1. Будь-вітряної двигун працює за рахунок удаваного вітру.
2. Тепер розглянемо, як працює вітрило на вітрильних судах.

До чого тільки не прирівняли цей двигун. Це вітрильний двигун з вертикальною віссю обертання. В існуючій теорії немає ні слова про вітрило, хоча сам парус є вітряним двигуном. Творці теорії мабуть вирішили, що вітрило це що то старе й непотрібне, але вітрило не втрачав і ніколи не втратить своєї сучасності, як і колесо. Вся теорія, яка була створена на початку минулого століття, зводиться до того, що гвинт є найкращим вітряним двигуном. Всі теорії ідеального вітряного двигуна теж зводяться до гвинта, але за роки було створено багато вітряні двигуни, які за багатьма показниками перевершують гвинти.

З початку 30-х років минулого століття намагаються створити Ветроход, тобто на вітрильних судах замінити вітрило на крила або вітряні двигуни з передачею енергії на морський гвинт, але після випробувань всі ці Ветроход вирушили на звалище. Ветроход не змогли навіть близько наблизиться до вітрильного судну за швидкістю. Для більшості людей парус є ганчіркою на ціпку, що вітер дмухнув у ганчірку і вітрильне судно пішло і що максимальну швидкість вітрильне судно розвиває, коли вітер дме в ганчірку ззаду. Це станься тому, що немає опису вітрила в науковій літературі. Парус вивчається тільки в деяких морських вузах і вітрило вивчають люди, які займаються вітрилами. Вітрила бувають двох видів. Вітрила, які працюють тільки за рахунок лобового опору - такі вітрила застосовувалися в давнину і на сучасних вітрильних судах рідко використовуються. Ми розглянемо вітрило, який застосовуються на сучасних вітрильних судах і є універсальним легкими низькошвидкісним крилом.

Будь-вітряної двигун працює за рахунок удаваного вітру.

Лопаті двигуна рухаються в потоці і за рахунок руху створюють додатковий вітер. Удаваній вітер - це сума двох векторів, вектора швидкості вітру і вектора швидкості, що створюється за рахунок руху. Удаваній вітер створює тиск на вітрило F1 (сила лобового опору), F1 = CxSp / 2, де Сх- коефіцієнт, для вітрила Сх = 1,3, S-площа вітрила (), р - щільність повітря (1,29 кг /) , Vк- швидкість удаваного вітру (м / сек). За рахунок угнутості вітрила, на вітрилі виникає підйомна сила крила F2. Згідно із законом Бернули, при обтіканні зовнішньої сторони вітрила, швидкість обтікання V1 зростає, а тиск Р1 зменшується. При обтіканні внутрішньої сторони вітрила, швидкість V2 зменшується, а тиск Р2 збільшується. Підйомна сила крила F2 = P2 - P1.

Парус може працювати за рахунок лобового опору, підйомної сили крила і використовувати ці сили разом в залежності від кута атаки (кут атаки -кут між хордою вітрила і напрямком удаваного вітру). При гострих кутах атаки вітрило працює за рахунок підйомної сили крила, при кутах атаки до 40 градусів (залежить від ширини і угнутості вітрила) вітрило працює за рахунок підйомної сили крила і лобового опору і розвиває максимальну потужність, при кутах атаки більше 40 градусів вітрило працює за рахунок лобового опору. Увігнутість вітрила, або як називають яхтсмени «пузо» вітрила, визначається відношенням ширини, аеродинамічного профілю f до довжини хорди вітрила I і виражається у відсотках f / I 100%.

Збільшення угнутості вітрила веде до збільшення підйомної сили крила, але при певному значенні оточуючий шар повітря відривається від зовнішньої поверхні вітрила і підйомна сила крила зникає, тому для сильних вітрів увігнутість вітрила роблять 5-7%, для слабких вітрів 10-12%. Увігнутість вітрила також залежить від ширини вітрила, для вузьких вітрил увігнутість збільшують, а для широких зменшують. На сучасних вітрилах застосовують лати. Лати - це напівтверді або жорсткі стрічки, вставлені поперек вітрила (поперек вітрила вшиваються кишені, в які вставляються лати), які формують аеродинамічний профіль вітрила.

На м'якому вітрилі «пузо» вітрила може надути в будь-якому місці вітрила, а при застосуванні лат, парус надувається по латам, створюючи необхідний аеродинамічний профіль. Лати також збільшують міцність вітрила. На вітрильному крилі виникає підйомна сила крила, як на крилі і вітрило використовує силу лобового опору. В результаті підйомна сила на вітрильному крилі вище ніж у крила. на крило теж діє сила лобового опору, але ця сила зведена до мінімального значення за рахунок обтічного профілю. Але підйомна сила на крилі з'являється при швидкості, при маленькій швидкості підйомна сила незначна (можете перевірити на будь-якому вентиляторі). Для прикладу візьмемо маленький літак і дельтаплан, на якому стоїть вітрильне крило . Для того, щоб літак злетів, його потрібно розігнати, щоб на крилах з'явилася підйомна сила, тобто потрібна злітна смуга.

Дельтаплан злітає з галявини і потужність двигуна потрібна менше. Не так давно з'явився віндсерфінг (дошка з вітрилом). Ця дошка не просто їздить по воді, а літає за допомогою вітрила. З'явився літаючий вітрило, за допомогою якого їздять по снігу і по воді. Зараз літаючий парус ставлять на невеликі морські судна і домагаються економії палива більше10%, тобто парус знаходить все нові застосування, який теоретики хотіли закопати 100 років тому. Але вітрильне крило має дуже великий недолік. Вітрильне крило має дуже великий опір на великих швидкостях. Дельтаплан не може розганятися понад 120 км / год. Тому на малих швидкостях краще працює низькошвидкісне крило, яким є вітрило, а при великих швидкостях краще працює крило.

Тепер розглянемо, як працює вітрило на вітрильних судах.

Я знайшов першу-ліпшу епюру в інтернеті. Тримаран - це трьохкорпусне судно, але на вітрильному трімаране бічні корпусу розсуваються по сторонам і використовуються як поплавки, що призводить до збільшення остійності і дозволяє збільшити площу вітрил, що дозволяє збільшити швидкість. Судячи по водотоннажності це одномісний маленький тримаран з одним вітрилом. Швидкість тримарана на епюрі дана в м / сек при швидкості вітру 5 м / сек. Парус починає працювати при вітрі 0,5 м / сек. Як бачимо з епюри, проти вітру тримаран рухатися не може. При курсі близько 15 проти вітру вітрило починає працювати на гострих кутах атаки, коли працює підйомна сила крила і не може розвивати максимальну швидкість.

При курсі близько 60 проти вітру тримаран розвиває максимальну швидкість, парус стоїть під кутом атаки, при якому розвиває максимальну потужність (працює підйомна сила крила і лобового опору) і швидкість удаваного або вітру вимпела максимальна. При курсі 180, коли вітер дме ззаду швидкість тримаран падає (працює тільки сила лобового опору). Для вітрильних суден це самий найгірший курс, тому що судно погано управляється. Тримарани на даному етапі є найсучаснішими швидкісними вітрильними судами. Спортивні двох вітрильні тримарани можуть розганятися до швидкості, що перевищує швидкість вітру. Роботу трімаранов ви можете подивитися в інтернеті, набравши тримаран-відео.
Буєр (парус на ковзанах) може розганятися до швидкості, яка на багато перевищує швидкість вітру. При певному курсі проти вітру швидкість удаваного вітру, за рахунок якого рухається буєр, набагато перевищує швидкість вітру. Теоретики кажуть з цього приводу, що цього не може бути, тому що не може бути ніколи, не можна перейти межу Бетца - Жуковського, яка становить 0,593. Тепер розглянемо роботу гвинта. Бастроходность гвинта Z = 6, це означає, що швидкість кінця лопаті гвинта рухається в 6 разів швидше вітру.

Верхньої частини лопаті гвинта можна рухатися в кілька разів швидше вітру, а буєрах розганятися вище швидкості вітру не можна? Вони суперечать самі собі. Все це доведено на практиці, рекорди буєра офіційно зареєстровані. двигун Дарині теж працює на швидкостях, що перевищують швидкість вітру. У Казахстані створили двигун Бідара. На одній осі незалежно встановили два двигуна Дарині . Спочатку взяли два двигуна одного обертання, а потім розкрутили два двигуна різного обертання і отримали КВЕВ більш 0,593.

схоже