追い風より速く走る風力車は本当か?

追い風より速く走る風力車(DDWFTTW)は一見、運動エネルギーの保存則に反するように見えます。でも大丈夫、問題ない。単に「風上に進む風力車」の洗練されたものを作ればよさそうです。 http://jp.makezine.com/blog/2010/11/downwind_faster_than_the_wind_black.html 追い風領域でのプロペラの回転方向は常識と逆ですが、そこに惑わされないこと。
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尻P(野尻抱介) @nojiri_h

MAKE: Japan : 追い風より速く走る風力車、Blackbirdが記録を樹立 http://t.co/miDTExW via @ shr.lc

2010-11-23 03:02:36
soft landing @Soflan

ルームランナー見てやっと意味がわかった ムービングベルト付きの風洞で実験する変態は居なかったのね RT @nojiri_h: MAKE: Japan : 追い風より速く走る風力車、Blackbirdが記録を樹立 http://t.co/miDTExW via @ shr.lc

2010-11-23 03:18:13
尻P(野尻抱介) @nojiri_h

DDWFTTW(風より速く風下に走る)――ありそうな気がしてきた。これはオートジャイロとみなせばいいのではないか?

2010-11-23 03:21:42
尻P(野尻抱介) @nojiri_h

はじめのうち、ローターは失速状態で、抗力で押される。押されると車輪の駆動力でローターが回る。ローターが回り始めると、揚力が翼を推進する向きに働き、さらに回転が上がる。

2010-11-23 03:29:57
尻P(野尻抱介) @nojiri_h

乗物から見て向かい風になると、これは「風上に向かって走る風力車」として機能する。

2010-11-23 03:35:59
尻P(野尻抱介) @nojiri_h

乗物から見て無風のとき、地面に対して乗物は前進しているからローターは翼として機能している。ローターの前進方向のベクトルが全体の抗力を上回っているうちは、乗物も前進するのではなかろうか?

2010-11-23 03:43:49
尻P(野尻抱介) @nojiri_h

追い風になろうが向かい風になろうが、翼は横方向に高速で動いているから、オートローテーションを維持できる領域がある――ということではないかなあ?

2010-11-23 03:46:38
M. Watanabe @labidochromis

@nojiri_h これ、理論上は明らかに、追い風と同じ速度で走行している状態で、車輪から得たエネルギーでプロペラを駆動して車輪の抗力以上の推力を発生できますね。

2010-11-23 03:47:52
M. Watanabe @labidochromis

車輪の抗力という表現はちょっと誤解を招きそうだな。プロペラを駆動するために車輪と地面の間に働く力の事ね。

2010-11-23 03:50:41
尻P(野尻抱介) @nojiri_h

@labidochromis 明らかに、というほど確信できないんですが……でも要するにオートローテーションを維持できればいいんですよね。

2010-11-23 03:51:15
尻P(野尻抱介) @nojiri_h

乗物から見て風速がゼロ付近のとき、ローターはぶんぶん回っていて風が下から当たろうが上から当たろうが機能する状態になっている――という説明しか思いつかない。

2010-11-23 03:54:47
M. Watanabe @labidochromis

@nojiri_h まず、大気速度0の局面を乗り越えられるかどうかだけ検討する事にします。

2010-11-23 03:55:02
M. Watanabe @labidochromis

@nojiri_h 風速が x だとすると、車は対地速度 x で前進している状態です。この状態で車輪と地面の間に働いている力が f だとします。

2010-11-23 03:57:01
尻P(野尻抱介) @nojiri_h

もしローターの駆動力が車輪に伝わってないなら、向かい風で進むことはありえない。ある範囲の横風なら前進できる。追い風でも抗力で前進できる。これはヨットと同じで、チャールズ・プラットほか否定派はここにひっかかったんではないかな。

2010-11-23 03:57:22
尻P(野尻抱介) @nojiri_h

はい。RT @labidochromis: nojiri_h 風速が x だとすると、車は対地速度 x で前進している状態です。この状態で車輪と地面の間に働いている力が f だとします。

2010-11-23 03:57:49
M. Watanabe @labidochromis

@nojiri_h このとき、車輪から得られるエネルギーは単位時間当たり f・x です。

2010-11-23 03:58:36
尻P(野尻抱介) @nojiri_h

@labidochromis 空気抵抗はゼロだから、fは機械と車輪の摩擦だけですね。

2010-11-23 03:59:25
尻P(野尻抱介) @nojiri_h

@labidochromis あ、いまのなし。ローターの駆動力も負担になるんだった。

2010-11-23 04:00:24
M. Watanabe @labidochromis

@nojiri_h 大気速度の方は y としましょう。風速と同じ速度で走ってるときは y=0 です。

2010-11-23 04:01:09
M. Watanabe @labidochromis

@nojiri_h とりあえず摩擦によるロスは0でプロペラの効率も100%としましょう。

2010-11-23 04:02:07
M. Watanabe @labidochromis

@nojiri_h プロペラの推力を p とすると、プロペラが単位時間当たりに放出するエネルギーは p・y となります。

2010-11-23 04:05:05
M. Watanabe @labidochromis

エネルギーロスがなければ p・y =f・x です。加速するためには p>f であれば良い。そして y=0 です。

2010-11-23 04:08:02
M. Watanabe @labidochromis

いや、大気速度0でプロペラの効率が100%という事はありえない(効率は0)なのですが…

2010-11-23 04:09:28
尻P(野尻抱介) @nojiri_h

@labidochromis 対気速度yですが、負号はなしで?

2010-11-23 04:11:11
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