Мощность воздушного змея
Силовой кайт или тяговый кайт — это большой кайт , созданный для обеспечения значительного притяжения пользователя.
Типы
[ редактировать ]Двумя наиболее распространенными формами являются фольга и надувная передняя кромка . Существуют также другие, менее распространенные типы воздушных змеев, включая воздушные змеи с жесткой рамой и мягкие однослойные воздушные змеи . С этими кайтами используется несколько различных систем управления , которые имеют от двух до пяти строп и планку или ручки.
Фольгированные воздушные змеи состоят из нескольких ячеек с тканевыми ребрами в каждой ячейке. Именно профиль этих ребер придает кайту форму аэродинамического профиля и позволяет ему создавать подъемную силу. Наиболее распространенным типом является фольга с набегающим воздухом, где каждая ячейка имеет отверстие, покрытое марлей, спереди, что означает, что воздух нагнетается во время полета, придавая кайту жесткость и позволяя ему сохранять профиль. Некоторые фольги с набегающим воздухом имеют закрытые ячейки, где односторонний клапан запирает воздух внутри ячеек, что увеличивает возможность повторного запуска воды.
Надувные воздушные змеи с передней кромкой (LEI) изготовлены из цельной ткани с, как следует из названия, надутой трубчатой передней кромкой и надутыми нервюрами. Передняя кромка и нервюры надуваются пользователем с помощью насоса перед запуском кайта. Профиль кайта типа LEI состоит из надувной кромки и ребер. Воздушные змеи LEI в основном используются для кайтсерфинга, поскольку они сохраняют свою структуру во влажном состоянии и их можно легко повторно запустить из воды после длительного пребывания на поверхности. И наоборот, фойловый змей с открытыми порами, упавший в море, сразу же насыщается водой и становится непригодным для полета.
Использование
[ редактировать ]Силовые воздушные змеи обычно используются вместе с транспортным средством или доской, например:
- кайтсерфинг на кайтборде
- катание на кайт-багги на специально построенной трехколесной тележке
- приземление кайтборда на вездеходную/горную/сухопутную доску
- катание на вездеходных роликовых коньках
- катание на кайтсерфинге , на лодке
- сноукайтинг на лыжах или сноуборде
Силовые воздушные змеи также можно использовать для отдыха без транспортного средства или доски, например, при прыжках с воздушного змея или подъеме воздушного змея , когда запряженный воздушный змей прикрепляется к земле или к одному или нескольким людям для обеспечения натяжения и подъема.
Также проводятся исследования по использованию воздушных змеев для выработки электроэнергии , которая будет подаваться в энергосистему . [1] [2] [3] [4] Лестничные мельницы — это разновидность воздушных ветряных турбин . [5] В качестве альтернативы генераторам, работающим на топливе, генераторы размером с транспортный контейнер могут обеспечивать электричеством отдаленные места с помощью больших фольгированных воздушных змеев с компьютерным управлением и резервных батарей. [6] [7] Воздушные змеи используются для достижения ветров на большой высоте , таких как реактивные течения , которые всегда присутствуют, даже если ветер на уровне земли, доступный для ветряных турбин, отсутствует.
Воздушные змеи аналогичной конструкции используются для парусного спорта , в том числе скоростного . Jacob's Ladder Лодка с воздушным змеем C-класса установила мировой рекорд скорости плавания со скоростью 25 узлов (46 км/ч) в 1982 году, рекорд, который продержался шесть лет. [8] Кайтборд был первым парусным судном , превысившим скорость 50 узлов (93 км/ч) в октябре 2008 года. [8]
Размер воздушных змеев варьируется от 1,2 до 50 м. 2 (от 13 до 538 кв. футов). Все воздушные змеи созданы для определенных целей: некоторые для воды, земли, мощности или маневренности.
Конфигурация уздечки
[ редактировать ]На подъемную силу, создаваемую кайтом, и другие летные характеристики влияет угол атаки кайта, который задается уздечкой; расположение строп, которые завершают основные стропы кайта и прикрепляются к ряду точек на поверхности кайта. Силовые воздушные змеи с 4 или 5 стропами выпускаются в двух вариантах: с фиксированной уздечкой и со съемным узлом.
Фиксированная уздечка
[ редактировать ]Воздушные змеи с фиксированной уздечкой имеют фиксированный угол атаки , который задается уздечкой. Небольшие корректировки возможны путем регулировки уздечки, когда кайт находится на земле, однако угол атаки не регулируется, пока кайт находится в воздухе. Установка большого угла атаки приводит к увеличению мощности кайта, но за счет скорости и способности летать близко к ветру. Низкий угол атаки приводит к уменьшению мощности, но скорость увеличивается, и кайт может лететь намного ближе к краю ветрового окна. [9] Воздушные змеи с фиксированной уздечкой могут использоваться с ручками или перекладиной, причем ручки обычно предпочтительнее для таких занятий, как прыжки с воздушного змея и катание на багги, а перекладина предпочтительнее для приземления воздушного змея.
лишенный силы
[ редактировать ]Отключаемые воздушные змеи используются с планкой управления и системой ремней, при этом основные линии электропитания кайта прикрепляются к ремням пользователя через отверстие в центре планки. Планка имеет ход вдоль строп на несколько дюймов, а стропы сконфигурированы таким образом, что пользователь может потянуть планку на себя, чтобы увеличить угол атаки кайта, увеличивая подъемную силу и, следовательно, мощность, передаваемую через подвеску, пока кайт находится в движении. в полете. Воздушные змеи, используемые для кайтсерфинга, почти всегда отключаются, а некоторые современные воздушные змеи, такие как носовые, позволяют снизить мощность почти на 100% для повышения безопасности и универсальности.
Безопасность
[ редактировать ]В последние годы системы безопасности кайтов стали более распространенными, и сегодня почти все 4- и 5-линейные кайты используются с системой безопасности, предназначенной для отключения питания кайта в случае, если пользователь потеряет контроль над кайтом. При запуске воздушного змея с фиксированной уздечкой к запястью (запястьям) пользователя прикрепляются один или несколько ремней, известных как «убийцы воздушных змеев», с помощью эластичных шнуров. Когда ручки или штанга отпущены, эти ремни натягивают тормозные стропы кайта на задней кромке кайта, позволяя кайту беспрепятственно хлопать на ветру.
Отключаемые воздушные змеи имеют системы безопасности, которые работают аналогичным образом, но поскольку кайт полупостоянно прикреплен к ремням безопасности пользователя, для активации системы безопасности используется переключатель или ручка, которая освобождает планку и линии электропередачи от ремня безопасности.
Некоторые кайты с отключением мощности имеют 5-ю линию безопасности, причем 5-я линия является резервной при обычном использовании до тех пор, пока не будет активирован механизм безопасности. Здесь все обычные четыре стропы ослаблены, в результате чего кайт либо складывается, либо катится назад и теряет свой профиль из-за ветра и, следовательно, свою мощность. Воздушный змей остается прикрепленным к пользователю за 5-ю стропу, чтобы его можно было извлечь.
История
[ редактировать ]19 век
[ редактировать ]В 1820-х годах Джордж Покок использовал воздушные змеи увеличенного размера для приведения в движение тележек на суше и кораблей на воде, используя четырехлинейную систему управления — ту же самую систему, которая широко используется сегодня. И повозки, и лодки могли разворачиваться и плыть против ветра. Воздушных змеев можно было запускать в течение длительного времени. [10] Намерение состояло в том, чтобы сделать кайт-мощность альтернативой лошадиным силам, отчасти для того, чтобы избежать ненавистного «налога на лошадей», который взимался в то время. [11] Пионер авиации Сэмюэл Коди разработал несколько « воздушных змеев, поднимающих человека », и в 1903 году ему удалось пересечь Ла-Манш на небольшой складной парусиновой лодке, приводившейся в движение воздушным змеем. [12]
20 век
[ редактировать ]
В конце 1970-х годов разработка кевларовых строп, а затем Spectra и более управляемых кайтов с повышенной эффективностью способствовала практическому сцеплению кайтов. Tornado с воздушным змеем Яна Дэя «FlexiFoil» В 1978 году катамаран превысил скорость 40 км/ч.
В октябре 1977 г. Гийсбертус Адрианус Панхуисе (Нидерланды) получил первый патент. [14] для кайтсерфинга. Патент распространяется, в частности, на водный вид спорта с использованием плавучей доски типа доски для серфинга, где стоящего на ней пилота тянет ветроулавливающее устройство парашютного типа, привязанное к его подвеске на ремне трапециевидного типа. Хотя этот патент не вызвал какого-либо коммерческого интереса, Гийсбертуса Адриануса Панхьюзе можно считать создателем кайтсерфинга.
28 августа 1982 года Грег Локк и Саймон Картер из Брайтона , Великобритания, установили мировой рекорд по тяге кайта в море, пройдя почти 26 миль под действием ветра вдоль Ла-Манша. [15] Это последовало за успешным пересечением Ла-Манша из Сассекса во Францию компанией Locke & Carter в прошлом году.
В 1980-е годы время от времени предпринимались успешные попытки совместить воздушные змеи с каноэ, коньками , снежными лыжами, [16] водные лыжи и роликовые коньки .
На протяжении 1970-х и начала 1980-х годов Дитер Страсилла из Германии разработал систему катания на парашютных лыжах, а затем усовершенствовал систему кайт-лыжи с использованием самодельных парапланов и вертлюга с шаровым шарниром, позволяющего пилоту плыть против ветра и в гору, а также подниматься в воздух. по желанию. [17] Страсилла и его швейцарский друг Андреа Кун использовали это изобретение также в сочетании с досками для серфинга и сноубордами, травяными покрытиями и самодельными багги. [18] В одном из его патентов 1979 года описано первое использование надувного воздушного змея для кайтсерфинга. [19]
Два брата, Бруно Легенью и Доминик Легеньу, с атлантического побережья Франции , разработали воздушные змеи для кайтсерфинга в конце 1970-х и начале 1980-х годов и в ноябре 1984 года запатентовали конструкцию надувного воздушного змея, конструкцию, которая использовалась компаниями для разработки своей собственной продукции. .
В 1990 году практическое использование кайт-багги впервые применил Питер Линн в парке Аргайл в Эшбертоне, Новая Зеландия . Линн соединила трехколесное багги с предшественником современного воздушного змея-парафойла. Кайт-багги оказались популярными во всем мире: до 1999 года было продано более 14 000 багги.
См. также
[ редактировать ]- Типы воздушных змеев
- Кайт-приложения
- Причал для кайта
- SkySails — промышленные воздушные змеи для буксировки кораблей.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Джа, Алок (3 августа 2008 г.). «Гигантские воздушные змеи, использующие силу сильного ветра» . Наблюдатель .
- ^ Мартинелли, Николь (10 октября 2006 г.). «Получение энергии из воздушных змеев» . Wired.com . Конде Наст Диджитал . Проверено 28 декабря 2009 г.
- ^ «Конкуренты в области ветроэнергетики, генерируемой воздушными змеями» . Следующее большое будущее . 04 августа 2008 г. Проверено 28 декабря 2009 г.
- ^ «Сила воздушного змея» . Оптимизация в инженерном центре (OPTEC) Католического университета Левена. 19 января 2010 г. Архивировано из оригинала 20 мая 2011 г. Проверено 19 января 2010 г.
- ^ Джа, Алок (3 августа 2008 г.). «Гигантские воздушные змеи, использующие силу сильного ветра» . Наблюдатель .
- ^ «Kitepower Airborne Wind Energy» . Проверено 24 июня 2024 г.
- ^ «Ветроэнергетика: раскрытие ее полного потенциала» . Проверено 24 июня 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Рекорды 500 метров» . Отчеты WSSRC . Комитет мировых рекордов скорости в парусном спорте . Проверено 28 декабря 2009 г.
- ^ «Система регулировки уздечки Triple A» (PDF) .
- ↑ Якоб Йеллинг История кайтсерфинга. Архивировано 29 ноября 2006 года в Wayback Machine Kitesurfingnow.
- ^ Питер Линн Краткая история кайтсерфинга. Архивировано 19 августа 2006 г. на Wayback Machine , Aquilandia.com, 2006 г.
- ^ Сэмюэл Франклин Коди и его воздушный змей, поднимающий человека , www.design-technology.org, 2005 г.
- ^ США 4708078 , Бруно Т. Легенью, Доминик М. Легенью, «Двигательное крыло с надувной арматурой».
- ^ [1] , Патент NL7603691 (A) - 11 октября 1977 г.
- ^ [2] , Kitelines Том 4, № 3, стр.60
- ↑ Марк Харрис Морской каякинг и воздушные змеи. Архивировано 3 июля 2006 г. в Wayback Machine , июль 2002 г.
- ^ «Дитер Страсилла» .
- ^ Дитер Страсилла (1987). История парапланеризма: Андреа с доской для серфинга и парапланеризмом . Архивировано из оригинала 12 декабря 2021 г.
- ^ Патент DE2933050.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Современные кайты с тягой аэродинамически далеки от оптимальных. Более эффективный кайт с тягой превзошел бы все скейтовые паруса, по крайней мере, при слабом ветре.
- Ссылки по кайтбордингу — Путеводитель «Все о кайтсерфинге».
- Powerkiter (Франция) - Как использовать пауэркайт (язык: французский)
Воздушные змеи и запуск воздушных змеев |
|---|
