Автожир Boris-a Polo

kyava сказал(а):
но я думаю там не совсем  симметричный профилиь, а близкий к нему
Скорее всего, изображения контуров профиля лопастей, повторяет реальный.
 

Вложения

  • Razrezy_lopastej.JPG
    Razrezy_lopastej.JPG
    42,4 КБ · Просмотры: 169
kyava сказал(а):
slavka33bis сказал(а):
Ведь, и ротор с лёгкими лопастями тоже способен создать прыжковую тягу.
   Что Борис и доказал.
Его разбег на взлете был 3 !!! метра  с лопастями DW. :~)
Это конечно не плохо,
но я не об этом.
Я о вертикальном взлёте.
С "Драконами", пусть даже и слеганца увеличенного веса концов в таком взлёте не удастся даже оторвать все колёса от земли.
 
kyava сказал(а):
slavka33bis сказал(а):
Нет Андрей, не моментом инерции, а оборотами ротора.
E = MC*
Даже если у лопастей момент их инерции будет в десять раз больше "Картеровских", с углом установки лопастей в +4 градуса и с окружной скоростью концов лопастей, даже, 1,1 Маха ротор не сможет создать тягу, даже, 0,5 от взлётного веса.
Из-за огромного момента инерции (и при угле установки +4 градуса) этот ротор будет ОООчень долго крутиться, медленно теряя при этом обороты и создавая только половину от требуемого для висения аппарата тягу.

Момент инерции + обороты (=запас инерции вращения ротора) определяют только время, в течении которого ротор будет создавать требуемую тягу.

А значение тяги (при прочих равных) зависит только от оборотов ротора и от общего шага лопастей.

Это "ДОГМА".
Это оспаривать нельзя.

       P.S.   Андрей, будем считать НВ?
                С профилем, пусть будет даже не симметричный, а 23012.
                Угол ОШ +3.
                Окружная скорость концов лопастей 0,8 Маха.
                Диаметр 8 метров.
                Хорда 200 мм.
                Без всех круток.
                На требуемую мощность внимания обращать не будем.
                Бум считать?
                    Сможем, в итоге, вычислить значение тяги НВ с точностью до 20 %.
               
                      И ещё одно упрощение.
                Для простоты расчитывать винт будем без учёта индуктивных скоростей.
                Практически, как крыло.
                В этом случае уголы атаки элементов лопасти будут равны углу установки лопасти.
                И если расчёты покажут то, что тяга будет равна 1000 кг., то я згрызу свой манитор.
                И сделаю это прилудно, выставив видео и фото отчёт этого акта.
                 Но я уверен, что даже при таком упрощённом расчёте тяга не приблизится, даже, и
                 к двумстам килограммов.
 
Хорошо, продолжим цитировать книгу:
Само собой понятно, что избыточную подъемную силу ротор развил бы только в течение нескольких секунд, пока он по инерции вращался бы со скоростью, большей, чем в полете. Лишь только скорость вращения ротора уменьшится настолько, что его подъемная сила станет равна весу автожира, последний прекратит подъем и как бы повиснет на мгновение в воздухе, а в следующий момент, когда подъемная сила ротора станет меньше силы веса, автожир начнет опускаться — парашютировать.

Фиг. 148. Схема изменения угла атаки при отставании

и забегании лопасти при наличии наклона вертикального

шарнира

Но если, не дожидаясь этого момента, пилот еще при старте даст газ и обеспечит тягу воздушного винта, достаточную для горизонтальной скорости, при которой автожир может держаться в воздухе, то последний, не успев после прыжка опуститься на землю, перейдет, очевидно, в нормальный полет.  Эта, изложенная здесь, простая идея и была осуществлена. Мы знаем, что лопасти ротора соединены с его втулкой при помощи горизонтальных и вертикальных шарниров. Мы знаем также, что благодаря вертикальным шарнирам лопасти в полете могут слегка отставать или забегать вперед (относительно втулки). У изобретателя явилась мысль сделать оси вертикальных шарниров наклонными наружу (фиг. 148, /). Вследствие этого лопасти при отставании и забегании вперед не остаются в одной плоскости, а описывают некоторую коническую поверхность и, следовательно, углы атаки лопастей не остаются постоянными, а изменяются, причем при отставании углы атаки уменьшаются, при забегании же вперед— увеличиваются (фиг. 148, //). Теперь посмотрим, что произойдет во время раскручивания ротора стартером.

                Фиг. 149. Схема взлета-прыжка автожира

Во время раскручивания ротора втулка его, соединенная с приводным валом стартера, вращаясь, “ведет” за собой лопасти; при этом лопасти немного отстают от втулки (фиг. 148, ///), во-первых, вследствие инерции, а во-вторых, под действием силы лобового сопротивления. Но, как сказано выше, при отставании лопастей их углы атаки (благодаря наклону вертикальных шарниров) уменьшаются. Таким образом," во время раскручивания ротора углы атаки лопастей уменьшаются, вследствие этого уменьшается и лобовое сопротивление лопастей, а это и позволяет раскрутить ротор до такой скорости вращения, которая будет примерно в полтора-два раза больше, чем в полете.

Посмотрим теперь, что произойдет тотчас же после выключения муфты сцепления стартера.

Когда летчик выключит муфту сцепления, на втулке уже не будет крутящего момента. Поэтому отставание лопастей прекратится и они станут по радиусам, тем самым увеличив свои углы атаки. Таким образом тотчас же после выключения муфты сцепления углы атаки лопастей сразу резко увеличиваются и, значит, сразу и быстро нарастает подъемная сила. А так как скорость вращения ротора в этот момент примерно вдвое больше, чем в полете, то возникающая подъемная сила оказывается тоже значительно большей, чем в полете, т. е. больше, чем вес автожира, вследствие чего последний и поднимается в воздух по вертикали — делает прыжок (фиг. 149). В то же время воздушный винт сообщает автожиру необходимую для полета поступательную скорость, и дальнейший набор высоты происходит уже нормально.
 

Вложения

  • image138.gif
    image138.gif
    3,6 КБ · Просмотры: 169
  • image185.gif
    image185.gif
    4,3 КБ · Просмотры: 153
На На принципе, изложенном нами, фирмой Сиерва и фирмой Вейра в Лондоне была совместно сконструирована так называемая автодинамическая втулка ротора, удовлетворяющая особым требованиям прыжка-взлета (устройство этой втулки держится в секрете).

                        Фиг. 150. Фото взлета-прыжка автожира С-30, снабженного автодинамической втулкой ротора

Два экспериментальных автожира С-30 и W-3, снабженные этой втулкой, впервые публично демонстрировались 17 июля 1936 г. Несмотря на то, что демонстрация новых автожиров производилась в условиях плохой погоды (был сильный порывистый ветер с перемежающимся дождем), результаты ее были достаточно показательны. Прыжок автожира С-30 достиг высоты приблизительно 7,5 м (фиг. 150). Высота прыжка автожира W-3 была около 5 м.

С конструкцией автожира С-30 читатель уже знаком. Особенностью прыгающего автожира С-30, кроме автодинамической втулки, является еще наличие руля поворотов, но им снабжена лишь экспериментальная машина, в дальнейших же конструкциях, по заявлениям фирмы, его не будет. Автожир С-30 демонстрировался с мотором Армстронг 145 л. с. Общий вес машины составлял около 900 кг.

Несколько подробнее остановимся на конструкции и технике прыжка-взлета автожира W-3.

Автожир Вейр W-3 (фиг. 151) — одноместная экспериментальная машина, построенная с учетом требований прыжка-взлета. Ротор двухлопастный, диаметр его 8,55 м. В полете ротор де-лает до 210 об/мин., а перед прыжком-взлетом раскручивается до 350 об/мин. Мотор Пуллин, четырехцилиндровый, перевернутого типа, с воздушным охлаждением, развивает мощность до 50 л. с. Максимальная скорость автожира 129 км/час. Как и С-30, автожир W-3 снабжен рулем поворотов, а также мощным, килем для устойчивости пути, но предполагается, что в дальнейших конструкциях в них не будет надобности. Фюзеляж — коробчатого типа. Шасси — с очень широкой колеей.

    Заглянем в кабину пилота автожира W-3.

Ручка управления имеет двойное шарнирное крепление, что дает систему управления обычного типа (“на себя” — подъем, “от себя” — спуск). Управление запуском ротора включено в сектор. Сделано это с той целью, чтобы пилот не мог допустить ошибки, если бы забыл необходимую последовательность действий перед взлетом.

    Взлет осуществляется следующим образом.

Передвигая рычаг сектора на первый паз, пилот тем самым, включает тормоз колес (мотор уже запущен и работает на малом газе). Передвигая рычаг на второй паз, пилот тем самым включает стартер, и ротор начинает вращаться (при этом углы атаки лопастей автоматически уменьшаются, причина чего была объяснена выше). Когда муфта сцепления полностью включена (с мотором, делающим пока еще немного оборотов), пилот плавно открывает дроссель (прибавляет газ), пока не будет достигнута такая скорость вращения ротора, которая необходима для прыжка, именно — около 350 об/мин. После этого Пилот нажи-мает отдельную кнопку и этим одновременно выключает тормоз колес и стартер. Тотчас же после этого, по объясненной выше причине, углы атаки лопастей автоматически увеличиваются, и у сильно раскрученного ротора возникает подъемная сила, превышающая вес автожира. Под действием этой силы автожир отделяется от земли (фиг. 152), начиная прыжок-взлет.

Энергия, аккумулированная в роторе во время раскрутки, оказывается достаточной для того, чтобы поднять машину на высоту 6 — 7 м до того, как ротор замедлит свое вращение до нормальной полетной скорости (т. е. примерно до 210 об[мин). Подъем на указанную высоту занимает около 2 сек.
    Взлет-прыжок даже на высоту только б — 7 м уже разрешает проблему взлета автожира с какой угодно маленькой площадки (например с палубы корабля, подводной лодки и т. д.). Можно думать, что в дальнейшем высота прыжка будет увеличена и тем самым проблема вертикального взлета автожира будет полностью решена.
 

Вложения

  • image186.gif
    image186.gif
    23 КБ · Просмотры: 154
  • image188.gif
    image188.gif
    18,8 КБ · Просмотры: 166
  • image189.gif
    image189.gif
    20,7 КБ · Просмотры: 165
180 и 181 посты - очень сильный ход.
Серьёзно.

Как только я въехал, о чём идёт речь, мой пищеварительных тракт отреагировал лёгкой изжогой, предвкушая знакомство с пластиками (разного рода),
металлами (разных составов)
и стекла (различной степени прозрачности)
в качестве пищи.

Да и челюсть слегка повело.
Зубки-то уже не те, что раньше.

Я уже и молоточек с постаментом мысленно стал готовить.
И придумал, у кого взять видеокамеру.
И мониторчик, который должен быть следующим, у же знаю где прикупить.
И ...

Как вдруг ...

О чудо.

Пришла в голову спасительная мысль.

Я её щас "озвучу", а ты Андрей после этого выложешь название и автора той книги, из которой ты выписал цитаты.

Я спросил себе:- "А как бы ты Вячеслав поступил на месте авторов тех аппаратов?"
Ведь не реально же пытаться взлететь строго вертикально имея
- полётный шаг лопастей;
- и предпрыжковые обороты ротора, пусть даже и в 2...2,5 раза больше, чем полётные.

И сам себе ответил.

Каким-то макаром (раз пилот в управление ОШ ротора не вмешивается) должно получиться так, чтобы лопасти в момент снятия крутьмомента с ротора увеличили свои углы установки до необходимого значение.
А это, как минимум, 8...12 градусов.
Ну ни как не 3...4 градуса.

Втулка динамическая уже есть.
Раз она уже работает, уменьшая ОШ лопастей ротора при подведении к нему крутьмомента.
А чёбы ей не увеличить углы то требуемых САМОСТОЯТЕЛЬНО?

Вертикальный шарнир мы (не "мы", конечно, а "ОНИ") уже наклонили, в следствии чего
Наша лопасть при отставании угол установки уменьшает,
а при опережении этот угол уже увеличивается.
ПрАААльно?
А чёбы нам, в добавок, этот ВШ ещё и не сдвинуть в поперечном  направлении в нужную сторону  в плоскости вращения ротора?
В результате этой манипуляции мы получим уже второй отклик лопасти, теперь уже на центробежную силу (а центробежная сила, у нас, зависит от оборотов ротора.)

Динамическая втулка – это же, конкретно, «автоматика».
Только не электрическая (или какая-нибудь ещё), а чисто  механическая.

Теперь ещё раз, только уже коротко.
Как она работает.
Первый канал:
-- от положения лопасти в плоскости вращения изменяется угол её установки.
Второй канал:
-- от значения центробежной силы зависит положение лопасти в плоскости вращения.
     При отсутствии крутьмомента, при увеличении «цбс» лопасть стремится переместиться вперёд по вращению (то есть, опережает),
     а при умен6ьшении «цбс» - назад по вращению (то есть, отстаёт).
    
Результат работы такой втулки:

При подведении крутьмомента лопасть отстаёт от своего полётного положения и от этого уменьшается угол её установки.
Ротор спокойно раскручивается.
При снятии крутьмомента и под воздействием «цбс» (которое гораздо больше полётного) лопасть перемещается вперёд гораздо дальше, чем при полётных оборотах.
В результате такого значительного опережения лопасть увеличивает свой угол установки до значения, гораздо большего, чем полётный угол.
Ротор начинает создавать тягу, гораздо больше, чем вес аппарата.
Аппарат взлетает вертикально.
А обороты неминуемо начинают падать.
От падения оборотов лопасть начинает перемещаться назад.
И постепенно приближается  к своему полётному положению.
А раз лопасть перемещается назад, угол её установки постепенно уменьшается, приближаясь к своему полётному значению.

Эта механическая автоматика очень интересная штука.
Но у неё есть огромный минус.
Ротор с такого типа автоматикой ОООЧЕНЬ  УСТОЙЧИВ  ПО  ОБОРОТАМ.
А это значит, что ротор при, допустим,  увеличении нагрузки (вираж или, просто, взятие РУ на себя) не станет увеличивать свои обороты.
Он конечно попытается это сделать, но автоматика очень жёстко вернёт эти обороты в строгие рамки.
И из-за этого аппарат, оборудованный автодинамической втулкой  не в состоянии выполнять виражи с довольно значительными перегрузками.
Увеличение нагрузки на ротор при вираже (но при постоянных оборотах ротора) чревато срывом потока с лопастей.
Что не минуемо приведёт к резкому снижению несущих способностей ротора.
И при этом, огромная часть лопасти, попавшая в зону срыва потока начнёт нехило тормозить вращение ротора.

В общем, видимо по этой причине эта «АВТОДИНАМИЧЕСКАЯ ВТУЛКА» не нашла своего развития.
И в наши дни, вроде, их тоже не наблюдается.

Эта втулка несет в себе ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ противоречия.

1)      Для вертикального взлёта в прыжке она – что надо.
2)      А в отношении уже  полёта – эти качества меняют знак с «плюса» на конкретный «минус».


                  🙂 P.S. Надеюсь, с монитором расстоваться пока рановато.


                      P.P.S.  Андрей, вот теперь можешь "сдать" мне эту книжку.
                                 Я её почитать хочу. И найти подтверждение моей мысли.
 
Затяжеленный ротор хорош для прыжкового взлета.
Но ...
Тяжолый ротор плохо ходит оборотами реагируя на изменяющиеся условия в процессе полета и на переходных режимах.
Например - при потере оборотов по причине возникновения обратного потока,тяжолый ротор будет лениво добирать необходимую частоту вращения,что в свою очередь приведет к потере некоего количества метров высоты полета.
Но может и так произойти,что из-за кратковременного обратного потока,тяжолый ротор сильно обороты и не потеряет,благодаря своей энертности.
Вопросик есть -
Ктонить просчитывал оптимально допустимый весовой интервал
роторов для автожиров ??? :🙂
 
Да , Слава, я согласен. Автодинамическая втулка не нашла дальнейшего развития, тем более, что появились автоматы перекоса. Всеволод тоже ее пробовал, но по его словам, они ее так и не довели до летающего состояния.
   А насчет полетной установки лопастей - представь себе обычный автожир на вираже. Какие перегрузки он испытывает, и какие при этом обороты ротора?
   
   Отвечу за тебя.   Автожир испытывает прегрузки до 3-х g, обороты ротора при этом увеличиваются примерно в полтора раза.
   Теперь переходим к главному. Если ротор при 400 об/мин держит ТРИ (3) веса аппарата, то почему при тех же условиях он не может оторвать его от земли  :IMHO

P.S. Придется тебе, Вячеслав, расстаться со своим монитором 😀
А книжка А. Жаброва лежит здесь: http://galsaero.al.ru/zabrov/index.htm
 
kyava сказал(а):
А книжка А. Жаброва лежит здесь:
А_А_А_А_А?
Дык, это Жабро_о_ов?

kyava сказал(а):
P.S. Придется тебе, Вячеслав, расстаться со своим монитором
Скорее всего, ятакдумаю, НЕТ.
Не придётся.
Андрей, я же согласился съесть мониторв только в том случае, если предварительный расчёт тяги ротора покажет хотя бы
slavka33bis сказал(а):

Но я принимаю и твои условия.
Съем, дополнительно, и "мыш".

Завтра можешь ознакомиться с результатами моих расчётов.
И тогда продолжим.
 
JAKONYA сказал(а):
Вопросик есть -
Ктонить просчитывал оптимально допустимый весовой интервал
роторов для автожиров ???
Это к АБМ-у.
Возможно подскажет.
Его эрудированности я, чесно говоря, по доброму, завидую.
Я уверен, сам он таким вопросом не задовался, но возможно кто-то, когда-то и где-то
(а мы все знаем где именно. А именно, где угодно только не в странах бывшего Союза)
такие "весчи" просчитывал или практиковал с экспериментами.
Если такое было и у АБМ-а появится желание этой инфой поделиться, то он об этом расскажет.

JAKONYA сказал(а):
Тяжолый ротор плохо ходит оборотами реагируя на изменяющиеся условия в процессе полета и на переходных режимах.
Поддерживаю.
Видимо по этой причине не применяют чрезмерно тяжёлые лопасти на классических (наипростейших) роторах качельного типа, в которых нет возможности управлять ОШ-гом.
 
kyava сказал(а):
 Автожир испытывает прегрузки до [highlight]3-х[/highlight] g
При огромном желании и немалом мастерстве пилота (и конечно сам аппарат должен быть тоже готов)
возможна относительнодолгоиграющая перегрузка до 5 единиц (жоп).

kyava сказал(а):
Теперь переходим к главному.
Давай перейдём.

kyava сказал(а):
Если ротор при 400 об/мин держит ТРИ (3) веса аппарата, то почему при тех же условиях он не может оторвать его от земли 

Андрей, ну ё-маё.  :-[
Потому, что УСЛОВИЯ НЕ РАВНЫ.
Потому, что "тяга ротора" и "подъёмная сила ротора" - это не одно и тоже.

И потом.
Андрей, а почему ты думаешь, что обороты ротора - это единственный определяющий фактор в создании ротором подъёмной силы и тяги?
Обороты ротора - это следствие действия перегрузки.
А перегрузка - это следствие увеличения угла атаки ротора, а вместе с этим и угла атаки лопастей.
Вспомни обычное крыло самолёта.
Для того, чтобы крыло при той же скорости, что и в горполёте, начало создавать в пять раз большую подъёмную силу необходимо, что бы в те же пять раз вырос коэффициент подъёмной силы.
А если, и скорость полёта, и размеры крыла не изменились, то каким макаром увеличивать этот коэффициент?
Только увеличением угла атаки крыла.

Вот с ротором должно происходить примерно тоже самое.
Только необходимо рассматривать не ротор в целом, а каждую лопасть в отдельности.
А лучше лопасть, разбитую на элементы.
И рассматривать каждый элемент лопасти в отдельности.

Но если, всё-таки, упрощённо, то можно рассмотреть только лопасти.
И ещё.
Ротор не мгновенно увеличивает обороты при появлении перегрузки.
А делает это с небольшим запаздыванием.
И каждый тип ротора имеет (в силу своих особенностей) свою персональную реакцию на увеличение нагрузки.
От этого, ятакдумаю, для каждого типа роторов существуют свои ограничения по скорости увеличения угла атаки ротора (по интенсивности взятия РУ на себя).

Так вот, так же, как и в случае с обычным крылом, для того, что бы увеличилась подъёмная сила лопасти при неизменных оборотах ротора
необходимо увеличить угол атаки лопасти.

И в полне вероятно такое, что при максимально быстром увеличении угла атаки ротора в полёте (когда в первые десятые доли секунды перегрузка может достигать 1,5...2 единиц, а ротор ещё не успел увеличить свои обороты), углы атаки лопастей могут возростать в среднем, возможно, на 5...8 градусов.
А это уже не 3,5 градуса установки(для "Спорткоптеровских" лопастей), а 8,5...11,5.

От сюда и вытекают требуемые значения углов установки лопастей для обеспечения тяги, значительно превышающей взлётный вес автожира.



slavka33bis сказал(а):
Завтра можешь ознакомиться с результатами моих расчётов.
И тогда продолжим.
 
Ну вот и готов результат.

Конечно с этими двумя сотнями я ошибся

slavka33bis сказал(а):
тяга не приблизится, даже, и                 
к двумстам килограммов.

Но и за тысячу тяга не перевалила.
Получилось:
407,68 кг на одну лопасть и
815,36 кг- на двухлопастный ротор.
 
slavka33bis сказал(а):
180 и 181 посты - очень сильный ход.
Серьёзно.

Как только я въехал, о чём идёт речь, мой пищеварительных тракт отреагировал лёгкой изжогой, предвкушая знакомство с пластиками (разного рода),
металлами (разных составов)
и стекла (различной степени прозрачности)
в качестве пищи.

Да и челюсть слегка повело.
Зубки-то уже не те, что раньше.

Я уже и молоточек с постаментом мысленно стал готовить.
И придумал, у кого взять видеокамеру.
И мониторчик, который должен быть следующим, у же знаю где прикупить.
И ...

Как вдруг ...

О чудо.

Пришла в голову спасительная мысль.

Я её щас "озвучу", а ты Андрей после этого выложешь название и автора той книги, из которой ты выписал цитаты.

Я спросил себе:- "А как бы ты Вячеслав поступил на месте авторов тех аппаратов?"
Ведь не реально же пытаться взлететь строго вертикально имея
- полётный шаг лопастей;
- и предпрыжковые обороты ротора, пусть даже и в 2...2,5 раза больше, чем полётные.

И сам себе ответил.

Каким-то макаром (раз пилот в управление ОШ ротора не вмешивается) должно получиться так, чтобы лопасти в момент снятия крутьмомента с ротора увеличили свои углы установки до необходимого значение.
А это, как минимум, 8...12 градусов.
Ну ни как не 3...4 градуса.

Втулка динамическая уже есть.
Раз она уже работает, уменьшая ОШ лопастей ротора при подведении к нему крутьмомента.
А чёбы ей не увеличить углы то требуемых САМОСТОЯТЕЛЬНО?

Вертикальный шарнир мы (не "мы", конечно, а "ОНИ") уже наклонили, в следствии чего
Наша лопасть при отставании угол установки уменьшает,
а при опережении этот угол уже увеличивается.
ПрАААльно?
А чёбы нам, в добавок, этот ВШ ещё и не сдвинуть в поперечном  направлении в нужную сторону  в плоскости вращения ротора?
В результате этой манипуляции мы получим уже второй отклик лопасти, теперь уже на центробежную силу (а центробежная сила, у нас, зависит от оборотов ротора.)

Динамическая втулка – это же, конкретно, «автоматика».
Только не электрическая (или какая-нибудь ещё), а чисто  механическая.

Теперь ещё раз, только уже коротко.
Как она работает.
Первый канал:
-- от положения лопасти в плоскости вращения изменяется угол её установки.
Второй канал:
-- от значения центробежной силы зависит положение лопасти в плоскости вращения.
     При отсутствии крутьмомента, при увеличении «цбс» лопасть стремится переместиться вперёд по вращению (то есть, опережает),
     а при умен6ьшении «цбс» - назад по вращению (то есть, отстаёт).
    
Результат работы такой втулки:

При подведении крутьмомента лопасть отстаёт от своего полётного положения и от этого уменьшается угол её установки.
Ротор спокойно раскручивается.
При снятии крутьмомента и под воздействием «цбс» (которое гораздо больше полётного) лопасть перемещается вперёд гораздо дальше, чем при полётных оборотах.
В результате такого значительного опережения лопасть увеличивает свой угол установки до значения, гораздо большего, чем полётный угол.
Ротор начинает создавать тягу, гораздо больше, чем вес аппарата.
Аппарат взлетает вертикально.
А обороты неминуемо начинают падать.
От падения оборотов лопасть начинает перемещаться назад.
И постепенно приближается  к своему полётному положению.
А раз лопасть перемещается назад, угол её установки постепенно уменьшается, приближаясь к своему полётному значению.

Эта механическая автоматика очень интересная штука.
Но у неё есть огромный минус.
Ротор с такого типа автоматикой ОООЧЕНЬ  УСТОЙЧИВ  ПО  ОБОРОТАМ.
А это значит, что ротор при, допустим,  увеличении нагрузки (вираж или, просто, взятие РУ на себя) не станет увеличивать свои обороты.
Он конечно попытается это сделать, но автоматика очень жёстко вернёт эти обороты в строгие рамки.
И из-за этого аппарат, оборудованный автодинамической втулкой  не в состоянии выполнять виражи с довольно значительными перегрузками.
Увеличение нагрузки на ротор при вираже (но при постоянных оборотах ротора) чревато срывом потока с лопастей.
Что не минуемо приведёт к резкому снижению несущих способностей ротора.
И при этом, огромная часть лопасти, попавшая в зону срыва потока начнёт нехило тормозить вращение ротора.

В общем, видимо по этой причине эта «АВТОДИНАМИЧЕСКАЯ ВТУЛКА» не нашла своего развития.
И в наши дни, вроде, их тоже не наблюдается.

Эта втулка несет в себе ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ противоречия.

1)      Для вертикального взлёта в прыжке она – что надо.
2)      А в отношении уже  полёта – эти качества меняют знак с «плюса» на конкретный «минус».


                  🙂 P.S. Надеюсь, с монитором расстоваться пока рановато.


                      P.P.S.  Андрей, вот теперь можешь "сдать" мне эту книжку.
                                 Я её почитать хочу. И найти подтверждение моей мысли.
Славка, а где можно ознакомиться с кратким содержанием? ;D
 
:-[  Не всегда "краткость сестра таланта".

А представте себе, что если бы все учебники писались бы очень талантливыми, но до беспредела немногословными авторами.
Тогда, всю мировую библиотеку сегодня можно было бы уместить на один (пусть даже и двухсторонний многослойный) какой-нибудь "Блюрэйный диск".

Посидел человек пару деньков, да и ознакомился со всей литературой, написанной во всём мире за последние 20 веков.

А какие специалисты выпускались бы из разного рода ВУЗ-ов, техникумов и училищ.
Готовились бы они по тем, очень кратким первоисточникам
не за 2...6 лет, а за 2...3 месяца.
Теперь представте себе какие узлы, механизмы и машины в целом стали бы разробатывать и выпускать такие спецы.


              P.S.  ingar не обижайтесь, но Ваша шутка, кстати, получилась тоже черезчур объёмной.

              P.P.S.   А не хотели бы Вы спросить у АБМ-а, где можно почитать краткое содержание этого вот текста.
                   И главное, так, что бы из того краткого текста умудриться всё понять правильно.

            Предположу сразу, ЭТО НЕ ВОЗМОЖНО.
            Не возможно многолетние труды, опыт, размушления, исследования и результаты экспериментов очень большого количества специолистов                       уложить в две...три страници машыно-печатного текста.

AcroBatMan сказал(а):
Чак Бити (Chuck Beaty) - наиболее уважаемый в США знаток теории и практики АЖ. К его мнению прислушиваются практически безоговорочно, а сам он регулярно делится своими знаниями, причем делает это без всяких эмоций по поводу незнания основ аэродинамики и конструкции летательных аппаратов большинством его собеседников. За что снискал всеобщее уважение.
Эта статья была опубликована в декабрьском выпуске журнала Pop Flying за 1971 год. Пер. - АВМ.

=========================
Flap, Flap, Flap…

Динамика ротора автожира и его реакции на движения органов управления не всегда хорошо понимаются пилотами-любителями и строителями автожиров. Несмотря на то, что большинство любителей понимают, что каждая лопасть должна иметь свободу перемещения в вертикальном направлении для уравновешивания подъемной силы в горизонтальном полете, мало кто из них может толково и подробно объяснить, что происходит с лопастью ротора в процессе  полета.

Для целей нашего обсуждения примем следующие параметры нашего условного аппарата:

Полетный вес - 250 кг
Диаметр ротора - 7.0 м
Обороты ротора - 300 об/мин.
Хорда лопасти - 180 мм
Площадь лопасти (каждой) -  0.6 кв.м

В спокойном горизонтальном полете каждая лопасть должна создавать подъемную силу, равную половине полетного веса автожира, т.е. 125 кг. На скорости автожира 20 м/сек или 72  км/час наступающая лопасть имеет максимальную скорость относительно воздушного потока на 40 м/сек больше, чем в этот же момент имеет отступающая лопасть. Отсюда следует, что отступающая лопасть для сохранения равенства подъемной силы должна иметь больший угол атаки, чем наступающая.

[ch947] = (Cy x 10) : (0.5 x [ch961]в x V2 x Sл)

где:
[ch947] - угол атаки лопасти, град.
Cy  - подъемная сила ротора (полетная масса автожира, кг)
[ch961]в - плотность воздуха
V - скорость набегающего воздушного потока, м/сек
Sл - площадь лопасти, кв.м

Для винтокрылых аппаратов принято считать, что среднее значение по свойствам элемента лопасти находится на расстоянии 70 % ее длины (т.е. радиуса ротора). Скорость воздушного потока на лопасти на расстоянии 0.7 от оси ротора для нашего случая будет равна:

V0.7 = (0.7 x Dr x [ch960] x n) : 60
Dr - диаметр ротора, м
n - обороты ротора , об/мин

или 0.7 х 7.0 х 3.14 х 300 / 60 = 76.93 м/сек - если бы не было движения аппарата вперед.

На скорости полета 20 м/сек скорость воздушного потока относительно наступающей лопасти будет на 20 м/сек больше, а на отступающей, соответственно - на 20 м/сек меньше. Т.е. скорость на наступающей лопасти равна 96.93 м/сек, а на отступающей - 56.93 м/сек.

Угол атаки наступающей лопасти будет равен

(125 х 10) : (0.5 х 0.00125 х 76.93 х 76.93 х 5) =

104.5 х 10__________________    
0.5 х 0.0010442 х 96.93 х 0.480                                    = 2.5 градуса

Угол атаки отступающей лопасти будет равен

104.5 х 10____________________
0.5 х 0.0010442 х 73.63 х 0.465                                    = 6.5 градуса

Эти углы атаки являются наибольшим и наименьшим значением для каждой лопасти и достигаются в момент прохождения лопастями линии, перпендикулярной линии полета.

Разница в 4 градуса в  значениях углов атаки становится возможной благодаря устройству втулки ротора, а именно - тому, что ротор может качаться  во втулке.

Если бы ручка управления могла переместиться в направлении  качания втулки ротора на половину угла качания втулки, и при этом плоскость вращения ротора оставалась бы неизменной, то было бы выполнено условие равенства подъемной силы на каждой лопасти ротора. Наклон втулки ротора на 2 градуса вперед уменьшает на эту величину угол атаки наступающей лопасти и увеличивает угол атаки отступающей лопасти на эту же величину. Когда лопасть проходит через крайнее переднее положение, скорость воздушного потока относительно ее начинает уменьшаться и достигает минимального значения в тот момент, когда лопасть перпендикулярна направлению полета, после чего скорость воздушного потока относительно лопасти начинает увеличиваться и снова становится такой же, как в крайнем переднем положении, когда лопасть достигает крайнего заднего положения. Отступающая лопасть перемещается (машет) вниз и достигает низшего своего положения в крайней задней точке своего оборота. Наступающая лопасть находится в противоположных условиях, поэтому она перемещается (взмахивает) вверх, достигая верхней точки своего положения в крайнем переднем положении своего оборота. Эти перемещения лопасти вверх и вниз влияют на направление относительного воздушного потока относительно лопасти и, соответственно, изменяют угол атаки каждой лопасти (рис.1).
Рис.2 показывает, что в горизонтальном полете ось вращения законцовок лопастей не совпадает с осью вращения втулки ротора, а отклонена назад на угол, равный углу взмахивания. Это отклонение иногда называют "отдачей ротора". Наблюдатель, находящийся на оси вращения законцовок, будет видеть только изменение шага лопасти, но не увидит ее взмахов. Наблюдатель, находящийся на оси вращения втулки ротора, напротив, увидит взмахи лопасти, но не увидит изменение шага. Угол взмахивания и, соответственно, угол отклонения ротора, увеличиваются с увеличением веса аппарата, скорости полета, а также с уменьшением оборотов ротора и площади ометаемой.
Из явления взмахивания вытекают некоторые особенности управляемости винтокрылыми аппаратами. Так, при увеличении скорости полета, плоскость вращения законцовок лопастей ротора отклоняется больше назад и, если не парируется органами управления, вынуждает машину подниматься. Подъем, в свою очередь, уменьшает скорость, углы взмахивания и, соответственно, угол отклонения плоскости вращения назад, вынуждая машину снижаться, восстанавливая значение скорости. Здесь можно провести аналогию с крылом самолета, которое имеет угол колебаний по тангажу, управляемый прибором поддержания заданной скорости. 
Отклонение плоскости вращения законцовок лопастей ротора назад вызывает также воздействие аэродинамических сил, действующих на роторе, на органы управления втулкой ротора. На АЖ бенсеновского типа используют два типа втулок - шпиндельную и смещенную. Общая тяга ротора действует по оси вращения законцовок и равна векторной сумме подъемной силы и сопротивления ротора, как показано на рис.2 и рис.3с. В случае со шпиндельной втулкой, скорость в 50 миль вызовет смещение линии вектора общей тяги ротора относительно центра сферического подшипника. Эта линия окажется впереди центра подшипника на 0.115 дюйма, что вызовет усилие на ручке в 52 фунта на дюйм (0.115 х 470). При эффективной длине ручки управления в 36 дюймов, на ручке появится усилие примерно в полтора фунта, направленное на отклонение ротора назад.
В случае со смещенной втулкой, имеющей смещение в один дюйм, линия вектора общей тяги ротора пройдет на 0.82 дюйма позади оси качания втулки по тангажу и создаст момент в 385 фунтов на дюйм (0.82 х 470). При той же эффективной длине ручки, что в первом примере, на ней появится усилие в 10.5 фунтов, но - в противоположном первому случаю направлении.
Интересно отметить, что усилия на ручке, вопреки распространенному мнению, не связаны непосредственно с сопротивлением ротора, а только с углом взмахивания и с тягой ротора. Увеличение сопротивления ротора со 100 до 200 фунтов связано с увеличением общей тяги ротора на 502 фунта. Это несколько увеличит обороты ротора, компенсируя возросшую нагрузку на лопасть, и углы взмахивания останутся практически теми же. Гораздо более существенные и очевидные изменения произойдут при увеличении сопротивления ротора, вызванном увеличением тангажа и (или) отклонением втулки ротора с помощью ручки управления  в положение, близкое к заднему упору.

В этой статье были сделаны ряд упрощений, призванных сохранить математику в простейшем виде. Большинство поймут, что при расчете угла атаки лопасти следовало использовать общую тягу ротора вместо подъемной силы, и что разность скоростей несколько меньше за счет отклонения ротора. Менее очевидными является исключение некоторых условий, дающих большее увеличение углов взмаха с ростом скорости, чем показано в наших расчетах. Однако эти неточности не меняют результаты слишком сильно, и ошибка в расчете углов взмаха не превышает 1/2 градуса.
Другим упрощением является включение веса ротора в расчет усилий на ручке. При расчете подъемной силы и сопротивления ротора его вес должен быть исключен, что приведет к некоторому увеличению усилия на ручке в случае со шпиндельной втулкой и уменьшению усилия в случае со смещенной втулкой.
============================
 
slavka33bis сказал(а):
Так, при увеличении скорости полета, плоскость вращения законцовок лопастей ротора отклоняется больше назад и, если не парируется органами управления, вынуждает машину подниматься.
      Если при увеличении скорости полета,ротор стремится отклонится назад,то как производится тримирование ротора по скорости?
Тример прицеплен к месту крепления тяг управления к ротору и создает усилие тянущее ротор назад.Чтобы увеличить (тримированую) скорость - делают больший преднатяг тримера.
Исходя из выше сказаного,логично считать что при увеличении скорости ротор стремится наклонится вперед

Помимо всех перечисленных явлений влияющих на угол атаки лопасти,можно еще добавить одно явление -
Лопасть имеет склонность к пекированию,так-же как крыло самолета.И по этой причине происходит закручивание лопасти вокруг оси центра тяжести.В результате этого меняется установочный угол атаки.На отступающую лопасть ослабевает действие набегающего потока воздуха и угол атаки возвращается к установочным велечинам.Таким образом происходит самобалансирование подьемной силы ротора.
 
slavka33bis сказал(а):
А перегрузка - это следствие увеличения угла атаки ротора, а вместе с этим и угла атаки лопастей.
Да, согласен. Но только в первый момент, пока ротор не встал на тот угол, который ему задал пилот. Дальше все происходит по совсем другим законам. Присутствует центробежный момент , следствие - увеличение массы, увеличение вертикальной скорости( относительна автожира ) ,  увеличение скорости воздушного потока, проходящего через ротор снизу вверх, увеличение горизонтальной составляющей, тянущей лопасть вперед, следствие - увеличение оборотов.
   А увеличение угла атаки лопастей всегда ведет к замедлению оборотов ротора.
Я хочу узнать, кто нибудь запускал в детстве вертолетики с инерционного стартера(такая ручка с осью, на которой намотан шнур, а на оси сидит вертолетик ).
Дак вот, угол установки лопастей у них был постоянный и без всяких ОШ, ГШ и ВШ.
И , О ЧУДО , они все взлетали, вопреки всем расчетам SLAVKи !  :~)
Может процетируешь?
 
kyava сказал(а):
slavka33bis сказал(а):
А перегрузка - это следствие увеличения угла атаки ротора, а вместе с этим и угла атаки лопастей.
Да, согласен. Но только . . .
. . .
. . .
Об этом всём по позжее.

А пока я задам вопрос.

kyava сказал(а):
Я хочу узнать, кто нибудь запускал в детстве вертолетики с инерционного стартера(такая ручка с осью, на которой намотан шнур, а на оси сидит вертолетик ).
Дак вот, угол установки лопастей у них был постоянный и без всяких ОШ, ГШ и ВШ.
И , О ЧУДО , они все взлетали, вопреки всем расчетам SLAVKи ! 
Может [highlight]процетируешь[/highlight]?
Прокомментирую.

Андрей у тебя сохранился (или есть) тот (или такой) вертолётик?


Конечно запускали такие вертолётики многие участники форума (из тех, кто застал те времена в детском возрасте), но многие это делали будучи мальцами.
И естественно ни чего не понимали.
А сейчас уже вспомнить некоторые из основных его параметров, естественно, не в состоянии.

Так что, аргумент (с вертолётиком) не шибко состоятельный.

Если у тебя сохранился такой вертолётик (или есть такой "Китайский") то сними его винт так, чтобы чётко просматривался угол установки лопасти.
И выкладывай это фото сюда.
Только тогда наш разговор об этом вертолётике перестанет быть субъективным.
 
"Ятакдумаю", что большая часть форумчан до сих пор помнят эти вертолетики! Ей бо не дадут соврать! У меня был самый дешевый - с тремя лопостями, которые только слегонца напоминали "airfoils" да еще и с поперечными насечками на лопастях.Не знаю для чего, честно, до сих пор.  Но!
Летал, ЗАРАЗА, не переворачивался, авторотировал и приземлялся довольно мягко.
Я понимаю разницу в соотношении размер - масса, но результат довольно убедительный!  ;D
Примерно тоже самое, что выкладывал АБМ в разделе Модели АЖ.
 
slavka33bis сказал(а):
А сейчас уже вспомнить некоторые из основных его параметров, естественно, не в состоянии.
Детские воспоминания САМЫЕ ЧЕТКИЕ , и поэтому , если кто-то вспомнит,  то представит его во всем его многообразии, илим наоборпот.Так что основные параметры ротора расскажут ВСЕ!  :IMHO
 
Назад
Вверх