Personal Aircraft Device (PAD)

[Dan B-Yallay]

Нарыл в патентном архиве USPTO любопытный (для меня во всяком случае) патент. Рисунок прилагается.
Так как патентная система в США не требует предьявления рабочего прототипа изобретения, то автор заявил это изделие со складывающимися крыльями (для компактности) и считает, что оно может использоваться как при десантировании с самолетов, так и при аварийной эвакуации с высотных зданий. В последнем случае предполагается, что человек сможет спланировать на землю и приземлиться без специальных устройств (парашюты, надувные подушки и т.п.).

Решил грубо посчитать. Чтобы оно было относительно компактым, площадь крыла взял 4 кв.м. Вычислял скорость планирования по формуле

$$v^2=\dfrac{2 L}{\rho C_L S}$$

где $S$- площадь крыла (4 кв.м.), $L=1000$ ньютон - подъемная сила (=вес пилота и устройства: 110кг*9,81 ),$\rho$ - плотность воздуха ($\approx$ 1,20 кг на кубометр) и $C_L$ - коэффициент подъемной силы крыла (1,75 - максимум)

$$\begin{align*}v^2& = \dfrac{2\cdot 1000}{1.75 \cdot 4 \cdot 1.2 }\\ v &=15.4 m/sec = 55 \text{км/ч} \end{align*}$$

В принципе, это скорость падения с высоты менее двух метров. Вполне реально не сломать шею, если лететь ногами вперед и удачно упасть. Возникли вопросы:

1) Не проврался ли где? Уж очень неплохая скорость приземления, учитывая что скорость сваливания у дельтапланов (с площадью крыла 15-20 кв. м.) около 30 км/ч.
2) Имеет ли смысл искать оптимальный профиль крыла в данном случае, когда "фюзеляж" планера довольно серьезно варьирует в габаритах и геометрии.

[DimaM]

Dan B-Yallay в сообщении #828011 писал(а):

В принципе, это скорость падения с высоты менее двух метров.

С двух метров получается $\sqrt{2gh}=\sqrt{40}\approx 6.3$ м/с. 15 м/с будет с 11 м - с третьего-четвертого этажа.

[EtCetera]

Похоже на вингпэк. Если верить прессе, то пару лет назад один вингсьютер смог приземлиться без парашюта на специально оборудованную (картонными коробками) площадку. Полгода назад проскакивало видео с удачным приводнением, оказавшееся, по-видимому, фейком. Похоже, что пока удачные приземления без вспомогательных средств снижения высокой горизонтальной скорости остаются фантастикой.

[Dan B-Yallay]

DimaM в сообщении #828072 писал(а):

С двух метров получается $\sqrt{2gh}=\sqrt{40}\approx 6.3$ м/с. 15 м/с будет с 11 м - с третьего-четвертого этажа.

Да, проверил расчеты - видимо вчера вместо умножения поделил на квадрат скорости. Кнопкой ошибся.

EtCetera в сообщении #828102 писал(а):

Похоже на вингпэк
. Если верить прессе, то пару лет назад один вингсьютер смог приземлиться без парашюта на специально оборудованную (картонными коробками) площадку. Полгода назад проскакивало видео с удачным приводнением, оказавшееся, по-видимому, фейком. Похоже, что пока удачные приземления без вспомогательных средств снижения высокой горизонтальной скорости остаются фантастикой.

Да, видео с коробками есть на ютубе. И с приводнением тоже там есть, и это действительно фейк.

Просмотрев видео с вингпаком подумал: почему крыло нужно вешать как рюкзак, почему не лечь на него и колбаситься как те что в "костюмах летяги"? По идее коэффициент планирования бyдет поболее, чем 2:1 и даже можно некоторые элементы высшего пилотажа исполнять. Решил проверить, где и у кого эта идея шаталась раньше. И набрел на патент.

По поводу профиля, видимо, надо у авиаинженеров спрашивать.

[EtCetera]

Dan B-Yallay в сообщении #828138 писал(а):

По идее коэффициент планирования бyдет поболее, чем 2:1 и даже можно некоторые элементы высшего пилотажа исполнять.

Мне кажется, у вингпэков аэродинамическое качество должно быть побольше. Английская вики сообщает о 6, что кажется вполне реальной величиной.
В том, что вингпэк-низкоплан имеет какие-то существенные преимущества в плане аэродинамики перед вингпэком-высокопланом, сомневаюсь.

[Dan B-Yallay]

EtCetera в сообщении #828200 писал(а):

Мне кажется, у вингпэков аэродинамическое качество должно быть побольше. Английская вики сообщает о 6, что кажется вполне реальной величиной.

Извиняюсь, когда приводил 2:1 - имел в виду wingsuit.

EtCetera в сообщении #828200 писал(а):

В том, что вингпэк-низкоплан имеет какие-то существенные преимущества в плане аэродинамики перед вингпэком-высокопланом, сомневаюсь.

Насчет аэродинамических преимуществ вингпака-высокоплана и низкоплана: доску, на которой лежит пилот можно сделать во весь рост пилота и шириной до 1 м.
И сделать нижнюю её часть тоже в виде профиля крыла. Это даст дополнительную площадь $(1.5-2 m^2)$ и, может быть, дополнительную подьемную силу. А может, конечно, и не дать.