Экраноплан.

[S_Vladimir]

Инженер, загляните в личку!

 

[Frog]

Только какой у вас тогда будет ресурс двигателя ?

Ах, Инженер (Вам-бы ник поменять), ну нельзя-же вот так - вне контекста, без заданой степени форсировaния двигателя вопрошать о его ресурсе. Известно всему миру что автомобильные двигатели изнашиваются куда сильнее авиационных, как раз по причине постоянной работы в произвольно-парциальных режимах. Именно скачки с оборотов холостого хода почти в максимальные мотор-то и убивают. К примеру камазовские движки на катерах вполне прижились, а вот на городских автобусах (их ставили когда-то на новые ликенские) - с ними появились проблемы - езда от светофора до остановки очь быстро приводила их в негодность.

Итак ссылок по автоконверсиям что требуют 40-50% дросселирования на крейсере Вы не приводите. Да и не могли-бы. Бо нет такого в природе.

Теперь об "интерцепторах" - ИМХО - отжиг еще покруче боевого бородавколета Бирюкова Да еще и от имени кандидатов в доктора - гении герoически переизобреДшие транцевую плиту и бортовой плавник-успокоитель качки, мудрецы совместными усилиями снизившие сопротивление чего-бы там ни было путем установки плоской пластины поперек потока - должны, имхо, войти в аналы. И не выходить - там им и место. А за умелую организацию подсоса воздуха к (суперкавитирующему !!!) гребному винту - отдельный им орден имени горбатого. Как-то они забыли эти наши самобытные академики что во всем мире сто лет как юзают полупогруженный суперкавитирующий винт - у которого и ступица и дейдвуд из воды вынесена, и насадки с тоннелями создающие огромное сопротивление на высоких скоростях им не нужны... Вообщем беда вам в России с такими кандидатами.

P.S. КиЯ очень хороший технический журнал - они рассматривают ВСЕ аспекты связанные с мореплаванием - в том числе освещая спорные , а иной раз и просто бредовые решения. Делают они это беспристрастно, что только добавляет уважения к Журналу.

 

[amateur]

amateur

В японской модели самое интересное - профиль крыла, а не устойчивость схемы утка.

Оптимальные, на Ваш взгляд, обводы днища экраноплана ?  

История создания профиля крыла такова:
В начале они построили маленькую модель, длиной 1,8 метра (на фото она слева).



Первоначально на ней было крыло с профилем Clark-Y.  Затем они модифицировали профиль крыла NACA3409 -  за счет подъема кормовой части придали профилю S-образность.


Затем было изготовлено новое крыло для маленького аппарата. Испытания показали, что зависимость продольного момента от высоты полета над экраном и от угла атаки стала более линейной. Но в силу малого размера модели получить какие-то количественные результаты не удалось. Поэтому, была построена модель в два раза больше (модель справа). Она испытывалась уже только с модифицированным S-образным профилем крыла. Все было нормально, но обнаружилась одна нехорошая особенность поведения такого крыла вблизи экрана – при малых углах атаки (меньше 2 градусов) вблизи экрана подъемная сила такого крыла очень быстро исчезает. Для прояснения этого вопроса и получения более достоверных сведений об  аэродинамических характеристиках такого крыла были проведены обширные испытания модели в опытовом бассейне. С учетом этих испытаний была построена, и испытана крупномасштабная пилотируемая модель. Несмотря на то, что явление потери подъемной силы при углах атаки, близких к нулю, на таком крыле действительно есть, но по результатам испытаний крупномасштабной модели было принято решение все же оставить этот профиль в проекте натурного судна. Т.к. при установочном угле крыла 3…5  и выбранной длине корпуса судна схема «утка» вовремя полета вблизи экрана не позволяет крылу иметь углы атаки меньше 2-х градусов. Таким образом, в финальной версии натурное судно имеет такой внешний вид.


Р.S:1. S-образный профиль крыла лет 5 назад сильно популяризировался среди проектировщиков экранопланов. Но в последнее время – интерес резко пошел на спад.

P.S.2. Вы и коллега Frog задали очень серьезные и интересные вопросы. Сейчас конец года и имеем на работе острую нехватку времени. Но я обязательно отвечу на Ваши вопросы чуть позже.

 

[Frog]

2 amateur:

О - теперь можно поговорить куда более предметно.
1. Вы лично принимаете участие в этом проекте, или принимали участие в
исследованиях Панченкова, работе иных экранопланных КБ советского периода ?
2. По аппарату  - как изменилось соотношение Су/Сх после принятия S-образного профиля ? Ведь поступиться "высотaми" АК - главным аргументом в пользу экраноплана так нелегко. Тем более не хочется S-образки имея крыло малого удлиннения. Так oсталось-ли там достаточно Качества что-бы огород городить ? Крыло-то относительно высоко над экраном сидит уже изначально, в дрейфе.
3. Переднее расположение винтомоторной группы - обеспечит поддув - да - но - обеспечит и интенсивное забрызгивание и крыла и корпуса, что приведет к значительному ухудшению условий обтекания, а возможно и к срыву/сепарации потока - какие меры противодействия предложены ?
4. Какая технология будет применена для строительства большого экра - судовая или авиационная ? В первом случае - как Вы обеспечите массовое совершенство ? - Во втором - Как Вы собираетесь обеспечить прочность конструкции, которая несомненно, не раз, в период эксплуатации столкнется  с экраном, так сказать вплотную - и на полном ходу? (по крайней мере - исключать такое нельзя - а аппарат пассажирский).
я уж не спрашиваю как оградить пассажиров от возникающих при таком столкновении перегрузок... особенно того что пошел в гальюн, и тех что стоят у буфета (ну или стюардессу с тележкой - если там таки не будет буфета).
5. Что с инфраструктурой ? надо строить ? На исполнительный его буксиром тащить будут - или поставите выдвижную колонку (а оно вес, сопротивление, усложнение конструкции) - ведь при такой компановке от дебаркадера
на воздушных винтах не отойти - кого-нибудь, или чего-нибудь не сдув при этом.
OK. Ответите - продолжим - и по крупному, и в деталях.

 

[Frog]

С учетом этих испытаний была построена, и испытана крупномасштабная пилотируемая модель.

Пилотируемая ? Именно пилотируемая - не RС ? А что-же они скрыли это чудо от ютуба ? Хотим видеть !

 

[amateur]

Пилотируемая ? Именно пилотируемая - не RС ? А что-же они скрыли это чудо от ютуба ? Хотим видеть !  

Да, именно, пилотируемая. Хотя в начале крупномасштабная модель была изготовлена без кабины пилота, и была испытана с радиоуправлением. См. фото.


После успешных испытаний на модели была оборудована кабина для одного пилота. См. фото


Пилот размещался там полулежачем положении. У меня где-то была фотография, на которой изображено, как один из руководителей проекта (проф. С. Кубо) пытается разместиться в кабине пилота. Но я что-то не могу найти эту фотографию

На Youtube по адресу http://www.youtube.com/watch?v=1r8sE3FXoyQ&eurl=http://triton.naoe.t.u-tokyo.ac.jp/akimoto/WISES/index_e.html
показан полет крупномасштабной модели, когда она уже была с кабиной и пилотируемая.

P.S.:  Я не принимаю непосредственное участие в японском проекте. Но 3 года назад я встречался с руководителями этого проекта, и мы обсуждали состояние проекта и перспективы его развития. Надеюсь, что проект будет развиваться удачно.

 

[Lancelot]

О! Размер шрифта - как основной аргумент поиска истины?! Может быть, все же попробуем найти истину в содержании текста?

 Наверно для начала надо разобраться в содержании ..., чтоб зря попусту не брызгать эмоциями.

Р.S. Хотелось бы, конечно, что бы обсуждение носило конструктивный характер и проходило с использованием нормальной лексики.

 Опасаетесь? Будьте добрее  к другим и не бойтесь за себя.

 Если Вы с этим согласны, то я готов отвечать на любые  Ваши вопросы по аэро и гидродинамике экранопланов в пределах своей компетентности. Уверен, что такое обсуждение всем пойдет только на пользу.

Да кто  спорит, только больше посуществу дела без сомнительных частностей как  у  …

 

[Frog]

amateur - Спасибо, фотка пилотируемого, имхо, вполне достоверная. Не могли-бы Вы ответить на технические вопросы заданные Вам выше по ветке. Прикинул основные ТТХ  экра-утки на 150 мест -
и в принципе вполне симпатично получается - во всяком случае получше чем при многих других компановках (одно только - S-образка на прямоугольном крыле малого удлиннения смущает). Цифр пока называть не буду - проверю, сравню и тогда уж представлю. Оцените на схожесть с японскими. - наверняка-же считали.

 

[Инженер]

amateur

"обнаружилась одна нехорошая особенность поведения такого крыла вблизи экрана – при малых углах атаки (меньше 2 градусов) вблизи экрана подъемная сила такого крыла очень быстро исчезает"

На малых отстояниях и малых углах - вместо увеличения подъемной силы - получили эффект "подсоса"  (эффект Вентури).

В журнале "Двигатель" несколько лет назад была пара подробных статей об этом.
Если вам будет надо - найду.


Frog

Об интерцепторах - думайте сами

 

[amateur]

Оптимальные, на Ваш взгляд, обводы днища экраноплана ?  

В области гидродинамики экраноплана существует три основных проблемы:
Первая проблема – это преодоление гидродинамического сопротивления, которое действует на экраноплан во время его взлета. Сложность проблемы состоит в том, что экраноплан с точки зрения многорежимное судно, т.е. в процессе взлета движется последовательно в водоизмещающем режиме, переходном режиме и режиме глиссирования. Для каждого из режимов движения определяющими являются разные компоненты гидродинамического сопротивления. Для водоизмещающего режима движения – это сопротивление трения и вихревое сопротивление, для переходного режима движения – это  волновое сопротивление, а для глиссирования – это сопротивление давления и трение. Сложность построения формы корпуса для экраноплана состоит с том, что методы борьбы с каждым из этих видов сопротивления – разные.
Но из имеющегося на сегодняшний день опыта можно указать формы корпуса, которые удовлетворяют этим требованиям достаточно хорошо. Это формы корпусов с обратной килеватостью


Это данные по буксировочному сопротивлению корпусов глиссирующих судов серии МБК. Если корпус имеет прямую килеватость, то волны и брызги, которые образуются в результате его движения, отбрасываются в стороны. Энергия, потраченная на их образование, является потерянной энергией. Если судно имеет обратную килеватость, то волны и брызги направляются под днище корпуса, где в результате взаимного разрушения волновых систем правого и левого борта образуется газо-водяная смесь. Т.к. корпус имеет обратную килеватость, то эта газо-водяная смесь удерживается под днищем корпуса. Меняются физические константы жидкости, по которой движется корпус (в частности – массовая плотность), а также снижается коэффициент сопротивления трения. Внешний борт корпуса при этом является плоским, т.е. не волноборазующим. Видно, что в переходном режиме движения корпус с обратной килеватостью имеет неоспоримое преимущество по сравнению с корпусами с прямой килеватостью. Хотя в режиме глиссирования он имеет посредственные характеристики.
Кстати говоря, не только судостроители размышляют о формах корпуса с обратной килеватостью. Если Вы имеете «Справочник авиаконструктора», том.2, «Гидромеханика гидросамолета» под редакцией Горяинова, то обратите внимание на модель №14, данные о которой приведены на страницах 184-187 «Атласа моделей гидросамолетов». Думаю, что эту идею можно взять за основу.
Для улучшения характеристик корпуса, движущегося в режиме развитого глиссирования, могут быть использованы гидролыжи.


На этом рисунке представлены результаты испытаний модели корпуса, оборудованного гидролыжами, и без них. Видно, что при больших числах Фруда (больше 5) гидролыжи являются весьма эффективным способом снижения сопротивления корпуса.
У обычных глиссирующих судов с увеличением скорости угол ходового дифферента уменьшается и естественно. У экраноплана в процессе взлета, как ни крути, а мы должны иметь какой-то взлетный угол атаки. По крайней мере, в конечной фазе его разгона перед взлетом. Поэтому тут имеем вторую проблему  - это устойчивость движения на больших скоростях и с большими ходовыми дифферентами.


На этом рисунке изображена зависимость ходового угла дифферента в процессе взлета. Перед взлетом – потеря устойчивости движения. В гидроавиации обычно эта проблема решается с помощью рулей высоты т.к. обычно скорость движения уже высокая и аэродинамические силы на рулях высоты уже оказываются достаточно большими. В гидроавиации это вполне приемлемо, но для экраноплана нежелательно. Нужно, что бы он приобретал нужное положение при взлете под действием гидродинамических сил, а пилот управлял только скоростью движения. Этого можно достичь, если перейти к многоточечной схеме глиссирования, в частности, к трехточечной.
Третья по значимости гидродинамическая проблема – это мореходность экраноплана. Причем, здесь не столько увеличение гидродинамического сопротивления в условиях волнения, но в большей мере - качка и ударные нагрузки.
Здесь следует обратить внимание на концепцию корпуса «морской нож», которая наилучшим образом приспособлена для повышения мореходности глиссирующих корпусов.


Суть ее состоит в том, что носовая часть корпуса делается очень узкой. Угол входа ватерлинии не превышает 16 градусов. Такая форма носа в сочетании с плоским днищем и срезанным форштевнем обеспечивают корпусу высокую скорость глиссирования в условиях взволнованного моря. В условиях взволнованного моря данный корпус испытывает перегрузки приблизительно на порядок меньшие, чем аналогичные килеватые  корпуса.
Есть еще много гидродинамических аспектов в проектировании формы корпуса экраноплана, но думаю что и так уже достаточно сказано.
Мы сгенерировали подводную часть корпуса экраноплана, основываясь на этих принципах.


Правда, здесь во время взлета используется еще поддув воздуха в зареданную область.
Это небольшой экраноплан типа «В» полным взлетным весом 8 тонн, выполненный по нормальной самолетной схеме и предназначенный для эксплуатации в Желтом море.
Мы изготовили и испытали в опытовом бассейне модель этого корпуса. Результатами мы вполне удовлетворены. Проект сейчас нормально развивается.
Теперь пару слов относительно оптимизации формы корпуса. Нужно сформировать критерий оптимизации. Мы говорим о гражданских экранопланах, поэтому критерием оптимальности должен быть критерий экономического характера. Мы используем качестве такового приведенные затраты. Знакомы Вы с этим критерием оптимальности?

 

[amateur]

Прикинул основные ТТХэкра-утки на 150 мест -
Оцените на схожесть с японскими.- наверняка-же считали

Ух ты! Как мысли у Вас сошлись с японскими! Ведь конечная цель у них тоже 140-местный аппарат. Но они идут к своей цели постепенно шаг за шагом.

140-местный аппарат они предствавляют себе таким образом:
Estimated data of a real-sized canard type for 140 passengers
Displacement ....... 56 t
Length ................ 29.5 m
Breadth .............. 19.6 m
Propulsion ........... 2 x 3046kW  Turbo prop
Power plant......... Allison 501-D22A
Max speed........... 160kt
Operational speed... 140kt
Passengers.......... 140
Fuel capacity....... 5000 litres
Range............... 350 mile

 

[Инженер]

amateur

http://www.math.mrsu.ru/text/courses/e-learn/3.3.htm

 

[Инженер]

amateur

Интересный корпус, особенно зареданная часть: глиссирующе-водоизмещающие обводы с поддувом воздуха в зареданную часть .  МО-ЛОД-ЦЫ !!

Что касается экономики экраноплана, то она, помимо других факторов, должна обеспечиваться :
- минимальным сопротивлением на "горбе",
- минимальным весом при условии обеспечения прочности,
- и минимальной взлетной скоростью.
Как я понял, вы все эти требования выполнили.
Еще раз: МО-ЛОД-ЦЫ !!

Только жаль, что все это на Желтом море, а не на Черном ...


 

 

[Frog]

Estimated data of a real-sized canard type for 140 passengers
Displacement ....... 56 t

Согласен - Ил-18 на 120 мест имел МТОW 64 тонны - но он четырехмоторный и 1959 года выпуска. Да и запас он нес топлива - 22,7 тонн. Сухая масса 35 тонн - кстати.

Length ................ 29.5 m

У меня вышло ~44 метра - как разместить 140 человек, кабину, носовую и хвостовую оконечность, необходимые служебные помещения, на 29 метрах - трудно себе представить. Длинна Ил-18 - 35 метров - кстати.

Breadth .............. 19.6 m

Это размах - а какова хорда ? Исходя из взлетного веса и диапазона скоростей - удлиннение должно быть около единицы - иначе не получить требуемую нагрузку на крыло. Но удлиннение около единицы не очень хорошо - особенно учитывая S-образный профиль.

У меня получился размах 35 метров, при 8 метрах САХ - удлиннение 4.3 - без учета "лопухов" на консолях с нулевой и отрицательной подъемной силой.
Четверть хорды, соответственно - 2 метра, мореходность - до существенной высоты волны в 1,5 метра - до 4 баллов по шкале Бофорта. (еще вопрос - сохранит-ли экр устойчивость на столь неровном экране - никогда не видел что-бы они летали хотя-бы при 3 баллах )

Propulsion ........... 2 x 3046kW  Turbo prop
Power plant......... Allison 501-D22A

Если энерговооруженность выбрана с учетом возможности продолжать полет при отказе одного двигателя - то ОК.
Кстати - взлетная энерговооруженность Ил-18 - 3.7 кг/лс - он мог продолжать взлет при отказе двух двигателей, и лететь на одном.
У японского экра - 6.8 кг/лс но -
Остается вопросом - возможно-ли будет продолжать полет на одном моторе и таком крыле...

Max speed........... 160kt
Operational speed... 140kt

Да - согласен, разумное ограничение, но не забудте что в Японии поезда за 300км/ч ездят. Будет-ли востребовано летающее ТС - с меньшей скоростью, гораздо меньшей пассажировместимостью, привязкой к воде, и сильно зависимое от погоды ?

Passengers.......... 140

Оно близко к оптимуму, но для полного счастья надо иметь и паромную модификацию - приспособленную к перевозке легковушек + паксы. А то совсем никаких преимуществ перед самолетами и тамошними поездами.

Fuel capacity....... 5000 litres
Range............... 350 mile

Не мало-ли будет ?

amateur, Вы не на все вопросы мои ответили... А вопрос ребром - кто стюрку от переборки отскребать будет ? После того как на 260 км/ч эта штучка зацепит гребень волны...

P.S. Почему я выбрал Ил-18 для сравнения ? - не нашел современных турбопропов на 120-140 мест - в этом классе пока только турбовентиляторные аппараты наличествуют. Но разговоры о больших региональных турбопропах слышны, и видимо они вернутся на сцену - вот тогда и посмотрим как будет выглядеть японоэкр в сравнении с ними.



По гидродинамике - сильна в народе вера в хитрозакрученное днище. Почему-то многие забываают что ЛЮБУЮ форму днища , с любыми гидролыжами, спонсонами и туннелями можно привести к простейшему моногедрону той-же степени килеватости. И моногедрон этот будет куда технологичней. Имея при том куда больший водоизмещающий обьем, т.е. меньшую осадку, больший обьем помещений при той-же габаритной высоте.
Впрочем - схемы с обратной килеватостью меня весьма заинтересовали - спасибо за наводку, буду разбираться.

 

[Инженер]

Поздравляю всех с наступающим Новым Годом !!

больше экранопланов, хороших и разных  

 

[Frog]

С Новым Годом !

больше экранопланов, хороших и разных

...схемы тройной тандем катамаранной компоновки с пятью насадками на четырех винтах.  

 

[slav]

С Новым Годом !



...схемы тройной тандем катамаранной компоновки с пятью насадками на четырех винтах.  

Мдаа..........щас тоже приложусь!!! ;D ;D ;D

  [highlight] Всех  с  Новым  Годом!!![/highlight]    

 

[Lancelot]

Поздравляю всех с наступающим Новым Годом !!
больше экранопланов, хороших и разных

 Хорошо бы чтоб хоть один на крыло и в дело  поставили в ближайшие пять лет...  Самоделки и частные забавы не считается...

 Вот дирижабли уже при деле...

Однако с Новым Годом!

 

[andreasvasilakis]

Всех экранопланщиков и им сочувствующих с Новым Годом. АВ

 

[Инженер]

Тема: ЕСТЬ МНЕНИЕ: РОССИИ НЕОБХОДИМО РАЗВИВАТЬ ЭКРАНОПЛАНОСТРОЕНИЕ

http://www.aviaport.ru/conferences/40827,11/