Башня Жуковского

1. Концепция и общее описание

Башня Жуковского — это башня оптической связи (Оптическая башня) высотой 270 м. Её главная особенность в том, что ствол из железобетона обтекается аэродинамическими профилями, которые автоматически ориентируются по преобладающему ветру и снижают коэффициент лобового сопротивления конструкции. Первая идея относится к рисункам, которые я сделал в 1998 году. Название башни дано в честь русского учёного, математика и инженера Николая Егоровича Жуковского (на русском Николай Егорович Жуковский), считающегося отцом современной гидродинамики и аэродинамики.

Предлагаемая башня состоит из железобетонного ствола с двумя усечённо‑коническими телами кольцевого сечения. Первое тело имеет наружный диаметр у основания 25 м, который постепенно уменьшается до 15 м на высоте 30 м. Далее продолжается второе усечённо‑коническое тело кольцевого сечения, линейно уменьшающее диаметр до 10 м на отметке +270 м от основания. Фундаментная плита имеет толщину 8 м и заглублена в грунт с помощью 12 свай диаметром 2 м и глубиной 35 м (размеры фундамента будут скорректированы в соответствии с реальным грунтом по результатам геотехнического исследования).

Башня будет представлять собой 4‑битную модель. Каждый бит будет состоять из всенаправленного супер‑светодиода из 9 колец по 24 светодиодных лампы (216 ламп на бит). Бит со значением 2^0 = 1 будет находиться на отметке +265 и иметь красный цвет. Бит со значением 2^1 = 2 будет на 60 метров ниже, на отметке +205, и иметь зелёный цвет. Бит со значением 2^2 = 4 будет на отметке +145 и иметь жёлтый цвет. Бит со значением 2^3 = 8 будет на 60 метров ниже, на отметке +85, и иметь синий цвет. Интерпретация и чтение двоичных чисел объясняются в общей статье об Оптической башне.

Между каждым набором ламп будет установлен обтекатель из алюминия или композитных материалов, имеющий форму вертикального крыла длиной 50 м с симметричным профилем, который будет свободно вращаться вокруг оси башни и всегда ориентироваться по преобладающему ветру. С помощью этого обтекателя ожидается снижение коэффициента аэродинамического сопротивления круглого сечения ствола с 1,1 до 0,3 или менее. Необходимо будет изучить эффекты градиента ветра по интенсивности и направлению, а также влияние турбулентности.

На отметке +270 м будет расположена смотровая площадка под прозрачным куполом, доступ к которой будет осуществляться через внутренний лифт.

2. Модель башни Жуковского высотой 270 м в OpenSCAD

Я смоделировал башню Жуковского высотой 270 м с помощью программного обеспечения OpenSCAD, которое позволяет рисовать геометрические элементы с помощью относительно простых программных инструкций. Исходный код модели можно скачать здесь вместе со вспомогательной моделью .stl.

3. Некоторые изображения модели башни Жуковского

i001	i002	i003
i004	i005	i006
i007	i008	i011
i012	i013	i014
i015	i016	i017
i018	i019	i020
i021	i022	i023
i024	i029	i030