Аэродинамика экраноплана.

На крыле Кастера мощный прирост Су идёт за счёт образования сильнейшего скоса потока за крылом на околонулевых скоростях. Который по мере роста поступательной скорости полёта автоматически уменьшается. А максимальных значений он достигает за счёт разницы скоростей воздушных потоков НАД и ЗА крылом (снизу). И закон неразрывности струи тут играет свою положительную роль.

Практического применения в авиации не имеет - аэродинамический курьёз .
 
летать на скорости 22 км/час
@Казак.А это вторая причина, почему я не сторонник таких нововведений, и об этом я писАл тоже. Экр должен лететь "на экране". Если он без управления (сам) уходит от него на небольшой скорости, это не есть хорошо. Чем больше коэффициент влияния экрана (при всех равных прочих), тем больший порыв ветра не выбьет Вас из экрана. Эффект Кастера -- прямая противоположность этому.
 
Тады выбирайте схему нижегородских "экраноползов", которые при подпрыгивании с экрана сами падают обратно, т.к. аэродинамическое качество у них с увеличением высоты экрана резко падает...
 
Практического применения в авиации не имеет - аэродинамический курьёз.
Тяга СУ складывается из двух составляющих: внутренней (собственно паспортная тяга двигателя/движителя - забота двигателиста/движилиста) и внешней (забота объектовщика).
Внешняя тяга может быть положительной и отрицательной: обычно она положительна на нулевых и малых скоростях полета и довольно быстро переходит в отрицательную с ростом скорости полета.
Примеры использования данного "казуса": винт в кольце; "губа" у импеллерных движителей; специальное профилирование мотогондол околозвуковых двигателей - положительный эффект в области малых скоростей полета. А вот при испытаниях двигателей/движителей на стационарном стенде с лемнискатным ВЗУ обязательно делают силовую развязку между ВЗУ и двигателем (его силоизмерительным устройством) для исключения внешней составляющей тяги от внутридвигательной...
Крыло - движитель, создающий ПС (составляющую ПАС в плоскости, перпендикулярной направлению полета) и ему не чужды законы реактивного движения: неразрывности потока, второго закона Ньютона в записи Эйлера; закона сохранения энергии в записи Бернулли; уравнение тягового КПД в записи Фруда. Только в этих уравнениях основным параметром будет скорость потока в плоскости, перпендикулярной направлению полета, которая и породит тот склоняемый скос потока ЗА крылом, как следствие процессов взаимодействия потока и крыла НАД и ПОД крылом.
Вот Кастер и использовал эти законы, объединив в одной СУ два движителя - крыло и ВМУ на пользу друг другу. Но конструктивно-технологическо-эстетические параметры его ЛА перечеркнули почти полностью плюсы такой совмещенной СУ.
Можно было бы трансформировать идею Кастера на прямое крыло - закричать "Эврика!" и бежать к патентоведам 😎 Но люди дела это уже осуществили в системе FanWing, используя известные законы аэродинамики и не ища в них прорех.
Так что "курьёз" живет и здравствует!
 
Тады выбирайте схему нижегородских "экраноползов"
Нет, уж, спасибо, я же писАл:
планировал (в мечтах) делать экранолет
Есть, как минимум, варианты:
1. увеличение полетной скорости, чтоб уменьшить относительное влияние порывов ветра;
2. спроектировать аппарат (утку) так, чтоб при возрастании скорости первой отходила "корма", т.д. кроме к-та влияния экрана устойчивость по скорости будет определяться уменьшением угла тангажа.
3. теоретически (я подчеркиваю, теоретически, т.к. конструктивно не очень красиво получится, а еще и поперечную устойчивость чем-то обеспечивать) на малых удлинениях со скегами в экране можно получить очень значительный к-т его влияния, особенно на малых углах атаки.

на пользу друг другу
Вы полагаете, у Кастера и тяга заметно увеличивается?
 
Вы полагаете, у Кастера и тяга заметно увеличивается?
"Заметно" - категория относительная и у разных индивидуумов разнится для абсолютных величин.
Чтобы "полагать" нужно конкретно и детально ознакомиться с конструкцией Кастера, а на это нет ни времени, ни желания.
"Полагаю", что прибавка тяги совмещенной ВМУ составляла в пределах 10...20% не более на малых скоростях. Что ощутимо ниже, чем для ВВ в кольце.
 
Тады выбирайте схему ...
Так и просвечивает стремление к крайностям цеховщины: для планериста, всё моторное, не ЛА; для самолетчика вертолет - исчадие ада и наоборот; для шаровика всё, что тяжелее воздуха, должно ползать и т.д.
Зачем человеку, мечтающему о полетах на экраноплане класса А или В в высоте ответственности местного самоуправления, связывать себя с АП, ВК, если он вполне может обойтись одним речным или морским регистром. Не будем ему в этом мешать.
 
прибавка тяги совмещенной ВМУ составляла в пределах 10...20% не более
А по Вашему, за счет чего она , вообще, может там увеличиться? Насколько мы получаем скос потока, ровно настолько полукольцо не создаст дополнительного разряжения в сравнении с кольцом.
 
за счет чего она , вообще, может там увеличиться?
Отвечу только очередным рисунком-схемой для трех объектов обсуждения и трех режимов движения.
Тк - вектор тяги кольца в направлении тяги ВВ Твв;
Тпк - вектор тяги полукольца в направлении тяги ВВ Твв;
Ткп - вектор равнодействующей (полной) силы давления кольца;
Тпкп - вектор равнодействующей (полной) силы давления полукольца;
Тсопр - вектор силы сопротивления периферийного участка входного коллектора, нермываемый просасыфаемым потоком движителя.
Тввк - вектор тяги СУ "ВВ+кольцо";
Твпк - вектор тяги "ВВ+полукольцо".
Верхний ряд рисунков - свободный ВВ, ВВ в кольце, ВВ+Кастер.
Нижний ряд рисунков - схемы потоков, силы для статических условий (V=0); при Vср - средней скорости полета; при Vмах - максимальной скорости полета.
 

Вложения

  • Kaster.JPG
    Kaster.JPG
    90,9 КБ · Просмотры: 110
Тады выбирайте схему нижегородских "экраноползов", которые при подпрыгивании с экрана сами падают обратно, т.к. аэродинамическое качество у них с увеличением высоты экрана резко падает...

У нижегородских Акваглайдов  профиль  заточен на прилипание .
Верх взяли от  S-образного профиля .
 

Вложения

  • ris_1_002.jpg
    ris_1_002.jpg
    6,8 КБ · Просмотры: 100
Вне экрана мне никаких НП не надо. Тем более на скорости никакой Кастер не нужен.
Любая несущая поверхность создаёт подъёмную силу У,в экране она или не в экране,  которой как тяги, никогда лишней не бывает...
Дело не в правильности установки а, в правильности конструкции колец. Что-то расширяющихся не видел, с чего бы это, может, очки купить.
  Купите Феликс и для начала посмотрите на схемы Жоржа , там и увидите..Если смотреть на кольцо со стороны, то внешняя поверхность сужается..Но если знать, что аэродинамическое кольцо состоит из профиля крыла,скрученного в кольцо, то внутренний тоннель получится раструбом расширяющимся. Суть кольца ещё и в том, что оно не даёт струе сузиться..
Да я Вам все процессы описАл.
Последний раз в п 310. 
Прочтите это ещё раз сами и подскажите. что вы там такое Описали?
@Казак.А это вторая причина, почему я не сторонник таких нововведений, и об этом я писАл тоже. Экр должен лететь "на экране". Если он без управления (сам) уходит от него на небольшой скорости, это не есть хорошо.
  Феликс опять весь в крайностях - то хочет строить утку, чтобы она железобетонно была устойчива,  находилась на экране и пополнила собой ряд других никчёмных экраноползов, от которых толку мало даже на речке и летом и зимой.. Зачем так бояться мифической неустойчивости, на которой ряд товарищей себе докторские поделали и труды научные написали, в которых трудно что понять и ,которые, как  мне кажется, никому на х.. р не нужны..При сегодняшней технике достаточно одноканального АСУ и вот вам устойчивость , а потом если рассматривать экран как проходной режим, то и заморачиваться особо не стоит, все эти докторские мало чем помогут экранолёту..Традиционная практическая аэродинамика здесь как то больше понадобится..
Экр, по сравнению с гидросамолётом имеет один недостаток, большую удельную нагрузку на кв.метр НП . Поэтому для старта ему нужна несколько большая тяговоруженность, что бы преодолеть высокий горб сопротивлений ! Вот именно здесь и может помочь конструкция Кастера, аэродинамически разгрузив уже до преодоления горба, а значит и потребуется меньшая  Рпотр  для преодоления горба разгона и выхода на экран ! Отрыв от водной поверхности всё равно произойдёт на сопоставимой с гидросамолётом скорости, так как на этапе разгоне АК у них примерно равно.
Вы полагаете, у Кастера и тяга заметно увеличивается?
У меня в практическом эксперименте получилось  увеличение  Р на 6%..И это не точно, потому что обороты при установки  полукольца  тоже возросли на 300-400 об/мин..
 
Верхний ряд рисунков - свободный ВВ, ВВ в кольце, ВВ+Кастер
Вот тут Вы и ошибаетесь, не ВВ+Кастер, а ВВ в кольце под углом атаки, где сжатие струи?
поймите, полукольцо Кастера никогда не будет работать даже наполовину полукольца в составе ПОЛНОГО кольца
Картинок я видал много и раньше - не стоило беспокоиться.
,в экране она или не в экране,  которой как тяги, никогда лишней не бывает
Ее (ПС вне экрана) там -- цена выше. За что боролись?
посмотрите на схемы Жоржа , там и увидите.
Я и без очков обратил внимание на это сразу. Он на это не заморачивался, а схематично нарисовал симметричный профиль, так и получилось, добавлю от себя, именно, это мне и не нравится.
Про форму кольца посмотрите лучше свой пост 4148 в параллельной ветке, а также и у Автора в посту 4170.
что вы там такое Описали?
А что Вам в Кастере ЕЩЕ не понятно?
Зачем так бояться мифической неустойчивости
У Вас все впереди, еще поймете.
Экр, по сравнению с гидросамолётом имеет один недостаток, большую удельную нагрузку на кв.метр НП . Поэтому для старта ему нужна несколько большая тяговоруженность, что бы преодолеть высокий горб сопр
"Вы устали меня", Валерий. Все --как в трубу.
1. Отстояние 5% при хорде 10 м это 50см, и это не экранополз, который вечно скользит на скегах.
2. тяговооруженность Вы каким чудесным образом связываете с удельной нагрузкой на крыло, Вы сами изобрели этот бред или где-то прочитали? Энерго(тяго-)вооруженность нужна выше на старте потому, что экр ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ сочетание гидросамолета и НИЗКОПЛАНА. Эсни он начнет сгребать волну крылом, то ТОЛЬКО ТОГДА ему нужна эта тяговооруженность.
3. Режим малого газа на крейсере не есть плохо. Конверсионные движки с бесконечным ресурсом.
4. Моя схема способна летать в САМОСТАБИЛИЗИРУЮЩЕМСЯ экранном полете, а при необходимости отходить от экрана без потери устойчивости и без необходимости превращения пилота в придаток ручки управления. Когда пилот пролетел за штурвалом пару часов и не устал, вот показатель. У Вас этим и не пахнет, дай бог не разбить при первом же отрыве.
Про диссертации я уже писАл (а ля Сужжик). Когда человек говорит одно, а потом тому противное, то он лжет дважды (Индийская мудрость).
У меня в практическом эксперименте получилось  увеличение  Р на 6%..И это не точно, потому что обороты при установки  полукольца  тоже возросли на 300-400 об/мин 
любое постороннее тело,взаимодействующее  с обрабатываемым винтом воздухом,требует дополнительной энергии на это взаимодействие
1. Это не причина и следствие;
2. Это еще раз доказывает, что сравнивать кольцо для винта с полукольцом Кастера как "хрен" с пальцем.
 
У нижегородских Акваглайдов  профиль  заточен на прилипание
S-образный профиль -- выполнение правила продольного V в пределах одного крыла. В результате -- ни устойчивости, ни качества.
 
Вот тут Вы и ошибаетесь, не ВВ+Кастер, а ВВ в кольце под углом атаки, где сжатие струи?

Ошибаетесь, сударь, Вы! Откройте, пожалуйста, глаза и посмотрите на верхний правый (не перепутайте "сено-солома!) рисунок. На нем изображено именно ПОЛУКОЛЬЦО, соответствующее обсуждаемой "проблеме". На нем же увидите и сжатие струи... Но не придумывайте "ВВ в кольце под углом атаки" и не принимайте скос потока ЗА ВВ за угол атаки - обратите внимание на направление векторов в эпюрах скоростей потока.
Он на это не заморачивался, а схематично нарисовал симметричный профиль, так и получилось, добавлю от себя, именно, это мне и не нравится.
Это Вы отметили правильно - схема не требует вырисовывания элементов до мельчайших подробностей. Обычно - правильно спроектированное кольцо - имеет несимметричный профиль, обращенный "спинкой" к ВВ, а "корытом" - наружу. Или представляет собой тонкостенную равнотолщинную оболочку лемнискаты Бернулли.
Тема перешла в ,,Утопическое экраностроение,, !
Эта тема не относилась к экраностроительству. Ему посвящен "роман" в этом же разделе... Здесь же была предпринято попытка выделить практическую аэродинамику экрана из "того романа". Увы, но "все, как всегда" и здесь практическая аэродинамика сползает к эпистолярно-художественно-виртуальной (утопической).
 
 
Картинок я видал много и раньше - не стоило беспокоиться.
Что у Феликса пропали вдруг аргументы и он ссылается на весьма популярного нынче Гуру? Я тоже последовал его примеру и нашёл это в ответе #4179 :
Именно так:любое постороннее тело,(видимо про аэродинамическое  кольцо )взаимодействующее  с обрабатываемым винтом воздухом,требует дополнительной энергии на это взаимодействие и его собственная тяга неизбежно уменьшится;однако существует возможность того,что в некоторых условиях суммарная тяга системы винт-кольцо может оказаться выше тяги изолированного винта - и границы существования этого преимущества показаны в этих опытах ЦАГИ. Иными словами,потеря тяги винта может,при малых скоростях и высокой нагруженности винта может быть с избытком скомпенсирована тягой кольца.
Где этот Гуру , ранее в ответе#4165 отрицает  полезность системы винт-кольцо,  и не устанавливая эту систему по этой причине на свои дирижабли, вдруг себе противореча, в вышеприведённом ответе #4179 признаёт факт положительного эффекта системы..Отрицать очевидное- то невозможно, можно авторитет потерять.. Феликс посмотрите по ссылке   http://www.stroimsamolet.ru/069.php                                                    Там вопрос расширения канала кольца связывается с выигрышом КПД системы в целом
При наличии ускорения потока в плоскости винта это изменение шага заключается в его увеличении, что при средних значениях относительного шага может увеличить механический к. п. д. винта в области максимального к. п. д. Наконец, третьей причиной выйгрыша может быть снижение потерь из-за вращения струи, так как при менее суженой струе за винтом, соответствующей случаю винта в кольце, тангенциальные силы в струе будут меньше, чем у изолированного винта.
2. тяговооруженность Вы каким чудесным образом связываете с удельной нагрузкой на крыло, Вы сами изобрели этот бред или где-то прочитали? Энерго(тяго-)вооруженность нужна выше на старте потому, что экр ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ сочетание гидросамолета и НИЗКОПЛАНА. Эсни он начнет сгребать волну крылом, то ТОЛЬКО ТОГДА ему нужна эта тяговооруженность.
Тяговооруженность это располагаемая тяга, а я писал о Р потребной тяге , и бред этот выдумал Жуковский к вашему сведению.( кривые располагаемых и потребных тяг ) и если вы не способны увидеть зависимость Рпотр для взлёта с воды с Sнп ЛА то это  у ВАС проблемма...
2. Это еще раз доказывает, что сравнивать кольцо для винта с полукольцом Кастера как "хрен" с пальцем.
Почему же ?  ИМХО . Полукольцо Кастера более продвинутая версия аэродинамического кольца. При небольшой потере общей прибавки тяги по сравнению с целым кольцом , полукольцо зато получает вторую функцию - создание подъёмной силы, т.е . два в одном..И это указано  в вышеприведённой  ссылке . И в своём эксперименте я пока показал только прибавку тяги на 6% при неизменном угле установки лопастей, а если провести коррекцию угла лопастей  на возросшие обороты, то возможно будет больше !
 
Эта тема не относилась к экраностроительству. Ему посвящен "роман" в этом же разделе... Здесь же была предпринято попытка выделить практическую аэродинамику экрана из "того романа". Увы, но "все, как всегда" и здесь практическая аэродинамика сползает к эпистолярно-художественно-виртуальной (утопической).
Вот здесь ., на мой взгляд в целом, ценное замечание в сторону Феликса..Похоже кропает себе докторскую и прикидывается "непоняткой" что- бы выудить на форуме как можно больше вариантов мысли, или просто развлекается по своему ! Ну а по существу , -  кто может отрицать трудности выхода Экра на режим, это замечено было ещё Алексеевым и до организации дополнительного поддува устанавливалась целая батарея движков, из которых на режиме работала только пара, остальные нужны были для выхода на экран ! Поддув создавал аэродинамическую разгрузку без организации дополнительных площадей НП ..А вот в этом "романе " как раз и рассматривается возможность получения разгрузки за счёт полуколец Кастера, почему же это не относится к экраностроительству ?
 

Вложения

  • 720ff72fc5b3.jpg
    720ff72fc5b3.jpg
    28,9 КБ · Просмотры: 97
кто может отрицать трудности выхода Экра на режим,
Отрицать может только человек, абсолютно не знакомый с проблемами полета на крыле (самолетном и подводном, наземном) - все аппараты с динамическими принципами поддержания преодолевают при взлете горб сопротивления и вынуждены обладать определенным избытком мощности, тяги.
А вот в этом "романе " как раз и рассматривается возможность получения разгрузки за счёт полуколец Кастера, почему же это не относится к экраностроительству ?
Да хоть эффект известного барона! Более 170 страниц говорильни на отвлеченные темы, практически без обсуждения практических и технических вопросов постройки экраноплана. В мире уже летают сотни (минимум) экранопланов, а на родине практического первого экраноплана имеем только подтверждение прекрасных слов из одной из серий "Адъютанта Его превосходительства": "Мы, россияне, исходим словами. На дело у нас не остается ни сил, ни времени."
Задайтесь вопросом "Почему идея Кастера не нашла практического применения?". Подогнать ответ под традиционные происки нефтяной мафии явно не удастся. Да и в "романе", кроме ссылок на информацию более полувековой давности ничего нет - уровень немецких летающих тарелочек.
Что,  Волгограде нет авиамодельных кружков, Дома технического творчества детей (Станции Юных техников)? Чтобы построить модель ЛА Кастера и определить её характеристики? Руководителю повод-помощь, ребятам интерес и Вам - польза. Времени на "роман" убито в несколько раз-порядков больше, чем на эксперимент, который так не свойственен участникам форума АЭА.
 
Назад
Вверх