А существуют ли автожиры, которые способны взлетать не прыжком, а "по-вертолетному"?
То-есть у нас есть, допустим, обычный автожир с карданной раскруткой и фиксированным шагом лопастей. Вопрос - можно ли его поднять в воздух, раскручивая ротор, при шаге лопастей, установленном на режим авторотации? А чтобы его в воздухе не разворачивало, использовать руль направления.
Именно с фиксированным шагом можно поднять или нет?
1. Угол установки лопастей автожира- около 2 градусов, у ротора вертолета- порядка 5-7 градусов.
Вероятно, именно в этом вся проблема.
2. Если бы удавалось компенсировать разворачивающий момент двигателя рулем направления- никто бы не строил вертолеты классической схемы с хвостовым винтом.
А вот это позвольте не согласиться. . . . Так что, думаю, если не со стандартным, а с модернизированным (в сторону увеличения угла отклонения потока воздуха) хвостовым оперением парировать реактивный момент ротора можно.
Но вот вопрос, какие должны быть обороты ротора и крутящий момент раскрутки, чтоб осуществить такой взлет...
А если у нас имеется в наличии очень легкий, но достаточно мощный двигатель, можно ли все же поднять аппарат таким способом, или у него скорее что-нето сломается, чем будет достигнута нужная тяга?
Если ты серьёзно этим интересуешся, я могу тебе дать более развёрнутый ответ на твои вопросы . А то, по ходу, тебя будут пытаться загружать ответами на вопросы, которых ты не задавал. Сразу добавлю, если ты ещё не в курсе. АБМ не эксперементатор. Во всяком случае , он это умело скрывает. И не советует начинающим, начинать с эксперементов. А продвигает идею, что начинающим лучше, типа, начинать с повторения конструкции, проверенной многолетней практикой безаварийной эксплуатации. И верно же это утверждение. Правда, за некоторым исключением.
Ладно. Я думаю ты против не будешь.
По поводу взлёта по вертолетному на обычном качельном роторе : Для начала сообщу, что основным ограничением в оборотах ротора автожира и несущего винта вертолёта, является окружная скорость концов лопастей. У автожирных роторов, окружная скорость концов лопастей, я заметил, ограничивается 125…145 м/с. Но это в обычном (без затяжной, относительно, перегрузки) режиме полёта. При действии перегрузки, обороты, у нормальных роторов подростают, на время действия тех самых перегрузок. Можно взять среднее значение, к примеру, в 135 м/с . И соответственно, если ротор имеет диаметр , равный , допустим, 8 м., то обороты будут равны -- 322,29 об/мин . У концов лопастей несущих винтов вертолётов – 190…210 м/с , в среднем можно взять 200 м/с . Теперь далее : ---
Самые нагруженные, по потребной мощности, режимы у вертолёта – вертикальный подъём и полёт на максимальной скорости. Для вертолёта взлётным весом в , допустим, 300 кг. , необходима мощность двигателя в интервале 30…60 л.с. . Зависит от несущей системы. Чем больше диаметр и меньше обороты Н.В. , тем меньше потребная мощность двигателя для этого режима. Но это приводит к серьёзным изменениям характеристик вертолёта. Лопасти для автожира и вертолёта по геометрическим характеристикам отличаются кардинально. Во-первых - геометрической круткой (у вертолётных, от комля к концу, угол установки элементов лопасти уменьшается. И разница в углах установки в комле и на конце может достигать и 12…14 градусов. А у автожирной лопасти угол, наоборот, увеличивается. На комле он может быть в районе +1,5 гр. ( а по информации из достоверных источников, угол этот может быть и - 4 градуса), а на конце, уже до +8 градусов (из того же достоверного источника) ), во-вторых – наличие у вертолётных лопастей (но необязательно) аэродинамической крутки. Это, когда лопасть не прямоугольная в плане и абсолютная толщина профиля уменьшается от комля к концу лопасти. Забегу в перёд. Для прыгающих автожиров, обычно, используют лопасти, без всяких круток. Далее. На подъём аппарата, весом в 300 кг. достаточно и, грубо, 50 л.с., но это возможно только с вертолётными лопастями. Если лопасти имеют другую геометрическую крутку, то они уже будут работать не так эффективно, из-за того, что комлевая треть автожирной лопасти с углом установки, в среднем, 2,5…3,5 град или даже -2град (а у вертолётной – в этой части длинны лопасти, угол составит, примерно, 12…20 градусов) ( и понятно, что истинные углы атаки всех сечений лопасти будут горАААздо меньше, но проэкции результирующих сил на плоскость вращения лопастей, всё-равно, будут, достаточно значительными), хоть и создаёт меньшее сопротивление вращению, но создаёт гораздо (примерно на порядок) меньшую подъёмную силу, по сравнению с той же частью вертолётной лопасти. А в некоторых случаях, часть той трети будет создавать и отрицательную подъёмную силу. Средние части, и автожырной , и вертолётной лопастей будут создавать примерно одинаковые подъёмные силы, но автожирная чать будет иметь, не значительно, но большее сопротивление вращению (опять же, из-за неблагоприятной крутки). А вот концевая треть длинны автожырной лопасти, в отличии от вертолётной (из-за угла установки до +8 градусов , в отличии от, скажем, 0…3,5 градуса у вертолётной (это я, конечно, утрирую), может создать, примерно такую же подъёмную силу, как и вертолётная, но сопротивление вращению, концевая треть автожирной лопасти, будет создавать, грубо, на порядок большее, чем вертолётная треть лопасти. И эти особенности вращения автожирной лопасти, при штатном роторе, для создания той же подъёмной силы, потребуют : во-первых, Конечно, значительно бОльших оборотов ротора, и во-вторых , требуемая мощность двигателя для вращения ротора на тех самых оборотах, может возрасти , в 2…3 раза. И при совокупности существования этих двух условий, всплывает очень большая, я бы даже сказал, ОГРОМНАЯ вероятность того, что лопасти просто не вынесут такого издевательства и, просто , даже не оторвутся, от действия центробежной силищи на тех самых, требуемых оборотах, а, просто, «захлестнутся за плечи», потеряв устойчивость, от действующей силы сопротивления вращению. Это грубо конечно. Чтобы привести цифры с точностью, хотя бы, + - 15…25 % или даже 50%, нужно делать много расчётов. От сюда вывод : -- со штатным ротором поднять автожир , скорее всего, не удасца ; -- для обеспечения вертикального взлёта, как и для, просто, прыжка, необходимы лопасти не вертолётные конечно(с вертолётными не удасца рационально летать на авторотации), но хотя бы уйти от автожирной крутки. А таких лопастей(подходящих для эксперементального автожира, нашего типоразмера) ни кто не производит. Делать придётся самому или заказывать, например в Кумертау, или ещё где нибудь. А изготовление серии, даже, из 2…3 комплектов обойдётся ОООчень недёшево. Практически, на вес золота или даже платины. Или, даже, на вес памёта от "жар-птицы". Ну а если бы лопасти получились бы достаточно тяжёлыми, то можно было бы поиметь аппарат, с такими же, примерно, характеристиками, как и у Картера. Возможности их "демонстратора" ты уже видел. А то, что касается компенсации крутящего момента на висении ? Если серьёзно (гипотетически) рассматривать возможность этого режима для автожира с нештатными, конечно, лопастями ? Для висения такого аппарата потребуется создание подъёмной силы ротором, конечно, не в полном объёме. Плоскость вращения ротора должна быть наклонена назад. Т.к. маршевый винт вращатся, всё-таки, тоже должен. И на солидных оборотах. А значит он тоже будет создавать тягу, которую и нужно будет компенсировать горизонтальной составляющей наклонённого назад вектора подъёмной силы ротора. И в результате, наклонённый вектор тяги маршевого винта, так же примет долевое участие в создании подъёмной силы. Так же необходимо наличие серьёзной тяги марвинта по причине необходимости обеспечить компенсацию очень серьёзного реактивного момента от ротора сильно модернизированным рулём направления. Это, конечно, писать очень даже не сложно. Гораздо сложнее это всё, в итоге, реализовать в летающей материи. Но понимание тех сложностей, которые ожидают смелого конструктора на тернистом пути при реализации, или попытке реализации этих фантастических возможностей нового автожира, тоже- дорогого стоит. И ещё. Наш АБМ на эти темы ( ну, там, порассуждать, о чём нибуть автожирном, пофилософствовать, об перспективах в автожиростроении ) с, типа, новичками общаться не будет. Типа, не по Сеньке шапка. У него для этого, я так думаю, есть свой круг (я б , даже сказал, КРУЖЁК ) для общения. Он же «НЕБОЖИТЕЛЬ» от автожиризма. Но знает он, на самом деле, очень много. Я стараюсь с ним в открытые стычки не вступать. От этого пользы будет мало. Но читать его ответы на те вопросы, которые я бы ему тоже зАдал (а задают другие) мне интересно и познавательно.
