Может ли машина ездить по стене и потолку
Болид «Формулы-1» реально способен гнать по потолку! Максимально понятное объяснение от инженера «Мерседеса»
Но могут быть проблемы с мотором и трансмиссией.
Про болиды «Формулы-1» уже много лет ходит мозговзрывающая легенда, в которую редко кто-то всерьез верит: современная машина для Гран-при способна гнать по потолку. Такое заявление даже висело на официальном сайте серии в статье про аэродинамику до 2019-го! (Теперь весь раздел с объяснениями основ больше не доступен).
Естественно, никто и никогда не пробовал провести эксперимент – а потому опцию рассматривают исключительно в качестве мифа для демонстрации лоска, гламура и крутости болидов для Гран-при по сравнению с машинами из других серий.
И вот теперь, пока лучшие умы «Формулы-1» скучают на карантине по домам, директор «Мерседеса» по технологиям Майк Элиотт объяснил, как такое может быть с точки зрения аэродинамики – и с какими не самыми очевидными на первый взгляд проблемами можно столкнуться в процессе.
«Сперва нужно прояснить: что же такое прижимная сила? Можно объяснять это по-разному, но мне кажется, проще и понятнее всего – так: когда машина двигается, то проходит сквозь воздух. На нее действуют аэродинамические силы, как на самолет – только он генерирует подъемную силу, чтобы взлететь. Болид «Формулы-1» наоборот – прижимает к треку. Сила, которая это делает, и называется прижимной.
Фактически на наших машинах – те же крылья с самолетов, только перевернутые. Поэтому вместо того, чтобы поднимать в воздух, они вжимают болид в землю. Насчет прижимной силы есть несколько распространенных заблуждений. К примеру, если посмотреть, на распределение давлений по крылу – то при полной остановке воздуха с помощью крыла коэффициент динамического давления будет равен единице. Это будет максимальное положительное давление.
В то же время негативное давление, или высасывание из-под крыла (у самолета эта часть – верхняя) может быть в шесть раз сильнее. Вот как это примерно выглядит на диаграмме.
Именно нижняя часть крыла выполняет большую часть работы по генерированию прижимной силы.
Зачем это вообще нужно машине? Для сцепления на передних и задних шинах. В самых первых сезонах «Формулы-1» аэродинамических элементов не было, потому что люди не знали, что так можно ехать быстрее. Эта идея – не очевидная.
Конечно, главная причина скорости в поворотах – повышение сцепления шины с дорогой. Чем больше мы вдавливаем болид в асфальт – тем больше сцепления у него появляется. Итак, цель – вжимать машину вниз. Если бы мы делали это через повышение массы, то создавали бы больше сцепления, но двигателю пришлось бы разгонять больше веса в поворотах и на прямых – в итоге с ростом сцепления мы бы проигрывали в скорости все больше и больше.
Вывод: нужен способ нагружать машину без повышения массы. Тут-то на помощь и пришла прижимная сила: с ней можно повышать сцепление до тех же уровней, но в поворотах и на прямых нет дополнительного веса.
Наибольший эффект прижимная сила имеет совсем не в быстрейших виражах, а в медленных поворотах. Количество прижимной силы возрастает вместе со скоростью, так что большая часть времени проигрывается на медленных отрезках – просто потому, что ты едешь там дольше всего. Так что наибольший эффект прижимная сила имеет на переходе от медленного к среднескоростному повороту – в таких она помогает отыгрывать наибольшее количество времени на круге.
Болид «Формулы-1» генерирует намного больше прижимной силы по сравнению с собственным весом (mg – примерно 7350 Н). Правда, в зависимости от скорости. Но может ли наша машина проехать по потолку туннеля? Да. Вообще провернуть такое – немного сложнее, чем просто рассчитать необходимую прижимную силу для удержания веса болида на потолке, надо еще и понять, сколько нужно дополнительной прижимной силы для компенсации лобового сопротивления колес – чтобы они могли вращаться.
Если посчитать навскидку, то, выходит, на скорости 150 км/ч современный болид способен поехать по потолку. Да, на половине от максимальных возможностей. По крайней мере, в смысле требований от одной лишь прижимной силы. На самом деле, никому бы не хотелось на середине эксперимента остаться без мощности по любой причине. Топливо не будет нормально поступать в цилиндры в перевернутом моторе, коробка передач останется без нужной смазки, как и сам двигатель.
Да и про лобовое сопротивление нельзя забывать. У болида «Формулы-1» его безумно много. Одни лишь шины взаимодействуют с потоком так сильно, что создают больше лобового сопротивления, чем любая обычная дорожная машина. Ну, у обычных авто колеса закрыты, и покрышки намного уже – у них вообще не так много лобового сопротивления. А в болиде «Формулы-1» воздух с огромной скоростью разбивается о пятно контакта и создает огромное завихрение.
Весь вопрос заключается в другом: кто же рискнет попробовать проехать по потолку? Ответ: определенно нет, это слишком рискованно! Хотя бы не с моими гонщиками, пожалуйста.
Знаете, что самое смешное? Обычно я использую этот вопрос как финал для собеседований. Когда разговариваю с инженерами, предлагаю им рассчитать способ, проверяю, учли ли они лобовое сопротивление колес, а потом спрашиваю… А потом говорю: «Попробовали бы вы такое?» Чаще всего они отвечают: «Да!» А я: «Правда?» Просто чтобы увидеть, есть ли у них нужный практический склад ума, чтобы осознать: нет, лучше не стоит, это полное безумие».
Может ли болид Ф1 ехать вверх тормашками?
Сама идея о том, что болид Формулы 1 (да и любой автомобиль) способен ездить по потолку с первого взгляда относится к разряду ненаучной фантастики. Помните агента Кея из «Люди в чёрном»? Его автомобиль Ford LTD Crown Victoria вполне себе ехал вверх тормашками по потолку туннеля Квинс в Нью-Йорке. Но это лишь фильм, притом совершенно фантастический. А что в реальности? Этот вопрос способен привести в восторг не только обычного болельщика Ф1, но и заядлых любителей науки вместе с инженерами. Да и болиды Формулы 1 и так имеют больше сходства с истребителями, чем с гражданскими автомобилями. Почему бы им не поездить и по потолку, хотя бы теоретически. Проверим утверждение официального сайта чемпионата!
Что говорит наука
Симуляторы ясно отвечают на заданный вопрос: болид Формулы 1 способен ездить по потолку…
. даже дорожные автомобили способны исполнить «бочку»
Заработает ли двигатель при езде вниз головой?
Из-за боковых перегрузок болиды F1 часто находятся в такой ситуации, когда всё масло стекается к одному боку картера. При этом мотор не может заглохнуть от недостатка масла. Благодаря технологии «сухого картера», масло перекачивается с внешнего бака, который расположен с передней части двигателя.
Таким образом, достаточно слегка перенастроить двигатель Ф1, и он будет отлично работать и вниз головой.
Сможет ли гонщик управлять машиной вверх тормашками?
В истории Ф1 немало примеров возникновения «морской болезни» у пилотов. Скажем, горная трасса Клемон-Ферран была особенно «любима» гонщиками за серьёзные перепады высот, и, как следствие, постоянную тошноту вместе с неизбежной потерей концентрации. Весьма вероятно, что гонщикам Формулы 1 придётся максимально туго, если кому-нибудь из них придёт в голову идея покататься на своём автомобиле вверх ногами.
Впрочем, есть и контраргумент. Пилоты истребителей способны без ущерба для потери концентрации и работоспособности управлять своими самолётами до нескольких минут. Всё дело в тренировках и привыкании. Если неподготовленный человек ляжет на диван на несколько секунд, свесившись головой вниз, он почти сразу почувствует лёгкое недомогание: кровь приникла к лицу и голове, давление повышается. А на скоростях свыше 100-150 км/ч неприятные ощущения будут на грани переносимости.
Способен ли гонщик, чисто теоретически, натренировать свой организм таким образом, чтобы его тело успешно справлялось с управлением автомобилем вверх тормашками? Все мы знаем, что в гоночном режиме пилоты постоянно сталкиваются с перегрузками в 3-4 g, вплоть до 5. В то же время, силы свыше 4-6 g могут стать запредельными.
В итоге, всё будет зависеть от конкретной цели. «Бочка» в туннеле Монако, или управление болидом по потолку? Теория даёт однозначный ответ: да, болиды Формулы 1 производят достаточно прижимной силы для того, чтобы «присосаться» к потолку или к стене. Двигателю и бензобаку при этом потребуется некоторая доработка, но выполнить её можно в условиях обычных боксов.
Автор: Скотт Митчелл (Scott Mitchell), сайт Bleacher Report.
Машинка которая ездит по стене и потолку 🙂
Машинка вся из пластика.
Размеры 120x65x40мм
Все 4 колеса которые видны это муляж.
На нижней части, если перевернуть есть по 1 колесу с каждой стороны. Колеса прорезинены.
На нижней стороне так же есть 2 тканевые ленты, которые дают возможность машинке скользить по поверхности.
По середине есть вентилятор, который работает на присасывание машинки к ровной поверхности.
На задней части есть 3х канальный выключатель. Выкл / вкл / вкл по стене.
При простом включении машинка может кататься по полу, как обычная радио машинка.
Если включить режим по стене, то включается вентилятор и прислонив машинку к любой ровной поверхности она сразу притягивается. И можно так же ездить по стене.
Заряжается от пульта. В пульте 6 х АА батареи и провод зарядки. Заряжает примерно за 30-40 минут. В режиме машинка можно кататься минут 10-12, в режиме по стене 6-7 минут.
На машинке есть светодиоды. Когда она поворачивается в какую либо сторону, один из диодов загорается в направлении движения.
Скорость не очень большая.
Минусы. Нужна ровная поверхность чтобы машинка хорошо ездила. Если будут бугры и неровности, из-за того что просвет между колесами всего 2-4мм, то если будут бугры машинка будет застревать.
Так же и на стенах и потолке, если стены кривые то машинка будет буксовать.
Снизу закреплено все на 4 болта. Конструкция по ощущениям крепкая, если упадет с стены или потолка, думаю ничего не случится.
Как машинка работает можно посмотреть только на видео.
Ездящая по потолку и стенам машинка на ик управлении
Приветствую!
Представляю обзор необычной машинки, которая может ездить по вертикальным поверхностям и даже вверх ногами)) Подробности, фото и видео далее.
Сабж шел ко мне полгода, за это время по ссылке сменился дизайн машинки, так что не удивляйтесь что под катом вид будет немного другой.
Описание органов управления
Рассмотрим пульт
работает от 6 AA
Лицевая сторона
Левый стик — вперед\назад
Правый — поворот налево\направо
По центру
светодиоды работы пульта и заряда машинки
переключатель вкл\выкл
переключатель каналов (3 штуки)
триммер поворота налево\направо
Здесь прячется провод для зарядки
Гнездо для штекера зарядки
Идет зарядка (после окончания светодиод гаснет)
Крышку можно при этом закрыть
Заряжается где-то полчаса, катаемся минут пять.
Теперь рассмотрим машинку
Колеса имитация, настоящие увидите позже
Рядом с гнездом для зарядки переключатель: стена, пол, выкл.
Отверстия для выдува
Отверстие для забора воздуха и тканевые полоски для лучшего присасывания
Машинка очень легкая
Разобрал чтобы приклеить аккумулятор — ибо он после многократных падений стал болтаться в корпусе
На колесах кольца из мягкого силикона
Плата немного загажена флюсом
Моторчик вращающий вентилятор
Кузов хоть легкий и тонкий, но достаточно прочный — машинка падала уже на асфальт, плитку в ванной, в саму ванну и все обошлось пока только царапинами.
Ну и аккумулятор надо приклеить
Что в итоге:
Интересная и довольно живучая (пока что) игрушка, но:
сильно шумит
избирательна к поверхностям.
На гладких поверхностях катается отлично, но если есть фактура или перепады, то тканевые щетки пропускают воздух и машинка буксует или даже падает.
В общем если есть где кататься — можно брать.
Сабж был предоставлен бесплатно, для обзора.
Спасибо за внимание, надеюсь обзор понравился и оказался полезным.
Новый автомобиль ездит по стенам и потолку
Небольшой автомобильчик послушно следует командам владельца, подаваемым рычажками на пульте дистанционного управления. Носится, как и целая армия его собратьев. За одним исключением — аппарат способен бегать по стенам и даже по потолкам или нижней поверхности столов.
Правда, в качестве трека сгодится только ровная, сухая и чистая поверхность. Кроме того, машинка не способна преодолевать углы комнат — при попытке переехать со стены на стену она свалится.
Пульт управления Air Hogs работает от шести батареек АА или такого же формата аккумуляторов. Также этот пульт является зарядником для автомобиля — в недрах последнего спрятана батарея, которую можно «заправить» через кабель, подключив машинку к пульту. Во время поездок фары авто светятся, они же являются индикаторами запаса энергии.
Длина машинки составляет примерно 12 сантиметров. Зарядка её встроенной батареи занимает 30-50 минут, после чего аппарат готов к 10-минутной сумасшедшей гонке.
Тут, впрочем, есть варианты.
Если вы не намерены «ездить» непременно по стенам, а желаете использовать машинку как обычную игрушку, только на полу, стоит перевести переключатель в корме этого спорткара со «Стены» на «Землю», и аппаратик отключит «антигравитацию». Так он расходует меньше энергии и может проездить намного дольше.
Настройка пультов управления позволяет независимо командовать четырьмя такими машинками без взаимных помех, так что можно устраивать настоящие гонки между несколькими владельцами Air Hogs.
Так в чём секрет езды по стенам?
Он прост — внутри авто спрятаны маленькие, но быстрые вентиляторы, а под днищем — гибкое ограждение. С ними аппарат превращается в мини-пылесос, который присасывается к поверхности, сохраняя способность к передвижению. Ранее такую технологию учёные применяли при создании роботов-стенолазов на колёсах.
Интересно, что эти «антигравитационные» машинки — не первые, основанные на таком принципе. Ещё в 2005 году та же канадская компания удивила мир, представив Air Hogs Zero Gravity Humvee. Однако аппарат-предшественник был существенно крупнее и тяжелее Zero Gravity Micro, так что о способности игрушечного «Хамви» ездить по потолку тогда и речи не шло.
всего: 1164 / сегодня: 1
Комментарии /0
После 22:00 комментарии принимаются только от зарегистрированных пользователей ИРП «Хутор».