Eikös Spede keksinyt jonkun tuulipotkuriveneen jossa tuuli pyörittää roottorin lapoja joka taas sitten pyörittää vaihteen kautta veneen potkuria?
Mahtoikohan toimia kuinka hyvin? Mitä etuja tuolla voisi olla purjeisiin verrattuna.?
Mahtoikohan toimia kuinka hyvin? Mitä etuja tuolla voisi olla purjeisiin verrattuna.?
Vastaukset 24
Vanhimmat
En muista tuota, mutta Cousteaulla oli jonkinmoinen tuuligeneraattorilaiva. Etuna purjeisiin nähden on luonnollisesti parempi hallittavuus, sillä potkuri on paras tähän mennessä kehitetty tapa.
Tai itse asiassa vesisuihku taitaa olla vielä parempi.
En ole varma tuosta hallittavuudesta, pyörivästä roottorista voi tulla todella ilkeitä momentteja veneeseen, luulisin.
Speden keksinnöistä en tiedä, mutta muistan lukeneeni kolmisenkymmentä vuotta sitten Australiassa rakennetusta aluksesta, jonka mastossa olevasta tuulipotkurista johti voimansiirto veden alla olevaan potkuriin. Alus pystyi "purjehtimaan" suoraan vastatuleen kohtalaisella nopeudella.
Olisi ikiliikkuja. Jos hyötysuhde olisi 100% niin millä energialla se voittaisi aaltojen ja tuulen vastuksen rungossa ja takilassa.
Ei sen mikään ikiliikkuja tarvitse olla, eikä hyötysuhteen 100 %, jotta vastatuuleen menisi. Aluksen nopeus ja tuulen nopeus ovat aivan eri asioita. Sama juttu kuin sekin, miten myötätuuleen mennään tuulta nopeammin. Pystyakselisia roottoreita noissa yleensä käytetään. Kaipa sellaisella oli joku nimikin, jota en nyt muista.
>> Pystyakselisia roottoreita noissa yleensä käytetään. Kaipa sellaisella oli joku nimikin, jota en nyt muista.
Monet lähteet puhuvat Savonius roottorista joka on suomalainen keksintö.
Tarkennus:
Sen verran muistin väärin, että vastatuuleen kulkeva vene rakennettiin 1980 Uudessa-Seelannissa eikä Australiassa. Vene kulki seitsemääsolmua suoraan vastaiseen 14 kn tuulessa.
Myös pystyroottoreita on käytetty "autogiroveneissä". Näissä ei ole kyse Flettner-roottoreista.
Lisätietoa: http://www.fionamsinclair.co.uk/yachts/auto/hist3.htm
Ei ole ikiliikkuja ja hyötysuhde ei tietysti ole 100% eikä varsinkaan yli 100%. Maalla on menty tuollaisella (potkuri kytketty pyörään välityksellä) moninkertaisella tuulennopeudella sekä myötä- että vastatuuuleen. Tosin ei samalla vekottimella, sillä ko. olosuhteet vaativat varsin erilaiset mitoitukset.
Siis suoraan myötätuuleen on menty maan suhteen muistaakseni 3-4 kertaisella tuulennopeudella ja hiukan hiljempaa suoraan vastatuuleen.
Ihan perusfysiikalla tuon pystyy laskemaan ja ei vaadi kovinkaan kummuista hyötysuhdetta päästä yli tuulennopeuden. 3-4 kertainen tuulennopeus sitten jo vaatii hyvin huolellista suunnittelua ja toteutusta.
Vesillä homma on haastavampi suuren kulkuvastuksen takia, joten en ainakaan tiedä, että noilla olisi tuulennopeutta ylitetty, mutta suoraan vastatuuleen on kyllä menty. Meneehän tavallinen purjevenekin suoraan vastatuuleen, tosin luovimalla. Potkurit hoitavat "luovimisen", joten suoraankin pääsee. Tosin normaali purjevene on selvästi nopeampi kuin potkurihärveli kaikkiin suuntiin.
Tässä hyvä linkki http://thethingsienjoy.blogspot.ru/2012/11/a-comeback-for-rotor-ships.html
Mutta se Speden vehje ei käyttänyt tuota, löysin tällaisen kuvan http://www.spede-idea.com/html/taarastikuva2.htm
Vielä tuosta perusfysiikasta:
Teho(P) = Voima (F) * Nopeus (V)
Vastatuulessa ilmapotkurin näkemä nopeus V = Va + Vw ja vesipotkurin näkemä Va. 100% hyötysuhteella siis vesipotkurin työntövoima on kertoimella (Va+Vw)/Va suurempi kuin ilmapotkurin vastus. Jos kulkuvastus on olematon, riittää 50% kokonaishyötysuhde tuulennopeuden saavuttamiseen.
Myötätuulessa taas homma menee toisin päin eli ilmapotkurin näkemä nopeus V = Vw - Va. Tällöin homma on hieman vaikeampi hahmottaa. Kohta Va=Vw on erityisen mielenkiintoinen, sillä silloin ilmapotkurin näkemä nopeus on nolla eli myös sen teho on nolla eli olemattomalla teholla tulee suuri voima. Myötätuulessa vesipotkuri toimii "generaattorina" ja ilmapotkuri "puhaltimena". 100% hyötysuhteella ilmapotkurin työntövoima on kertoimella Va/(Vw-Va) suurempi kuin vesipotkurin vastus. Jos kulkuvastus on olematon, riittää 50% kokonaishyötysuhde 2-kertaiseen tuulennopeuteen.
>> Tosin normaali purjevene on selvästi nopeampi kuin potkurihärveli kaikkiin suuntiin.
Jep. Ajatusleikkinä voi miettiä luodolla olevaa tuuliturbiinia josta voi saada Suomessakin jopa 3 MW tehon. Jos nyt tuo luoto irrotetaan ja laitetaan perään potkuri niin aikamoista vauhtia siinä mennään. Kolmella Megawatilla liikuttaa jo melkoista alusta, tosin tuollaisen napakorkeus taitaa olla jo 100 metriä.
Enpä kyllä muistanut, että menee noin hyvin vastatuuleen. Artikkelin mukaan meni n. 7 solmua kaikkiin suuntiin 14,5 solmun tuulessa. Oma veneeni menee kovempaa kaikkiin muihin suuntiin kuin suoraan vastaiseen. 7 solmua vastatuuleen on kyllä kova luku, vaatii hiukan yli 50 jalkaisen varsin sporttisen veneen (esim. TP52) tai vaikkapa nopean purjelaudan.
Allaolevan linkin mukaan hyvillä tuollaisilla pääsee 55% tuulennopeutta vastatuuleen. Oma veneeni pystyy tuohon n. 8 solmun tuuleen saakka. Sitten tuolla myös sanotaan, että vasta-aallokko on suuri ongelma roottorin heilumisen takia, joten käytännössä ei ehkä tuo 7 solmua toteudu.
http://www.damsl.com/site_files/enter.html?section_id=10001666
Oikea kaava jolla ilmapotkuriveneen nopeus lasketaan on;Kolme kertaa piikaa per cc!
Ilmeisesti ne kokeilut, joissa konevoimalla on pyöritetty Flettneriä tai muuta tuulimyllyä ovat olleet hyötysuhteeltaan huonompia kuin jos tuulimyllyn sijaan pyöritetään vesipotkurilla propulsiovoimaa. Päinvastaiset tuulimyllykokeilut, joissa tuulimylly ei ole propulsion tuottajana vaan pyörittää potkuria ovat olleet parempia. Voimaa kertyy parhaiten juuri vastatuuleen ja ilmeisesti tuulen nopeuden neliössä. Uppoama- aluksella myös aaltojen ja tuulen vastus kasvaa vieläkin jyrkemmin enkä usko Wärtsilän laivan puskevan Itämeren aallokossa tuulimyllyvoimalla- ennen kuin itse näen. Täytyy myöntää, että olin väärässä. Keveillä monirunkoveneillä, eksoottisilla materiaaleilla ja aallottomissa olosuhteissa tuulimyllyvene saattaa ajaa kryssivän perinteisen purjeveneen ohi suoraan tuuleen paremmalla VMG;llä.
Tässä kuva australialaisesta tuulimylly-trimaraanista:
http://www.boatdesign.net/forums/attachments/projects-proposals/18578d1201998652-windmill-wind-turbine-powered-boats-how-many-out-there-they-viable-lins-trailer-tri-thrippence-6-foot-tin-mill-001.jpg
Rakentaja kertoo, että tuulimyllyn pienuus (6 ft) johtui vain varojen puutteesta. Tästä syystä vene vaati aluksi perämoottorin apua päästäkseen vauhtiin mutta pystyi sen jälkeen purjehtimaan tuulimyllyn voimalla mihin suuntaan tahansa.
Allaolevan linkin jutussa on valokuva siitä Speden tuulipotkuriveneestäkin:
https://www.tekniikkatalous.fi/tekniikka/yksi-spede-pasasen-keksinnoista-on-yha-kaupan-valikoimissa-tiedatko-mika-6710295
Millainen moottori ja potkuri tarvittaisiin jäällä ajettavaan laitteeseen, jonka kyydissä olisi yksi henkilö. Pitäisi päästä liikkumaan myös jäätyneen lumen päällä.
Kevyt sen pitäisi olla ja ehkä tasapohjainen.
Senkaltainen kuin mitä niissä käytetäänkin:
https://m.tori.fi/li?he=0&ca=18&sp=0&fmy=0&cg=0&w=3&q=Hydrokopteri
Varmaan akku sähkömoottori. Roottori lataisi akkua silloinkin, kun laite on pysäyksissä.
Ja myötätuuliin leijapurje. Purje voisi olla korkkiruuvin muotoinen, jotta se pyörii koko ajan. Jääliiturin päässä pyörivä naru pyörittää laturia.
Tuo Speden rakentama tuulipotkurivene on elokuvassa "Uunon huikeat poikamiesvuodet maaseudulla".