Във вятъра, по-бърз от вятъра, списание Popular Mechanics
Буквално седмица по-късно дискусията пламна като горски пожар на десетки виртуални хектари в мрежата. Скептиците, които бяха огромното мнозинство, твърдяха, че нищо подобно на вечен двигател не е невъзможно по принцип. Освен това в техните редици, в допълнение към любителите, които знаят всичко, имаше много професионалисти в областта на аеродинамиката и опитни яхтсмени, които познаваха капризната природа на вятъра. Техните аргументи изглеждаха бронебойни - когато хипотетичен апарат, движещ се строго по вятъра, достигне скоростта на самия вятър, той неизбежно ще бъде спрян от относителен насрещен вятър. Освен това, ако вземем предвид, че ефективността на всяка механична система винаги е по-малка от сто (а на практика рядко надвишава петдесет долара), тогава идеята изглежда напълно несериозна.
След известно време един от спорещите успя да разкрие невероятни факти. Оказва се, че проблемът с движението на PVBV („На вятъра, по-бърз от вятъра“) е бил успешно решен през 60-те години на миналия век от известен Андрю Бауер, инженер по аеродинамика на самолети в Douglas Aircraft Corporation. През 1969 г. Бауер се обзалага с шефа си, че ще построи кола, която може да ускорява по-бързо от попътен вятър. Машината на Бауер, съдейки по единствената оцеляла снимка, далеч не беше съвършена, но той успя да спечели залога, показвайки символичен, но все пак основен резултат - 1,2 скорости на вятъра. Коравата логика на скептиците обаче устоя до последно – горкият Бауер, който отдавна беше умрял в Бозе, беше наречен измамник, а апаратът му беше тромав манекен, направен на живорезба.
Пионерът на PVBV Андрю Бауер
През 2006 г., когато дискусията започва да преминава на ниво „самият глупак“, на сцената се появява някой си Джак Гудман, бивш инженер и запален яхтсмен от Флорида. Бързо уморен от безполезно бърборене, Гудман го взе и построи радиоуправляем модел на апарата с три колела и витло. Точно на улицата, минаваща покрай къщата на Гудман, тя, тласкана напред от попътен вятър и тяга на витлото, ясно демонстрира правотата на Каваларо и Бортън. Тестовете бяха заснети с камера и клипът беше публикуван в YouTube.
-
Технологии
Чудовище на екрана: супер тежък екранолет
"Черно" крило: кой ще вдигне MS-21 във въздуха
Фантомен вечен двигател
Най-разбираемият анализ на концепцията за движение на PVBV беше представен от професора на MIT Марк Дрела в началото на миналата година. Дрела щателно изчисли аеромеханиката на процеса и доказа, че в него няма противоречия със законите на физиката и освен това няма фантом на вечно движение. Ключът към успеха е ефективна перка, проста трансмисия с приемливо ниво на загуби и добра писта с повърхност тип груба шкурка. Без батерии, без стартови устройства - само апаратът и вятърът, единственият източник на енергия в системата.
Устройството работи по следния начин: попътен вятър премества колата от мястото й, подобно на обект с необтекаема форма, и колелата започват да се въртят, завъртайки витлото. Това от своя страна създава сцепление и тласка колата напред. Поради това колелата започват да се въртят по-бързо - следователно скоростта на витлото се увеличава. Докато духа вятър, машината ускорява. Обърнете внимание, че перката никога не завърта колелата и не се върти директно поради енергията на вятъра.
Този вид обяснениене е нищо повече от модел на вечен двигател, който, както знаете, не може да съществува в природата. За да преодолее силата на триене и съпротивлението на въздуха, апаратът се нуждае от енергия. Вятърът го има в изобилие: не без причина мощните въздушни течения лесно носят със себе си както леки яхти, така и гигантски платноходки. Всичко, от което се нуждаете, е „тръба“, която ще ви позволи да изпомпвате енергия от вятъра.
Тази "тръба" се крие в разликата между въздушната скорост на апарата и скоростта на движение спрямо земята. Представете си, че при попътен вятър от 10 km/h кола се движи по земята със скорост 20 km/h. Чрез проста трансмисия колелата се стремят да предадат цялата си енергия към витлото. Последният се движи спрямо въздуха със скорост от само 10 km / h, следователно има потенциал за ускорение. Докато духа вятър, колелата винаги ще „изпреварват“ витлото с допълнителни 10 км/ч, а витлото ще „се втурва след тях“. Ширината на нашата "тръба" е ограничена от ефективността на витлото и загубите при предаване. При определена скорост триенето и аеродинамичното съпротивление ще вземат връх и ускорението ще спре.
Колелата и витлото са като две лодки, които се движат по различни канали: в единия има вода, а в другия има течение. Първата лодка дава цялата си енергия на втората, а втората дърпа първата. Между другото, за надводни кораби с витло и турбина, която играе ролята на колело, превишаването на скоростта на попътния вятър е много трудна техническа задача. Причината се крие в много силното съпротивление на средата. Но сухопътните платноходки от този тип могат да бъдат направени буквално на коляно, което Каваларо и негов приятел доказаха.
Две глави и половина
Рик и Джон не са използвали никакви високи технологии и чудодейни материали, освен ако, разбира се, не броитевисокотехнологична карбонова лента, дунапрен и фибростъкло. CNC рутер, бормашина, комплект за млад дърводелец, много, много шкурка и правилно заточени ръце - това е всичко, което е необходимо, за да се противопоставите на вятъра. Е, главата, разбира се. Между другото, имаше две глави, дори две и половина: Рик Каваларо, Джон Бортън, който може да накара дори железа да летят, и аспирант от университета в Сан Хосе. Историята не записва името му, тъй като Рик и Джей Би го виждаха в гаража рядко.
Joby Energy беше основен спонсор, а Google се присъедини на финалния етап. Бюджетът на проекта очевидно е бил доста оскъден - в бизнеса са влезли не само закупени части, но и стар планински велосипед, ролки от скейтборд на съсед, използвани композитни мачти за уиндсърф, мрежа за хамак и други неща, необходими в домакинството.
Основата на бъдещия завоевател на вятъра, наречен Blackbird ("Дрозд"), взе дизайна на Андрю Бауер - клякаща триколка с "водеща" задна ос и контролирано витло на мачтата. Първоначално трансмисията трябваше да бъде направена под формата на две макари с конец - здрав и много тънък кевларен шнур с дължина няколко километра трябваше ясно да демонстрира основния постулат на концепцията: "колелата въртят витлото и никога обратното". На старта задвижващата намотка трябва да е пълна, а на финала задвижващата намотка, разположена в обтекателя на витлото.
Това решение скоро беше изоставено в полза на надеждна и безкрайна верига за велосипеди. Ефективността му е поне 90-95%. Джантите със спици със слепи аеродинамични капачки трябваше да бъдат направени на ръка, както и механизмът за контрол на стъпката на витлото. Предната вилка от велосипеда мигрира към носа на устройството, а задвижващото зъбно колело от негостана основен компонент на трансмисията.
Най-сложните части на Drozd са витло с предавателна кутия. Формата на тласкащото витло беше внимателно изчислена на компютър и след това също толкова внимателно възпроизведена в метал, пяна и фибростъкло. Каросерията на триколката, изработена от алуминиев профил и пенопласт, облепена с фибростъкло, вече беше облизана на финала на проекта за конкретен пилот - Рик Каваларо.
Момчетата от NALSA толкова харесаха невероятния апарат на Cavallaro и Borton, че решиха да не вземат входната такса от "дроздовете". Към този момент решението на NALSA да постави официален световен рекорд все още не е получено, но фактът, че се е случило, е факт. Най-малкото поради причината, че Дрозд засега е единственият претендент в своя клас.