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标题: 一种貌似可行的方案，欢迎大家分析实践 [打印本页]
作者: woshihanjin    时间: 2009-5-18 02:06
标题: 一种貌似可行的方案，欢迎大家分析实践
先发原理概念图
作者: woshihanjin    时间: 2009-5-18 02:20
该方案结合风艇和水艇的优势，优点如下：
1、对比风艇，效率高，离心涡轮进气口吸入的空气，几乎100%转化做定向推动力；
2、对比水艇，由于省掉了螺旋桨和舵结构，减小了阻力的同时，在水草密布的自然河道也可以跑；
3、高压气囊可以兼作防沉（在气囊入口加一个单向阀，出现问题时关闭前后阀门即可）;
4、调试方便，通过设定不同排气口的形状，可以产生抬头或压头需要的动力；
5、反扭小，空气桨，可以采用纵向安装涡轮压缩机来部分解决反扭问题；
6、续航时间长，风动的传统优势；
7、更改动力输出方向简单，由于是气压传动，可以采用软性导气管，推力方向可任意调整，几乎不流失效率；
8、配件少，易维护，由于省掉了在水中旋转的螺旋桨，减少了漏水的可能，同时避免了金属件遇水氧化的问题；

[ 本帖最后由 woshihanjin 于 2009-5-18 02:26 编辑 ]
作者: pydecky    时间: 2009-5-18 02:44
:em17:

为何简单问题，复杂化呢？
作者: woshihanjin    时间: 2009-5-18 02:54
为什么说复杂化呢，解决了现有几中方案的一些顽疾啊
一开始是想做一个风动（小区后面的天然河道水草太多了），后面发现传统的风动效率比较低（推力容易耗散，否则同样功率的电机，水桨的方式比风动的方式还多了一个传动轴系，同样续航时间的情况下应该风动的效率更高），然后考虑把风动的输出放到船下的水中，但这样的话动力的传输就是一个问题，无论是直接输出还是涵道，轴流式的风扇不能提供足够的压力，同时也不方便把输出集中起来，于是就考虑采用涡轮压气机的方式（小功率的如高端显卡散热器，大功率的如吸尘器，可以用外转子电机，kv3500，300~500w左右的，带60~90mm的涡轮），下面就是解决舵的问题，因为不能用传统意义的风舵了（水舵可以用，但这样就失去全地形的意义了），所以考虑采用三通阀（参考冷热水龙头倒过来装），这里由于是气压传动的，所以很方便处理。最后就是出风口了，个人直觉做成扁条形的推力会比较集中（这个有待试验），同时控制出风口的上下边沿的延伸度，可以形成向上或向下的力

[ 本帖最后由 woshihanjin 于 2009-5-18 03:11 编辑 ]
作者: bioeyes    时间: 2009-5-18 10:24
排气口在水下？如何推？
作者: billylei    时间: 2009-5-18 10:32
设计上有个漏洞    三通阀   弯管   走的都是直角   风动能损失不少！~   另外  怎么转弯？？？靠两边推力差来转向吗 ？？  那转弯半径估计会很大  理论时速能达到40吗 ？
作者: keke899    时间: 2009-5-18 11:54
水阻并不会减少 ，由于动力不大所以 速度不会很快
作者: 工兵    时间: 2009-5-18 14:54
效率也不会很高；方案还是有创意的；自己做一个出来最有说服力；鼓励一下！！！！:em26:
作者: woshihanjin    时间: 2009-5-18 15:55
原帖由 billylei 于 2009-5-18 10:32 发表
设计上有个漏洞    三通阀   弯管   走的都是直角   风动能损失不少！~   另外  怎么转弯？？？靠两边推力差来转向吗 ？？  那转弯半径估计会很大  理论时速能达到40吗 ？

ls可能误解原理了，压缩机推进，利用的是连通管内压强相等（就算导气管打个结也是没有影响的），而不是像轴流风动一样直接用的空气动能。另外转弯半径可以通过设计排气口的形状和位置来改变

[ 本帖最后由 woshihanjin 于 2009-5-18 16:38 编辑 ]
作者: pckingmax    时间: 2009-5-18 15:56
空气要抵抗水的压力之后才能喷出到船外，动能比的利用率太底了，能跑也不怎么样，变成推水的这个东西就厉害了！:em15:
作者: woshihanjin    时间: 2009-5-18 15:58
原帖由 bioeyes 于 2009-5-18 10:24 发表
排气口在水下？如何推？

排气口如果在水上的话，就和风动一样，推力向四周耗散的太快，损耗严重。
作者: woshihanjin    时间: 2009-5-18 16:03
原帖由 keke899 于 2009-5-18 11:54 发表
水阻并不会减少 ，由于动力不大所以 速度不会很快

设计的目标是比传统的风动有效，比水桨更能够适应水草丛生的自然河道。这个设计可以看作是喷水船的变种，事实上喷水船的效率还是相当高的（真船的速度可以超过150KM/H）
作者: woshihanjin    时间: 2009-5-18 16:06
原帖由 pckingmax 于 2009-5-18 15:56 发表
空气要抵抗水的压力之后才能喷出到船外，动能比的利用率太底了，能跑也不怎么样，变成推水的这个东西就厉害了！:em15:

就是因为有水的压力，才能保持气囊中存在一定的压力，一个500w的涡轮压气机设计合适的话最少可以把水压上5米的高度。推水的涡轮功率要求比较高，传动也比较麻烦，不像气压传动相对简单灵活
作者: pydecky    时间: 2009-5-18 16:31
原帖由 woshihanjin 于 2009-5-18 15:55 发表

ls可能误解原理了，压缩机推进，利用的是连通管内压强相等（就算导气管打个结也是没有影响的），而不是像轴流风动一样直接用的空气动能

不是吧？你直接使用压缩气体，可能就是，但是，你用电机驱动涡轮产生风压的话，可能这句话就要修改了。
作者: woshihanjin    时间: 2009-5-18 16:48
原帖由 pydecky 于 2009-5-18 16:31 发表

不是吧？你直接使用压缩气体，可能就是，但是，你用电机驱动涡轮产生风压的话，可能这句话就要修改了。

简单的说吧：1、离心式涡轮压缩机产生的压强足够把水推出去；2、因为整个系统是密闭的，如果每分钟有N立方米的空气被吸入压缩机，则每分钟必须有n立方米的空气被排出，n/N即为压缩率；3、因为排气口是置于水下的，也就是每分钟必有n立方米的水被推出（基于液体不可压缩）；4、综上，提高速度的方法有两个，1是加大进气量，2是加大排气压强，增加排气速度
作者: keke899    时间: 2009-5-18 17:23
这样向水里高速喷气会不会造成很大震动， 而能量大部分损失到水里，又有多少推力？
作者: keke899    时间: 2009-5-18 17:27
最简单的 一个实验方法是用个鼓风机插上条长管向水池里喷气，看看有多少的推力，这个实验很容易实现的
作者: woshihanjin    时间: 2009-5-18 17:46
原帖由 keke899 于 2009-5-18 17:27 发表
最简单的 一个实验方法是用个鼓风机插上条长管向水池里喷气，看看有多少的推力，这个实验很容易实现的

好方法：），因为水的密度远远大于空气，所以再怎么说推进效率应该大于空桨（就像空桨后面有个档板推力会大一点）

[ 本帖最后由 woshihanjin 于 2009-5-18 23:02 编辑 ]
作者: K100    时间: 2009-5-18 22:37
用什么材料做涡轮?制作难度大吗?因为是模型
作者: woshihanjin    时间: 2009-5-18 22:59
原帖由 K100 于 2009-5-18 22:37 发表
用什么材料做涡轮?制作难度大吗?因为是模型

淘宝上有卖的，50到150之间一个（航空铝），就是进气口不好找（找了一家，但是要一批才肯做：|），或者可以用废旧吸尘器的离心泵（钢/塑料）
作者: cqmiao    时间: 2009-5-19 00:32
脱了裤子放屁
作者: pydecky    时间: 2009-5-19 00:59
原帖由 woshihanjin 于 2009-5-18 16:48 发表

简单的说吧：1、离心式涡轮压缩机产生的压强足够把水推出去；2、因为整个系统是密闭的，如果每分钟有N立方米的空气被吸入压缩机，则每分钟必须有n立方米的空气被排出，n/N即为压缩率；3、因为排气口是置于水下的， ...

不好意思，我不是想笑，但是。。。。。。看了确实忍不住：
1、离心式涡轮压缩机产生的压强足够把水推出去；？？
     问题：水从哪里来？因为你1直强调是吸入空气，即使是在船尾，也是喷气而已；
2、因为整个系统是密闭的，如果每分钟有N立方米的空气被吸入压缩机，则每分钟必须有n立方米的空气被排出，n/N即为压缩率？？
     首先，你所表达的系统，并不是密闭的，这个估计大家都知道，再有，你所表达N和n，实际上是相等的，因为N被吸入的话，估计也跑不到哪里去了；
3、因为排气口是置于水下的，也就是每分钟必有n立方米的水被推出（基于液体不可压缩）；
      再1次矛盾，液体从何而来？n立方米的水，什么时候进入管道？
4、综上，提高速度的方法有两个，1是加大进气量，2是加大排气压强，增加排气速度
       第4点无话可说，因为快艇快要变涡喷飞机了。

不是打击你，而是你未有对你自己的想法进行推敲，前后矛盾。我不能说支持你，因为，如果你坚持这样做的话，无人可以阻挡你。
这种做法，现实上是有的，不过不是吸空气，而是吸水，强劲的涡轮吸入水和空气，混合后形成喷射的水流，这样所得的推力，远远比喷空气要来得强劲
作者: woshihanjin    时间: 2009-5-19 01:23
原帖由 pydecky 于 2009-5-19 00:59 发表

不好意思，我不是想笑，但是。。。。。。看了确实忍不住：
1、离心式涡轮压缩机产生的压强足够把水推出去；？？
     问题：水从哪里来？因为你1直强调是吸入空气，即使是在船尾，也是喷气而已；
2、因为整个系 ...

1、离心式涡轮压缩机产生的压强足够把水推出去；？？
     问题：水从哪里来？因为你1直强调是吸入空气，即使是在船尾，也是喷气而已；
气体也是有体积的，压缩后为体积为n的气体，其排开的水量也是n
2、因为整个系统是密闭的，如果每分钟有N立方米的空气被吸入压缩机，则每分钟必须有n立方米的空气被排出，n/N即为压缩率？？
     首先，你所表达的系统，并不是密闭的，这个估计大家都知道，再有，你所表达N和n，实际上是相等的，因为N被吸入的话，估计也跑不到哪里去了；
在不超出压缩机压强阀值的情况下，从进气到排气只有一条通道，其间压强相等，中间环节可以看作是一密闭系统
3、因为排气口是置于水下的，也就是每分钟必有n立方米的水被推出（基于液体不可压缩）；
      再1次矛盾，液体从何而来？n立方米的水，什么时候进入管道？
同1
4、综上，提高速度的方法有两个，1是加大进气量，2是加大排气压强，增加排气速度
       第4点无话可说，因为快艇快要变涡喷飞机了。
原理上讲类似，都是能量的转换而已（船和飞机是非常相似的，如果把空气想象成水的话，飞机就类似于船或潜艇了），只不过这里简化了涡喷最重要的热膨胀和燃气涡轮部分（那个一般个人是很难做出来的，而且微型涡喷在这里也许不适用，排气阻力大，降低排气速度对微型涡喷的效率可能会有比较大的影响，没有测试过，纯原理分析）
这种做法，现实上是有的，不过不是吸空气，而是吸水，强劲的涡轮吸入水和空气，混合后形成喷射的水流，这样所得的推力，远远比喷空气要来得强劲
这一点前面也提到了，但是吸水涡轮对功率的要求比较高，另一个就是动力传输部分做起来要困难许多

[ 本帖最后由 woshihanjin 于 2009-5-19 01:27 编辑 ]
作者: Edward    时间: 2009-5-19 01:42
这个……
放屁艇:em15:
作者: woshihanjin    时间: 2009-5-19 01:45
原帖由 Edward 于 2009-5-19 01:42 发表
这个……
放屁艇:em15:

很形象啊！：）
作者: 燕二十八    时间: 2009-5-19 01:55
找不到弄那么复杂的理由。。。
作者: supertigher    时间: 2009-5-19 13:59
完全不可行！

在一种密度的介质里，只有运用同种物质作为推动力才能获得最大的反作用力作为推力，也就是说在水里喷水，在空气里喷空气才能有很大的效能，如果在水里喷空气，或者在空气力喷水都是无效的，再说了，就算在水里喷高压的空气也只是能吹出一条气道来让空气回到水面来（在水里空气永远往上跑），所产生的推力微不足道！不信你试试:em15:
作者: pydecky    时间: 2009-5-20 09:44
原帖由 supertigher 于 2009-5-19 13:59 发表
完全不可行！

在一种密度的介质里，只有运用同种物质作为推动力才能获得最大的反作用力作为推力，也就是说在水里喷水，在空气里喷空气才能有很大的效能，如果在水里喷空气，或者在空气力喷水都是无效的，再说了， ...

:em26:
还是这位大哥明白道理
作者: woshihanjin    时间: 2009-5-20 11:44
原帖由 supertigher 于 2009-5-19 13:59 发表
完全不可行！

在一种密度的介质里，只有运用同种物质作为推动力才能获得最大的反作用力作为推力，也就是说在水里喷水，在空气里喷空气才能有很大的效能，如果在水里喷空气，或者在空气力喷水都是无效的，再说了， ...

这个有理论依据吗？
附上国外一个很有意思的设计：）
http://tech.qq.com/a/20090204/000058.htm
作者: keke899    时间: 2009-5-20 12:27
外国就是厉害，基本是能想到的都能玩到！

但这个一定是个高能耗产品
作者: j10    时间: 2009-5-20 12:42
用气吹的吗 :em04: :em04:
作者: supertigher    时间: 2009-5-20 12:57
看过你给的连接（我的电脑不知道为什么看不到视频），看了介绍大致可以想像出原理，估计也是一种水泵的另一种形式的表现，靠把水吸入高压排出到水面来获得反作用力升离水面，这里有两点需要注意：
1.没错，它是靠水做推动介质，但它的反作用受力介质也必需是水，或者是比水密度更大的地面（可能）才能有效，这跟我们用手按压高压力的水管，使水流喷到墙壁获得一定的反作用力的原理是一样的

2.不知道他能飞离水面有多高，它所喷出的水流是否是单纯的水，还是已经混合了空气的混合形介质，那它所获的反作用力的介质就不止于水面了

另外它要作功的功率要求要多大也不知道，如果高于一般同速度的飞机或船的话，它的功率比机就不高了，没有推广价值。。。另外附上一位看过视频的观众的评论供大家参考：

[1楼] 嘉兴市 腾讯网友 发表于2009-02-07 16:47:33 查看回帖(1)

这个东西对现在能源紧缺的情况是一个严重的挑战，从能量转换的角度来看，水是从后面吸上来的，对人有一个向后的拉力，喷口的水是向后喷的，有相当一部分的能量被相互抵消了，很费燃料，速度越快，这种情况也急剧的增强，我看还不如用快艇，反正都不能离开水而运动，快艇更安全，更高速，更节约燃料，性价比会更高，而且，这个飞行器是人要从水里起来的，一般情况下会把衣服弄湿，看只能当作一种运动休闲的服务来展开，可能经济效益会很好，有些人会去玩这种冒险的游戏的。
用水泵抽水产生较大的水反冲力支撑人体，效率较低不节能，顶多拿来娱乐一下还行
作者: woshihanjin    时间: 2009-5-20 13:41
原帖由 supertigher 于 2009-5-20 12:57 发表
看过你给的连接（我的电脑不知道为什么看不到视频），看了介绍大致可以想像出原理，估计也是一种水泵的另一种形式的表现，靠把水吸入高压排出到水面来获得反作用力升离水面，这里有两点需要注意：
1.没错，它是靠水 ...


我认为这里的升离水面靠的是动量守恒（类似航天引擎，太空中没有空气，没有反作用力，推动靠的是动量守恒，速度取决于喷射物的喷射速度和质量），而不是反作用力（如果后面的供水管无限长且供水管没有重力限制的话理论上讲可以一直向上升）

按照介绍资料，速度75KM/H，续航300KM。诚然，前进效率肯定不如快艇（至少快艇不用把人举那么高，这个要消耗很大的能量），但是这也是它的乐趣所在（纯喷气的受限于可携带燃料的重量，不能有太长的滞空时间，另外安全性也不好；这个理论上在后面放上足够的燃料，想玩多久都可以，体验上和纯喷气也不会有太大差别，但实用性上就高很多）。

另外，没有看到视频就直接评论可能不够严谨，你引用的那条评论本身也有很大的问题，他直觉地认为水是从后面吸上来的，抵消了效率，事实上从视频上看不出进水口是在前面或是后面：）

我发这个帖子的原意一是记录自己思考的一些过程和结果，另一个就是希望能启发大家的思路，大家都说现在的国人缺乏创新，相对来说航模圈的人应该是最具创新能力的一群了，真东西可能创新成本太高，不是个人能承受得了的，但模型总可以尝试的。

不管跑任何东西，说白了都是能量形势的转换，电池-〉电机-〉传动-〉输出，其中每一环都有损耗，电池电机设计一些基础科学，不容易突破，传动输出则见仁见智，总有新东西可挖，可尝试。这个设计从能量转换的角度来讲看不出太大的硬伤，所需要的配件要求也不是很高（压气涡轮除外，动平衡要求比较高），同时又兼具风动和水艇的一些优势，所以我认为值得尝试一下。

[ 本帖最后由 woshihanjin 于 2009-5-20 13:42 编辑 ]
作者: 燕二十八    时间: 2009-5-20 13:47
楼主这推力来源于空气排开水压所带来的反作用力，这样的设想感觉没理由，还有就是这样的高速旋转的东东好像还得安装两个以消除扭矩。。。
作者: woshihanjin    时间: 2009-5-20 14:07
恩，认真思考一下，风动的动力来源，真的主要靠喷射出去的气流的反作用力吗，应该是螺旋桨切割空气的时候空气施加在螺旋桨上的压力吧……
作者: 呆宝    时间: 2009-5-20 16:07
翻过来跑，变喷水推进~~~
作者: keke899    时间: 2009-5-20 17:56
也不用把问题想得太复杂了.　水里喷空气主要存在受力不均恒问题.　由于都是流体空气作用到水的反作用力是不稳定的.　水无法提供一个恒定的压力作用到空气引擎.所以这样的系统是无法提供稳定的动力.　
反过来情况就不一样了.　系统的作用力基本只由一种介质来传递.　那就是水.　因此这样的动力系统是稳定的.可行的.
作者: pydecky    时间: 2009-5-20 18:09
天啊，你以前的物理是怎样学的？

我认为这里的升离水面靠的是动量守恒（类似航天引擎，太空中没有空气，没有反作用力，推动靠的是动量守恒，速度取决于喷射物的喷射速度和质量），而不是反作用力（如果后面的供水管无限长且供水管没有重力限制的话理论上讲可以一直向上升）

？？？没有反作用力，如何存在力？即使是最先进的离子喷射器，其推力也是反作用力的结果！

按照介绍资料，速度75KM/H，续航300KM。诚然，前进效率肯定不如快艇（至少快艇不用把人举那么高，这个要消耗很大的能量），但是这也是它的乐趣所在（纯喷气的受限于可携带燃料的重量，不能有太长的滞空时间，另外安全性也不好；这个理论上在后面放上足够的燃料，想玩多久都可以，体验上和纯喷气也不会有太大差别，但实用性上就高很多）。

另外，没有看到视频就直接评论可能不够严谨，你引用的那条评论本身也有很大的问题，他直觉地认为水是从后面吸上来的，抵消了效率，事实上从视频上看不出进水口是在前面或是后面：）

？？？再有，请认真看视频，水，是从水面上拖着的1只艇样的设备提供的！进水口当然不再前面或后面，而是在水面。


我发这个帖子的原意一是记录自己思考的一些过程和结果，另一个就是希望能启发大家的思路，大家都说现在的国人缺乏创新，相对来说航模圈的人应该是最具创新能力的一群了，真东西可能创新成本太高，不是个人能承受得了的，但模型总可以尝试的。

不管跑任何东西，说白了都是能量形势的转换，电池-〉电机-〉传动-〉输出，其中每一环都有损耗，电池电机设计一些基础科学，不容易突破，传动输出则见仁见智，总有新东西可挖，可尝试。这个设计从能量转换的角度来讲看不出太大的硬伤，所需要的配件要求也不是很高（压气涡轮除外，动平衡要求比较高），同时又兼具风动和水艇的一些优势，所以我认为值得尝试一下。

你发的这个贴确实很有意思，但是，也请你严谨1点。

[ 本帖最后由 pydecky 于 2009-5-20 18:12 编辑 ]
作者: woshihanjin    时间: 2009-5-20 19:35
今天思考发现自己犯了一个很大的错误，鉴于这个错误很具有迷惑性，并且思考的结果对模友具有一定的意义，陈述一下：
这个错误尤以风动最具迷惑性，这里以风动为例，推动船前进的推力到底是哪里来的？很多人可能不加思索地说，是靠螺旋桨产生的风的推力，一开始我也是这样认为的，其实错了（这里产生的风是结果，而不是原因）；
空气作为一种稀疏流体，几乎不可能把反作用力传递一段距离，真正的推力来自于螺旋桨切割空气的时候空气在螺旋桨两面产生的压力差，而向后产生的风则是螺旋桨对空气产生的压力的结果（举个例子，一个螺旋桨，以恒定转速在无风环境转动，作用在螺旋桨上的推力是恒定的，与后面有没有挡板或离挡板的距离无关，我们感觉到挡板上有推力，而且离螺旋桨越近，推力越大，所以想当然地认为这个推力会反作用在螺旋桨上，事实上这是不正确的，反作用力作用在碰到挡板的空气分子上，然后其向四面八方飞散了，而不会传回螺旋浆）。
分析一下常见的推进系统，螺旋桨类的推力靠螺旋桨切割空气/水，由空气/水在螺旋桨两面的压力差产生，包括一般的风艇和水艇，涡喷系统分两部分，低速时和螺旋桨一样，高速时由于进气量很大，推力主要由喷射产生（动量守恒，），火jian类发动机基本上都是由喷射产生（动量守恒即作用力与反作用力的另一种表达方式，这里的作用力与反作用力是喷射物和喷射体之间的，和其它外物无关）。
明白了上面的原理，我们就可以思考一下，什么样的螺旋桨最有效率，螺旋桨转动时能够把空气/水的阻力转化成推动力，转换的效率越高，则螺旋桨的效率越高，一个典型简化的螺旋桨如下图
(, 下载次数: 30)
黑色箭头表示转动方向，灰色是法线，黑色直线是桨叶截面，以螺旋浆为参照系，则当螺旋浆在水平方向静止时，空气/水以红色箭头的方向流动，速度（入桨）的大小=螺旋浆的线速度；当螺旋浆向右前进时，空气/水以兰色箭头的方向流动速度（入桨）的大小=螺旋浆的线速度+螺旋浆向右前进的速度。可见所谓螺旋浆的最大效率不是一定的，而是和螺旋浆运动速度（船速）有关。推出结论，一个螺旋浆，只能在某个速度达到最大效率，低于或高于这个速度，效率都要下降；另外，螺旋浆是有直径的，外径和内径线速度是不同的，要想让一只桨从桨根到桨尖能在同一速度下达到最高效（或许会有需求要设计在几个不同的速度达到相对高效），其倾角是不同的，以这张图看的话，桨根的地方应比桨尖的地方更水平。当然，可以得出的结论还有很多，比如对于一只螺旋浆，可以根据桨叶倾角得出在转速为n下的理论最大速度（然后对比自己的船看效率）。例如，倾角45度的40mm螺旋浆，在20000rpm下，桨尖最大线速度为41.9m/s，则该桨20000rpm下前进的理论最大速度为150.84km/h。点到为止，剩下的很多东西大家可以自己思考。
那么，涵道又是怎么回事呢，为什么涵道能提高效率。如果理解成涵道能让喷出的气流更集中，从而获得更大的反作用力的话，就大错特错了。从前面螺旋浆的分析可以看到，并不是任何时候螺旋浆都能工作在最有效率的状态，那在状态不好的时候，气流是怎样的呢，分析可知，气流是向四周扩散的，而涵道的作用是限制了气流的扩散，换句话说加大了螺旋桨后方的压强，从而对桨身施加了更大的压（推）力。如果用精确的转速计看，极限状态的涵道，转速应略低于（或电流略大于）不加涵道的情况（排气增加了阻力）。至于涵道的长度和安装位置，显然应该安装于螺旋浆后方，长度则需要根据速度确定，一般达到桨叶宽度的2~3倍足于。

[ 本帖最后由 woshihanjin 于 2009-5-20 20:10 编辑 ]
作者: woshihanjin    时间: 2009-5-20 19:54
原帖由 pydecky 于 2009-5-20 18:09 发表
天啊，你以前的物理是怎样学的？

我认为这里的升离水面靠的是动量守恒（类似航天引擎，太空中没有空气，没有反作用力，推动靠的是动量守恒，速度取决于喷射物的喷射速度和质量），而不是反作用力（如果后面的供水 ...


我承认这里说话不够严谨，动量守恒本身就是作用力与反作用力的一种表述，我这里说的没有反作用力是指没有喷射物对外物的反作用力，喷射物和喷射体之间的反作用力是存在的，表现的形式就是动量守恒：）
一个高压水龙头，你拿着对着空地上喷和对着前面的墙喷，你认为有很大区别？难道你觉得对着空地喷就没事，对着墙喷你会被墙的反作用力推飞出去（如果离得很近，直接贴在墙上喷另当别论，那个原理不一样了）？
另外你看前面的朋友引用的帖子，帖子里是说从下面的供水艇的后面吸水，导致了效率低，我的回复是说看不出来是从供水艇的前面还是后面，所以回帖请看上下文：）

[ 本帖最后由 woshihanjin 于 2009-5-20 20:01 编辑 ]
作者: 燕二十八    时间: 2009-5-20 19:54
38楼的，这里不存在动量守恒的问题，因为你的空气是外面吸进来的，进出动量平衡，那个喷水的也一样，进出平衡！
火jian是将自带速度为零的燃料高速喷出，两码事情
作者: supertigher    时间: 2009-5-20 20:29
请楼主对比一下以下这个常规的飞行器，看那个的效率高：
200310105538. 0）这种单人垂直起降飞行器采用双涵道风扇作为动力装置，具有直径小，所占空间少，气动效率非常高，结构简单重量轻，坚固耐用等优点，并且两副风扇的扭转力矩相互抵消，非常适用于超轻型单人垂直起降飞行器。
这种倾转双涵道风扇单人超轻型飞行器既具有随时随地垂直起降的优异特性，又能够水平高速飞行，还可以空中悬停机动；捆绑浮筒后具备水面起降能力，还能够实现水平重载起飞。携带一定的载荷，如一挺机枪，或一枚反坦克导弹，或观侦设备等遂行相应的空中任务，真正成为一种机动灵活、轻小实用的“空中摩托”
，在军事﹑警用和民用领域具有极高的应用价值和广阔的市场前景。
基本性能参数：
起飞重量：300多公斤
有效载荷（垂直起飞，不包括飞行员）：70公斤
最大平飞速度：400公里/小时
巡航速度：＞300公里/小时
过渡飞行速度：100公里/小时
平飞升限：4000米
航程：＞800公里
留空时间：2.5小时



[ 本帖最后由 supertigher 于 2009-5-20 20:30 编辑 ]
作者: woshihanjin    时间: 2009-5-20 20:38
原帖由 燕二十八 于 2009-5-20 19:54 发表
38楼的，这里不存在动量守恒的问题，因为你的空气是外面吸进来的，进出动量平衡，那个喷水的也一样，进出平衡！
火jian是将自带速度为零的燃料高速喷出，两码事情

你对动量守恒的理解太狭隘了，在一个时间片内流入的气体和流出的空气也是在一个系统中的，总体满足动量守恒
作者: supertigher    时间: 2009-5-20 20:55
原帖由 woshihanjin 于 2009-5-20 19:54 发表


我承认这里说话不够严谨，动量守恒本身就是作用力与反作用力的一种表述，我这里说的没有反作用力是指没有喷射物对外物的反作用力，喷射物和喷射体之间的反作用力是存在的，表现的形式就是动量守恒：）
一个高压 ...

你不信，你试试拿着消防水龙头全打开向着3米内的墙壁喷和向空气喷，看看你能感觉到什么。。。:em15:
作者: woshihanjin    时间: 2009-5-20 21:01
原帖由 supertigher 于 2009-5-20 20:29 发表
请楼主对比一下以下这个常规的飞行器，看那个的效率高：
200310105538. 0）这种单人垂直起降飞行器采用双涵道风扇作为动力装置，具有直径小，所占空间少，气动效率非常高，结构简单重量轻，坚固耐用等优点，并且两副 ...

首先，我找不到这个专利的成品，单就看到的数据，不好多说什么（看设计图就是架小型单人飞机，带垂直起降功能）；再者，我前面也说了，一个设计的好坏，最主要是看其是否达到了目的，在满足此条件的情况下提高效率。至少前面的水中飞行器我认为达到了目的（体验个人飞行器，加一次燃料可以玩足够的时间，维护成本不高，零配件没有太高的要求，安全性也有保障）
作者: woshihanjin    时间: 2009-5-20 21:12
原帖由 supertigher 于 2009-5-20 20:55 发表

你不信，你试试拿着消防水龙头全打开向着3米内的墙壁喷和向空气喷，看看你能感觉到什么。。。:em15:

由于液体的不可压缩性，可能会有一部分压力反馈回来，但仅此而已，这个不是反作用力的主力，主力的反作用力是由喷射出去的水施加的．如果你站到墙前面，用墙面堵住出水口，这个时候的压力才是墙对你的反作用力
一
作者: einstein2008    时间: 2009-5-20 21:37
楼主别在这儿研究理论了，理论研究如果行的话，还要风动实验室干什么，重在实践，如果你觉得行，就把它造出来，试航，然后再改进，再试航。
我的个人看法，你的设计恐怕完全无法实现，因为很多东西都是理论上的，自己很难造出来，还有很多你根本想不到的问题也很难解决，你不动手制作是永远不会遇到的问题。你这个光是动力问题，和电池的重量就很难解决。
水草多的话，你可以研究一下地效飞行器。
再一个，你玩船的发展方向是什么，想好这个问题再玩船。
作者: supertigher    时间: 2009-5-20 21:46
终于找到一个楼主需要的理解的理论：

★★★空气动力学的“升力原理” 转自http://www.chinaufo.com/bbs/TopicOther.asp?t=5&boardid=26&id=17726 --
                                                                         作者：广州全力 -- 发布时间：2006-5-2 12:29:00 --

              ★★★空气动力学的“升力原理” ★★★空气动力学的“升力原理” 空气动力学的“升力原理” 流体力学中有两个最重要的名词，一个是“涡流”，一个是“诱导”，代表了流体的重要力学特性。 “涡流”有很多种。象大自然中的龙卷风、台风、昆虫翅涡流、水漩涡等圆形涡流，流体的运动轨迹是沿圆形闭合的，其最内圈的旋转速度最大；以及象飞机的有凸起上表面的机翼冲向前方的空气或用一股气流在凸起的表面上吹气（附壁射流“科安达效应”coanda effect）形成的面状涡流（附着涡）等一小弧段涡流，流体的运动轨迹是沿一个凸起表面的一个有限的弧段，其最下层的流动速度最大。 但总的来说，这些“涡流”都有共同的特性，即都沿弧线运动，都有“离心力”，并且由于流体的粘性和外部的大气压力作用下，涡流可以对周围空气“诱导”形成一个“剪切流层”或“压力梯度层”，因为涡流把“动能”向外层的流体以剪切作用的方式不断传递，使周围空气围绕其形成一个剪切流层，这个剪切流层内流体的速度是以梯度变化的，即由内向外逐渐减小，即动能是由内向外传递的，这个剪切流层的流体也是以弧线运动的，也有离心力，而所有这些涡流和其剪切流共同的离心力对抗了外部的大气压力，从而使飞机机翼得到“升力”，所以涡流和其剪切流内部的气压是一个低压（低于外部大气压），也有从外到内的气压由高到低的梯度变化的过程。 虽然以直线运动的流体对周围空气也因为有粘性而有“诱导作用”，但很明显，“涡流”因为沿弧线运动而有离心力和向外扩散的趋势，则对周围空气有更强的“诱导能力”。 大气层中的一个表面体（不管其是否向外凸起），如果其上部流过的一个“涡流”（不管是机翼上的面状涡流或是龙卷风一样的圆形柱状涡流），只要在这个表面的边缘和下部造成了“下洗流”，即方向是向下的流体，那么才会有升力，这个升力就是空气动力学中的升力，是一种气动升力。 如果这个“下洗流”在质量和速率在垂直轴y向上的分量等于原先的“涡流”，即其没有“诱导”周围空气进来，那么这个升力的大小只相等于把原先的涡流当成喷气发动机的直接向下的喷气，升力是有，但丝毫没有增大。 如果这个“下洗流”“诱导”了周围空气进来，质量和速率在垂直轴y向上的分量不等于原先的涡流，总质量是增大了，而平均速率肯定是减小了，那么从总的“动量”来计算其空气动力学的升力是增大了，因为这里假设“总能量”（这里指动能）不变（不计微小的损耗）。 所以一个容器中或表面上的流动的流体，不管其速度多么大，只要其不能在边缘和下部形成“下洗流”，那么其不可能得到空气动力学的升力！从另一个角度看，即一个物体必须与外界流体之间有能量的交换，才会有升力产生，如果是因为诱导了周围空气使得升力增加而导致的能量损失，通常叫“诱导损耗”。 --------请看一下飞机机翼或直升机旋翼或螺旋桨或风扇叶片的类似的升力示意图： 可以看到，由前方一股有一定质量和速度的来流或吹气冲向机翼（附壁射流“科安达效应”coanda effect），使机翼表面形成一个“涡流”，涡流自身有一个速度，那么在一个凸起的表面上流过，会有一个“离心力”，有向外扩散的趋势，但又因此把凸起的表面“抽真空”，那么在上部大气压力的作用下，此涡流不但不能以直线散开，反而是紧紧贴在这个凸起的表面。 那么这个“涡流”的动量一边贴着凸起的表面行走一边不断地改变方向。最后形成机翼尾部的“下洗流”。 如果这个“涡流”在流动到机翼尾部的过程中没有“诱导”周围的空气进来，那么“下洗流”的总质量就与原来的前方来流或吹气相同，速率也基本不变（假设表面理想光滑）。 但如果“涡流”“诱导”了周围的空气进来，形成一个总质量比原先的前方来流或吹气的质量更大的“下洗流”，那么“下洗流”的平均速率当然变小了，如果总的能量（这里指动能）守恒，那么“下洗流”的动量当然大于原先的前方来流或吹气的动量了。 “附壁射流科安达效应coanda effect”是用一股气流吹一个凸起的上表面，虽然这与让一个机翼冲向前方的空气所产生升力的方式很相似，即都在凸起的上表面自然生成一个面状的涡流，涡流的离心力和流体的粘性及周围大气的压力，就让涡流诱导更多的周围空气形成了一股上表面的剪切流，并最终成为流向下方的下洗流，因为涡流的离心力在弯曲的表面上自然会有一种“抽真空效应”，即产生了上下表面的气压的压力差，就是“升力”，这两种升力或增升方式实质上是一样的，都是用凸起表面上的“面状涡流”，即航空机翼学上的所谓“附着涡”，都是空气动力学中的同一种最主要的升力方式。--------但只要有一点物理直觉的人也会很容易明白，“附壁射流科安达效应coanda effect”对周围空气的诱导比率当然要小于机翼冲向前方空气的方式，所以后者的效率都要比前者高。 昆虫翅涡流是昆虫翅膀上方的两个旋转的空气小漩涡，有点象两个对称的小龙卷风，为昆虫提供升力，是由于这个小龙卷风从上方吸入空气，经过“诱导作用”传递给其动能后向外向下旋转排开成为“下洗流”，并可以被翅膀向中间挤压后融合成高压的射流，得到前飞的推力或更大的升力。其相对来说也要比“附壁射流科安达效应coanda effect”的效率要高，因为如果把昆虫的翅膀改造成一个光滑的大弯度飞机机翼，再用昆虫翅涡流的初始气流来吹，却不能让昆虫飞起来，即不能诱导出同样大质量的下洗流和升力来。而事实上昆虫对涡流升力的应用在各方面都高明于我们人类的飞机机翼。 从以上分析可看出，空气动力学中的“升力”的产生其基本原理都是一样的，总言之，都是由一个“涡流诱导”更大量的空气向下走，即以少量的高速“涡流”流体带动更多周围流体以更低的流速流向下方，形成所谓的“下洗流”，以少而快流体转化成多而慢的流体的“动量”。实际上都是将空气向下甩，得到反作用力，也就是升力，只是有一个所谓的“诱导比”（涡流诱导周围空气的比率）罢了。 比方说，一个喷气发动机，喷出“小量高速的喷气”，有小的动量，如果用其向下喷出，得到反作用力，是很小的升力，但如果这个“小量高速喷气”去推动一个大风扇或大螺旋桨完全作了功，这个大风扇或大螺旋桨“诱导”周围空气向下排气是“大量低速的下洗流”，有更大的动量，有更大的升力--------这就是“动量增大”，即增加了升力！这都是因为流体力学中的“机翼涡流诱导”作用，所以才会有所谓“涡轮喷气发动机”不如“涡轮螺桨发动机”的“力量大”的说法。 --------请看一下流体动能和大气压力势能转化示意图： 可以看到，管子的底部的三个黑色空气分子有一个初始动能和动量，其向上走（可比喻为涡流的离心力），那么将把上方的另外两个白色分子推堵一起向上走（可比喻为流体的诱导作用和流体层间的剪切力），把管子上方的空气都挤出去，而其下方就被“抽真空”了。但是，在大气压力下，这五个分子会最终在某个顶端停止运动，然后在大气压力作用下反向加速走回去，而这次是五个分子一起运动了。 这其中包含了“动能”和“大气压力势能”的相互转化过程，但总的能量守恒，而动量是由三个分子的动量变成了五个分子的动量，质量增大，速率减小，而动量却增大了。当然，实际上其带动的上方空气层的厚度是很大的，而各层的空气分子的速率是不同的，是呈梯度变化的，所以最起码动量和速率都会有积分关系式。 从上一帖的图和此帖的图可以看到，“下洗流”在质量、速度、方向和动量方面与原先的来流或吹气都有变化，主要原因是，在“大气压力”和“涡流的离心力”相互对抗下，“涡流”的动能和大气的“压力势能”之间有一个转化过程。这里的涡流演化为下洗流的整个过程中，动量的方向改变是180度角，事实上，涡流动量的方向改变可以大于或小于此值。 那么如果我们想要找那些把涡流流体的动量改变的“力”，可以认为是“大气压力”和“离心力”及“剪切力”吧。 当然，以上谈的都是涡流产生的气动升力，所用的飞机机翼都是在亚音速飞行时候的翼型，对于超音速飞行时升力就不会由机翼上表面的涡流产生了，飞机在超音速飞行时，机翼上表面的凸起不产生升力，而此时的升力主要是由下翼面以前方来流的压缩产生“压缩升力”和激发“激波升力”。
以后我们在谈UFO的升力时会特别提到，UFO的涡流不但在直升悬停和亚音速飞行时产生气动升力，而在超音速甚至高超音速时也仍然能产生升力！这是个特异现象。 从简化角度出发，下面我们将不使用微积分表达式，而采用速率的平均值对升力和动量进行推导分析，好让中学生也可以看懂升力原理和动量的变化情况。 一、 对于涡流的升力，我们知道，这是“涡流所诱导的剪切流”在凸起的表面上因为“离心力”而有“抽真空效应”，则上下表面形成压力差，就是升力。 在涡流的“离心力”和大气压力的作用下，涡流所诱导的剪切流最后成为下洗流，那么流体动量的改变量就代表了在此段时间内作用在其上的力的作用，是一个冲量，符合经典力学中的“动量定理”。 而涡流的“离心力”造成的升力可以由机翼上下表面的压力差（P）来表示，等于此流体的动量在垂直轴y向上的改变量，也即单位质量或密度（m）的流体在通过一有限弧形凸起表面的一定时间内受到离心力的冲量， 即 P = c m v 其中c为一常数，（cv）为下洗流的速率（v）在垂直轴y向上的分量； 另外，也可以这样看： 设此凸起表面的曲率圆半径为（r），剪切流的单位质量或密度为（m），平均速率为（v），那么这个剪切流的“离心力”可表示为（F）， 即 F = m (v^2) / r 那么，因为此凸起表面的面积和长度有限，并不会随流体的速率变化而变化，而我们是寻求一个有限长度的弧形凸起表面的上下表面的压力差（P），其在数量上等于此“离心力”（F），而从量纲分析出发，此凸起表面是一个有限的圆弧段，所以以上公式须再除以一个速率（v），并乘以圆弧长（cr），其中c为一常数，而（cv）为下洗流的速率（v）在垂直轴y向上的分量， 即 P = c m v 或者是，涡流在面积和长度有限的凸起表面流经的时间为（cr/v），并与流体受到的“离心力或向心力”（m (v^2) / r）相乘得到一个冲量，即动量的变化量； 上式右边即是涡流诱导的剪切流在此有限长度和面积的凸起表面产生的升力，也是下洗流的动量，所以，涡流变成剪切流最后演化成下洗流后，由下洗流的动量在垂直轴y向上的分量的绝对值代表了升力大小。 二、 对于涡流对周围空气的“诱导比”，我们知道，这是“涡流在流体的粘性和大气压力下”诱导一定质量的周围空气形成剪切流，在“动能守恒”的大条件下，此剪切流的动量在垂直轴y向上的分量的绝对值大于原来涡流的动量。设一股“涡流”质量为（m），平均速率为（10v），在“诱导”出了两倍质量的“下洗流”（2m）后，从“动能守恒”出发，可以算其平均速率为（7v）， 即 (1/2) (m) (10v)^2 = (1/2) (2m) (7v)^2 那么结果计算动量时，动量的绝对值增加了0.4倍。 即 (m) (10v) < (2m) (7v) 请注意：这是最粗糙的说明，实际当然不是这样简单，最起码动量和速率都会有积分关系式，而具体计算升力时一般也不会去计算下洗流的动量，另外，涡流对周围空气的诱导比率或倍数都是有限的，所以不能用假想的任意增大倍数的质量来死套公式，而我们发明新的涡流气动力模型的艰辛过程中，主要的难关之一就是要尽可能提高新型的涡流对周围空气的诱导比率或倍数。

--------教科书上喜欢从数学角度，用伯努利方程和茹科夫斯基定理来表示升力，而不是物理角度来解释基本原理，所以不易于普通民众理解事物的本质，特此作一空气动力学升力的科普，也可更好地去理解我的“飞碟之涡流升力理论”。
作者: woshihanjin    时间: 2009-5-20 21:55
原帖由 einstein2008 于 2009-5-20 21:37 发表
楼主别在这儿研究理论了，理论研究如果行的话，还要风动实验室干什么，重在实践，如果你觉得行，就把它造出来，试航，然后再改进，再试航。
我的个人看法，你的设计恐怕完全无法实现，因为很多东西都是理论上的，自 ...

不同意这种观点，理论指导实践，实践修正理论，二者不背离。只有理论没有实践是空想，但只有实践而不思考总结出理论法则则是蛮干。现在国内国外差距最大的就是理论方面，大家都是凭经验，可以出一些顶级高手，但很难提高整体的水平
作者: woshihanjin    时间: 2009-5-20 21:56
原帖由 supertigher 于 2009-5-20 21:46 发表
终于找到一个楼主需要的理解的理论：

★★★空气动力学的“升力原理” 转自http://www.chinaufo.com/bbs/TopicOther.asp?t=5&boardid=26&id=17726 --
                                                        ...

说实话，没有看出来和现在讨论的模型有大的关系……
作者: keke899    时间: 2009-5-20 23:16
离题太远了，也偏题了，这不是本论坛讨论的范围， 如要深入讨论可以去专属论坛另起新帖:em26:
作者: 老贾    时间: 2009-5-20 23:31
想法新颖。
不过最大的缺陷是作用力和反作用力的介质密度差异太大。
事实胜于雄辩，行不行弄个模型出来最有说服力。不然就是纸上谈兵，没有结果的。
作者: pydecky    时间: 2009-5-21 01:08
哈哈，在这个话题上回帖的人，都有1颗热诚的心。

不过，正是这颗心，才使这个不怎么样的话题到了53楼，天啊！
作者: 独孤DIY    时间: 2009-5-24 21:10
楼主的这个原理其实就是那根吸管往水杯里吹气，努力吹努力吹，看能不能把人推走。:em15:



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