ИСТИНА

2D-моделирование машущего полета осуществляется на основе конечно-разностных уравнений Навье-Стокса, а крыло имитируется ансамблем лагранжевых частиц. Моделирование проводится в двух плоскостях - параллельной и ортогональной направлению полета. Моделирование обтекания вертикально осциллирующего крыла позволяет визуализировать вихревую дорожку Голубева и спутный поток, чтобы наглядно показать основной результат ‒ создание силы тяги. Моделирование обтекания крыла, использующего восьмеркообразную, поступательно-вращательную кинематику, позволило понять её смысл и достоинства. Повороты крыла, сопровождаемые одновременным отводом его назад и вниз, не только ликвидируют появление негативных силовых воздействий, а при умелом выполнении этого маневра, усиливают подъемную силу и силу тяги. Визуализация процесса показывает, что проводка крыла при взмахе между интенсивными вихрями, создаваемыми крылом при резкой отмашке, способствуют безотрывному обтеканию. Таким образом, наше моделирование подтверждает гипотезу академика Г.И. Петрова об искусстве полета птиц, "как в идеальной жидкости", представляющую основополагающий принцип аэродинамики машущего полета. Альтернативное 2D-моделирование машущего полета в плоскости, ортогональной направлению полета, позволяет исследовать другую часто используемую птицами и насекомыми, чисто вращательную, кинематику крыльев. Визуализация динамики создаваемых при этой кинематике вихрей выявляет их парные структуры с близким расположением двух противоположно вращающихся вихрей, что ускоряет их совместное перемещение. Теперь вихревая дорожка имеет симметричный (не шахматный) вид. Такие парные вихри создают более энергичный спутный поток, который увеличивает подъемную силу. Исследование аэродинамики складных крыльев показало, что этот прием позволяет втрое уменьшить усилия, которые требуются птицам для совершения маховых движений. Поэтому основным преимуществом складных крыльев является 2-3 кратная экономия энергии, затрачиваемой на работу крыльев. Идентичность результатов для изогнутых и плоских крыльев свидетельствует о главенстве кинематики и наводит на предположение, что выпуклость крыльев, в первую очередь связана не с аэродинамикой, а с биологическими особенностями строения тела, с лучшим теплосбережением. Замена изогнутых крыльев плоскими пластинами упрощает и расширяет возможности конструирования новых летательных аппаратов. В частности, появляется возможность создания гибридного летательного аппарата, циклокоптера, сочетающего преимущества машущего и винтового движителей. Вычислены высокие показатели такого гибридного 4-х лопастного воздушного колеса.