жёстко закреплённые к втулке лопасти. Валы в поперечном направлении неподвижны (иначе зачем такая конструкция?), насчёт продольного... если и тут они неподвижны, управление самолётное придётся делать, элероны-закрылки и т.д., что не слишком удобно. А сделать их подвижными... какая нагрузка будет на это соединение? Во что встанет его грамотно сделать, чтоб оно не сломалось? Или это возможно?
Двухроторный автожир
Нормальная втулка ротора дешевле встанет?
И потом, у такой машины ограничения по скорости быть не должно, или как? По крайней мере, она сможет развивать скорость куда больше 160 км/ч. Или нет?
S
slavka33bis
Я прошу прощения.
Вы просто хотите в этом разобраться теоретически?
Или Вас эта информация интересует для практической реализации этого проекта?
А что, это как-то повлияет на ответ?
S
slavka33bis
Не прямо сейчас. Если я с него начну, на нём можно будет полететь только с крыши на чердак. Я сейчас вот о чём думаю: http://www.gyroplane.ru/AM1.htm
S
slavka33bis
Понятно.
Попробуем вместе в тех вопросах разобраться.
Позже я изложу свои мысли по тем Вашим вопросам.
Об этом Вы думаете с точки зрения приобретения или постройки?
Нет, похоже, на покупку готового денег не будет
Придётся строить.
S
slavka33bis
Ну, начнем, пожалуй.
Для начала отвлекусь слегка.
Если ставится задача при том же диаметре используемого ротора повысить грузоподъёмность автожира в два разАА, то для решения этой задачки существует способ проще.
Факт, что дороже, но то что это будет компактнее – это факт неоспоримый.
Можно взять два двухлопастных ротора и их разнести, продольно, поперечно или в тех же конфигурациях, но с пересекающимися плоскостями вращения.
Но тогда нужен синхронизатор.
Это, казалосьбы, дешевле, но габаритнее, тяжелее и,в итоге всё-равно дороже.
А вот, если эти четыре лопасти установить на одной втулке, то получим более понятную в работе и
компактную несущую систему.
Правда, значительно дороже.
Из-за втулки.
От общих (или общего) совмещённых ГШ отказаться нужно однозначно.
Втулка такого ротора должна иметь по одному ГШ на каждую лопасть.
А то, что касается интерференции лопастей, вращающихся в одной плоскости, то я так думаю, что
на её влияние внимания можно не обращать. Эта самая интерференция более значительно снижает аэродинамические характеристики Несущих Винтов вертолётов и маршевых Воздушных Винтов, чем ротора автожира.
Дальше.
Что касается жёстких винтов.
То, что вес жёсткого винта получится значительно большим (по сравнению с весом шарнирного) – это тоже факт.
Увеличить необходимо прочность, а вместе с этим и вес не только самой втулки, но и лопастей.
И этот мощнейший гироскоп тоже будет крутиться. И для изменения траектории полёта этот гироскоп необходимо наклонять в необходимую сторону.
В случае с шарнирным винтом будет легче так как, плоскость вращения наклоняется не пилотом, а аэродинамическими силами, возникающими на лопастях.
Пилот только лишь наклоняет ось вращения. А это сделать гораздо легче.
В случае же с жёстким «гироскопом», диск с таким диаметром и с такими вращающимися массами, сравнительно быстро наклонить в какую либо сторону будет не возможно.
А если и попытаться это сделать, то этот процесс поворота плоскости даже на 2…4 градуса
Может растянуться на долгие 10…35 секунд.
Я так думаю.
Это во-первых.
А во-вторых, этот диск не станет поворачиваться именно в ту сторону, в которую пилот его будет наклонять.
Будет так:
пилот пытается наклонить диск на себя,
а диск, в итоге, будет наклоняться в лево или в право (зависеть это будет от направления вращения диска).
И раз мы решили, что плоскости вращения левого и правого ротора должны наклоняться в продольном направлении (как мы предполагали, каждый ротор в своём поперечном шарнире),
то роторы должны быть подвешены не на поперечных шарнирах, а на продольных.
Теперь представим, что пилот вознамерился изменить траекторию полёта для набора высоты.
Значит, РУ он должен взять на себя.
Нам необходимо, что бы обе плоскости вращения наклонились назад.
А с учётом гироскопических моментов вращающихся дисков (плоскостей вращения роторов) наклонять роторы нужно:
-- левый влево,
-- правый вправо.
В общем оси вращения надо развести в стороны. Тогда они под действием гиромоментов обе наклонятся назад.
Но тут проявляется ещё одна засада.
Раз мы отказались от поперечных шарниров в подвеске роторов, наклоняющиеся назад роторы потянут за собой и весь аппарат.
Это ещё, в принципе, допустимо.
Но уже получается так, что угол тангажа увеличивается не от смещения вектора результирующей подъёмной силы относительно Центра Масс аппарата, а под действием сил, появляющихся при возникновении гироскопических моментов роторов.
В авиации существует несколько типов изменения траектории полёта.
-- балансирное управление (дельтапланы и кой чего ещё);
-- псевдо балансирное управление(вертолёты, автожиры, паропланы и тоже кой чего ещё);
-- самолётный тип управления.
А в нашем случае можно утверждать, что появится новый тип управления изменением траектории полёта авиационного транспортного средства.
-- это,не побоюсь этого словосочетания, «ГИРОСКОПИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ».
Я чё-то опять отвлёкся.
Так вот.
А для того, что бы плоскости наклонились вперёд, оси вращения необходимо свести (наклонять друг к другу).
Представьте теперь себе кинематику такого управления.
Ну с креном здесь по понятнее, но с точностью до наоборот.
Хотим накрениться влево, наклоняем для этого Р.У. влево, а вот обе оси вращения роторов должны наклоняться вправо.
Тогда под действием гиромоментов правая плоскость наклонится назад, а левая – вперёд.
На правой плоскости подъёмная сила увеличится, а налевой – уменьшится.
И аппарат накренится на левую сторону.
И наоборот:
-- Р.У. вправо, а оси влево.
Но это при таком вращении роторов, когда наступающими будут внутренние лопасти.
Стоп.
Как это плоскости отклонятся в разных направлениях?
Бред какой-то.
Ведь, мы же уже решили не устанавливать поперечных шарниров в подвеске роторов.
Так что, в нашем случае, роторы если и отклонятся (одна назад, а другая вперёд), то только вместе с консолями крыльев.
А раз консоли жёстко закреплены к фюзеляжу, то при попытке пилота накренить автожир с двумя жёсткими роторами, допустим, влево, то наступит кердык.
Либо крылья, в натуре, развернёт в местах сочленения их с фюзеляжем, либо фюзеляж перекосоё_ит так, что он скрутится как половая тряпка.
И это всё в полёте.
А иначе (не в полёте), зачем нам накренять аппарат?
Жуть какая-то получается с этими жёсткими роторами.
Значит, придётся-таки подвешивать роторы ещё и на поперечные шарниры.
Но уже в этом случае, кинематика крепления ротров должна быть жёсткой и перекрещивающейся в продольном направлении наклонов роторов.
Если левый наклонится вперёд, то перекрещивающимися тягами правый ротор будет обязан наклониться назад.
В общем, ВЫВОД:
Во-первых, гироскоп, который получится в случае отказа от шарниров,
вообще не возможно будет поворачивать.
Во всяком случае, физическими силами пилота.
И без гидро(или ещё каких-нибудь) усилителей не обойтись.
Во-вторых, применение жёстких роторов потребует изменения алгоритма работы
системы управления.
Но это ещё не самое тревожное в таком аппарате.
В-третьих, самое основное – это то, что автожир, при применении жёстких роторов, становится жутко
инерционным в отношении отклика аппарата на управляющие воздействия пилота.
Растягиваться процесс изменения траектории будет в десятки секунд.
Ну прям, как плавающая в водах океана «КОРОЛЕВСКАЯ МАНТА».
Без всякого намёка на юркость какого-нибудь карасика.
Или как «МРИЯ» загруженная под завязку.
Скорость реакции аппарата на действия пилота, конечно, можно увеличивать.
Но платой за такую скорость будет возрастающие гироскопические моменты,
которые будут с неимоверной силой, натурально, ломать и разрывать силовую схему (силовой скелет) автожира.
В общем то, что удерживает все узлы и агрегаты автожира в одном целом.
Вот эти все жудкости ожидают того разработчика, который пожелает сэкономить на шарнирах для лопастей и, вроде бы, упростить конструкцию несущей системы.
P.S. По остальному свои мысли выложу чуть позже.
ЫЫЫЫ :'( накрылось изобретение медным тазом. А не могли бы Вы иллюстраций добавить, а то, боюсь, я не всё понял. Некоторые вещи с непривычки трудно себе представить.Как это:
А неплохой пост получается. Я ведь почти всё прочитал, что есть в сети по-русски об автожирах, а такого нигде не было. Можно будет сохранить и новичков потом к этой ветке отправлять, чтоб понимали, что такое качельный ротор, зачем он нужен, и что дало бы использование жёсткого ротора.
Как он будет наклоняться в лево или вправо, если у него элементарно нет этой степени свободы? Это всё равно, что локоть влево или вправо согнуть, поперёк сустава - можно, конечно, только это будет перелом...
китайская грамота... :'( Я не в силах себе представить жёсткую кинематику, да ещё как-то перекрещивающуюся. Вы учитывайте, что имеете дело с чайником и, по сути, проводите ликбез (за что вам земной поклон и огромная благодарность, серьёзно, сам бы я лет через ...дцать до всего этого додумался). Так что добавьте иллюстраций, ладно?
А неплохой пост получается. Я ведь почти всё прочитал, что есть в сети по-русски об автожирах, а такого нигде не было. Можно будет сохранить и новичков потом к этой ветке отправлять, чтоб понимали, что такое качельный ротор, зачем он нужен, и что дало бы использование жёсткого ротора.
S
slavka33bis
Сейчас попробую ответить.
Всё по порядку.
Для начала рассмотрим гироскопический момент.
Вы наверняка держали в своих руках включенную болгарку небольшой мощности (в районе 1 Квт.) с установленным на её валу массивным диском.
Возьмите её в свои руки так, чтобы плоскость вращения диска была расположена горизонтально и сверху.
Так, как показано на картинке.
Но сама болгарочка может быть и поменьше конечно.
Если такого инструмента нет у Вас, то, наверняка, такой инструмент найдётся у Ваших знакомых.
Диск желательно поставить помассивнее. Например, наружный диаметр=125мм;
Внутренний=22мм и толщина диска 6 мм.
Корпус болгарки держите в руках в направлении от Вас.
Ось корпуса должна совпасть с предполагаемым направлением Вашего полёта.
Допустим, в направлении Владивостока.
Дополнительная ручка на болгарке должна быть вкручена с боку.
Так Вы сымитируете плоскость вращения ротора.
Одной рукой (например, левой) держите болгарку за её корпус, а другой (правой) возьмитесь за кончик боковой ручки, расположившейся тоже горизонтально.
Включите болгарку. Диск начнёт вращение. Обратите внимание, в какую сторону он вращается.
И представьте себе, что это лопасти. И та лопасть, которая идёт вперёд должна быть с внутренней стороны аппарата.
Вы должны увидеть, что диск вращается против часовой стрелки. Это значит, что правая сторона (правая лопасть) идёт вперёд. Значит этот диск (ротор) должен быть расположен с левой стороны аппарата.
Теперь, допустим, Вы на своём двухроторном автожире хотите подняться вверх. Для этого необходимо, что бы обе плоскости вращения диска (ротора) наклонилась назад.
Сейчас мы рассматриваем только одну плоскость – левую.
Сразу уточню. Можете не пытаться наклонять плоскость вращения, натурально, назад.
Мы договорились для того, чтобы плоскость наклонилась назад её нужно наклонять влево.
Вот это и проделайте.
Левая рука остаётся на месте, а правой рукой приподнимите кончик боковой рукоятки вверх градусов на 5…10 (на 3…6 миллиметров. Это примерно).
Таким движением Вы будете наклонять плоскость в наружную сторону.
Это же у нас «левый ротор».
И Вы сразу почувствуете, что появляется какая-то неведомая сила, которая будет пытаться наклонить эту плоскость вращения назад.
Практически на тот же угол, на который Вы приподняли боковую ручку (а это значит, наклонили ротор влево сторону).
В общем, из-за действий пилота ось вращения, натурально, наклониться в бок.
Но только не строго в том направлении, в котором её будет наклонять пилот.
Получиться так, что ось вместе с наклоном вбок, натурально, наклонится ещё и назад.
А если Вы боковую ручку опустите вниз , сымитировав тем самым наклон плоскости вправо (во внутреннюю сторону аппарата), то эта неведомая сила будет пытаться наклонить (и наклонит-таки) плоскость вращения диска (ротора) вперёд. Тем самым уменьшая угол атаки плоскости вращения ротора, уменьшая его подъёмную силу.
Это всё в отношении левого ротора.
С правым – то же самое, только для того, что бы он также наклонился назад, наклонять его нужно будет уже в противоположном направлении. То есть, вправо.
И для того, чтобы «добить» этот эксперимент до конца и разобраться с тем, что же будет происходить уже с правым ротором, проделайте следующее.
Переверните болгарку на 180 градусов так, что бы диск оказался горизонтально но уже внизу.
Кстати, Вы не думайте, что это какой-то отвлечённый эксперимент и что к автожирам с обычными (качельными) роторами он не имеет ни какого отношения.
Я Вас уверяю, что поняв работу этого самого гироскопического момента, Вы поймёте самое основное, что связано и с управлением качельными роторами для изменения траектории полёта автожира.
И так продолжим.
Перевернув болгарку диском вниз Вы получите уже почасовое вращение воображаемого ротора.
А это значит, что уже левая сторона вращающегося диска (левая лопасть) станет наступающей.
А раз мы решили, что наступающими должны быть внутренние лопасти, то в таком положении и с таким направлением вращения эта плоскость становится правым ротором.
Теперь Вы держите корпус болгарки правой рукой, а кончик боковой ручки удерживаете уже пальцами левой руки.
И для того, что бы при взятии ручки управления автожира плоскость вращения правого ротора (диска) то же наклонилась назад нам необходимо наклонить плоскость вращения в наружную сторону (направо).
А для этого левой рукой необходимо приподнять кончик боковой ручки болгарки.
И Вы снова почувствуете, как появиться сила, которая станет наклонять вращающийся диск назад.
И опять, на тот же угол, на который Вы приподнимете боковую ручку болгарки (наклоните ось вращения диска в боковую сторону).
И в итоге получается так, что, и левая, и правая плоскости вращения будут наклоняться обе назад только тогда, когда эти плоскости пилот наклонит в стороны друг от друга.
Левую- влево, правую- вправо.
И наоборот.
Если плоскости наклонить друг к другу, то они обе (вместе с наклоном в бок) наклонятся ещё и вперёд
Пока всё.
Проделайте, для начала, этот эксперимент для закрепления материала.
Об остальном изложу свои мысли позже.
Всё по порядку.
Для начала рассмотрим гироскопический момент.
Для того, что бы это понять и осознать Вам желательно провести вот такой простенький эксперимент.
Вы наверняка держали в своих руках включенную болгарку небольшой мощности (в районе 1 Квт.) с установленным на её валу массивным диском.
Возьмите её в свои руки так, чтобы плоскость вращения диска была расположена горизонтально и сверху.
Так, как показано на картинке.
Но сама болгарочка может быть и поменьше конечно.
Если такого инструмента нет у Вас, то, наверняка, такой инструмент найдётся у Ваших знакомых.
Диск желательно поставить помассивнее. Например, наружный диаметр=125мм;
Внутренний=22мм и толщина диска 6 мм.
Корпус болгарки держите в руках в направлении от Вас.
Ось корпуса должна совпасть с предполагаемым направлением Вашего полёта.
Допустим, в направлении Владивостока.Дополнительная ручка на болгарке должна быть вкручена с боку.
Так Вы сымитируете плоскость вращения ротора.
Одной рукой (например, левой) держите болгарку за её корпус, а другой (правой) возьмитесь за кончик боковой ручки, расположившейся тоже горизонтально.
Включите болгарку. Диск начнёт вращение. Обратите внимание, в какую сторону он вращается.
И представьте себе, что это лопасти. И та лопасть, которая идёт вперёд должна быть с внутренней стороны аппарата.
Вы должны увидеть, что диск вращается против часовой стрелки. Это значит, что правая сторона (правая лопасть) идёт вперёд. Значит этот диск (ротор) должен быть расположен с левой стороны аппарата.
Теперь, допустим, Вы на своём двухроторном автожире хотите подняться вверх. Для этого необходимо, что бы обе плоскости вращения диска (ротора) наклонилась назад.
Сейчас мы рассматриваем только одну плоскость – левую.
Сразу уточню. Можете не пытаться наклонять плоскость вращения, натурально, назад.
Мы договорились для того, чтобы плоскость наклонилась назад её нужно наклонять влево.
Вот это и проделайте.
Левая рука остаётся на месте, а правой рукой приподнимите кончик боковой рукоятки вверх градусов на 5…10 (на 3…6 миллиметров. Это примерно).
Таким движением Вы будете наклонять плоскость в наружную сторону.
Это же у нас «левый ротор».
И Вы сразу почувствуете, что появляется какая-то неведомая сила, которая будет пытаться наклонить эту плоскость вращения назад.
Практически на тот же угол, на который Вы приподняли боковую ручку (а это значит, наклонили ротор влево сторону).
В общем, из-за действий пилота ось вращения, натурально, наклониться в бок.
Но только не строго в том направлении, в котором её будет наклонять пилот.
Получиться так, что ось вместе с наклоном вбок, натурально, наклонится ещё и назад.
А если Вы боковую ручку опустите вниз , сымитировав тем самым наклон плоскости вправо (во внутреннюю сторону аппарата), то эта неведомая сила будет пытаться наклонить (и наклонит-таки) плоскость вращения диска (ротора) вперёд. Тем самым уменьшая угол атаки плоскости вращения ротора, уменьшая его подъёмную силу.
Это всё в отношении левого ротора.
С правым – то же самое, только для того, что бы он также наклонился назад, наклонять его нужно будет уже в противоположном направлении. То есть, вправо.
И для того, чтобы «добить» этот эксперимент до конца и разобраться с тем, что же будет происходить уже с правым ротором, проделайте следующее.
Переверните болгарку на 180 градусов так, что бы диск оказался горизонтально но уже внизу.
Кстати, Вы не думайте, что это какой-то отвлечённый эксперимент и что к автожирам с обычными (качельными) роторами он не имеет ни какого отношения.
Я Вас уверяю, что поняв работу этого самого гироскопического момента, Вы поймёте самое основное, что связано и с управлением качельными роторами для изменения траектории полёта автожира.
И так продолжим.
Перевернув болгарку диском вниз Вы получите уже почасовое вращение воображаемого ротора.
А это значит, что уже левая сторона вращающегося диска (левая лопасть) станет наступающей.
А раз мы решили, что наступающими должны быть внутренние лопасти, то в таком положении и с таким направлением вращения эта плоскость становится правым ротором.
Теперь Вы держите корпус болгарки правой рукой, а кончик боковой ручки удерживаете уже пальцами левой руки.
И для того, что бы при взятии ручки управления автожира плоскость вращения правого ротора (диска) то же наклонилась назад нам необходимо наклонить плоскость вращения в наружную сторону (направо).
А для этого левой рукой необходимо приподнять кончик боковой ручки болгарки.
И Вы снова почувствуете, как появиться сила, которая станет наклонять вращающийся диск назад.
И опять, на тот же угол, на который Вы приподнимете боковую ручку болгарки (наклоните ось вращения диска в боковую сторону).
И в итоге получается так, что, и левая, и правая плоскости вращения будут наклоняться обе назад только тогда, когда эти плоскости пилот наклонит в стороны друг от друга.
Левую- влево, правую- вправо.
И наоборот.
Если плоскости наклонить друг к другу, то они обе (вместе с наклоном в бок) наклонятся ещё и вперёд
Пока всё.
Проделайте, для начала, этот эксперимент для закрепления материала.
Об остальном изложу свои мысли позже.
Вложения
S
slavka33bis
А вообще то, что касается истории развития автожиров.
В начале Сиерва попытался использовать на своих первых аппаратах, именно, роторы с жёстко закреплёнными лопастями.
И при попытке взлететь на таком автожире аппарат с таким ротором валился набок.
Из-за асимметрии подъёмных сил на лопастях.
Я почему-то уверен, что Вы это знаете.
У наступающей лопасти подъёмная сила была больше, чем у отступающей.
И чем выше была скорость разбега (горизонтального полёта), тем выше была разница в подъёмных сила на лопастях.
Архивных кадров тех неудачных взлётов (хотя, почему не удачных. Ведь, отрицательный результат- это тоже результат. Он как раз и позволил прийти к необходимости использования горизонтальных шарниров в креплении лопастей к втулке ротора. Необходимость в установке ещё и вертикальных шарниров мы, возможно, затронем позже. ) первых автожиров я пока не видел, но уверен, что из-за действия того самого гироскопического момента автожиры валились не только поворачиваясь, примерно, относительно продольной оси аппарата, но и с одновременным, практически синхронным увеличением угла тангажа.
И выглядеть это опрокидывание должно было примерно так.
Автожир лавинообразно кренился в сторону отступающей лопасти ротора с одновременным взмыванием в высоту из-за резкого наклона плоскости вращения ротора назад и в следствии этого, увеличивающегося угла атаки ротора вместе с углом атаки всего аппарата в целом.
А траектория такого коротенького полёта должна балы выглядеть в виде спирали, нисходящей в сторону отступающей лопасти.
В этом необратимом и сравнительно скоротечном процессе увеличения угла атаки ротора (а всместе с этим и угла тангажа всего аппарата в целом) при появлении кренения аппарата, как раз и повинны те самые гироскопические моменты, возникающие при повороте плоскости вращающихся масс относительно какой-либо оси, которая перпендикулярна оси вращения этих самых масс (безшарнирного ротора).
Ну конечно, словосочетание «взмывание аппарата в высоту»-- это слишком громко сказано.
Если перед кренением аппарата его ротор успевал набрать достаточные обороты, то при появлении углового ускорения при наклоне плоскости в сторону отступающей лопасти может быть и появлялся импульс углового ускорения относительно поперечной оси плоскости вращения ротора наклоняющий эту плоскость назад.
Но возможно, этот импульс не успевал вылиться в серьёзный угол наклона плоскости вращения назад так как, накренённый ротор уже начинал цеплять землю и останавливать своё вращение.
И может быть со стороны это выглядело не «взмыванием в высоту», а просто коротеньким и не высоким отрывом одного или двух колёс основных стоек шасси.
А хвостовое колёсико или хвостовой костыль, в общем, опора от В.П.П. даже не отрывалось.
P.S. Я бы, конечно, с удовольствием просмотрел исторические кадры тех первых подлётов первых автожиров.
В начале Сиерва попытался использовать на своих первых аппаратах, именно, роторы с жёстко закреплёнными лопастями.
И при попытке взлететь на таком автожире аппарат с таким ротором валился набок.
Из-за асимметрии подъёмных сил на лопастях.
Я почему-то уверен, что Вы это знаете.
У наступающей лопасти подъёмная сила была больше, чем у отступающей.
И чем выше была скорость разбега (горизонтального полёта), тем выше была разница в подъёмных сила на лопастях.
Архивных кадров тех неудачных взлётов (хотя, почему не удачных. Ведь, отрицательный результат- это тоже результат. Он как раз и позволил прийти к необходимости использования горизонтальных шарниров в креплении лопастей к втулке ротора. Необходимость в установке ещё и вертикальных шарниров мы, возможно, затронем позже. ) первых автожиров я пока не видел, но уверен, что из-за действия того самого гироскопического момента автожиры валились не только поворачиваясь, примерно, относительно продольной оси аппарата, но и с одновременным, практически синхронным увеличением угла тангажа.
И выглядеть это опрокидывание должно было примерно так.
Автожир лавинообразно кренился в сторону отступающей лопасти ротора с одновременным взмыванием в высоту из-за резкого наклона плоскости вращения ротора назад и в следствии этого, увеличивающегося угла атаки ротора вместе с углом атаки всего аппарата в целом.
А траектория такого коротенького полёта должна балы выглядеть в виде спирали, нисходящей в сторону отступающей лопасти.
В этом необратимом и сравнительно скоротечном процессе увеличения угла атаки ротора (а всместе с этим и угла тангажа всего аппарата в целом) при появлении кренения аппарата, как раз и повинны те самые гироскопические моменты, возникающие при повороте плоскости вращающихся масс относительно какой-либо оси, которая перпендикулярна оси вращения этих самых масс (безшарнирного ротора).
Ну конечно, словосочетание «взмывание аппарата в высоту»-- это слишком громко сказано.Если перед кренением аппарата его ротор успевал набрать достаточные обороты, то при появлении углового ускорения при наклоне плоскости в сторону отступающей лопасти может быть и появлялся импульс углового ускорения относительно поперечной оси плоскости вращения ротора наклоняющий эту плоскость назад.
Но возможно, этот импульс не успевал вылиться в серьёзный угол наклона плоскости вращения назад так как, накренённый ротор уже начинал цеплять землю и останавливать своё вращение.
И может быть со стороны это выглядело не «взмыванием в высоту», а просто коротеньким и не высоким отрывом одного или двух колёс основных стоек шасси.
А хвостовое колёсико или хвостовой костыль, в общем, опора от В.П.П. даже не отрывалось.
P.S. Я бы, конечно, с удовольствием просмотрел исторические кадры тех первых подлётов первых автожиров.
S
slavka33bis
Ф И Н А Л Ь Н А Я Ч А С Т Ь Д О К Л А Д А.
Ну во-первых, сам факт невозможности достаточно быстро и сравнительно легко наклонять роторы с жёстко закреплёнными лопастями
Вы правы:
Но для того, чтобы всё-таки добить теорию, продолжим рассматривать кинематику управления.
И получается так, что для того, что бы диск фактически наклонился назад, пилоту силой своих мышц эту плоскость вращения необходимо наклонять набок.
При том, что сама Ручка Управления должна двигаться как положено – назад.
И вырисовывалась бы такая кинематика:
-- Р.У. двигается на себя, а роторы наклоняются в наружные стороны;
-- Р.У. от себя – роторы наклоняются во внутреннюю сторону аппарата.
В общем, на этом аппарате все "чудеса" от вмешательства пилота посредством ручки управления должны происходить толко относительно продольных шарниров.
А поперечные пилот вообще не трогает.
Они должны жить своей, [smiley=evil.gif] известной только им, жизнью.
Но это только с двухроторной поперечной схемой с жёстко закреплёнными лопастями.
Теперь по степеням свободы роторов.
Помимо степени свободы в виде свободного осевого вращения роторов автор бироторного автожира должен предоставить ещё по две степени свободы.
Вроде бы как и на обычном автожире, на котором ротор подвешивается через карданный подвес,который и позволяет наклонять ось вращения ротора в любую сторону, но только непосредственно ручкой управления.
И в перёд-назад он её сам наклоняет, и влево-вправо тоже сам.
В нашем случае этого делать нельзя.
А делать нужно следующее:
1) Предоставим свободу качаться на продольных шарнирах (для наклонов вбок).
В этом случае наклон, непосредственно осуществляет сам пилот. Что при этом должно происходить мы уже знаем.
2) И свободу качаться на поперечных шарнирах (для наклонов вперёд и назад).
А вот этими наклонами пилот управлять собственноручно не будет. Плоскости вращения роторов будут расходиться только в
тех случаях, когда пилоту необходимо пилотируемый им автожир накренить в какую-то, необходимую только для него сторону.
Например, задумал пилот слЁЁтать на «лево».
Теперь,по этому Вашему вопросу поподробнее.
А для того, что бы эти плоскости на стоянке с не вращающимися роторами или просто при долгом стоянии на земле, но уже с раскрученными роторами эти роторы не спеша (очень медленно,но верно) не склонились от своего нейтрального положения каждый в свою сторону(один вперёд, другой назад) их поворот относительно поперечных шарниров подвески необходимо усложнить пружинными триммерами. Причём, пружины должны стоять, и спереди, и сзади.
Но на автожире очень необходимо, что бы была возможность изменять угол продольного наклона обеих
плоскостей вращения относительно продольной оси фюзеляжа.
Для того, чтобы при снижении скорости горизонтального полёта автожира до минимально возможной (например, для демонстрации способности автожира летать на значительно меньшей, по сравнению с самолётами, скорости. Или перед приземлением автожира при посадке).
Сильно не увеличивая при этом угол тангажа самого фюзеляжа.
Дело в том, что на классическом автожире (с одним единственным качельным ротором) этот наклон осуществляет сам пилот непосредственно ручкой управления и достаточно быстро.
Наклоняя для этой цели не сам ротор, а только лишь ось вращения ротора.
А уже то, какая сила заставляет и саму плоскость вращения через какое-то время восстанавливать своё (перпендикулярное к, изменившей своё положение, оси вращения ротора) положение рассматривалось в другой теме.
Опять отвлёкся.
Далее.
Нам необходимо синхронно наклонять обе плоскости вращения назад. Для увеличения угла атаки роторов не увеличивая при этом угла тангажа фюзеляжа автожира.
Вследствие чего пилот сможет лететь на значительно меньшей скорости горполёта.
Естественно, увеличив тягу винтомоторной группы. Если, например, пилоту необходимо лететь на минимальной скорости, но при этом без потери высоты и дольнейшей потери скорости полёта.
Вот для этой цели и будут использоваться триммера на обоих роторах, наклоняющие их в нужную сторону одновременно.
P.S. Рисунок схемки, конечно, нарисовать можно. Но я уверен, что от
двухроторного поперечной схемы с жёстко закреплёнными лопастями автожира
Вы уже отказаться успели.
Но я эту схемку всё равно подготовлю и выложу.
По большому счёту, эта кинематика не такая уж и сложно для
понимания. И посмотрев на рисунок всё сразу станет ясненько.
Но такой автожир, если бы он был реально создан и соответствующим
образом настроен, по стилю полёта (скорости изменения траектории
полёта) напоминал бы скорее медлительный «Боинг», чем юркий
автожир, со ставшим уже классикой, качельным двухлопастным
ротором.
Ну во-первых, сам факт невозможности достаточно быстро и сравнительно легко наклонять роторы с жёстко закреплёнными лопастями
Вы правы:
уже ставит ЖИРНЫЙ КРЕСТ на возможности существования и летания такого автожира.
Но для того, чтобы всё-таки добить теорию, продолжим рассматривать кинематику управления.
Я имел ввиду то, что вот если бы пилот пытался наклонить плоскость вращения назад НЕПОСРЕДСТВЕННО (силой своих мышц наклоняя назад Р.У. аппаратом), то мы и получили бы ту реакцию (фактический наклон в бок).
И получается так, что для того, что бы диск фактически наклонился назад, пилоту силой своих мышц эту плоскость вращения необходимо наклонять набок.
При том, что сама Ручка Управления должна двигаться как положено – назад.
И вырисовывалась бы такая кинематика:
-- Р.У. двигается на себя, а роторы наклоняются в наружные стороны;
-- Р.У. от себя – роторы наклоняются во внутреннюю сторону аппарата.
В общем, на этом аппарате все "чудеса" от вмешательства пилота посредством ручки управления должны происходить толко относительно продольных шарниров.
А поперечные пилот вообще не трогает.
Они должны жить своей, [smiley=evil.gif] известной только им, жизнью.
Но это только с двухроторной поперечной схемой с жёстко закреплёнными лопастями.
Теперь по степеням свободы роторов.
Помимо степени свободы в виде свободного осевого вращения роторов автор бироторного автожира должен предоставить ещё по две степени свободы.
Вроде бы как и на обычном автожире, на котором ротор подвешивается через карданный подвес,который и позволяет наклонять ось вращения ротора в любую сторону, но только непосредственно ручкой управления.
И в перёд-назад он её сам наклоняет, и влево-вправо тоже сам.
В нашем случае этого делать нельзя.
А делать нужно следующее:
1) Предоставим свободу качаться на продольных шарнирах (для наклонов вбок).
В этом случае наклон, непосредственно осуществляет сам пилот. Что при этом должно происходить мы уже знаем.
2) И свободу качаться на поперечных шарнирах (для наклонов вперёд и назад).
А вот этими наклонами пилот управлять собственноручно не будет. Плоскости вращения роторов будут расходиться только в
тех случаях, когда пилоту необходимо пилотируемый им автожир накренить в какую-то, необходимую только для него сторону.
Например, задумал пилот слЁЁтать на «лево». Теперь,по этому Вашему вопросу поподробнее.
Тяги, управляющие наклоном роторов вперёд-назад должны быть только между роторами. И соединены должны быть перекрёстно. Если под действием гиромомента один ротор наклоняется назад, то второй под действием своего гиромомента должен беспрепятственно наклониться вперёд на тот же угол, на который другой наклонится назад. Ну как пидали управления курсом полёта вертолёта или самолёта. Или того же автожира.
А для того, что бы эти плоскости на стоянке с не вращающимися роторами или просто при долгом стоянии на земле, но уже с раскрученными роторами эти роторы не спеша (очень медленно,но верно) не склонились от своего нейтрального положения каждый в свою сторону(один вперёд, другой назад) их поворот относительно поперечных шарниров подвески необходимо усложнить пружинными триммерами. Причём, пружины должны стоять, и спереди, и сзади.
Но на автожире очень необходимо, что бы была возможность изменять угол продольного наклона обеих
плоскостей вращения относительно продольной оси фюзеляжа.
Для того, чтобы при снижении скорости горизонтального полёта автожира до минимально возможной (например, для демонстрации способности автожира летать на значительно меньшей, по сравнению с самолётами, скорости. Или перед приземлением автожира при посадке).
Сильно не увеличивая при этом угол тангажа самого фюзеляжа.
Дело в том, что на классическом автожире (с одним единственным качельным ротором) этот наклон осуществляет сам пилот непосредственно ручкой управления и достаточно быстро.
Наклоняя для этой цели не сам ротор, а только лишь ось вращения ротора.
А уже то, какая сила заставляет и саму плоскость вращения через какое-то время восстанавливать своё (перпендикулярное к, изменившей своё положение, оси вращения ротора) положение рассматривалось в другой теме.
Опять отвлёкся.
Далее.
Нам необходимо синхронно наклонять обе плоскости вращения назад. Для увеличения угла атаки роторов не увеличивая при этом угла тангажа фюзеляжа автожира.
Вследствие чего пилот сможет лететь на значительно меньшей скорости горполёта.
Естественно, увеличив тягу винтомоторной группы. Если, например, пилоту необходимо лететь на минимальной скорости, но при этом без потери высоты и дольнейшей потери скорости полёта.
Вот для этой цели и будут использоваться триммера на обоих роторах, наклоняющие их в нужную сторону одновременно.
P.S. Рисунок схемки, конечно, нарисовать можно. Но я уверен, что от
двухроторного поперечной схемы с жёстко закреплёнными лопастями автожира
Вы уже отказаться успели.
Но я эту схемку всё равно подготовлю и выложу.
По большому счёту, эта кинематика не такая уж и сложно для
понимания. И посмотрев на рисунок всё сразу станет ясненько.
Но такой автожир, если бы он был реально создан и соответствующим
образом настроен, по стилю полёта (скорости изменения траектории
полёта) напоминал бы скорее медлительный «Боинг», чем юркий
автожир, со ставшим уже классикой, качельным двухлопастным
ротором.
Давайте, жду. Нет, правда, получилось интересно.
А ещё я представил, как некто (не будем тыкать пальцем), ни с кем не посоветовался, а просто, выложив свои кровные, собрал такое вот чудо и попытался подняться на нём в воздух.
Ой.
С крыши на чердак - это ещё очень оптимистично получается. :~~)
S
slavka33bis
Послушайте.
Вы этим своим
Может быть уже пора?
В смысле, пора уже выложить(либо сюда, либо мне на почту)
Фото того самого "ТАКОГО ВОТ ЧУДА".
На котором тот самый "НЕКТО", на которого мы не станем "ТЫКАТЬ ПАЛЬЦАМИ" попыталься перепрыгнуть на этом "ЧУДЕ" с крыши на чердак.
Кстати, а чердак был на много ниже крыши?
И на каком расстоянии он был от крыши?
Вы этим своим
меня прям заинтриговали.
Может быть уже пора?
В смысле, пора уже выложить(либо сюда, либо мне на почту)
Фото того самого "ТАКОГО ВОТ ЧУДА".
На котором тот самый "НЕКТО", на которого мы не станем "ТЫКАТЬ ПАЛЬЦАМИ" попыталься перепрыгнуть на этом "ЧУДЕ" с крыши на чердак.
Кстати, а чердак был на много ниже крыши?И на каком расстоянии он был от крыши?
Гы.
Я же сказал:
Я чайник, но с головой у меня всё в порядке, и деньги мне понадобятся на то, что будет летать, а не падать ;D Так что я решил всё-таки сначала посоветоваться. А про "Ой" - это у меня воображение хорошее ;D
Ну и наконец, чтоб уж всё по полочкам, что будет, если мы сделаем оси роторов неподвижными и в продольном, в поперечном направлении, а управлять аппаратом будем посредством закрылков, элеронов и т.д., т.е. по-самолётному, как на первых аппаратах Сьервы.
S
slavka33bis
Всё.
Вы "надежду" окончательно добили.
:'( А ей так не хотелось умирать.
Ну ни чего.
Продолжим. :-?
Конструкция аппарата (его силовой каркас) смогут познакомиться со всеми прелестями от действия гироскопических моментов.
И для того, что бы она (конструкция) могла долгое время выдерживать эти нагрузки необходимо в элементы силового каркаса заложить дополнительную прочность, что в свою очередь выльется в дополнительный взлётный вес.
Это первое.
Второе.
С карданной подвеской жёстких роторов аппарат уже получился бы более инерционным, в отличии от классического автожира.
И скорость реакции на управляющие воздействия пилота могла бы увеличиться в 2…5 раза.
А без карданных подвесов- увеличилась бы в 2…5 раза в сравнении, уже, с аппаратом с карданноподвешенными жёсткими роторами.
И до такой степени этот автожир (без карданных подвесов) «вцепился» бы в установившийся режим полёта, что вывести его из равновесия аэродинамическими поверхностями самолётного типа было бы ну очень затруднительно.
Два, расположенных на концах консолей крыла, мощнейших гироскопа очень сложно выводить из равновесия.
Решить проблему помог бы другой тип управления.
Для этого необходимо было бы ВМГ или, хотя бы, ВВ перенести из намордного положения в зажопное.
В общем, сделать ВВ, конкретно, толкающим.
И расположен он должен быть как можно дальше от центра масс аппарата.
ВВ должен быть самой последней деталью аппарата со стороны его кормы.
Но при одном обязательном условии.
Этот ВВ должен иметь возможность наклонять свою плоскость вращения.
Для того, чтобы сымитировать О.В.Т. (отклоняемый вектор тяги).
Вот тогда у аппарата и появилась бы хоть какая-то надежда на более-менее ощутимую скорость изменения траектории полёта.
Но только по тангажу и по курсу.
Кстати, именно по курсу аппарат был бы наиболее подвижным.
А с медлительностью аппарата в способности крениться пришлось бы смериться.
И, исходя из его возможностей, уже строить тактику и стратегию выполняемого полёта на таком супперинерционном автожира.
Ну Вы понимаете, что я имею ввиду.
На автомобиле водитель, зная возможности своего авто замедляться в зависимость от того, чист асфальт или он покрыт льдом или снегом, и строит тактику.
Например, назначает то расстояние до препятствия, с которого он должен нажать на педаль тормоза для того, чтобы избежать непосредственного контакта с тем припятствием.
Так вот в нашем случае, зная что автожир накренится на 15 градусов пролетев при этом не меньше (
)пятнадцати километров пилот и будет строить ( :-/ ) тактику маневрирования. И по этой причине о серьёзных манёврах и фигурахтаких, как:
-- "бочка";
-- "петля";
-- :'( "косапетля Топонаря" :'( :'( :'(;
-- "свеча";
-- перевёрнутый пилотаж;
-- "кобра неПугачёва";
--
"гюрза Подгузова"на таком автожире даже мечтать пока рано.
Зато сам жив-здоров.
Превосходно.
Значит, проект двухроторного монстра-гироскопа мы поместили в кунсткамеру идей.
Но у нас всё ещё остаётся возможность использовать нормальные качельные роторы. Или роторы с торсионной втулкой (тут, кажется, можно будет и количество лопастей увеличить, уменьшив таким образом нагрузку на ометаемую и размеры аппарата).
Я почему всё продолжаю-то. Мне уж очень понравилась идея Картера, но не понравилась стоимость её воплощения. Как мне кажется, два ротора могли бы помочь разделаться с числом мю, ну или хотя бы добраться до него, с гораздо меньшими затратами. А Вы что думаете?