О профилях лопастей ротора автожира ч.I

rus

Я люблю строить автожиры!
Ребят не спорьте, любой винт имеет свои технические ограничения и вся эта борьба с увеличением КПД винта напоминает тришкин кафтан, оптималы уже давно есть и действительны они только для той или иной работы, но тут всегда конструктору приходится выбирать либо скорость- малая нагрузка, либо нагрузка- малая скорость. Всё определяет ТЗ ;) .
Вы правы, но товарищ vert настаивает на возврате ротора автожира с более широкой хордой как у самых древних.
1. Вы vert точно настаиваете на этом, или нет? Обратитесь с вашим "гениальным" предложением в АН РФ.
Относительно количества лопастей, известно "многолопастной винт имеет более низкий КПД, однако, более высокую тягу на единицу диаметра."
"А так, логика простая - чем меньше лопастей, тем меньше сопутствующих вихрей, меньше потерь, и соотв. выше КПД винта. Самым эффективным был бы однолопастный винт, только он аэродинамически несбалансирован." И действительно с однолопастным ранцевым вертолетом работают...


 

Aleksfomik

ОТЛИЧНО! МЫ МИРНЫЕ ЛЮДИ, НО НАШ БРОНЕПОЕЗД...
Rus - это просто одарëнный менеджер. К научной деятельности его работа не имеет никакого отношения. Плохо то, что он изредка пытается при этом ввязываться в научные дискуссии, раздражая своими домыслами грамотных инженеров.
 

vert

Я строю вертолеты!
Откуда
Южный Урал
но товарищ@ vert настаивает на возврате ротора автожира с более широкой хордой как у самых древних.
Очередное вранье RUS, устали все уже от Вас.
Я говорил и настаиваю, при тех исходных данных на графиках , хорда 220мм лучше по летным данным, чем 185мм. Другие расчеты вы привести не в состоянии?
Rus вы прямо как уж на горячей сковородке пытаетесь уйти от конкретных заданных вопросов.
Относительно количества лопастей, известно "многолопастной винт имеет более низкий КПД, однако, более высокую тягу на единицу диаметра."
"А так, логика простая - чем меньше лопастей, тем меньше сопутствующих вихрей, меньше потерь, и соотв. выше КПД винта. Самым эффективным был бы однолопастный винт, только он аэродинамически несбалансирован."
Кому известно? Дайте ссылку на первоисточник вашей чуши!
А вот если бы прочитали труды по аэродинамике винтов и вертолетов того же Б.Н. Юрьева то поняли бы, что при оптимальном заполнении винта (отношении площади всех лопастей к ометаемой), чем больше лопастей, тем у них больше удлинение (отношение радиуса к хорде) и соответственно индуктивные концевые потери меньше, а общий кпд винта выше. Не задумывались, почему на планерах такое крыло?
Только вот, кроме аэродинамики, присутствуют еще много параметров и конструктивных и экономических, поэтому и рассматривается все в комплексе. Двухлопастной ротор по стоимости вне конкуренции.
Например, у меня при замене хорды с 200мм на 320мм (на автожире Р-13 в начале 90-х годов) скороподъемность выросла в 1,5 раза, что и подтвердило расчеты, но из-за сильных вибраций, т.к. высота кубика из-за малых оборотов и легких лопастей очень большая бы нужна была, пришлось отказаться.
 
Последнее редактирование:
У большей хорды нагрузка на лопасть меньще. Скорость кончика меньше. КПД больше. У маленькой хорды нагрузка больше обороты больше и живее реагирует на ручку управления. Это вычитал на роторифоруме. Конкретно расчет по формулам не напишу. Но там все было. года два назад читал. так я далек от авиаии. мне это не надо все.
 

Dragonway

Пилот автожиров, паралётов, парапланов
Приятно, когда на личности не переходят, а конструктивно делятся знаниями, это важно на этом форуме. Как показывает практика, многие моменты опытным путём точнее доходит, чем через расчёты, есть какой-то коэффициент от "Создателя Вселенной" которую не заложишь в формулу как ни крути.
Благодарю за конструктивные дискуссии.
 

rus

Я люблю строить автожиры!
Кому известно? Дайте ссылку на первоисточник вашей чуши!
А вот если бы прочитали труды по аэродинамике винтов и вертолетов того же Б.Н. Юрьева
Я вам русским языком говорю Вы поддерживаете автожиры первых создателей с широкой хордой, а Вы все толдычите.
Теперь понятно, современных тенденций не знаете, а прочитали достижения 1910 года до революционных, но это уже переработали. Учится надо, например, как я в МФТИ на факультете Аэрофизики и Космических исследований, защищать дисертации... а то так и останетесь кухаркой...
Вот Ваш Борис Николаевич Юрьев в 1910 году. Схема вертолета Б.И.Юрьева, запатентованная в 1910 году. Патентная формула гласила: "Одновинтовой геликоптер, отличающийся тем, что момент вращения, Произведенный подъемным винтом, уничтожается моментом сил двух малых винтов, действующих на концах некоторого плеча, перпендикулярного к оси большого винта". Вот тогда и строили автожиры простите геликоптеры с широкими хордами. Но современники от этого отказались, а вы так и остались в прошлом. Только не надо мне приписывать геликоптеры, успокойся...
DDTGLrJXoAE8BHa.jpg large.jpg
 

rotordive

Я люблю строить самолеты!
Голословное, ошибочное утверждение, такое впечатление, что Ваше КБ никогда расчетами автожиров не занималось. По методике Сатарова точнее будет расчет, но берем даже простой финский калькулятор (ссылка выше) и сравниваем для наглядности хорду 185мм и 220мм при одинаковом диаметре 7м. При хорде 220мм все летные характеристики лучше. Обороты соответственно меньше и надо вынос вверх общего горизонтального шарнира больше делать. При хорде 320мм, как у меня было, это невозможно из-за очень большой величины выноса ГШ.
VERT прав. Если завести в калькулятор, следующие т данные для одноместного автожира. То получаются вот такие графики. Если посредством следующей формулы, посчитать высоту горизонтального шарнира, получится следующие.
товарищ@ vert настаивает на возврате ротора автожира с более широкой хордой как у самых древних.
С переходом на двух лопастные ротора с качающейся втулкой типа коромысло. Пришлось уменьшать хорду лопасти , по причине не возможности использования, общего горизонтального шарнира. А как говорит RUS, у древних автожиров, ротора были трёх, четырёх лопастные . У них были разнесённые горизонтальные шарниры. Там можно было использовать лопасти с более широкой хордой. И большим аэродинамическим качеством.

Снимок экрана (195).png
 

vert

Я строю вертолеты!
Откуда
Южный Урал
Учится надо, например, как я в МФТИ на факультете Аэрофизики и Космических исследований, защищать дисертации...
Тогда понятно, бедный МФТИ. По вертолетам и автожирам учат В России , к сожалению, только в МАИ на кафедре 102. Рекомендую Вам там поучится. Все таки это не аэрофизика и космос, когда простейшие расчеты по автожирам и винтам не можете выполнить. Тогда и дореволюционный проект вертолета Юрьева от вертолета А.М.Черемухина - мирового рекордсмена 1932г. по высоте подъема, что на вашем фото отличать научитесь.
На мои вопросы можете не отвечать, раз не знаете.
 
Последнее редактирование:
современных тенденций не знаете,
На вертолетах и сейчас есть широкие лопасти.
К примеру на AH 1 Кобра. И на Чинуке тоже широкие.
К тому же, автожир в отличие от вертолета никогда не работает чисто с осевой обдувкой винта, поэтому коэффициент заполнения можно сделать, наверное, и побольше.

1.1396876605616.prev.jpg
 
Последнее редактирование:

rus

Я люблю строить автожиры!
На вертолетах и сейчас есть широкие лопасти.
К примеру на AH 1 Кобра. И на Чинуке тоже широкие.
Вот правильно, потому что они по конструкции должны быть двухлопастные и подъемные, а как я говорил
"многолопастной винт имеет более низкий КПД, однако, более высокую тягу на единицу диаметра."
Если не можете поставить по каким то причинам многолопастной, то ставьте двухлопастной, но с соответствующей широкой хордой.
Большое спасибо niksann, vert, rotordive, Dragonway за интересный материал для моей работы.
 

Dragonway

Пилот автожиров, паралётов, парапланов
Хорошо, тогда, если использовать профиль 8Н12 с хордой 200 мм, то какую длину "макарон" необходимо иметь для автожира 130кг с пилотом 90кг и топливом 40 литров?
Оптимальное между нагрузкой на ометаемую и скоростью "золотая середина"
 

vert

Я строю вертолеты!
Откуда
Южный Урал
Берите среднестатистическое - диаметр ротора 7метров (23 ft.) У автожиров, в отличии от самолетов, нет такой зависимости нагрузка на ометаемую и скорость полета. При большем диаметре -выше вес и инерция ротора, качество ротора выше, скороподъемность выше, а максималка почти не меняется, из-за плохой аэродинамики фюзеляжа . При большей мощности двигателя, наверное, можно уменьшить диаметр ротора, при меньшей мощности немного увеличить. С большей нагрузкой на ометаемую комфортнее в ветер летать.
"Поиграйтесь" на финском калькуляторе Autogyro Performance Calculation и сравните разные варианты.
 
Последнее редактирование:

rus

Я люблю строить автожиры!
VERT правильно говорит. Для ротора Драгон вингс под этот вес предлагают 22 ft т.е. 6 м71 см. но там хорда 177 мм. думаю для 200мм. тоже подойдет. Потом сам определишься, когда пролетишь. kamil601 у Миши из Краснодара в начале летал на 8 метровом роторе на одноместном автожире без проблем, а потом точно сказал, что великоват. Подрезали и Миша летает прекрасно. А подрезать можно с комлевой части, чтобы не задеть противофлатерный груз в конце лопасти.
 

Dragonway

Пилот автожиров, паралётов, парапланов
Кстати, о протифлатерных грузах, кто подсчитывал их вес, есть ли практический опыт понимания "сколько вешать в граммах"
Понимаю, что есть "золотая середина" расчётная, но практически думаю вес грузов играет роль не только на противофлатер. Более тяжёлый груз даёт бОльшую "стабильность" вращения,что в турбулентности делает аппарат "спокойнее". Меньший груз позволяет ротору "подстраивать" частоту вращения под изменения параметров воздуха, и в восходящих нисходящих потоках можно лучше чувстовать аппарат для более эффективного пилотирования (умеючи конечно)
Понятно что противофлатерные грузы без фанатизма подбирать. У кого какой опыт, поделитесь пожалуйста.
 

vert

Я строю вертолеты!
Откуда
Южный Урал
Сколько надо груза – это самый большой секрет производителей конкретного ротора!:ROFLMAO: (шутка)

Про вертолетные лопасти все расписано и понятно. При наличии осевого шарнира делается эффективная центровка менее 24% и все ок, флаттера нет на любых скоростях! Эффективная – это рассчитанная по простым формулам, в каких то ветках выкладывал, если нужно выложу. При этом общая геометрическая центровка (если поставить лопасть на иголку) делается в районе 25% хорды ближе к центру давления профиля, для снижения усилий управления и устойчивости ротора. При этом в пластиковых лопастях в сечении с свинцовым грузом геометрическая центровка в районе 19%, а в типовой части около 28-30%. Раньше для определения разрезали готовую лопасть на отсеки, сейчас с CAD- программами проще. Я делал так пластиковые лопасти и для автожира, и проблем не было.

На автожирах без изменения шага на втулке ротора, лопасти закреплены жестко на кручение, поэтому граница флаттера сдвигается по скорости вперед и в рабочем диапазоне скоростей можно допустить более заднюю эффективную центровку. Но при выходе на большие запредельные скорости все равно будет флаттер, ощущается, как увеличение вибраций и визуальная рассоконусность лопастей. Теоретически рассчитать можно, но очень сложно. Из-за конструкции алюминиевого экструдера с толстой стенкой хвостовой части даже со свинцовым грузом в сечении получается 25% , а без груза в типовой части до 43%. При большой величине груза нужен сильный упор в концевой части лопасти для него от центробежки и увеличивается общая центробежка лопасти, что проблематично в ресурсе заделки. Наверное, имеет смысл делать груз составным (т.к. хрупкий на изгиб) из вольфрамовых прутков, как самого доступного из тяжелых материалов. Про обедненный уран не будем обсуждать, хотя в авиации для противовесов используется.

Конкретно по величинам грузов в экструдере лучше брать информацию у производителей ротора из практического опыта эксплуатации об отсутствии флаттера при максимально допустимой скорости в снижении на похожих по нагрузке и скоростям одноместниках. И на основании их данных можно для облегчения лопасти менять стальной груз на свинец или вольфрам, при условии обеспечении минимальной эффективной безопасной центровки. Можно методом тыка и самому, но рискованно, флаттер может развиться энергично и лопасть в полете разрушится.:cry:
 

rus

Я люблю строить автожиры!
Теоретически рассчитать можно, но очень сложно. Из-за конструкции алюминиевого экструдера с толстой стенкой хвостовой части даже со свинцовым грузом в сечении получается 25% , а без груза в типовой части до 43%.
Алюминиевый экструдер центровку производят устанавливая кусок профиля на "ножи" и загружают грузом переднюю часть. Известно, что в зависимости от скорости полета можно выбрать и нужную центровку. Так, для скорости 200 км/ч. достаточно центровки 25%, если меньше скорость, то можно уменьшать центровку, поэтому в некоторых экструдерных лопастях используют стальные или медные прудки вместо свинца или вольфрама. На более скоростных (более 300 км/ч.) автожирах или "скоростных вертолетах" в лопастях используется уже уран. При этом внутренней полости не хватает и устанавливают выносной груз дополнительно. Известно, что загружать полностью всю лопасть не нужно, а только концевую часть по длине не более 40% от всей длины. Для профиля RUS требуется 2 кг свинца вложить в каждую лопасть при максимальной скорости более 220 км/ч.

P1010152.JPG


45_6.jpg
 

vert

Я строю вертолеты!
Откуда
Южный Урал
to [U]Dragonway[/U]
Профили RUS без груза имеют изначально очень заднюю рекордную центровку (около 43%) из-за отсутствия металла в носовой части, что с технической стороны -очень плохо. У всех остальных мировых и российских производителей (ижевский, Корнеевский, Половинковский и др.) в носовой части металла больше и центровка более передняя. Поэтому нужно меньше противофлаттерного груза, лопасть легче и получается более прочное на смятие под болтами крепление в толстом металле лонжерона к пластинам хаба. Это грубая ошибка Rus, но так как фильеры (самое дорогое в производстве) уже сделаны и макароны отлиты, ему приходится продавать и рекламировать, увы, то что есть.
См. фото для примера. Крайнее правое верхнее - это Руса.

проф.jpg
 
Последнее редактирование:

henryk

Я люблю строить самолеты!
Откуда
Krakow
У всех остальных мировых и российских производителей (ижевский, Корнеевский, Половинковский и др.) в носовой части металла больше и центровка более передняя.
=у нашего Богдана два прутка из нержавейки и центровка 25 %...

IMG_20180415_114250173.jpg
 

rus

Я люблю строить автожиры!
Профили RUS без груза имеют изначально очень заднюю рекордную центровку (около 43%) из-за отсутствия металла в носовой части, что с технической стороны -очень плохо. У всех остальных мировых и российских производителей (ижевский, Корнеевский, Половинковский и др.) в носовой части металла больше и центровка более передняя.
Что значит отсутствие металла в носовой части? Важно какого металла, алюминия? В профиле RUS везде больше свободного места для противофлатерного груза! Это и дает самую лучшую центровку. Может алюминий считается противофлатерным грузом, я сомневаюсь. Лучше в эти места положить более тяжелый метал, например свинец. Именно поэтому используя профиль RUS с загрузкой свинца нами была превышена скорость 204 км/ч. Никто пока такую скорость здесь не показал. С другой стороны, можно подумать, что "У всех остальных мировых и российских производителей" алюминий используют для упрочнения конструкции лопасти? Нет, несмотря уже десяток лет, ни один производитель просто не показал прочности своего профиля наступив и попрыгав на нем. А вот А.Лазарев просто это продемонстрировал, а Вам слабо.

 
Вверх