Хвосты, руление, защиты ветряка от сильных ветров

[983]

Получается, что подветренный ветряк без сложных извратов не желает всплывать на угол, необходимый для надёжной бурезащиты :


А если ему добавить хвост ?, причём вперёд, на ветер, но оперение хвоста сделать не вертикально, а горизонтально !
Хвост не будет ловить ветер и ориентировать ветряк по ветру, но как только ветроколесо начнёт всплывать, хвост станет опускаться, соответчтвенно горизонтальная лопата из горизонтальной превратится в наклонную, возникнет подъёмная сила ( в данном случае опускающая ) и эта лопата надёжно запрокинет ветроголовку на 90 градусов.
При ослаблении ветра всё вернётся на место.


Останется лишь рассчитать, либо подобрать экспериментально длину выноса лопаты и её площадь.
Чтоб не дребезжала на ветру, можно придать ей профиль крыла.
К тому же на этот, торчащий вперёд хвост можно накинуть верёвку и запрокидывать ветроголовку принудительно, во время обслуживания, отладки и прочих работ на ветряке.

[valeriyvalki]

983,Думаю хвост лучше опустить в низ,больше шансов что это заработает

[BenGunn]

И крыло перевернуть(верхней частью профиля вниз).
Сделал в своей программке расчет нагрузки на ветроколесо. Для расчетной быстроходности результаты совпали с данными из таблички расчет осевого давления на винт.
Зависимость нагрузки от быстроходности можно посмотреть на картинки(у лопасти из примера максимальный КИЭВ достигается при быстроходности 5)

[983]

Сообщение от valeriyvalki

983,Думаю хвост лучше опустить в низ,больше шансов что это заработает

Нельзя вниз : при уводе об мачту стукнется. Специально вверх задрал на рисунке. А эффективность будет зависить от угла установки этого руля высоты по отношению к ветру и от его профиля.

Сообщение от BenGunn

И крыло перевернуть(верхней частью профиля вниз).

Ага. Уже когда нарисовал, увидел, что профиль на рисунке получился "поднимающий" а не "опускающий".
Хотя, может быть так как раз и лучше : хвост до определённого предела будет пытаться удержать головке в рабочем положении, но если ветроколесо таки пересилит, и угол атаки хвоста перейдёт через "0" то уже тогда поможет головке всплыть.
Такой своеобразный гистерезис получается ...

[Alex]

983, Когда хвост пойдёт вниз давление ветра на него будет увеличиваться. Катапульта для ветроколеса не получится? Надо будет, наверное, пружины ставить, что думаете?

[983]

Alex, не получится : ветроколесо само всплывает, но после градусов 20-и начинает делать это лениво, просле чего вовсе передумывает всплываь.
Хвост, со своей лопатой, как раз, -- наоборот : в начале подъёма малоэффективен, но после тех самых 20 -- 30 градусов, возьмёт на себя заботу об всплывании.
Конечно, что придётся поработать над длинной выноса хвоста и площадью лопаты и её профилем,
тут и рассчёты , и простой эксперимент с подгонкой размеров будут нужны (хотя бы кто то один из них))).
Естественно,если размеры лопаты будут избыточны, то "катапульта" гарантирована.

Если такой подход себя оправдает, но будет невозможно обеспечить плавную и чёткую работу во всём диапазоне ветровых нагрузок, то может выручить подпружиненый элерон (антизакрылок) на лопате, который снизит эффективность лопаты на подходе к полному всплытию, и смягчит работу на этом участке.

Что тут говорить ? надо макет делать !

Сегодня еду в горы -- будем пробовать махонький ветрячок на ШД. на ёлку вешать :
http://u9.myjino.ru/983/vetrjak_3/

Вернусь, -- попробую макет переднехвостового чудища замакетить.
тогда будет более очевидно, что, к чему, и как..

[valeriyvalki]

983,Ничего не стукнется, ставь за мачтой,как лопату,отвесом вниз,и длинной этой лопаты регулируй начало всплытия

[sergik]

Доброго всем времени. Сделал я такую систему всплытия, только без всяких лопаток и потом убрал. Причина отказа в том, что ветер дует порывами, соответственно и ветроголовка добросовестно отрабатывает эти порывы, начиная раскачиваться в такт с порывами. На слабом ветре это незаметно, а на хорошем ветре- очень неприятно. Думаю, что с лопаткой ситуация будет еще хуже, ведь от гироскопического момента избавиться невозможно. Может быть есть смысл как-то гасить эти колебания с помощью гидравлики? Была мысль сделать фиксатор, отпускающий ветроголовку при усилении ветра до критического, но отказался от нее, так как такой рывок думаю приведет к свободному полету ветряка.

[Павел]

sergik, Не знаю почему у Вас не работает. У меня с лета работает и не каких претензий.

[sergik]

Сообщение от Павел

Не знаю почему у Вас не работает. У меня с лета работает и не каких претензий.

Уважаемый Павел, а у Вас именно на всплытие, или все-таки на опрокидывание? Это разные вещи.