Конвертоплан/СВВИП с гибридным приводом

[вершок]

Думаю главная проблема -нетерпимость к инакомыслию . :STUPID
Достает выдача своих домыслов ,как истинны в последней инстанции. :IMHO
Давайте тратить силы на созидание.

 

[questioner]

Как же без ньюансов?

Для чего изобретают конвертопланы?
Для того, чтоб взлетать как вертолет и пытаться лететь быстро как самолет.
Я ни чего не попутал?
А если не летать быстрее вертолета, то к чему этот баян?

Так вот в этом деле ОЧЕНЬ важны ньюансы.

Построить воздушный винт конвертоплана одинаково хорошим для вертолетного режима и для самолетного полета не получается.
Всё дело в крутке лопастей.
Малая крутка портит воздушный винт быстро летающего самолета, а большая крутка портит несущий винт вертолета.
Плата за этот гибрид незамедлительно выражается в весьма малой удельной тяге, порядка 2 кг на одну лошадиную силу.
Лучше не получается.
А у вертолетов с такими же размерами и весом удельная тяга выше в 2,5 - 3 раза.
А для полета самолета требуется воздушный винт раз в пять меньшего диаметра.
А у конвертоплана с поворотными винтами или с поворотными двигателями с винтами, или с поворотными крыльями с винтами надо ЭТО поворачивать, что усложняет конструкцию и снижает надежность конструкции в конечном результате.
Как только в конструкции два и более несущих винтов "разъезжаются" от центра масс, так фатально падает надежность.
Вот эта первая парочка мальсеньких ньюансиков не позволяет использовать в пилотируемом варианте конвертопланы с разнесенными несущими винтами.

А вот за это - СПАСИБО! Кратко, понятно и без лишних математических выкладок. Вы все на пальцах относительно крутки лопастей объяснили - всегда бы так общаться.

Предлагаю решение: в дисковом многовинтовом варианте (скажем 6 шт.) 3 из 6 винтов оптимальны для вертикального взлета, они не поворачиваются и закрываются жалюзи при горизонтальном полете. Остальные 3 винта оптимизированы для самалетного лета, они поворотные, в подъеме тоже учавствуют "помогают" взлетать и висеть и поворачиваются при переходе в горизонтальный полет.

По поводу ньюансов , я возможно некорректно выразился, я имел в виду конкретизированные в расчеты, т.к. конкретики в сабже нет, то и расчеты пока только поверхностные, прикидочные.
ЛА пока по взлетной массе под большим вопросом.

 

[Anatoliy.]

Предлагаю решение: в дисковом многовинтовом варианте (скажем 6 шт.) 3 из 6 винтов оптимальны для вертикального взлета, они не поворачиваются и закрываются жалюзи при горизонтальном полете. Остальные 3 винта оптимизированы для самалетного лета, они поворотные, в подъеме тоже учавствуют "помогают" взлетать и висеть и поворачиваются при переходе в горизонтальный полет. 

А зачем такая сложность с таким количеством воздушных винтов, жалюзями и их поворотами ?

И второе замечание.
Удельная тяга несущего винта растет с ростом диаметра несущего винта.
Вот поэтому вертолет с одним несущим винтом или с соосными винтами всегда будет иметь большую удельную тягу несущего винта.
А это меньшая потребная мощность двигателя. меньший вес того двигателя, меньший вес топлива на то же время полета.
В итоге вертолет становится эффективнее любого многокоптера.

Остается одно преимущество конвертопланов это скорость за счет которой можно приблизить его к вертолету по километровому расходу горючего.

Но увеличить скорость вертолета можно и без поворотов несущего винта.

Но по безопасности и надежности конвертопланы не заслуживают внимания как человекоперевозимый вид транспорта.

 

[questioner]

Но по безопасности и надежности конвертопланы не заслуживают внимания как человекоперевозимый вид транспорта.

Что ж, это ваше мнение. Я думаю иначе:

Конвертоплан в неэффективном режиме находится очень небольшой процент времени - взлет и посадка, а все остальное время он экономично и быстро летит по-самолетному. С надежностью электропривода не сравнится ни одна механическая передача. Самый ненадежный узел - ДВС, без которого к сожалению пока не обойтись. В жалюзи или в шторках не вижу ничего ненадежного, чему там ломаться? Да и при поломке с ЛА ничего не произойдет - только ухудшится аэродинамика, но никакой аварии.

У всех своя точка зрения, потому, что у каждого индивидуальная исходная информация.  Отсюда - конструктивное общение помогает всем участникам.

Лично я стал рассматривать конвертоплан исключительно из соображений безопасности. Меня не устраивает самолет тем, что  при отказе двигателя я могу тупо погибнуть, что я могу перемещаться только от впп к впп. Вертолет расходует топливо как крокодил говядину, о последствиях отказа двигателя даже говорить не стОит, эффективный парашют к нему не приладить. Кроме того тихоходный до безобразия. Автожир тоже не везде посадишь, опять же скорость.

Конвертоплан на электроприводе имеет массу возможностей для повышения надежности:
Электродвигателей может быть много - не страшен отказ одного
Вся силовая электроника очень немного весит и может быть продублирована (при выходе из строя механический тумблер может включить резервную систему).
Посадка на аккумуляторе при выходе из строя ДВС, возможность планирования с любой высоты и включение посадочных двигателей в конце снижения.
Возможность установки парашюта без танцев с бубном.

У какого ЛА столько "степеней защиты" с точки зрения безопасности экипажа?

 

[Anatoliy.]

Вы правы, у каждого свой взгляд на одни и те же явления.

Вот мои взгляды на:

Конвертоплан в неэффективном режиме находится очень небольшой процент времени - взлет и посадка

Беда может случиться в самый малый момент неэффективного режима, и мне абсолютно всё рано случится ли фатальная ситуация в первый момент времени или в последний.
Многокоптер при отказе одного из воздушных винтов (не путайте с отдельным электромотором) кувыркнется так быстро, что можно не успеть что либо предпринять.
А вертолет не кувыркается при отказе несущей системы.
Эту беду можно решить путем отключения противоположного двигателя.
В этом случае падение несколько сгладится, но аварии не избежать.

все остальное время он экономично и быстро летит по-самолетному. 

Если бы конвертоплан был бы самолетом, то Вы правы, но конвертоплан не самолет со своими воздушными винтами двойного назначения.
Внимательно проанализируйте мою табличку где сравниваются различные летательные аппараты.
Так что в реальном конвертоплане не получается выигрыша по сравнению ни с вертолетами, ни с самолетами.

Самый ненадежный узел - ДВС, без которого к сожалению пока не обойтись.

А Вы к этой ненедежности добавляете дополнительную ненадежность в виде дополнительного электрического тракта со всеми входящими компонентами.

В жалюзи или в шторках не вижу ничего ненадежного, чему там ломаться? 

Если есть в механизме какая то деталь, то она когда нибудь сломается.
Поэтому конструктора стараются уменьшить число деталей в устройствах.

Вертолет расходует топливо как крокодил говядину,

Да, вертолет расходует горючего больше чем самолет, но конвертоплан расходует куда больше горючего чем самолет и вертолет.
Анализируйте мою табличку.

о последствиях отказа двигателя даже говорить не стОит

В вертолетах есть режим авторотации и обгонная муфта.
Всё решаемо с точки зрения безопасности.

эффективный парашют к нему не приладить. 

Уже прилаживают.

Кроме того тихоходный до безобразия.

Вертолеты уже летают со скоростями под 500 км/час.Чуток меньше. Пока.

Вся силовая электроника очень немного весит и может быть продублирована (при выходе из строя механический тумблер может включить резервную систему).

Вес увеличивается по сравнению с грамотно спроектированной механической передачей, да и не забывайте, что Вы дополнительно увеличиваете вес на один тумблер и плюс резервную систему.

Посадка на аккумуляторе при выходе из строя ДВС, 

Вот еще добавочный вес за счет аккумулятора.
И всё это снижает полезную нагрузку и снижает эффективность летательного аппарата.

У какого ЛА столько "степеней защиты" с точки зрения безопасности экипажа?

Если к вертолету добавить дополнительные электродвигатели, дополнительный аккумулятор и парашютную спас систему, то он будет обладать куда большей надежностью по сравнению с конвертопланом.
Но и в этом случае по весовой эффективности вертолет превзойдет конвертоплан.

Умные проектировщики вертолетов пошли другим путем и установили два двигателя на вертолет.
В этом случае мощность несколько завышена и при отказе одного из двигателей вертолет может продолжить полет по маршруту без экстренной посадки. Прибавка в весе будет незначительной.
Отказ рулевого винта с его трансмиссией и редукторами "лечится" применением "примочки" под названием соосный несущий винт.

 

[KV1237542]

Электродвигателей может быть много - не страшен отказ одного

Вы можете взять крыло малого размаха + жалюзи и разместить внутри десятки маленьких вентиляторов между элементами силового набора крыла. 10 маленьких э/дв будут весить меньше чем 1 большой той же мощности. и винты тоже

 

[Anatoliy.]

Вы можете взять крыло малого размаха + жалюзи и разместить внутри десятки маленьких вентиляторов между элементами силового набора крыла. 10 маленьких э/дв будут весить меньше чем 1 большой той же мощности. и винты тоже 

В крыле малого удлинения можно разместить маленькие воздушные винты и их суммарная ометаемая площадь будет смехотворно малая.
Чтоб это количество винтиков создало требуемую подъемную силу придется приложить неразумно большую мощность.
Это приведет к такому увеличению веса электросиловой цепи (генератор - электродвигатели), да еще плюс увеличенный вес первичного ДВС, что ни о каком положительном эффекте снижения веса нет смысла говорить.
Но и это не всё.
Так как скорость отбрасывания воздуха этими маленькими воздушными винтами будет весьма большой, то ни о какой авторотации при отказе не может быть и речи.
Следовательно, если и будет создан такой летательный аппарат, то взлет его буде выглядеть так.
Аппарат приподнимется на высоту порядка 1,5 - 2 метра, а дальше он начнет разгонятся на этой высоте до самолетной скорости.
Это всё из за опасения упасть с высоты при отказе.
Тогда получается, что для взлета потребуется некая протяженная трасса с отсутствием помех для разгона аппарата.
Так что такой аппарат на взлете практически ни чем не будет отличаться от самолета.
Те же проблемы и при посадке.

И опять таки вопрос.
Зачем городить такой баян?.

 

[questioner]

@ Anatoliy.

Я вас услышал

 

[KV1237542]

В крыле малого удлинения можно разместить маленькие воздушные винты и их суммарная ометаемая площадь будет смехотворно малая.
Чтоб это количество винтиков создало требуемую подъемную силу придется приложить неразумно большую мощность.
Это приведет к такому увеличению веса электросиловой цепи (генератор - электродвигатели), да еще плюс увеличенный вес первичного ДВС, что ни о каком положительном эффекте снижения веса нет смысла говорить.
Но и это не всё.
Так как скорость отбрасывания воздуха этими маленькими воздушными винтами будет весьма большой, то ни о какой авторотации при отказе не может быть и речи.
Следовательно, если и будет создан такой летательный аппарат, то взлет его буде выглядеть так.

   Крыло должно быть соответствующего размера, и конструкции, оптимизированной под установку вентиляторов, компоновка - крыло малого удлинения, где профиль уже не особо важен, он неизбежно будет не оптимальный. что-то вроде дископлан - 2 при большой площади крыла авторотация не особо нужна.
  Хотя при разумных размерах ометаемая площадь конечно уменьшится. Но электродвигатели могут с перегрузкой  мощность развить на несколько секунд - все же это аппарат не для длительного висения.

Зато нет этих поворотов больших винтов после взлета. Очень нехороший уязвимый момент.
Крыло малого удлинения при наличии небольшой поступательной скорости спланирует при нулевой при небольшой нагрузке спарашютирует (жалюзи могут быть автоматические) конструкция конечно разрушится но пилот спасется
Авторотация при вертикальной посадке будет тоже не ахти какая. Конструкции тоже конец.

При диаметре диска 6м площадь крыла под 30м2 из них 50% может быть ометаемая - не так уж мало.

 

 

[Anatoliy.]

При диаметре диска 6м площадь крыла под 30м2 из них 50% может быть ометаемая - не так уж мало.

Если ометаемая площадь в два раза меньше, то потребная мощность должна возрасти примерно в 1,4 раза.
Чтоб выработать такую мощность для электропривода необходимо иметь первичный ДВС так же с запасом мощности в 1,4 раза. А это лишний вес двигателя примерно на 40 % больше.
А потом возить по воздуху этот лишний вес двигателя.
И Вы не забывайте, что генератор и кучка электродвигателей с проводами и управлением то же имеют вес.

Если несущий винт диаметром 6 метров сможет авторотировать, то маленький воздушный винт не сможет.
Несущий винт вертолета не окружен ни какой конструкцией, а в Вашем варианте конструкция дискового крыла с проводами, жалюзями и приводными механизмами будет опять таки пожирать и без того малый коммерческий вес нагрузки.

Так зачем городить такой баян?
Чтоб ошантропупить мировую атмосферу?

Рекомендую прежде чем писать об очередной идее, просчитать её хотя бы "на коленке".
Представьте весовую ведомость своего предложения.

 

[KV1237542]

http://planetahobby.by/dvigateli/electro/?sort=p.price&order=DESC
EMAX GT4030/08
Кол-во банок: 5-6,  Обороты/В: 353,  Мощность: ? W,  Тяга: 5000 гр,  Вес: 380 гр,  Диаметр вала: 8 мм.,

подробнее...

Сколько нам нужно движков на каждые 100 кг тяги 20 шт это 7,6кг - не сильно много

ДВС должен быть рассчитан на КРЕЙСЕРСКУЮ МОЩНОСТЬ а для пиковой на взлете - чуть-чуть аккумуляторов на несколько десятков секунд Более того в том и плюс гибрида, ДВС может быть рассчитан на мощность только горизонтального полета как основной режим, а взлет - за счет аккумулятора + подзарядка в полете.

Крыло позволяет штатно летать и садится по самолетному.
Такой аппарат  имеет свои + и минусы сравнивать напрямую с вертолетом некорректно и я впрочем не настолько увлечен  конвертопланами чтобы вступать в дискуссию.
Такой аппарат повторюсь на висение длительное не рассчитан.

Не забудьте про вес редуктора и несущего винта вертолета а также опасность открытых винтов для окружающих, мы все же говорим о легкой авиации.

    Для меня куда более интересной была бы тема создания скорее самолета с точечным взлетом за счет  полного обдува механизированного крыла дополнительными электродвигателями на взлете/посадке.
И никакого поворота винтов!

 

[questioner]

..  за счет  полного обдува механизированного крыла дополнительными электродвигателями на взлете/посадке.
И никакого поворота винтов!

Можете коротко пояснить, как это работает?

http://planetahobby.by/dvigateli/electro/?sort=p.price&order=DESC
EMAX GT4030/08

Не пугайте народ, хоть предупредили бы, что это белорусские рубли 

 

[Anatoliy.]

Сколько нам нужно движков на каждые 100 кг тяги 20 шт это 7,6кг - не сильно много 

Вот собрали ребята вертолет.
Хотели вложиться в 115 кг пустого веса.
Но получилось 140 кг.
А что там было?
Двигатель, бак, редуктор, 4 лопасти, сидушка, три колёсика, и кое чего ещё.
А тот конвертоплан со своими жалюзями и конструкцией для ограждения винтов и крепления оных потянет минимум на 200 кг. Прибавим человека одного (90 кг), плюс горючее этак 20 кг и получим 310 кг взлетного веса.
Теперь считаем.
7,6 * 3,2 = 24,32 кг.
Но сам то генератор легче не будет. Пусть это будет 25,68 кг.
Итого 50 кг.
Добавим килограмм 5 на провода и на управление двигателями.
Всего то получится 55 кг.
И это излишний вес, который не был учтен в пустом весе гибрида.
А вначале задались весом пустым 200 кг.
Не получится заданный вес.
Придется набросить соточку килограмм.
Для взлетного веса в 400 кг движок придется ставить не 40 л.с. как на том вертолете, а этак 120 - 140 л.с..
И опять вес добавим.
Про увеличенный бак с горючим не забыть бы.
Выходит то чудо одноместное потянет почти на пол тонны.

Вертолет при таком весе сможет вместить двоих.

Так что как не крути, а гибрид не даст положительного эффекта.

А если взять во внимание сопротивление того много дырочно - решётчатого круглого крыла с его индуктивными потерями, то достичь скорости более 300 км/час не удастся.

И опять спрошу.
зачем такой баян?

 

[KV1237542]

Дело не в рублях а в двигателе
Совсем коротко не получиься я тут в файловый архив выложил статью Золотько приращение подъемной силы от обдувки винтом статья достаточно полная не нацдете завтра дам сСылку  если совсем коротко то струя от винтов обдувает крыло. Отклоняется допонительно закрылком  это создает вертикальную тягу также при наличии хоть какого то скоростного напора повляется суперциркуляционная составляющая

 

[Anatoliy.]

если совсем коротко то струя от винтов обдувает крыло. Отклоняется допонительно закрылкомэто создает вертикальную тягу также при наличии хоть какого то скоростного напора повляется суперциркуляционная составляющая 

Самое лучшее, что можно сделать со струёй от винтов, это направить её вертикально вниз и таким образом, чтоб она на своём пути встретила как можно меньше элементов конструкции типа крыльев и закрылков.
В этом случае сила реакции (тяга) будем максимальной.

 

[questioner]

И опять спрошу.
зачем такой баян?

Чтобы "сел и полетел". Откуда угодно и куда угодно, без привязки к расстояниям и впп.

 

[Anatoliy.]

И опять спрошу.
зачем такой баян?

Чтобы[highlight] "сел и полетел". Откуда угодно и куда угодно, без привязки к расстояниям и впп. [/highlight]

Пар[highlight]А[/highlight]воз[highlight]А[/highlight] - хорошо, пар[highlight]А[/highlight]ход[highlight]А[/highlight]- хорошо, сам[highlight]А[/highlight]лет[highlight]А[/highlight] - хорошо, конвертоплан[highlight]А[/highlight] - хорошо, а аленя вертолёт[highlight]А[/highlight] лучше.

В вертолет [highlight]"сел и полетел". Откуда угодно и куда угодно, без привязки к расстояниям и впп. [/highlight]
Вот только на вертолете улетел дальше по причине меньшего расхода горючего которое на борт взято.
И "стойло" для вертолета с диаметром несущего винта 6 метров значительно меньше, чем у конвертоплана с диаметром дискового крыла тех же 6 метров.

А ещё вертолет лучше тем, что при том же взлетном весе можно взять с собой попутчика(или "цу"), а в конвертоплан с весом в пол тонны можно воткнуть только одного счастливого хозяина.

 

[georgy31]

Кол-во банок: 5-6,  Обороты/В: 353,  Мощность: ? W,  Тяга: 5000 гр,  Вес: 380 гр,  Диаметр вала: 8 мм.,

Особенно умиляет цена в 1 млн 350 тысяч деревянных. Комментарии излишни.

 

[Anatoliy.]

Кол-во банок: 5-6,Обороты/В: 353,Мощность: ? W,Тяга: 5000 гр,Вес: 380 гр,Диаметр вала: 8 мм.,

подробнее...

Сколько нам нужно движков на каждые 100 кг тяги 20 шт это 7,6кг - не сильно много 

А меня умиляет такое арифметическое произведение:

6 "банок" умноженное на 20 электромоторов равно 120 штук.
И это только на 100 килограмм взлетного веса.
Помножим 120 на 5 (сотен килограмм взлетного веса) и получим конечное значение [highlight]600 аккумуляторов.[/highlight]

Потом вспомним случаи возгорания аккумуляторов при предельных токах разрядки и задумаемся о надежности.

 

[_Бывалый_]

Здесь - обсуждение концепции,

конкретики в сабже нет, то и расчеты пока только поверхностные, прикидочные.
ЛА пока по взлетной массе под большим вопросом. 

Обсуждение технической концепции без эскизов и цифр - пустая говорильня.
Говорильня без основ знаний по обсуждаемому вопросу - словоблудие.
Основы знаний должны базироваться на "книжных знаниях", а не на форумных.  Форум только может разъяснить, уточнить положения из книг (учебников, методик, руководств).

"Концепции" пока у Вас нет.
Конечно, каждый волен "идти своим путем": хозяин - барин.