Морда собаки обладает паршивой аэродинамикой. Аэродинамика собаки
Почему коровы летают. Аэродинамика крупного рогатого скота
Коровы стараются развернуться мордой от ветра, облегчая стекание капель по шерсти во время дождя. Но нет ли в этом поведении дополнительного смысла? Ведь с точки зрения аэродинамики на тело, движущееся в потоке воздуха, могут действовать четыре силы. Направленная вперед тяга противостоит тормозящему сопротивлению, которое связано с формой предмета и с трением газа о его поверхность. Если за счет геометрии тела над ним создается поток воздуха пониженного давления, а под ним — повышенного, то возникает подъемная сила. При достаточной скорости воздуха она может даже превысить вес, тянущий вниз. Получается, что при определенной форме тела и нужной силе ветра коровы могут… взлететь?
Роман Фишман
16 августа 2017 14:00
Самым надежным способом проверить это был бы, конечно, эксперимент в аэродинамической трубе. По счастью, современные методы моделирования позволяют выяснить все, не мучая животных. Физик и блогер Робин Борнофф использовал для этого трехмерную CAD-модель коровы и программный пакет FloEFD, предназначенный для решения инженерных задач в области гидрогазодинамики и теплообмена. Компьютер помог рассчитать сопротивление и подъемную силу коровы при ветре, направленном спереди либо сзади и имеющем скорость от 1 до 12 по шкале Бофорта — от слабого дуновения в 1−5 км/ч до урагана в 300 км/ч (зафиксированный рекорд составляет около 400 км/ч).
Робин Борнофф отметил, что алгоритмы, которые используются для получения расчетной сетки и моделирования в FloEFD, были предложены еще в работах советских ученых. В 1980-х, не имея больших вычислительных мощностей, которые были доступны ученым передовых стран, в Союзе создали исключительно экономные методы аэрогидродинамического моделирования. Эти подходы применяются и сегодня в самых разных областях, будь то строительство, авиация или транспорт. Расчеты в FloEFD показали, что если ветер дует сзади, то подъемная сила, действующая на корову, почти не увеличивается с ростом его скорости. Зато, если животное стоит к ветру носом, она возрастает довольно заметно, и если бы скорость ветра превысила примерно 1200 км/ч, скотина вполне могла бы взмыть в небо.
Конечно, все это только теория: в реальности ураган такой силы давно унес бы корову прочь, а если бы мы приклеили ее к месту, ветер разорвал бы несчастное животное на куски. Но все-таки можно вообразить, как она, укрепленная экзоскелетом, бежала бы все быстрее и быстрее, пока, набрав нужный разгон, не взмыла в небо, как… сверхзвуковой снаряд массой 700−800 кг. Взлетная скорость этой неудачной с точки зрения аэродинамики конструкции слегка превышает звуковую. Зато такое быстрое движение создает особенно яркие аэродинамические эффекты: Робин Борнофф рассчитал их для скорости в 8 Махов (около 9800 км/ч) — то есть не для сверхзвуковой, а для гиперзвуковой коровы.
На картинке видна область, в которой скорость потока, обтекающего животное, резко падает до дозвукового уровня. Расходясь в стороны и теряя энергию, этот скачок уплотнения превратится в акустические волны звукового барьера. Но гиперзвуковая корова будет не только грохотать: у фронта ударной волны газ резко раскаляется и сжимается, моментально превращаясь в горячую плазму. А значит, животному потребуется не только укрепленный каркас, но и эффективная термозащита. Всегда полезно провести моделирование, прежде чем приступать к экспериментам.
Григорий Фалькович, физик, гидродинамик (ИППИ им. Харкевича, Россия; Институт Вейцмана, Израиль)
«Лично я полагаю, что коровы отворачивают морду от ветра по той же причине, что и люди: так легче дышать. Зато взлетать им будет проще, наоборот, мордой к ветру»
Морда собаки обладает паршивой аэродинамикой
Вот уже год, честно признаюсь, я поражаюсь терпению и выдержке украинского народа. Не тех скакунов и умалишенных с майдана, а простых людей – думающих, мыслящих и любящих свою страну, а не того националистического монстра, в которого превращают Украину власти и тру-патриоты.
Буквально с первых недель европейского шабаша на площади Незалежности простой народ должен был задаться вопросами: «почему, зачем делать именно так?» И да, я понимаю, что такие люди в Киеве были, что их, возможно, даже было не мало, но при этом их гражданская безынициативность, аморфность и апатия в итоге переросли в войну на Юго-востоке, привели страну к политическому и экономическому коллапсу.
«Каждый народ имеет то правительство, которое он заслуживает!» Украинцы, а в большинстве своем именно киевляне, заслужили то, что сейчас имеют. И, если честно, даже слов сочувствия произносить не хочется, жаль лишь жителей Донбасса, потому что в отличие от столицы и других регионов страны, Донбасс не побоялся сказать «нет» национализму и откровенному фашизму. А Киев, тем временем, практически не сопротивляясь, покорно прогнулся под это уродство.
И даже, когда на Донбассе разгорелась война, Киев молчал и только хихикал при виде грядок на майдане, а потом и вовсе большинство уверовало в то, что Юго-восток – это все «путинские колорады», которые не достойны жизни, в отличие от них – киевских небожителей. И до сих пор они пляшут с Кличко на «Днях Европы», разгуливают в вышиванках, гордятся тем, что без России пережили зиму, шлют СМСки в помощь АТО и при этом все смотрят в рот хунте, которая теперь даже не старается придумывать что-то новое, а зачем?
Киевляне и в старые сказки еще верят, а то, что шахтеры и люди с регионов едут митинговать, так то – опять же, все Путин, он всех купил, но власть разберется и с ними… Они там верят, что их не коснутся ни война, ни нищета, которая уже захватывает страну, у них все будет хорошо, ведь именно они, в первую очередь - «цэ Европа». Их хата с краю, им пока есть на чем затягивать пояса, и они молчат.
Но долго ли это будет продолжаться, долго ли они будут прибывать в своей безмятежности, соглашаясь с преступлениями властей и отмечая очередной глупый праздник «единства»? Сложный вопрос. Я говорю: я поражаюсь терпению и выдержке украинца. Такое обилие проблем в их новой стране уже давно должно было пробить завесу лжи средств массовой информации и навести порядок в головах, но, видимо, пока еще рано. Хотя, есть и небольшие намеки на наличие разума…
Давеча в центре украинской столицы неизвестные подожгли офис волонтеров АТО, забросив коктейль «Молотова» в окно. Да, поступок радикальный, но, думаю, иначе никак не достучаться до киевлян, которые до сих пор прибывают где-то в параллельной вселенной. Правда, офис уцелел, большого пожара удалось избежать силами «волонтеров», которые в тот момент находились в офисе.
Я не сторонник таких методов, но по справедливости – каждый получает то, что он заслужил. К сожалению, Киев, на мой взгляд, этого заслуживает!
Zolotoy,специально для Politikus.ru
4kolesa.mirtesen.ru
Морда собаки обладает паршивой аэродинамикой
Какой бы породой собак вы не владели, морда вашего питомца обладает паршивой аэродинамикой. Дело усугубляется тем, что пес неизменно откроет пасть, если на него будет дуть ветер. Так что летать собакам не суждено, а вот ездить в машине — очень даже.
http://www.ochevidets.ru/blog/22258/
ushilapychvost.ru
Полёт млекопитающих, рыб и растений
Полёт млекопитающих, рыб и растений
Некоторые млекопитающие и рыбы могут летать по воздуху. Для этого у них есть аэродинамические поверхности. У одних они развиты сильно, у других менее заметно. К животным, у которых аэродинамические поверхности сильно развиты и являются главными органами передвижения, относятся представители группы рукокрылых — летучие мыши и крыланы. Особенно многочисленны разновидности летучих мышей. К ним относятся: ночевки, ушаны, нетопыри, а также вампиры, водящиеся в лесах Южной Америки и питающиеся насекомыми и соками плодов. Крыланы, или, как их иногда называют, летучие собаки, обитают в тропической части Америки, в Индии и в Австралии.
Животными, у которых аэродинамические поверхности развиты слабо и служат только вспомогательными органами, являются: простые белки, белки-летяги, водящиеся в лесах Сибири (рис. 83), австралийские белки-летяги, шерстокрылы (рис. 84), живущие на островах Индийского океана, и когуаны, иногда называемые летучими маки. Их пассивные, не машущие, аэродинамические поверхности позволяют им после прыжка совершать только планирующий полёт.
Рис. 83. Сибирская белка-летяга в полёте.
Рис. 84. Шерстокрыл.
Обыкновенная белка имеет пушистый хвост, обладающий относительно большой аэродинамической поверхностью. Им белка ловко пользуется при прыжках с ветки на ветку. Возникающая на распушённом хвосте аэродинамическая сила удлиняет и стабилизирует прыжок и до некоторой степени позволяет белке управлять своим прыжком. Обыкновенная белка совершает прыжки длиной около 10 м, а вот белка-летяга прыгает в длину на 40÷50 м. Как ей это удаётся? Оказывается, увеличение дальности прыжка в 4÷5 раз стало возможным благодаря наличию у белки-летяги увеличенной аэродинамической поверхности.
У сибирской белки-летяги по бокам туловища между передними и задними лапками имеются перепонки, покрытые пушистым мехом. Белка-летяга, делая прыжок с дерева, раскрывает перепонки и дальше летит в распластанном виде, с сильно увеличенной аэродинамической поверхностью. В воздухе на этой поверхности создаётся достаточная подъёмная сила, позволяющая белкам-летягам совершать планирующие полёты.
Белка-летяга при помощи своих аэродинамических поверхностей может немного изменять направление своего полёта, выбирая для посадки более удобное и безопасное место. Перед посадкой она несколько изменяет свой угол атаки, поднимается немного вверх и, теряя скорость, смягчает посадочный толчок.
Все эти качества помогают белке-летяге успешнее ускользать от своих врагов — куницы, ласки и др.
У другого животного — когуана — перепонки имеются не только между передними и задними лапами, но также между шеей и передними лапами и между хвостом и задними лапами. Отмечен случай прыжка когуана с высоты 14 м на длину 70 м.
Рис. 85. Летучая мышь и её крыло.
С аэродинамической точки зрения у рассмотренных животных мы не обнаруживаем тех совершенств, которые имеются у птиц и некоторых насекомых. Эти животные не могут парить или совершать машущий полёт. Они могут только планировать. Другое дело такие животные, как летучие мыши и крыланы. Особенно летучие мыши. У них хорошие аэродинамические формы. Они прекрасные летуны. У летучих мышей и крыланов кожные перепонки имеются не только между туловищем и конечностями, но также между весьма длинными пальцами передних конечностей, образующих крылья. Крылья летучих мышей имеют удлинение λ = 6÷8 (рис. 85). Летучие мыши и крыланы летают при помощи взмахов крыльями. Полёт летучих мышей лёгок и быстр. Они хорошо маневрируют в воздухе, а некоторые из них, как ушан, могут висеть в воздухе на одном месте подобно птицам — зимородку и пустельге. Летучие мыши могут совершать большие перелёты и подниматься на высоту до 2000 м. Обладая хорошими лётными качествами, летучие мыши интересны и тем, что имеют сплошное крыло, образованное не перьями, а голыми сплошными перепонками. Это лишний раз доказывает, что полёт с помощью взмахов крыльями можно совершать не только на крыльях, покрытых перьями, но и на сплошных и что машущий полёт не является монополией пернатых.
Рис. 86. Крылан-калонг.
Крыланы также имеют перепончатые крылья, подобные крыльям летучих мышей, но эти животные значительно больше по размерам. Размах крыльев у их представителей— калонга (рис. 86) достигает 1,5 м, а у будуля—1,25 м. Они неплохие летуны и могут совершать полёты до 150 км (рис. 87).
Моряки, плавающие в Средиземном море и тропических частях Атлантического и Индийского океанов, часто бывают свидетелями любопытных зрелищ: из воды поднимаются стаи рыб и, как птицы, уносятся вдаль и снова скрываются в волнах. Иногда сильный порыв
Рис. 87. На утренней заре тысячные стаи калонгов летят на ночлег.
ветра забрасывает их на палубу проходящего корабля. Если рассмотреть такую рыбу, то в глаза бросается большая длина грудных и хвостовых плавников (рис. 88). Расправленные грудные плавники по форме напоминают удлинённые крылья, обладающие сравнительно большой площадью, на которой при полёте летучей рыбы в воздухе возникают аэродинамические силы. Летучая рыба, предварительно разогнавшись в воде, сильным движением хвоста вырывается в воздухе и, пользуясь распростёртыми плавниками, как крыльями,
Рис. 88. Летучие рыбы.
совершает пологий планирующий полёт. Этот полёт летучей рыбе нужен для защиты от преследования морских хищников — акул, касаток и др.
Полёт летучей рыбы стабилизируется хвостовыми плавниками. Аэродинамические поверхности летучих рыб не активны, как у птиц, и не обладают удовлетворительной управляемостью; поэтому летучих рыб часто можно видеть заброшенными ветром на палубу корабля.
Удлинение «крыла» у летучих рыб колеблется от 7 до 22, а удельная нагрузка, приходящаяся на единицу поверхности «крыла», равна 10÷ 30 кГ/м2. Полёты летучие рыбы совершают со скоростью около 30 км/час, поднимаясь при этом до 3 м. Дальность полёта летучих рыб достигает 100÷150 м, редко больше. Продолжительность пребывания в воздухе равняется 10÷18 сек.
Аэродинамические поверхности встречаются не только у птиц, животных и рыб, но и у некоторых семян деревьев и растений. Ими растительный мир пользуется для увеличения дальности разлёта созревших семян.
Семена клёна (рис. 89), иногда называемые «носиками», имеют сравнительно большую аэродинамическую поверхность в виде двух, симметрично расположенных лопастей. Лопасти семечка клёна имеют некоторую аэродинамическую закрутку. Поэтому, падая на землю,
Рис. 89. Аэродинамические формы семян: берёзы, клёна, ясеня.
они совершают быстрое вращательное движение, несколько напоминая авторотацию (самовращение) вертолётного несущего винта. При таком вращении аэродинамические силы увеличивают время падения семечка, а следовательно, увеличиваются шансы на относ ветром семечка в сторону.
Семя ясеня в отличие от клёна имеет одну длинную лопасть, тоже вращающуюся при падении созревшего семечка. Семена берёзы имеют по бокам два лёгких симметричных крылышка. Лёгкие семена тополя окружены маленьким пухообразным комочком. Эта своеобразная аэродинамическая поверхность увеличивает площадь сопротивления воздуха и позволяет семенам тополя в тёплые сухие дни подниматься высоко в воздух и долго парить, далеко улетая от родного дерева.
Аэродинамические поверхности имеются у семян одуванчика, чертополоха, мать мачехи, рогоза и т. д. Природа придала этим семенам лёгкую пушистую аэродинамическую поверхность, обладающую большой парусностью (рис. 90).
В атмосфере всегда есть передвижения воздуха величиной от малейших дуновений до сильного ветра.
Они-то, воздействуя на поверхность созревшей шапки одуванчика, раздувают её и создают аэродинамические силы, уносящие на многие километры семена-путешественники.
Полёт опушённых семян напоминает редкий случай, когда группа парашютистов, прыгнув с самолёта близ г. Минска, попала в болтанку, насыщенную сильными восходящими потоками, стала подниматься вверх и скрылась в облаках. Парашютистам удалось приземлиться лишь за 14 км от предполагаемого места приземления.
На опушённое семечко слабые дуновения производят такое же воздействие, как мощные восходящие потоки в случае с парашютистами.
Воздушные течения не только несут семена по воздуху, но и перемещают их по поверхности земли. У ели и сосны семечко снабжено одним прозрачным крылышком. В зимнее время с помощью этого крылышка семечко под воздействием ветра быстро, как буер, скользит по насту, передвигаясь на десятки километров от материнского дерева (рис. 91).
Рис. 90. Аэродинамическая форма семян одуванчика и рогоза.
Рис. 91. Аэродинамическая форма семян сосны и ели.
У степных растений — курай, рогачку, качима, катрана и др.— (рис. 92), известных в народе под именем «перекати-поле», само семечко не имеет аэродинамической поверхности, но зато высохшие стебли этих кустов образуют шарообразную форму, представляющую собой значительную аэродинамическую поверхность. Осенью такие растения под действием ветра отламываются у корня и перекатываются ветром на сотни километров, по дороге высеивая свои семена.
Рис. 92. Аэродинамическая форма растений «перекати-поле».
Смотрите также
aerodinamika-v-tehnike.ru
Занимательная велосипедная аэродинамика - Бортжурнал безупречной биологической машины
В дни длинных выходных я решил совместить тренировки с физикой и немного поэкспериментировать со своими велосипедами. А именно, я решил сравнить расход энергии на километр и мощность, необходимую для поддержания заданной скорости на двух велосипедах в различных вариантах посадки.В эксперименте участвовали два моих гоночных велосипеда, прошу любить и жаловать:
Для тех, кто совсем не в теме поясняю: один из них называется "шоссейный велосипед" - на жаргоне "шоссер". Это классический спортивный велик с рулём-баранками. Второй "разделочный велосипед", велосипед для гонок с раздельным стартом. На жаргоне "разделочник" или "тэтэшка" от англ. TT-bike (time trial bike). На фотке хорошо видно чем они друг от друга отличаются по геометрии рам и форме рулей.
Шоссер Boardman Race с простыми шоссейными колёсами Mavic CXP 22 и бронированными покрышками Continental Gatorskin, разделочник Boardman Air TT 9.2 (модель 2012 года) с родными колёсами Mavic Cosmic (алюминиевые колёса с глубокими ободами и плоскими спицами, типа немножко даже аэро) и гоночными покрышками Vittoria Open Corsa (тоже родными). Накачаны колёса были примерно одинаково до 110-120 psi. Этот абзац был только для тех, кому нужно больше деталей ;)
На этой фотке видно, как выглядят их "кабины", потому что рулями этих монструозов у меня уже не поворачивается язык называть, особенно когда они обвешены разными гаджетами :) Что касается терминологии: аэробары - это "рога" с подлокотниками, которые стоят в середине руля. Для ТТ-велосипеда это неотъемлимая часть, для шоссера опциональная, но у меня конечно есть :) "Ручки" это, собственно, основной руль разделочника, "худы" это такие чёрные рукоятки, покрыте резиной, из которых торчат тормоза шоссейника, "дропы" это баранки шоссейника. Рули у меня в обоих случаях опущены до упора, лишние части вилок не обрезаны, т.к. мало ли :) Поэтому сверху над выносами рулей торчат столбики из шайб-спейсеров, не обессудьте.
Кроме этого я сегодня произвёл совершенно ultimate тест, сравнив в деле два типа шлемов: классический шоссейный шлем Giro Monza и аэрошлем Giro Advantage 2 тоже вполне классической формой для таких аэрошлемов. О том на сколько они эффективны на любительских велофорумах сломано и ломается немало копий, но сегодня я получил прямые измерения :-) Честно говоря я слегка охренел от полученных результатов, и, если честно, хотел бы повторить, т.к. реально эффективность оказалась весьма высокой в широком диапазоне скоростей и мне это не очень понятно. Я подозреваю какой-то другой эффект, но, как бы там ни было, на одинаковой средней мощности 298 Вт в аэропозиции на разделочнике в обычном шлеме удалось удержать 42 км/ч, а в аэрошлеме 43.3 км/ч.
Мощность измерялась педалями Garmin Vector, калибровались они прямо перед началом заезда. Я проезжал около 2 км на каждой из скоростей, начиная примерно от 20 км/ч и до упора, пока хватало сил, стараясь удерживать постоянную скорость на кажодм из отрезков.
На шоссере я сделал два эксперимента с тремя разными посадками на худах, на дропах и на барах. Один эксперимент на велотреке с неровностями и мостом и кругом 1.34 км. Так что потом я решил повторить всё то же на велодроме - он полностью плоский со слегка наклонными виражами и кругом около 370 метров. Затем сделал аналогичные три заезда с постепенным увеличением скорости на разделочнике: сначала на ручках (с высокой посадкой) в аэрошлеме стараясь не сгибать руки в локтях и не пригибаться, чтобы всё было по-честному :) Просто на шоссере при езде на худах мне это явно не удалось и на высоких скоростях я, видимо, машинально таки немного присел, так что решил постараться сделать эксперимент более чистым :) Потом после небольшого отдыха по кругу сразу же повторил в аэрошлеме лёжа на аэробарах - по сути в самой скоростной аэропозиции. А, напоследок, переодел шлем и сделал всё тоже самое в аэропозиции уже в обычном дорожном шлеме.
Ну и теперь я хочу, наконец, перейти к результатам.
Первая серия "Шоссейник на велотреке":
Расход энергии на 1 км пути (кДж на км). По сути килоджоули численно (почти) равны потраченным килокалориям, так что тут можно оценить сколько килокалорий требуется на заданной скорости, чтобы покрыть 1 км пути.
Мощность, необходимая для поддержания заданной скорости, при езде на шоссейнике.
Ещё раз напомню, что здесь данные могут быть немного искажены тем, что велотрек не плоский и на круге имеется резкий градиент. Но качественно всё сходится, чем более "аэро", тем меньше мощности надо на поддержание заданной скорости и тем меньше килокалорий тратится на километр пути.
Вторая серия: "Шоссейник на велодроме":
Надо сказать, что данные воспроизвелись весьма хорошо, хотя и были сделаны в разных условиях. На 40 км/ч шоссер выжирает больше 30 ккал на километр даже в самой аэродинамичной позиции на барах и требует совершенно немыслимые 350 Вт мощности. На такой мощности у меня уже глаза лезут на лоб и продержаться на ней два с лишним км требует изрядных усилий :-) То что езда по кругу в почти безветренную погоду исключает влияние ветра, так что получаются вполне достоверные данные. Хотя у меня и есть ощущение, что при езде по прямому шоссе всё таки надо чуток поменьше мощности, всётаки повороты и развоты съедают немного мощности. Сидя прямо и комфортно я смог дотянуть максимум до 36 км/ч, а в классической посадке на дропах выдал максимально около 340 Вт и проехал контрольный участок на скорости около 39 км/ч :)
Очень важный практический результат: хоть какая-то ощутимая разница между дропами, аэробарами и худами наступает на скорости около 30 км/ч, до этой скорости на прямой по сути не имеет смысла пользоваться аэробарами и даже садиться в аэропозицию на дропы. Так что если вы не очень быстрый ездок, то аэробары это просто геморой на глазу и лишний вес :)
Теперь перейдём к самому интересном, аэровелик в (оч)умелых руках в действии ;)
Во-первых расход энергии - естественно, что езда на ручках с прямыми руками оказыается самой не аэродинамичной и приближается по расходу к езде на дропах (если вы посмотрите на фото, то заметите, что дропы шоссера и ручки разделочника примерно на одном уровне), хотя на ТТ ехать даже "прямо" получается экономичнее, чем на шоссере в "позиции". Думаю, это уже связано с аэродинамичностью самой рамы.
Дальше конечно охрененый результат, который конечно же требует двойной перепроверки - аэрошлем показал себя просто каким-то волшебным снадобьем. Езда в аэрошлеме оказывается ощутимо экономичнее езды в обычном дорожном шлеме практически во всём диапазоне скоростей, экономя до 2.5 ккал/км и отлично работает даже на скоростях от 30 км/ч!!! А дорожный шлем тоже не самый плохой, между прочим. Так что это реально очень круто!
Ещё раз повторюсь, я бы хотел эти результаты воспроизвести в разных условиях прежде, чем встраивать их в свою систему знаний, ибо выглядит слишком хорошо, чтобы быть правдой ;) Но пока что сомневаться в достоверности данных я не вижу причин.
Как бы там ни было, независимо от шлема, на разделочнике расход калорий на километр едва дотягивает до 25-26 ккал на км при скорости в 43 км/ч. Напомню, шоссер в позиции на барах выжирает на скорости 40 км/ч больше 30 ккал на км и, по по правде говоря, дальше подняться по скорости у меня попросту не хватило сил. На поддержание скорости в 40 км/ч разделочник требует от 21.5 до 23 ккал/км, что вполне согласуется с даннными больших спортсменов с соревнований по триатлону, которые периодически публикуются TrainingPeaks.
С мощностью тоже всё понятно и прозрачно. 250 Вт и аэрошлем и 40 км/ч ваши, никакими запредельными 300+ Вт тут даже и не пахнет.
Ну и на дессерт сравнивамем традиционный шоссейник в классической аэро-посадке на дропах с классическим шлемом и лучший результат, полученный на аэродинамическом разделочнике в позиции на аэробарах с аэрошлемом. Комментировать тут практически нечего, единственное, что можно отметить - более высокие показатели разделочника на низких скоростях скорее всего связаны с гоночными покрышками в сравнении с бронированными тренировочными. Но дальше гигантское расхождение явно имеет "аэродинамическую природу" :)
Кроме того, что разделочник явно быстрее, бросается в глаза, что мощность на нём конечно высаживается меньшая. Если на шоссере я выжимал из себя практически нечеловеческие 350 Вт (на пульсе около 188 уд./мин), то на разделочнике максимум 298 Вт (на вполне комфортных 176 ударах в минуту и мне не было так больно). Про свой FTP на обоих великах я пока скромно умолчу, потому что мне надо самому привыкнуть к тому, какой я стал ужасной дур-машиной за последний год :)))
В силу свирепой нелинейности сопротивления воздуха - его сила квадратична по скорости, а мощность, необходимая для преодоления этой силы, зависит как ТРЕТЬЯ степень скорости, возможность дышать более свободно и сидеть более комфортно (даже руль у шоссера шире), повышенна мощность не может скомпенсировать сопротивление воздуха. В результате скорость оказыается ниже, а экономичность езды хуже, чем на ТТ-велосипеде, заточеном под идеальную аэродинамику. Так что сколько бы ты ни выкладывал мощности на педалях, если коэффициент аэродинамического сопротивления высокий, оно съест любые ватты и даже не поперхнётся, при этом не даст практически никакого прироста скорости.
Так что шоссер хорош там, где нужна высокая мощность при низкой скорости (восхождения на горки) и не важна аэродинамика (езда в группе). Разделочник на горках по понятным причинам будет ехать хуже - мощность ниже, вес выше (аэродинамические формы обычно ещё и тяжелее, при использовании одинаковых материалов), низких передач, необходимых для восхождений, по причине скоростной специализации велика обычно тоже нет. Но при одиночной езде на сравнительно плоских дорогах он абсолютно вне конкуренции. И да, на скоростях, превышающих 37-38 км/ч начинают играть роль самые мелкие вещи. И чем быстрее едешь, тем они важнее, потому что ваттов в распоряжении очень мало, а сопротивление воздуха до них очень прожорливое.
Но не ждите, что ТТ-велик вас сразу же разгонит до невероятных скоростей. Это лошадка с норовом и чтобы даже на ней усесться, научиться ловко управляться и быть в состоянии выкладывать хотя бы даже 80% шоссерной мощности в хорошей агрессивной и выигрышной аэропозиции придётся попахать во многих направлениях сразу. Это оказалось совсем не просто!
В следующих сериях этого увлекательного практического исследования я планирую добавить аналогичные данные для горного велика и гибрида, а, затем, исследовать эффект от карбоновых аэроколёс (Zipp Firecrest 808) и заднего диска (Zipp Sub 9), установленных на аэровелик, в сравнении с бюджетными алюминиевыми аэроколёсами.
Продолжение следует, перепост приветствуется :)
arky-titan.livejournal.com
Почему автомобили симметричны? Аэродинамика, красота и ассоциация с животными
Вы когда-нибудь задумывались, почему все автомобили имеют продольную симметрию кузова? Ведь мы легко воспринимаем асимметрию практически в любом предмете нашего быта: здания, мебель, посуда, бытовая техника… Даже одежда с разными по дизайну левой и правой сторонами не вызывает отторжения. Почему же автомобили за редкими исключениями всю свою историю были с идеальной внешней симметрией? Зачем некоторые автопроизводители экспериментировали с поперечной симметрией, когда машина имеет одинаковые переднюю и заднюю части? Чем закончились попытки выпустить на рынок асимметричные модели? Обо всем этом мы сегодня и поговорим. Для размышлений на эту тему нам понадобятся автомобильные энциклопедии, аэродинамические постулаты, а также… учебники биологии. Но обо всем по порядку.
Аэродинамика
Первое, что приходит на ум, когда речь идет о симметрии автомобилей, это аэродинамика. Если левая и правая части машины будут иметь разную форму, трудно предугадать, как поведет себя воздушный поток на большой скорости. Все современные автомобили «продувают» в аэродинамической трубе, чтобы дизайнеры могли подобрать оптимальную форму для уменьшения сопротивления набегающего воздушного потока. Это влияет на динамику, расход топлива и акустический комфорт в салоне.
Если бы форма машин была асимметричной, процесс оптимизации аэродинамического сопротивления был бы затруднительным. В зависимости от скорости воздушные массы по обе стороны кузова меняли бы свой угол и неизвестно как пересекались бы между собой, создавая лишние проблемы водителю. Из-за ошибок проектирования формы кузова автомобили могут терять устойчивость на большой скорости и даже переворачиваться (яркий пример — Audi TT первого поколения).
Именно из-за аэродинамики все массовые самолеты имеют идеальную продольную симметрию. Хотя при желании правильно направить воздушные потоки можно и при асимметричной форме. Прототип немецкого самолета Blohm & Voss BV 141 (на фото выше) отлично летал, несмотря на несимметричную конструкцию планера (это было сделано для улучшения обзорности). Понятно, что автопроизводителям невыгодно тратить деньги на подобные кузовные разработки, изучая аэродинамику потенциальных асимметричных машин на разной скорости. Но если углубиться в тему, то здесь речь идет лишь о симметрии формы кузова, но никак не о дизайне.
Производителям ничего не мешает создать «правильный» по форме автомобиль, но с несимметричным дизайном, сделав, например, слева и справа разные фары или нарисовав замысловатую форму остекления. На такой шаг пошли дизайнеры BMW в мотоцикле S1000RR. Получается, симметрия в дизайне (а не форме!) автомобилей берет свое начало не в аэродинамике. Так в чем же?
Сложность разработки
Разработка асимметричных машин значительно увеличила бы их стоимость. Сегодня дизайнеры автомобильных кузовов рисуют фактически только половину транспортного средства. Вторую половину просто дублируют. Даже макеты будущих автомобилей зачастую делают в форме половины кузова, подставляя в конце работы огромное зеркало для создания эффекта целостности.
Но не только зарплата дизайнера увеличила бы рыночную стоимость асимметричной машины. Представьте, как усложнился бы процесс штамповки кузовных деталей, если бы стороны автомобилей были разными. Сейчас для того, чтобы сделать левое крыло, достаточно разработать зеркальную версию правого. Та же история с оптикой, стеклами, дверными ручками, молдингами и декоративными элементами. В общем, делать симметричные машины однозначно дешевле, чем с нарушенной симметрией.
Но если вопрос только в цене, почему тогда автомобили за сотни тысяч долларов тоже симметричны? Дорогие костюмы, роскошные особняки, часы и обувь делают с ярко выраженной асимметрией, а Bentley должна быть одинаковой и слева, и справа. Значит, дело не только в стоимости.
Дизайн
Конечно, основная причина, почему все автомобили имеют симметричный кузов, — это внешний вид. Машины, у которых левая сторона отличается от правой, выглядят уродливо. Это факт. Сделай у автомобиля одну фару больше другой — он будет смотреться нелепо и никто в жизни не купит такую модель. В чем же причина подобного восприятия и почему асимметрия уродует машины, но не портит здания, предметы мебели или одежду? На этот вопрос попытался ответить американский ученый Мак-Креди, изучающий зрительное восприятие людей и животных. Согласно его теории люди, несмотря на то что давно живут в городах, зрительно воспринимают окружающий мир так же, как наши далекие предки, которые обитали в пещерах. Конечно, все это происходит подсознательно.
По мнению ученого, наш мозг постоянно ассоциирует объекты с заложенными в него в процессе эволюции заготовками и раскладывает их на свои «полочки». В мозге есть три условные «полочки», на которых умещается все, что мы видим вокруг себя. Вот эти категории: животные, растения и ландшафт (большие камни, горы и пр.). Именно это наши предки видели в течение миллионов лет. Хотим мы того или нет, но образы зданий в нашем мозге обрабатываются так же, как горы, фонарные столбы наше подсознание ассоциирует с растениями, а автомобили... как раз с животными!
Именно поэтому нам нравится, что у машины две фары (глаза), красивая решетка радиатора (ноздри), «улыбающийся» воздухозаборник (рот) и, безусловно, симметричный дизайн. Животное с нарушенной внешней симметрией воспринимается нашим мозгом как изуродованное и больное. «От него нужно держаться подальше!» — командует нам подсознание. Отсюда и наше восприятие несимметричных автомобилей. За анализ машин отвечают те же участки мозга, что обрабатывают образы животных. Они подсказывают нам, что «с автомобилем что-то не то», когда мы видим модель с разной формой фар. Да взгляните хотя бы на мотоцикл BMW S1000RR (на фото ниже). Вам не кажется, что он очень странный («больной»)? Баварцы, кстати, убрали эту асимметрию, и в новом поколении модель получит обычную оптику.
Любопытно, что большие грузовики и огромные автобусы с несимметричным дизайном не отпугивают нас. Возможно, из-за своих размеров: наш мозг не может ассоциировать такие большие объекты с животными и они отправляются на «полочку» с ландшафтом (асимметричные горы, как и здания, нас не отталкивают). Конечно, это лишь теория, но звучит правдоподобно. Между тем многие производители в качестве эксперимента выпускали (и выпускают) машины с поперечной симметрией, когда у автомобиля две передние (или две задние) части. С какой целью создаются подобные проекты?
Поперечная симметрия в автомобильном мире
Удобство в городе. В 1947 году французская компания Alamagny предположила, что в будущем все машины будут симметричные с обеих сторон. Это, по мнению инженеров, было бы удобно в городе, потому что автомобилю не пришлось бы разворачиваться. Был даже построен прототип «машины будущего». Двигатель у модели располагался посередине, спиной к нему сидели два человека — водитель и пассажир. Причем ролями они могли меняться по нажатию клавиши. Серийное производство автомобиля так и не наладили (хотя деньги на проект собрали).
Военные машины. Французы из Alamagny не были родоначальниками идеи машины с поперечной симметрией. Еще в 1939 году компания DAF представила миру свой первый военный автомобиль. Это был грузовик-амфибия МС-139, у которого не было передней либо задней части. Машина имела симметричную форму с двумя постами управления и всеми ведущими и управляемыми колесами. В движение рабочий прототип приводил 48-сильный двигатель Citroen 7СV, коробка передач размещалась поперечно в центре. Спереди и сзади (если можно так назвать стороны), спинками друг к другу, находились двухместные сиденья. Автомобиль мог двигаться в любую сторону со скоростью до 70 км/ч.
Безвыходная ситуация. Иногда поперечная симметрия машины — вынужденная мера. По дороге, ведущей от материка к знаменитому французскому острову-крепости Мон-Сен-Мишель, ходят необычные автобусы Cobus DES (о них мы писали в статье про автопутешествие по маршруту Минск — Париж). Это транспортное средство имеет кабины как спереди, так и сзади. Таких моделей нет больше нигде в мире, кроме севера Франции. Дело в том, что развернуться обычному автобусу там негде. А симметрия позволяет водителю просто перейти из одной части автобуса в другую и продолжить путь по обратному маршруту. Кстати, сам автобус, как видите, несимметричный продольно. И ведь не уродлив!
Это прикольно. Иногда поперечную симметрию в машинах делают забавы ради. В интернете полно информации о проектах, когда энтузиасты сваривают две передние части разных моделей. Порой автомобили с «двумя передами» создают для фильмов. В комедии «Каникулы» главные герои передвигаются на вымышленном минивэне Tartan Prancer. Он не совсем симметричный, но выполнен в необычном для нашего глаза стиле. Кстати, создатели этого абсурдного автомобиля вдохновлялись Toyota Previa первого поколения.
Согласитесь, поперечно симметричные машины уже не воспринимаются как «милые зверушки». Они больше похожи на мутантов а-ля вымышленный «котопёс».
Асимметричные авто
Автомобильная история знает десятки проектов абсолютно несимметричных машин. Есть среди них и серийные варианты. Один из популярных — Nissan Cube. Правда, дизайнеры побоялись «уродовать» переднюю часть автомобиля, поэтому странно выглядит лишь корма.
Редкое престижное купе Studebaker Avanti имеет легкую асимметрию в передней части (на капоте). Но дизайнеры умудрились не сделать машину отталкивающе-уродливой. Еще можно вспомнить Hyundai Veloster, который имеет абсолютно разные левую и правую стороны (с разным количеством дверей). Однако этот хетчбэк не воспринимается нами необычно, т. к. мы физически не можем одновременно видеть обе стороны.
Многие гоночные машины делают асимметричными, но там внешний вид не является определяющим фактором. Кроме того, нарушить зеркальное отражение левой и правой частей автомобиля можно с помощью аэрографии или даже простых полосок на кузове. Почему они не отталкивают наш взгляд? Возможно, по той же причине, по которой нам не кажутся уродливыми несимметрично расположенные пятна на собаках или коровах.
Конечно, если заглянуть под кузов, то окажется, что все машины являются несимметричными. Двигатель, салон, форма днища — все это не является дизайнообразующими элементами, поэтому там ни о какой симметрии речь идти не может. Но ведь животные (и люди) внутри тоже асимметричны. Впрочем, и идеальной до молекулы внешней симметрии в природе тоже не существует.
Автосигнализации в каталоге Onliner.by
Читайте также:
Перепечатка текста и фотографий Onliner.by запрещена без разрешения редакции. [email protected]
auto.onliner.by
