Вертолёт на карусели

[HellRaiser]

Вертолёт стоит на карусели (намертво закреплён в её плоскости) так, что оси вращения карусели и винтов вертолёта совпадают. Карусель может вращаться против направления вращения винтов вертолёта. Она имеет систему управления, которая отслеживает и подстраивает скорость вращения карусели таким образом, чтобы угловая скорость вращения винтов относительно вертолёта совпадала с угловой скоростью вращения карусели. Вопрос: сможет ли вертолёт взлететь в таких условиях?

[DJ Riff]

С вращением шутки плохи — вращающийся вертолёт не взлетит, независимо от направления вращения и конфигурации винтов. Просто опрокинется и рухнет, как гайка Джанибекова.

[Burrick]

Мне кажется, взлетит. Есть же двухвинтовые вертолёты, там вроде бы винты вертятся в разном направлении, летает же.

З.Ы. предоставите мне карусель, которая будет вращаться со скоростью винта, предоставлю радиоуправляемый вертолёт. Посмотрим на практике 

[Vorob]

У нас теперь по загадкам темы создаются?

[Scrp007]

Вертолёт стоит на карусели (намертво закреплён в её плоскости) так, что оси вращения карусели и винтов вертолёта совпадают. Карусель может вращаться против направления вращения винтов вертолёта. Она имеет систему управления, которая отслеживает и подстраивает скорость вращения карусели таким образом, чтобы угловая скорость вращения винтов относительно вертолёта совпадала с угловой скоростью вращения карусели. Вопрос: сможет ли вертолёт взлететь в таких условиях?

Откровенно говоря есть большие сомнения, что взлетит. Винту надо от чего-то оттталкиваться, а обратное вращение вертолета будет этому мешать. Это все равно, что бежать против эскалатора - выбьешься из сил, но никуда не продвинешься 

[DJ Riff]

Мне кажется, взлетит. Есть же двухвинтовые вертолёты, там вроде бы винты вертятся в разном направлении, летает же.

Дело не в этом. Вертолёт в момент взлёта и посадки находится в очень неустойчивом положении. Его даже порыв ветра опрокинуть может, ни о каком вращении корпуса со скоростью винта и речи быть не может. Радиоуправляемая модель не подойдёт, у неё тяговооружённость и прочность корпуса в разы больше настоящего.

Откровенно говоря есть большие сомнения, что взлетит. Винту надо от чего-то оттталкиваться, а обратное вращение вертолета будет этому мешать. Это все равно, что бежать против эскалатора - выбьешься из сил, но никуда не продвинешься

Как Burrick написала, для двухвинтовых это не проблема. Кроме того, сопротивление воздуха не даст корпусу вертолёта раскрутиться со скоростью винта, он пойдёт юзом по поверхности карусели гораздо раньше. Тем не менее, даже если подъёмной силы окажется достаточно, в момент отрыва он кувыркнётся нафих.

[Scrp007]

DJ Riff - дело в том, что это чисто условная задача. Конкретные параметры аэродинамики здесь вряд ли стоит рассматривать.
Подумав основательней прихожу к выводу, что если вертолет будет вращаться в ту же сторону это еще в большей степени будет мешать винту. Но если при противоположном вращении он не будет испытывать увеличивающегося сопротивления (предположим, что все остальные параметры стабильны) - то возможно вертолет взлетит.  Ведь в этом случае скорость вращения винта удвоится от противоположного вращения вертолета.

П.С. Двухвинтовые, машины имхо тут неудачный пример. Потому, что два винта набирают тягу при неподвижном вертолете. Их противоположное вращение только добавляет стабильности в полете и все.

[Chuzhoi]

Вертолёт стоит на карусели (намертво закреплён в её плоскости) так, что оси вращения карусели и винтов вертолёта совпадают. Карусель может вращаться против направления вращения винтов вертолёта. Она имеет систему управления, которая отслеживает и подстраивает скорость вращения карусели таким образом, чтобы угловая скорость вращения винтов относительно вертолёта совпадала с угловой скоростью вращения карусели. Вопрос: сможет ли вертолёт взлететь в таких условиях?

Условие задачи, по сравнению с древней задачей про самолет (где было не до конца понятно, что измеряется относительно чего), сформулировано вполне ясно. Вертолет с каруселью вращается, винт относительно земли и воздуха остается неподвижен. Вертолет не взлетит. Турбулентностью, создаваемой вращающимися каруселью и вертолетом, пренебрегаем ввиду непредсказуемости (воздух считаем неподвижным).

[Scrp007]

Chuzhoi - а с чего ты взял, что винт не вращается?

чтобы угловая скорость вращения винтов относительно вертолёта совпадала с угловой скоростью вращения карусели

ПС. А вообще - скорее всего это из серии детских загадок. Он скорее всего не взлетит, т.к. карусель закреплена на земле 

[Chuzhoi]

Chuzhoi - а с чего ты взял, что винт не вращается?

Это очевидно из условия задачи.

[DJ Riff]

DJ Riff - дело в том, что это чисто условная задача.

Тогда непонятна степень условности. Винт имеет подъёмную силу за счёт сопротивления воздуха. Сопротивление воздуха вращению винта мы в расчёт принимаем, а сопротивление гипотетическому вращению корпуса с той же скоростью вдруг почему-то нет, хотя площадь корпуса больше. Бред получается.

[Scrp007]

Chuzhoi - а с чего ты взял, что винт не вращается?

Это очевидно из условия задачи.

Почему очевидно? Прочти еще раз. В условии говорится, что скорость вращения карусели будет подстраиваться (т.е. меняться) в зависимости от скорости вращения винта. Процитирую еще раз

Она имеет систему управления, которая отслеживает и подстраивает скорость вращения карусели таким образом, чтобы угловая скорость вращения винтов относительно вертолёта совпадала с угловой скоростью вращения карусели.

Разве нет? Если винт неподвижен - под что подстраиваться?

DJ Riff - скорее всего бред и есть. Разгадка вернее всего, как я уже предположил выше, в том, что карусель хоть и вращается, оторваться от земли не может, т.к. врыта в нее. Соответственно решение в том, что его нет. Задача из разряда: что тяжелее - тонна железа или тонна пуха.

[Chuzhoi]

Разве нет? Если винт неподвижен - под что подстраиваться?

Винт неподвижен относительно земли (в результате работы системы). Система измеряет скорость вращения винта относительно корпуса вертолета. Об этом ясно говорится в условии задачи.

[Scrp007]

Разве нет? Если винт неподвижен - под что подстраиваться?

Винт неподвижен относительно земли (в результате работы системы). Система измеряет скорость вращения винта относительно корпуса вертолета. Об этом ясно говорится в условии задачи.

Где об этом говорится, можно цитату?

[Chuzhoi]

Почитай условие задачи.