Aile sous l'eau. Dessin, description

LA MODÉLISATION
Bibliothèque gratuite / Annuaire / Modélisation

Aile sous l'eau. Conseils pour un modéliste

Modélisation

Il semblerait, quoi de mieux qu'une hélice ! Il sert fidèlement l'homme depuis des décennies, déplaçant une grande variété de navires, allant d'un simple aquapède de plaisance à des supertankers géants. Une théorie et des méthodes de calcul bien développées permettent d'adapter précisément l'hélice à n'importe quel navire conçu.

Mais ce moteur largement utilisé et bien documenté a de dignes rivaux. Il s'agit d'un canon à eau, d'une hélice et d'une hélice à palettes. Et plus récemment, des inventeurs français ont proposé un mécanisme inhabituel - une hydropulse. Des expériences en laboratoire ont montré que la poussée développée par celui-ci est supérieure à celle des hélices de même puissance. Jusqu'à présent, il n'y a pas de données sur l'utilisation d'une hydropulse à grande vitesse, mais les auteurs estiment qu'en cela elle ne cédera pas à l'hélice "grand-père". En faveur de la nouvelle invention, il y a le fait qu'en plus de la construction d'un bateau expérimental, l'une des entreprises de la société Renault prévoit de fabriquer un navire avec cet appareil et un moteur de 300 kW.

Aile sous l'eau

Qu'est-ce qu'un hydropulseur ? Il s'agit d'un canal rectangulaire dans lequel une tige se déplaçant verticalement appuie alternativement la plaque en forme d'aile contre la paroi supérieure ou inférieure. Il est suspendu de manière pivotante sur un tiers de la corde à partir de la pointe du profil. À l'arrière du canal, des amortisseurs sont prévus pour protéger contre les chocs violents, et le long du bord d'attaque, ils sont "étirés" sur toute la longueur, remplissant ainsi les fonctions d'un joint.

Imaginons maintenant que l'aile, qui occupe toute la surface de la section horizontale du canal, soit plaquée contre sa paroi supérieure. La tige commence à pousser vers le bas. En raison de l'écart entre le point de suspension de la plaque et son milieu, le bord d'attaque commencera d'abord à s'éloigner du "plafond". L'eau est aspirée dans l'espace résultant. Une fois le bord de fuite séparé de la paroi supérieure, l'aile descend avec un angle d'attaque constant par rapport au flux venant en sens inverse. Une force de traction est créée, en fonction de la force appliquée à la tige et de l'angle d'attaque. Ensuite, le bord d'attaque rencontre la paroi inférieure du canal et l'eau est éjectée de l'espace ouvert vers l'arrière. Enfin, toute la plaque repose sur la surface inférieure. La tige commence à monter et le même cycle se répète.

Aile sous l'eau
Riz. 1. Conception de l'hélice: 1 - boîtier kakala, 2 - tige d'entraînement d'aile, 3 - aile, 4 - amortisseur arrière, 5 - amortisseur de bande avant

Aile sous l'eau
Riz. Fig. 2. Schéma de principe du fonctionnement de l'hydropulse: A - la phase initiale, B - le bord d'attaque de l'aile s'éloigne de la paroi du canal et l'eau est aspirée dans l'espace formé, C - l'aile descend, refouler l'eau, D - l'aile avec son bord d'attaque repose sur la paroi du canal et évacue l'eau de l'espace, D est la phase finale, en même temps c'est le début du cycle suivant

Comme on peut le voir dans la description, la poussée est générée à chaque phase du mouvement de l'aile. Il y a deux composantes : la poussée hydrodynamique, lorsque les mêmes lois entrent en vigueur que lors du fonctionnement de l'hélice, et la poussée obtenue lorsque l'eau est aspirée et éjectée par la pompe volumétrique "canal - aile".

Faites attention à la hauteur et à la surface du canal par rapport au diamètre et à la surface du disque à vis. Après tout, la hauteur du canal (diamètre de la vis) détermine un paramètre important - le tirant d'eau du navire. Il est clair que l'hydropulse peut occuper toute la largeur de la poupe. A tirant d'eau identique, il faudrait installer plusieurs hélices, tout en conservant la même section du jet d'eau éjecté. L'avantage du nouveau dispositif est qu'il a une grande adaptabilité, car il est possible de modifier la surface des ailes et leur nombre sans modifications radicales du moteur. Pour les hélices de navires de ce diamètre, la possibilité de modifier leurs paramètres est bien moindre.

Et tout concepteur ou technologue vous confirmera que la fabrication d'un hydropulse ne nécessite pas de machines aussi complexes et précises que pour les hélices.

Et du point de vue de la sécurité, le nouveau moteur, représentant extérieurement une boîte fixe, causera beaucoup moins de problèmes lors de sa rencontre dans l'eau qu'une hélice en rotation.

Lors des manœuvres pour changer la direction de poussée dans le sens opposé, vous pouvez utiliser soit un déflecteur descendant, soit un tour de 180 du canal, soit une tige inverse supplémentaire, qui, si nécessaire, appuie le bord de fuite de l'aile contre la paroi inférieure du canal. La direction du mouvement du navire peut être contrôlée par un volant conventionnel ou en tournant l'ensemble du dispositif à l'angle requis autour de l'axe vertical. A noter que l'hydropulse, contrairement au moteur hors-bord, permet un virage à 360°.

Aile sous l'eau
Riz. 3. Deux options pour inverser la poussée : A - à l'aide d'un déflecteur descendant, B - à l'aide d'une tige supplémentaire

Aile sous l'eau
Riz. 4. La disposition du modèle de bateau avec un hydropulse: 1 - batteries, 2 - interrupteur, 3 - moteur électrique, 4 boîte de vitesses, 5 - mécanisme à manivelle, 6 - hydropulse, 7 - gouvernail

Sur les modèles réduits, un entraînement à partir d'un moteur à combustion interne ou d'un moteur électrique utilisant une bielle en prise avec une bielle peut être préconisé. Avec de petites tailles d'ailes, il est plus facile de se passer d'une boîte de vitesses. L'installation est très bien assemblée avec une machine à vapeur alternative. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire d'introduire des biellettes : le piston de la machine à vapeur est solidaire de la tige.

Pour ceux qui sont intéressés par cet article, nous vous conseillons de réfléchir au type de navire qui conviendrait le mieux pour y installer l'appareil décrit. Peut-être un catamaran ? Ici, vous pouvez utiliser toute la largeur hors tout du navire, et l'entrée du canal ne sera pas masquée par la coque qui avance.

Si vous construisez un modèle de travail avec un dispositif de propulsion "hydropulse", écrivez-nous. Tous les lecteurs seront intéressés de connaître les résultats de votre expérience.

Auteur : V.Ivanov

Nous recommandons des articles intéressants section Modélisation:

▪ Moteurs solaires pour maquettes

▪ Construction de planeur

▪ Machine à vapeur sans lubrification ni refroidissement

Voir d'autres articles section Modélisation.

Lire et écrire utile commentaires sur cet article.

<< Retour

Dernières nouvelles de la science et de la technologie, nouvelle électronique :

Machine pour éclaircir les fleurs dans les jardins 02.05.2024

Dans l'agriculture moderne, les progrès technologiques se développent visant à accroître l'efficacité des processus d'entretien des plantes. La machine innovante d'éclaircissage des fleurs Florix a été présentée en Italie, conçue pour optimiser la phase de récolte. Cet outil est équipé de bras mobiles, lui permettant de s'adapter facilement aux besoins du jardin. L'opérateur peut régler la vitesse des fils fins en les contrôlant depuis la cabine du tracteur à l'aide d'un joystick. Cette approche augmente considérablement l'efficacité du processus d'éclaircissage des fleurs, offrant la possibilité d'un ajustement individuel aux conditions spécifiques du jardin, ainsi qu'à la variété et au type de fruits qui y sont cultivés. Après avoir testé la machine Florix pendant deux ans sur différents types de fruits, les résultats ont été très encourageants. Des agriculteurs comme Filiberto Montanari, qui utilise une machine Florix depuis plusieurs années, ont signalé une réduction significative du temps et du travail nécessaires pour éclaircir les fleurs. ...>>

Microscope infrarouge avancé 02.05.2024

Les microscopes jouent un rôle important dans la recherche scientifique, car ils permettent aux scientifiques d’explorer des structures et des processus invisibles à l’œil nu. Cependant, diverses méthodes de microscopie ont leurs limites, parmi lesquelles la limitation de la résolution lors de l’utilisation de la gamme infrarouge. Mais les dernières réalisations des chercheurs japonais de l'Université de Tokyo ouvrent de nouvelles perspectives pour l'étude du micromonde. Des scientifiques de l'Université de Tokyo ont dévoilé un nouveau microscope qui va révolutionner les capacités de la microscopie infrarouge. Cet instrument avancé vous permet de voir les structures internes des bactéries vivantes avec une clarté étonnante à l’échelle nanométrique. En général, les microscopes à infrarouge moyen sont limités par leur faible résolution, mais le dernier développement des chercheurs japonais surmonte ces limitations. Selon les scientifiques, le microscope développé permet de créer des images avec une résolution allant jusqu'à 120 nanomètres, soit 30 fois supérieure à la résolution des microscopes traditionnels. ...>>

Piège à air pour insectes 01.05.2024

L'agriculture est l'un des secteurs clés de l'économie et la lutte antiparasitaire fait partie intégrante de ce processus. Une équipe de scientifiques du Conseil indien de recherche agricole et de l'Institut central de recherche sur la pomme de terre (ICAR-CPRI), à Shimla, a mis au point une solution innovante à ce problème : un piège à air pour insectes alimenté par le vent. Cet appareil comble les lacunes des méthodes traditionnelles de lutte antiparasitaire en fournissant des données en temps réel sur la population d'insectes. Le piège est entièrement alimenté par l’énergie éolienne, ce qui en fait une solution respectueuse de l’environnement qui ne nécessite aucune énergie. Sa conception unique permet la surveillance des insectes nuisibles et utiles, fournissant ainsi un aperçu complet de la population dans n'importe quelle zone agricole. "En évaluant les ravageurs cibles au bon moment, nous pouvons prendre les mesures nécessaires pour lutter à la fois contre les ravageurs et les maladies", explique Kapil. ...>>

Nouvelles aléatoires de l'Archive

Ce mot doux est météorite 07.03.2002

Après avoir étudié les météorites Murchison et Murray tombées il y a plusieurs décennies en Australie, des chimistes américains y ont trouvé des sucres simples et de la glycérine. Leurs quantités sont très faibles, cependant, à en juger par la composition isotopique, ce ne sont pas des contaminants qui ont pénétré dans le matériau météoritique déjà sur Terre, mais des substances apportées de l'espace.

Il est possible que l'apport de composés organiques avec les météorites (des acides aminés ont été trouvés dans les deux mêmes météorites encore plus tôt) ait joué un rôle dans l'origine de la vie sur Terre.

Autres nouvelles intéressantes :

▪ Smartphone Oppo Reno6 Lite

▪ Réfrigérateur pour puces quantiques

▪ La Chine compte déjà plus d'un milliard d'abonnés mobiles

▪ Version luxe de la bague connectée Oura

▪ Étude de base, Google Genetic Project

Fil d'actualité de la science et de la technologie, nouvelle électronique

Matériaux intéressants de la bibliothèque technique gratuite :

▪ section du site Musicien. Sélection d'articles

▪ Article Droit pénal. Partie spéciale. Lit de bébé

▪ article Où et quand la loterie a-t-elle été inventée ? Réponse détaillée

▪ article Heures d'une hache. Laboratoire scientifique pour enfants

▪ testeur VGA. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

▪ article Avertisseur autonome de coupure de courant secteur. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

Laissez votre commentaire sur cet article :

Toutes les langues de cette page

Page principale | bibliothèque | Articles | Plan du site | Avis sur le site