Самолёт Шагман-1.

Lapshin

Делай, как дОлжно, и - будь, что будет
Откуда
Москва
Всё это так, но здесь речь идёт об использовании максимального крутящего момента двигателя на пониженных оборотах (при пониженной мощности). Наверное диапазон рабочих скоростей самолёта от этого больше не станет.
Так, как минимальную скорость, в первом приближении, для конкретного самолета можно считать постоянной, не зависящей от винта - ничего другого не остается, как считать максимальным скоростной диапазон, обеспечиваемый винтом, рассчитанным на максимальную скорость: как иначе? При этом и обороты двигателя на тех же скоростях окажутся меньшими - но, естественно, взлет окажется более затянутым.
 

argentavis

Я люблю строить махолёты!
Вот выдержка из журнала "Моделист Конструктор" №4 1986г СЛА-85
Два самолёта с двигателем РМЗ-640, А-11М2 и "Кристалл" Один с тянущей установкой, другой с толкающей. Оба без редуктора
Год постройки 1983, другой 1985.
Размах крыла м...............................5.3/8.0
Длина самолёта...............................4.4/4.95
Площадь крыла................................3.56/8.0
Взлётная масса...................................220/215
Мощность двигателя.............................35/35
Диаметр винта.....................................1.1/0.92
Шаг винта.............................................0.6-0.7/0.6
Частота вращения винта.......................3800/5200
Статическая тяга кгс..............................60/60
Удельная нагрузка на крыло кг/м. кв....62/27
Удельная нагрузка на мощность кг/лс ...6.3/6.2
Максимальная скорость..........................180/150
Скорость сваливания..............................90/60
Скороподъёмность у земли......................4/1.5
Максимальные экспл. перегр...................7.5/+6-4
Налёт лётных часов..................................45/0.5

На СЛА-85 великолепно летал самолёт А-11М2 из города Куйбышева с двигателем РМЗ-640 мощностью 35лс. Незначительный разбег, высокая скороподъёмность, хорошие пилотажно-акробатические качества - вот главные достоинства этого аппарата.

И ещё один самолёт из Куйбышева конструкции Петра Альмурзина, возглавлявшего общественное КБ "Полёт".
У "Кристалла" привлекательный внешний вид, прекрасно проработанная цельнометаллическая конструкция, простое и оригинальное крыло с трубчатым дюралюминиевым лонжероном и полотняной обшивкой.... Но воздушный винт "Кристалла" затенён кабиной пилота, и, хотя масса его меньше, чем у А-11М2, а площадь крыла в 2.5 раза больше, взлёт самолёта Альмурзина несколько затруднён. И это при одинаковых силовых установках! Его скороподъёмность не превышала 1.5м/с.
Конечно это не столь уж мало для любительского самолёта, однако многочисленные примеры показывают, что пора подумать о том, целесообразно ли применять для подобных аппаратов толкающие воздушные винты.
Характерным примером порочности такой силовой установки стал внеконкурсный самолёт "Эльф", созданный сотрудниками МАИ. Аэродинамическое затенение винта на этом аппарате превратило его, по существу, в красивую игрушку, на конструирование и изготовление которой было затрачено десять лет труда сорока инженеров и соответственно сотни тысяч рублей.
Ну а лётные качества..... Что можно сказать о самолёте, способном подниматься лишь на полтора метра над взлётно-посадочной полосой?
-------------------------------------

Теперь хочу обратить внимание на тот факт что разница  в силовых установках есть, казалось бы на первый взгляд незначительная.
Расположение двигателя повлияло ещё и на выбор диаметра винта. У первого самолёта, он на 200мм больше, и уже на низах, где он имеет бОльший крутящий момент, имеет ту же тягу, что и второй самолёт на верхах. При этом имея значительный запас по оборотам.
Всё таки крутит винт, крутящий момент, а не обороты. Тяга винта, это по сути преобразованный крутящий момент. Редукторы на моторы ставят только с одной целью, повысить крутящий момент, и поставить винт большего диаметра, ну и как бонус, меньше пробуксовка винта, и выше его КПД.
Так что, если судить по графику крутящего момента от оборотов, по той ссылке, что я дал по РМЗ-640, у бурановского движка на оборотах 3500, мощность больше чем у РМЗ-500!
На этом и буду строить силовую установку.
 

dats

Я люблю строить самолеты!
Так что, если судить по графику крутящего момента от оборотов, по той ссылке, что я дал по РМЗ-640, у бурановского движка на оборотах 3500, мощность больше чем у РМЗ-500!
На этом и буду строить силовую установку.
     
   А во взлетном режиме, необходимо повышенные обороты, хватит мощности без редуктора?
 

SinglFather

Я люблю летать и строить самолеты!
Откуда
г.Липецк
Всё таки крутит винт, крутящий момент, а не обороты.
Винт вращает не крутящий момент, а мощность двигателя. Крутящий момент- это всего лишь сила умноженная на плечо. Крутящий момент может иметь место и тогда, когда никакого вращения не происходит. А мощность - это работа совершаемая двигателем в единицу времени.

Для того, что бы рассуждать об эффективности крутящего момента, нужно знать какую работу совершит этот крутящий момент в единицу времени. Если винт вращается в два раза медленней, а крутящий момент при этом больше на 10%, значит и работа, которую будет совершать двигатель с этим винтом в единицу времени (мощность) будет 55% от максимальной. КПД винта влияет конечно, но не в такой же степени, что бы утверждать об увеличении тяги при 50%-х оборотах и 55%-й мощности двигателя.

Вопрос подбора винта - это прежде всего вопрос согласования мощности двигателя с нагрузкой с целью получения максимальной тяги в полёте. При неправильно подобранном винте двигатель будет или перегружен или недогружен, в результате неизбежно будет проигрыш в тяге. И никаких чудес здесь быть не может.
 

SinglFather

Я люблю летать и строить самолеты!
Откуда
г.Липецк
Поскольку ветка о Шагмане-1, пора выложить фото.
Это рабочее положение закрылков 60 градусов.
 

Вложения

argentavis

Я люблю строить махолёты!
Двигатель на эти обороты не выйдет,если полностью загружен на 3500
С ростом скорости раскручивается и двигатель. А если и выпуск настроен на эти обороты то здесь и будет максимальная мощность. При тех же оборотах вырастет и крутящий момент, который будет преодолевать сопротивление винта и обороты вырастут.

хватит мощности без редуктора?
Мотопланер Коршун с толкающим винтом без редуктора летает.
У меня будет тянущий.

КПД винта влияет конечно, но не в такой же степени, что бы утверждать об увеличении тяги при 50%-х оборотах и 55%-й мощности двигателя.
Почему нет? В приведённом примере двух самолётов и есть главное отличие в КПД силовой установки. У "Кристалла" площадь ометаемой поверхности винта меньше на 0.3 кв. м., при том же шаге.
И не смотря на максимальные обороты, где мощность максимальна у него тяга такая же как и у первого самолёта с 55% мощности. Пробуксовка винта у "Кристалла больше и с ростом скорости, наращивать обороты двигателю уже некуда. Т

Поскольку ветка о Шагмане-1
Ладно, больше не буду. Хотя вопрос об использовании РМЗ-640 на Шагмане я бы не отбрасывал.

Фотку давно делали? Вы же теперь на трёх лопастном летаете, или сняли уже?
 

SinglFather

Я люблю летать и строить самолеты!
Откуда
г.Липецк
Фотку давно делали? Вы же теперь на трёх лопастном летаете, или сняли уже?
Это старая фотография. Сейчас стоит трёхлопастной винт. На разбеге тянет лучше, но на большие обороты не выходит. Нужно уменьшать шаг винта. Пока заниматься нет времени.

А в вашем случае, если получится более-менее приличная тяга на оборотах до 5000, то для мотора будет лучше, - дольше прослужит. Но мощность будет потеряна даже при настроенном на эти обороты выпуске. Хотя для мотопланера большая мощность может быть и не нужна.
Настроенный выпуск, кстати, очень сильно изменяет кривизну графиков, и крутящего момента и мощности двигателя.

В своё время Арго летал с РМЗ-640 без редуктора. Даже крутил петли, правда с разгона. Скороподъёмность была 1,5 - 2 м/с. при 5900-6000 об/мин.  Слабовато, конечно, но терпимо. В деталях уже не помню, но резонатора кажется не было.
 
 

SinglFather

Я люблю летать и строить самолеты!
Откуда
г.Липецк
Только что с аэродрома. Уменьшил шаг вина на 2 градуса.

Разбег до отрыва занимал 3 секунды при оборотах в конце разбега 5900.
Разбег без предварительного затормаживания - 6 секунд. Раскрутка винта до оборотов двигателя 5000 занимала тоже 3 секунды.
У винта диаметр 1,9 метра, три лопасти, тяжелые концы лопастей, - поэтому винт имеет приличный момент инерции и долго раскручивается. 
При заторможенном переднем колесе самолет начинает ползти по земле при оборотах 5000.
Очень может быть, что время разгона самолета до отрыва будет ещё меньше, если как-то удержать самолет на месте до полной раскрутки винта. На земле, на привязанном к якорю самолете, винт раскручивается до 5700 оборотов в минуту.
На днях попробую отснять небольшой ролик.
 

SinglFather

Я люблю летать и строить самолеты!
Откуда
г.Липецк
Тягу не пробовали мерить? Пару мешков цемента через блочок поднять например?
У меня блочка даже нет, не говоря о цементе.
Попробую найти пружинные весы, у кого-то вроде бы были.
 

SinglFather

Я люблю летать и строить самолеты!
Откуда
г.Липецк
Разбег до отрыва 3,5 секунды, 35 - 37 метров. Невозможно удержать самолёт на тормозах. Момент отпускания тормозов виден на покадровом просмотре роликов. Самолет до этого момента ползет на тормозах. Ставил основные стойки в небольшие углубления, всё равно срывает с места до окончательной раскрутки винта. Нужно упираться передней стойкой, но боюсь не выдержит или скапотирует через стойку. В следующий раз можно будет  попробовать зацепить за хвостовую опору веревкой и заякорить, а кто-нибудь веревку перережет.

http://youtu.be/uy1g4ikspvo

http://youtu.be/Pj1GG91kTIU


Эффект получен в результате установки трёхлопастного винта и подбора количества отверстий в резонаторе.
 

Вложения

SinglFather

Я люблю летать и строить самолеты!
Откуда
г.Липецк
По обрезанию коленвала смотрите:
http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1185652233/600
Диаметр щёк 104 мм.

В резонаторе сначала было просверлено 20 отверстий диаметром 7 мм., потом количество отверстий было увеличено до 31, и в 17 из них нарезана резьба М-8 для вкручивания пробок.
Затем 14 отверстий были рассверлены до 9 мм.

За основу был взят чертёж Хрибкова резонатора РМЗ 532 (503):

http://img-fotki.yandex.ru/get/3611/kvadrat67.27/0_2e021_6018ff34_orig

Однако пока отверстия подбирались для максимальных оборотов 5900. Причина - тяжелый винт.
В процессе настройки выявилась следующая тенденция.
Чем дальше (ниже по оборотам) от резонанса, тем лучше, когда отверстий больше. Двигатель быстрее раскручивается, и ощущается уменьшение ступеньки в характеристике (подхват).
При приближении к резонансной частоте количество отверстий становится критичным и требуется подбор их количества.

По чертежу количество отверстий должно быть 40 (20 х 2). Видимо с двух сторон. Но по их площади сечения на деле получилось приблизительно в два раза меньше. Очень может быть, что повлияло отсутствие глушащей части, которая вносит дополнительное сопротивление.
Звук выхлопа, к стати, стал значительно тише, чем с центральным выпуском из резонатора. Это говорит о том, что энергия обратной волы утилизируется в большей степени.
 

pawel0001

Я люблю строить самолеты!
Виктор, впечатляет по всем планам.
С этим винтом мы зимой при (-17град) с деформированным резонатором сняли тягу 156кг при n= 6110об/м.
Двухлопастной винт в тех же условиях выдал 134кг. В обоих случаях крылья отстыкованы (потеря тяги только от трения в шасси и обдува фюзеляжа).
Очень желательны были бы замеры статической тяги.
Хотя более информативными были бы замеры вертикальных скоростей набора высоты на разных скоростях полета (взлетный режим).
 

SinglFather

Я люблю летать и строить самолеты!
Откуда
г.Липецк
Виктор, впечатляет по всем планам.
С этим винтом мы зимой при (-17град) с деформированным резонатором сняли тягу 156кг при n= 6110об/м.
Двухлопастной винт в тех же условиях выдал 134кг. В обоих случаях крылья отстыкованы (потеря тяги только от трения в шасси и обдува фюзеляжа).
Очень желательны были бы замеры статической тяги.
Хотя более информативными были бы замеры вертикальных скоростей набора высоты на разных скоростях полета (взлетный режим).
Пока динамометр не нашел.
С этими углами установки лопастей на скорости 90 - обороты 4800, значит будет повышенный расход топлива, думаю литров 9 в час.  С практической точки зрения такая тяга может потребоваться только в исключительных случаях.
А скороподъёмность на скорости 80 при оборотах 5900 -  6000 получена в районе 6 м./сек. Можно попробовать набор на скорости 70, ещё уменьшить углы лопастей и позаниматься с резонатором.

При бОльших углах лопастей пробовал разгонять. Скорость выше 150 не пошла. Видимо великоват диаметр винта, концы лопастей просто не дают раскручиваться, тормозят. Правда адаптивные закрылки не снимал. Паш, у тебя с ними скорость кажется была меньше?
 
Вверх