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楼主: 李加特

[科技] 用风力启动最后跑得比风速快的螺旋桨车

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发表于 2021-6-11 13:40 | 显示全部楼层
于干 发表于 2021-6-11 11:15
https://www.bilibili.com/video/BV11K4y1X7Fp
看这个视频,解释的比较清楚

看了几个解释的视频,激波战队算是唯一一个我感觉自己可能听懂的,但是还是觉得很反直觉,这股劲儿掰不过来
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发表于 2021-6-11 13:42 | 显示全部楼层
oyss 发表于 2021-6-11 13:38
但是顺风的阶段毫无讨论意义啊.风吹车走.就这么简单了.跟帆船一样.

为什么都这么纠结这个地方,跟我前面 ...

并不简单  因为顺风到逆风这个阶段的跨越需要车轮带动螺旋桨这个机构  
你说帆船?  帆船完全顺风状态并没法达到超风速的航速  而这个可以  
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发表于 2021-6-11 13:49 来自手机 | 显示全部楼层
帆船不行是因为船螺旋桨划的是水,转速和船速之间并没有约束。轮子和风车直连就不一样了
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发表于 2021-6-11 13:53 | 显示全部楼层
yxch 发表于 2021-6-11 13:40
看了几个解释的视频,激波战队算是唯一一个我感觉自己可能听懂的,但是还是觉得很反直觉,这股劲儿掰不过 ...

如果你有乐高 可以搭一个  结构很简单的    就是个费力加速机构   只要风车能提供的能量大于需要驱动车所需的动力  就可以逆风前进了

风帆不能顺风状态加速主要是最终风速差是0  其实没法再提供给船动力  而这个 其实 逆风越大 能提供的功率越大 越能高速
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发表于 2021-6-11 13:59 来自手机 | 显示全部楼层
nice女武神 发表于 2021-6-11 13:42
并不简单  因为顺风到逆风这个阶段的跨越需要车轮带动螺旋桨这个机构  
你说帆船?  帆船完全顺风状态并没 ...

我说的是他顺风阶段能往前走的原理跟帆船一样,逆风为啥能走,而且风跟地面顺风逆风原理一样,前面已经讲了不废话了
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发表于 2021-6-11 14:04 | 显示全部楼层
本帖最后由 瓦格雷 于 2021-6-11 14:06 编辑
oyss 发表于 2021-6-11 13:59
我说的是他顺风阶段能往前走的原理跟帆船一样,逆风为啥能走,而且风跟地面顺风逆风原理一样,前面已经讲 ...
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发表于 2021-6-11 14:05 | 显示全部楼层
车是在地上走的,不是飘在空气里的,逆风能走和风扇转90度横风能走没有本质区别
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发表于 2021-6-11 14:06 | 显示全部楼层
这个装置就是尽可能地减少了能量损失吧,把原本的摩擦力导致损失能量分摊到了螺旋桨上,而螺旋桨部分的能量损失随着车速提高到接近±风速时会越来越小。
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发表于 2021-6-11 14:06 | 显示全部楼层
oyss 发表于 2021-6-11 13:59
我说的是他顺风阶段能往前走的原理跟帆船一样,逆风为啥能走,而且风跟地面顺风逆风原理一样,前面已经讲 ...

只是顺风能走当然简单  但是要跨越到逆风就需要有措施  说的就是这个措施(这个必须要能满足逆风而行的结构共用的措施)

至于逆风行走本身 原理你知道我也知道 并没有什么好讲的  
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发表于 2021-6-11 14:13 | 显示全部楼层
螺旋桨顺风的时候就是帆,逆风的时候就是驱动器,真是个好东西,其实我感觉旋翼机能飞起来也很反直觉
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发表于 2021-6-11 15:35 | 显示全部楼层
所以说帆船走直线(即帆面保持平坦且始终垂直于风向)的话应该是不可能超过风速的吧
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发表于 2021-6-11 16:28 | 显示全部楼层
茉莉呐噶米谬谬 发表于 2021-6-11 09:00
挺好理解的,顺风时,车速比风速慢时,风推着车跑,车速比风速快时,相当于逆风前进,风推动叶片,叶片连着 ...

不对的  风停了 和逆风的时候 其实都是因为轮子在转然后 叶片往后面吹风 往后吹风产生往前的力带着走的
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发表于 2021-6-12 23:43 | 显示全部楼层
本帖最后由 宅闻天下 于 2021-6-12 23:54 编辑

思考了一下,应该是可行的
以下是个人思路,只做了定性思考没做定量的计算,毕竟很多东西我也不会算


首先忽略一切摩擦,比如车身与空气的摩擦,车子内部机械的额外摩擦
如所示,自然风由左向右吹,车子也向右走,从车子后方看螺旋桨顺时针转动,假设当螺旋桨转到水平,图为螺旋桨(从后方看)最右端的受力分析
由于车子速度比风速快(假设此时速度略快与风速一点),而螺旋桨此时正以很高的速度向下运动,因而以螺旋桨该点的参考系看,空气的速度是水平方向向后与竖直方向向上的叠加
这个叠加的速度吹到螺旋桨上,给螺旋桨一个向右上的力F
这个力的水平分力F1推动车子向前,竖直分力F2阻碍螺旋桨转动
而由于螺旋桨和轮子是通过齿轮连接的,因而竖直分力最终传递到轮子,表现为轮子与大地的抓地力其实在起到阻止车子前进作用
所以F1应该大于F2乘以螺旋桨-轮子系统杠杆倍数,这样车子才能向前加速。



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发表于 2021-6-12 23:52 | 显示全部楼层
宅闻天下 发表于 2021-6-12 23:43
思考了一下,应该是可行的
以下是个人思路,只做了定性思考没做定量的计算,毕竟很多东西我也不会算

所以可以看出:
这个效应与帆船可以通过与风成一定夹角,实现比风速快的航行方式原理是不同的(当然严格来说都用了力的分解这个相同点)
从静止开始启动,到等于风速到超过风速阶段,螺旋桨参考系感受到的风的水平运动从顺风变逆风,但螺旋桨受力没有本质变化,螺旋桨参考系下都是风吹到螺旋桨后半面,给了螺旋桨向右前方的力
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发表于 2021-6-12 23:52 | 显示全部楼层
宅闻天下 发表于 2021-6-12 23:43
思考了一下,应该是可行的
以下是个人思路,只做了定性思考没做定量的计算,毕竟很多东西我也不会算
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发表于 2021-6-13 01:07 | 显示全部楼层
相当于自行车速度比你瞪着的脚速度快
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发表于 2021-6-13 02:47 | 显示全部楼层
有点意思。不过其实把风想象成球撞过来,你只要质量比风小的多,当然可以速度比风快
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发表于 2021-6-13 07:28 | 显示全部楼层
本帖最后由 bdangel1984 于 2021-6-13 07:34 编辑

反过来理解

1. 你在车上装个吹风机对后吹风来提供速度
2. 当你到达一定速度的时候,出现顺风,如果这个顺风的速度够大,就算你断掉吹风机的电源,那也能推动你继续前进
3. 由于你断掉吹风机的电源,吹风机会逐渐停下来
4. 但是别忘了你现在是有一定速度的,这时将车轮和吹风机连接起来,那么车轮就能带动吹风机继续转
5. 由是车轮和地面是滚动摩擦,摩擦力较小,若这时车轮的转速够快,那么能提供的功率能比电力更高
6. 因此这时你的速度反而会继续增加,这时由于风仍然在吹,所以你背后那部分风被压缩了
7. 被压缩的风速度减少,部分转到你的身上,这部分做功只要大于轮子的滚动阻力,就能持续增加你的速度;而滚动阻力通常都较小
8. 你的速度越来越高,被压缩的风提供的功越来越小,同时逆风阻力变大,直到你整体上克服不了逆风阻力为止,速度即到达最大
9. 这个视频里的螺旋桨是可调节的,前期当风帆用来提供最初的速度,和风速差不多的时候再改变模式
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发表于 2021-6-13 08:11 来自手机 | 显示全部楼层
宝儿 发表于 2021-6-11 16:28
不对的  风停了 和逆风的时候 其实都是因为轮子在转然后 叶片往后面吹风 往后吹风产生往前的力带着走的 ...

不对吧,这玩意似乎是风车原理,只不过拿来驱动轮子了。
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发表于 2021-6-13 08:16 来自手机 | 显示全部楼层
本质就是通过合理设置风车的叶片倾角,让风推动风车转动的驱动力,减去机械损耗,仍然大于在风向垂直平面上产生的分力
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