upwind faster than the wind

[jayrandom]

Продолжая тему "невыгодных" парусных курсов:

движение лего-машинки против ветра :)

движение по земле против ветра быстрее скорости ветра - не просто модель, а с пассажиром.

Peter Worsley: движение по воде в любую сторону, тоже с пассажиром. У него же на сайте ссылки на разнообразные модели.

В числе прочего Питер хвастается, что придумал "активный якорь", который может поддерживать непривязанный объект на воде, компенсируя сдувание ветром при помощи самого же ветра. Я немного поглядел на его видео, и кажется понял, как он это делает. На мой взгляд это проще, чем плыть куда угодно при любом направлении ветра.

Для движения куда угодно при любом ветре нужно решить маленькую механическую задачку о передаче вращения между двумя перпендикулярными валами (видимо, коническими шестернями, т.к. 90 - это уже "закарданный" угол?), чтобы направление одного из валов (в пределах перпендикулярной плоскости) можно было выбирать произвольно, и чтобы вращение или невращение вала этому не препятствовало и не помогало.

Один раз, по-видимому, можно схалявить - и вместо горизонтальной мельницы посадить на вертикальный вал ротор Савониуса, Дарьё или Горлова. Но эта же самая задача встречается ещё раз под водой при переходе на ведущий пропеллер, так что её всё равно придётся решать в общем виде.

Comments

[b-my.livejournal.com]

Поворачивать необязательно. :)
Для снижения/увеличения мощности нужно сокращать ометаемую площадь, для чего достаточно прижимать/разводить крылья к и от мачты.
Это можно делать даже центробежным регулятором в духе Уатта.

Но и этого не нужно.
У Дарье/Горлова собственная парусность небольшая и есть замечательная (ну, когда как) особенность: у них (около)нулевой момент при нулевых оборотах при любой силе ветра. Достаточно затормозить ветряк (скажем, о жидкость, банальной мешалкой) до небольших оборотов, и его парусность упадёт.
Нулевые обороты - нулевая мощность, всё просто. Тебе нужно просто взять достаточно узкие крылья для минимальной собственной парусности (когда ветряк выйдет на обороты, и мощность, и парусность будут определяться в куда бОльшей степени ометаемой площадью, чем размером самой лопасти).

У этого есть, кстати, оборотная сторона. :) Для старта Дарье часто ставят Савониус. Иначе хоть руками раскручивай, хоть мотором. :) Сам не стартует.

[jayrandom.livejournal.com]

Ручной старт, может, и не так плох для яхтенного приложения. Скажем, ты временно по какой-то причине уходишь с руля и подменить некем. Тормозишь ротор, привязываешь верёвочкой/цепочкой и спокойно спускаешься в корабль по своим делам.

С другой стороны, если его легко затормозить об воду - будет ли с него прок? :)

[b-my.livejournal.com]

Мешалка Джоуля может быть на любую мощность и весьма компактной. Это лишь идея - использовать вязкое трение в жидкости, а дальше - лишь подстройка под требуемые тебе мощность и обороты.
Кубическая зависимость мощности от оборотов сильно помогает.

Кстати, если использовать переменный уровень воды (скажем, архимедов винт как часть мешалки), это можно получить автоматическую подстройку оборотов ветряка изящным лоу-теком. Мощность мешалки сама по себе зависит от оборотов как куб, если перед этим кубом добавить ещё один управляемый множитель (+слагаемые), то можно получить полином с очень резким изломом на графике ("обороты-мощность"). То есть, до неких оборотов снимаемая мощность будет малой и они будут расти легко, а дальше - резкий и неограниченый рост отбираемой с ветряка мощности. То есть, ветер не сможет разогнать ветряк до смерти.
А "истереть" воду (и мешалку о воду) довольно сложно.