперёд и потому она едет.
3. ЕСТЬ МНЕНИЕ, что ветер толкает ВСЮ эту фиговину вперёд, как объект, безусловно имеющий аэродинамическое сопротивление, фиговина едет вперёд, крутит колёса, колёса через трансмиссию крутят винт и он создаёт тягу.
В пункте 2 винт работает двигателем. В пункте 3 - движителем. Пункт 2 безусловно очевиднее. И тем не менее хотелось бы именно чётких ДОКАЗАТЕЛЬСТВ, что дело обстоит именно так и не может быть иначе.

Понятно сформулировал?

Naturalist>> Что вам нужно доказать? Сформулируйте.
ED> Да плюньте вы на парус.

Не могу. Это ключ к пониманию протекающего процесса. Это его суть.

ED> 1. На сабжевом видео мы видим ветер, видим фиговину с винтом, которая едет по направлению ветра на колёсах, соединённых с тем винтом якобы жёсткой механической трансмиссией. Надеюсь уж тут разночтений нет. Иначе ПРЕЖДЕ ВСЕГО надо разбираться с этим.

Нет конечно. Жесткая трансмиссия обязательное условие работы фиговины, поскольку энергия берется от разности скоростей земли и воздуха.

ED> 2. ЕСТЬ МНЕНИЕ, что ветер крутит тот винт, винт через трансмиссию крутит колёса, колёса толкают фиговину вперёд и потому она едет.
ED> 3. ЕСТЬ МНЕНИЕ, что ветер толкает ВСЮ эту фиговину вперёд, как объект, безусловно имеющий аэродинамическое сопротивление, фиговина едет вперёд, крутит колёса, колёса через трансмиссию крутят винт и он создаёт тягу.

Пункт №2 ошибочен.
Телегу толкает ветряк-парус, колеса тормозят телегу и крутят ветряк. Ветряк создает тягу не за счет вращения, а за счет ветра. Вращение позволяет "затормозить" лопасть ветряка ниже скорости реального ветра, по одной из осей.

Пункт №3 ошибочен. В этом случае просто замените ветряк на парашют и вперед. Аэродинамическое сопротивление в этой конструкции можно отнести только к составляющим потерь, к которым можно отнести трение в трансмиссии и трение качения колес. В третьем пункте ветряк лишняя сущность.

ED> В пункте 2 винт работает двигателем.

Только в случае езды против ветра.
По ветру наоборот, ветряк толкает телегу, колеса тормозят. Момент вращения от колес тратится на лобовое сопротивление лопастей ветряка. Подъемная сила на лопастях толкает телегу и через колеса, крутит ветряк.


ED> В пункте 3 - движителем.

В вашем третьем пункте - ветряк - двигатель.

ED> Пункт 2 безусловно очевиднее. И тем не менее хотелось бы именно чётких ДОКАЗАТЕЛЬСТВ, что дело обстоит именно так и не может быть иначе.

Дела обстоят иначе.

ED> Понятно сформулировал?
Понятно. Написанного вами я доказать не могу.

Naturalist>

Ну значит в первую очередь надо определиться с терминами. Видимо просто не понимаем друг друга.
Итак.
Вот например ветровая электростанция/насос/мельница... Имеем винт, который крутится от энергии набегающего ветра. Преобразует энергию потока воздуха (ветра) в механическую энергию вращения вала. Это двигатель. Иное название двигателя такого рода - ветряк.
А вот винт самолёта (аэроглиссера, аэросаней). Преобразует энергию вращения вала (приводимого внешним двигателем) в создание потока воздуха (ветра), за счёт чего создаёт тягу и приводит в движение транспортное средство. Это движитель. НЕ ветряк.

Всё верно?

ED> Всё верно?

Безусловно.

ED> Да плюньте вы на парус.

Давай на "ты"?

Вот смотри:Видишь, парус-крыло?
Мачта закреплена на карданном шарнире с тремя степенями свободы.
Вымпельный ветер фигачит мужику в харю, а парусу в мачту.
При этом, он всем своим весом откренивает подъемную силу, а на лобовое сопротивление паруса ему как бы вообще наплевать.
На видео мужик фигачит 2-3 скорости ветра. Видишь барашков на воде нет - это значит, что ветер меньше 20 км/ч а, мужик едет на ровне с моторкой.

ED>> Всё верно?
Naturalist> Безусловно.

Ага. И когда ты пишешь, что тот винт (ветряк) это двигатель, то делаю вывод, что вращающий момент в трансмиссии передаётся ОТ винта К колёсам.
Но потом читаю:
Naturalist>Момент вращения от колес тратится на лобовое сопротивление лопастей...
то делаю вывод, что вращающий момент в трансмиссии передаётся ОТ колёс К винту.
Дочитываю:
Naturalist>...лопастей ветряка.
То есть снова двигатель.

И просто перестаю понимать о чём речь.

ED>> Да плюньте вы на парус.
Naturalist> Давай на "ты"?

Да я не тебе лично предлагаю плюнуть.