Хватит болтать... Давайте летать!!!

Tommy Versatty

Я люблю строить самолеты!
Кто имеет желание и возможности построить вертолет с пневмоприводом лопастей – милости просим! Так же приглашаю конструкторов и создателей ранцевых вертолетов.
Я несколько дней общался в ветке о ранцевых вертолетах, такое ощущение (говорю только за себя), что почти все заседатели той ветки, имеют цель только спорить, но это только мое мнение… Понимания от уважаемых заседателей я там не нашел, только скептицизм, причем на мой взгляд (говорю только за себя) ничем не обоснованный.
Я сам человек любящий экспериментировать, для меня проще сделать изделие и проверить его, чем рассчитывать его на бумаге, и искать для самого себя оправдание, чтобы не поднимать пятую точку из мягкого кресла. Поэтому Я хочу, чтобы моя ветка была «делократическая», если кто-либо хочет оспорить что-либо, он должен предложить альтернативное решение (хотя бы на бумаге).
Вступающих в спор форумчан, без предоставления альтернативного решения, предлагаю попросту игнорировать.
С уважением, Игорь.
 
Как все начиналось…

Все началось с того, что мой крайний полет на МДП, чуть не стал последним. У моего друга в San Diego CA был МДП – летающая лодка. Он сам на «ты» с техникой, и имеет несколько изобретений (по судостроению). И вот он решил модернизировать свой пепелац, поставил ДВС без редуктора со сверхзвуковым винтом. Погоняли мы движок с этим винтом на воде, все было хорошо, и мы решили испытать пепелац в воздухе. В первом полете все было штатно, но во втором оторвалась лопасть и пробила баллон рипа. А на том рипе, который был в качестве шасси, баллоны были не изолированы. Посадку (если это можно назвать посадкой) совершили в полутора милях от берега, и пепелац после приводнения ушел на дно как кирпич.
Слава Богу!!!, что утонули только пепелац, телефоны, фотоаппараты, бумажники с деньгами и кредитками (хорошо паспорт дома оставил) и огромное спасибо спасателям.
И вот пока мы «планировали», я думал, как бы супер было замахать сейчас крыльями и совершить посадку поближе к берегу. Пока мы гребли (сами не знали куда гребем), я изобрел безопасный ЛА.
Концепция проста и надежна как АК-47. По сути гироплан с толкающим винтом и пневматическим приводом на лопасти. Я планировал «дуть» в лопасти от компрессора, приводимого основным ДВС (Rotax 912ULS), но в случае отказа главного ДВС, привод компрессора должен приводиться вспомогательным ДВС (Honda 10 л.с.). Понятно, что эта ВСУ – лишний вес, но жизнь дороже. Плюс еще одна задача для моего ЛА – висеть по вертолетному.
Почти все детали ЛА продуманы, есть эскизы в масштабе.
Теперь о том, почему я свой ЛА не строю. Ответ прост – нет инвестора, а свои деньги пока в других проектах. Денег пока нет, на строительство ЛА моей конструкции (максимальная стоимость проекта – 30 000$), но для постройки нескольких «летающих стульев», с целью проверки идеи пневматического привода ротора – деньги есть.
Как таковые Jet Pac, Martin, ранцевые вертолеты (они же летающие стулья), мне интересны как рабочая приманка для инвесторов. Когда я построю «летающий стул», я на нем летать вряд ли буду, причина – нет запчастей для главных узлов конструкции – человеческого тела, кто-то писал в одной из веток, я с ним согласен. Переломать кости себе – как дважды два, а потом что делать?
Поэтому и желание такое, сделать все очень дешево и красиво, доказать (прежде всего себе), что конструкция работает.
Так что кто хочет построить вертолет с пневмоприводом ротора – милости просим!
 
Я долго не мог придумать компактную и эффективную втулку ротора. Проблема заключалась в том, как подавать воздух в лопасти, и при этом сделать втулку ротора доступной по цене и простате конструкции. Ничего в голову не приходило, я уже думал, что придется делать что-то сложное, дорогое и тяжелое, но лампочка над головой все таки загорелась!
Я придумал использовать пневматическое быстроразъемное соединение, кто не понимает о чем я, предлагаю атаковать поисковики (не хочу рекламировать производителей, давая ссылки). После консультации с Вячеславом (респект ему), я приступил к опытам. О них родимых ниже.
 
Внимание!!! Проведены испытания!!!

Рискуя получить выговор от Админа, предлагаю в обсуждениях использовать следующие сокращения (в противном случае у нас получится эротический роман):
1.      Пневматическое быстроразъемное соединение – ПБС;
2.      Быстроразъемная муфта, она же мама – М;
3.      Ниппель, он же папа – Н.
Сразу стоит отметить, что зря не взял с собой видеокамеру, я подумал, что видеосъемка это лишнее, т.к. опыт в целом понятный и доступен каждому, но потом я пожалел, что этого не сделал, потому что мы чуть животы не порвали, смеху было больше чем в цирке.
Итак, к опытам.
Опыт №1 – Утопление М в воде.
Реквизиты – М (одна новая, другой 3 года), Н, ведро с водой, обрывок кислородного шланга 20 см, болт М8, два хомута. Хомуты, шланг и болт потребовались по причине диких воплей хозяина пневмодрели, он был против того, чтобы ее топили (хотел топить дрель, потому что вставлять открученный от дрели Н в М крайне трудно). Цель – выяснить «течет» ли М на низком давлении.
Результаты такие.
1.      М свободная, в ресивере давление 0. При включении компрессора М немного текут (как старая, так и новая), но буквально через 5 секунд, когда давление достигает 0,2 атм., все протечки прекращаются. Объем протечек у новой М – 8 пузырей в секунду, у старой – 19. Пузыри маленькие, размером со спичечную головку. Тут наверное все читающие умирают от смеха, но пожалуйста не судите, других способов измерения утечки воздуха в подводном пространстве, кроме пузырей в секунду, я не нашел. А зная количество и размер пузырей, назревает вывод, что это не значительная утечка.
2.      К М, пристыкован заглушенный Н, давление в ресивере 0. При включении компрессора пузырей любого калибра не наблюдалось. Видимо в М стоит пружина, которая упирается в пристыкованный Н.

Опыт №2 – испытание М на износ, посредством вращения.
Реквизиты: М, Н (на этот раз наглухо забитый деревянным чепиком), дрель Kress SBLR 2480/S 2006 года выпуска, тиски прикрученные к железному верстаку, чайник с мыльной водой, масленка с моторным маслом, студент (1 шт.), зеваки (8 шт.), пузо испытателя весом 72 кг (то есть мое). Максимальные обороты дрели на 1 передаче – 1450 об/мин, на второй – 3460 об/мин, мы использовали вторую (гулять так гулять).
Результаты такие.
М (старую), подсоединенную, к шлангу под давлением в 8 атм., зажал в тиски, щедро сдобрил маслом (трение все таки), пристыкавал к М вставленный в патрон дрели Н, уперся пузом в дрель и приступил к вращению. Тут началось самое интересное. На первой миллисекунде опыта, зевак обрызгало маслом, и понеслась нецензурная брань. На седьмой минуте опыт пришлось прекратить по двум физиологическим или анатомическим (точно не знаю) причинам. Первая – контузия испытателя (то есть меня) от шума, вторая – невыносимая вибрация жужжащей дрели. Полил все ПБС мыльной водой – пузырей не наблюдалось. Поставил к «испытательному стенду» студента, с надетым на голову танковым шлемом (во избежание контузии), и приказал вращать реквизит на максимальных оборотах, не упираясь пузом в дрель, до полного разрушения чего-либо. На 26 минуте, эксперимент пришлось прекратить – студент устал. М прополоскали в ведре с бензином и заново провели опыт №1. Результат – 0 пузырей в секунду. То ли масло роль сыграло, то ли в М притерлось что-то – не установлено, мнения испытателя, студента и зевак разделились. Новую М мучить не стал, т.к. и так все стало понятно.
Из проведенных опытов сделаны выводы:
- Считаем полные минуты: 6+25=31, умножаем минуты на обороты: 31Х3460=107260. Нагрузку пузом человека, весом в 72 кг на ПБС, как посчитать не знаю, но вывод сделаю: после совершения 107260 вращений, М стала работать лучше.
- ПБС вполне подходит для работы в вертолете с пневмореактивным приводом лопастей, для полетов на короткие дистанции. Перед беспосадочным перелетом Тюмень – Сидней, следует разобрать ПБС «до винтика», с целью изучения возможностей модернизации.
Подтверждено:
- Опыты проводить веселее и быстрее, чем писать о них отчет.
- Все опыты надо снимать на видео.
- Зевак лучше не подпускать (замучили вопросами).
Открыто:
- Новая единица измерения утечек воздуха в подводном пространстве – пузыри в секунду.
- От упертой в пузо жужжащей дрели, получаешь возбуждения больше, чем при просмотре фильма «Греческая смоковница».

Вдобавок к опытам стоит отметить, что конструкции ПБС бывают двух видов. В одной М фиксирует Н шариками, в другой цангами. Я испытывал шариковые, так что при покупке будьте внимательны.
 
Так как конструкция втулки ротора понятна, переходим к пневмореактивным двигателям. Я планирую использовать двигатели собственной конструкции, эскизы ниже.
 
Общая схема
 

Вложения

  • 1_iz_7.jpg
    1_iz_7.jpg
    112,2 КБ · Просмотры: 156
Стоит отметить, что эжектор рассчитать можно только приблизительно, но штука очень эффективная. В эжекторе есть несколько фишек, которые я готов рассказать любому, кто захочет построить двигатели моей конструкции.
Одну фишку, а именно как дешево построить такой двигатель даю всем.
Берем кусок пенопласта, обтачиваем его крупным рашпилем по дереву (будет быстрее, чем наждачкой), делаем в пенопласте отверстие под медную трубку-сопло, вставляем ее, оклеиваем все стеклотканью (лучше с вакуумом) и высушиваем. После высыхания, помещаем изделие в ведро, и щедро поливаем ацетоном. После вытравливания пенопласта, можно приступить к финишной обработке изделия.
Вторую фишку тоже даю всем. Фишка заключается в сложности выреза сопла самостоятельно. Вырезать сопло я буду лазером, они есть у рекламных компаний. В Тюмени я ходил с размерами к «лазермэнам», вырезать сопло стоит 250 рублей.
Третья фишка - конструкции сопла. Сопло должно иметь определенный размер, относительно сечению трубки. Эту фишку я дам только тем, кто построит двигатели по моим эскизам. Условия – отправка мне фотографий (обсуждается индивидуально) выклеенного двигателя моей конструкции, трубку можно и потом вклеить.
Прошу не обижаться, но я потратил кучу времени для изучения эжекции, провел кучу экспериментов, прежде чем разобрался в этом процессе.

Для «пытливых умов», кто не согласен с моей конструкцией, и желает построить двигатель собственной конструкции, предлагаю изучить процесс эжекции самостоятельно, конструкцию стенда для опытного изучения, которой я пользовался, я размещу здесь, если интересующийся попросит.
 
Уважаемые изобретатели! Если у кого есть наметки компрессора для «летающего стула» прошу поделиться. Я понимаю, что статистика испытаний ПБС мала, но я к ней и не стремлюсь. Я хочу провести испытания «летающего стула» как можно быстрее, сегодня начал делать матрицы для лопастей. Планирую нагнетать воздух от внешнего компрессора, но хотелось бы автономный аппарат. Присылайте пожалуйста любые идеи, кроме центробежных компрессоров (крутить их нечем). Необходимое непрерывное давление – 4 атм., в трубку диаметром 24 мм. Заранее Вас благодарю!
 
Вячеслав! Приветствую Вас в моей ветке!

Игорь, сопловое отверстие каким диаметром должно быть? 

Сопловое отверстие имеет форму щели. Площадь отверстия пропорциональна диаметру трубки. Пропорцию пока не скажу, по вышеуказанным причинам.
Наверное все таки в одиночку придется все строить и проводить эксперименты. Интереса кроме как от Вас, больше нет...
 
кроме центробежных компрессоров (крутить их нечем). Необходимое непрерывное давление – 4 атм., в трубку диаметром 24 мм. Заранее Вас благодарю! 
А скажите какой расход воздуха должен быть для того чтоб 4атм. дуть в такую трубку.
 
Расход воздуха определится площадью сопла, а не диаметром подводящей трубы.... (смотрите свой #11 - пропорцию пока не скажу). Без расхода воздуха - нет тяги Вашего РП компрессорного типа.
 
Длиной сопла тоже, даже если скорость близка к критической. А в щелевых соплах получается невыгодное Re со всеми вытекающими, из-за большого отношения периметра к сечению.
 

Вложения

  • poiselle.GIF
    poiselle.GIF
    1,5 КБ · Просмотры: 169
Раз "непрерывное" давление 4 кгс/см2, то перепад сверхкритический. Но этот двигатель автор планирует использовать для привода несущего винта...  поэтому тяга будет значительно меняться в пределах одного оборота винта.
 
Жорж спасибо, я понял. Я не так выразился. Представьте себе что сопло, это трубка диаметром 24 мм. Что щель, что круг, разницы никакой... И еще, приводная лопасть в моем первом летающем стуле будет одна, с противовесом, второй будет с двумя лопастями.
 
Сегодня повешаю инфу, как сделать очень дешевый стенд для изучения эжекции. Просто с наростанием оборотов лопасти, эжектор начинает работать все эффективней и эффективней, поэтому предлагаю сильно не париться с расчетами, лучше проверить, расчитать крайне сложно. Очень много переменных - температура воздуха, плотность, влажность и т.д. и т.п.
 
  Игорь, к.п.д. эжекторов невысок, Вы очень много растеряете по дороге и мощность привода компрессора уйдет за 50 л.с.  Ну какой-же это будет ранцевый ЛА.
 
Назад
Вверх