Конвертопланы.

[ЖоржФеникс]

твет #957 - 14.07.16 :: 09:31:36
Та проекция тяги несущего винта на горизонтальную плоскость будет компенсироваться силой сопротивления аппарата.

На приложенном рисунке показан "миг" переходного процесса перехода ЛА из режима висения к горизонтальному полету, т.е набора (увеличения) горизонтальной скорости. Если "величественный постулат" признать справедливым, то ЛА никогда не наберет горизонтальную скорость: сумма сил в направлении движения равна нулю, нет ускорения ЦМ ЛА, нет увеличения скорости.

Из того же:

Начиная с чисто вертикального взлета крылья - консоли стоят вертикально и их аэродинамическое сопротивление будет гораздо больше аэродинамического сопротивления хорошо обтекаемого корпуса. Они же обдуваются поперек своей плоскости, как плоская пластинка в потоке.

Плоскости поворачиваются вместе с ВВ. При вертикальном взлете в спокойной атмосфере они обдуваются только потоком от ВВ и их АДС минимально. На переходном процессе к горизонтальному полету эта картина обтекания может несколько исказиться, но чисто поперечного обдува не возникнет.

Из того же:

Поскольку вертикальная проекция тяги винта ВСЕГДА приложена к втулке и должна располагаться на вертикали проходящей через центр масс (тяжести),

Позвольте мне, далекому от верто-конвертонаук, но достучавшемуся до вертолетчика из соседнего дома. Пересказ беседы свободный.
При изменении горизонтальной скорости полета, когда изменяется горизонтальная составляющая тяги ВВ, изменяется и момент этой силы, который может быть компенсирован только изменением момента ЦМ относительно линии действия силы тяги ВВ. В горизонтальном полете этот момент тоже может присутствовать, т.к. уравновешивание горизонтальной составляющей тяги ВВ и АД сопротивления ЛА не означает уравновешивание их моментов.

Без уравновешивания сил и моментов нормальный полет ЛА не возможен.

Вот пара картинок от вертолетчика. Если что-то не совсем понятно, то сброшу третью.

 

[aerobaika]

на самом деле только опыт постройки и испытания хотя бы модели конверта позволяет раставить все точки и подвердить или опровергнуть все предположения и заблуждения у меня все получилось не только благодаря теоритическим знаниям, но и кропотливому поэтапному методическому алгоритму испытаний во всех режимах полета и висения :~) так что переходите к  техническому творчеству 😎

 

[_Бывалый_]

@ЖоржФеникс ! Спасибо за картинку.

 

[slavka33bis]

что расчёты для режима висения, и относятся только к одному из двух роторов

Бормотов, а ты тут, часом, не переборщил ??????????

 

[slavka33bis]

И ещё один уточняющий вопрос Бормотову:-

"400 кг" - это взлётный вес аппарата или всё таки потребная тяга одного винта???????

 

[Anatoliy.]

Спешу сообщить коллективу топикстартера пренеприятнейшую новость.

Разглядывая очередную информацию приводимую топикстартером в качестве якобы весомого аргумента, как тот результат расчета по калькулятору предназначенному для расчета, заостряю внимание, вертолета с реактивным приводом несущего винта, пришла очень скверная мысль по поводу неоправданных надежд.

Не станем рассматривать информацию топикстартера по поводу сверхзвуковой скорости кончиков лопасти.

Засада кроется в другом.

Спрашивается, что конструирует автор проекта?
Конвертоплан.
А для чего он его конструирует?
Чтоб не только вертикально взлетать и садиться, но и быстро летать с помощью тех же самых несущих винтов в качестве маршевых.
Но за такую халяву приходится платить дорого.

Так вот этот самый несущий винт двойного назначения по причинам аэродинамическим не удается спроектировать одинаково хорошим и для вертолетного режима и для самолетного.
Приходится жертвовать параметрами.

Проанализируем не самые худшие конструкции авиатехники.

Гляньте на табличку с параметрами приведенную ниже.
Вертолет Ми-6 имеет максимальный взлет 42.5 тонн и мощность двух двигателей по 5500 л.с.
При этом получается удельная тяга несущей системы 3,86 кг/л.с.
Это хуже чем у более лёгких вертолетов по причине его большого веса и относительно малого диаметра несущего винта. Пришлось ставит лопастей больше двух
Винтокрыл Ка-22 имеет такую же удельную тягу хоть у него и поперечная двухвинтовая несущая система.
Но они все же вертолеты и свои несущие винты используют по назначению

И вот задумали американцы сляпать конвертоплан всему миру на удивление.
Взлетный вес 23,86 тонн, а мощность двух двигателей по 6150 л.с..
Итого удельная тяга составляет всего 1,94 кг/л.с.
Ну как у дрянного воздушного винта малого диаметра.
А что вы хотите? За такой выпендреж надо платить.

Выходит, что если один и тот же воздушный винт использовать по двум режимам, то удельная тяга его снижается примерно в ДВА раза.

В таком случае те показания калькулятора на который автор возложил свои надежды в части потребной мощности следует увеличить не менее чем в ДВА раза.

Что получим? потребная мощность на КАЖДЫЙ несущий винт подрастет до 330 лошадей,а в сумме потребная мощность составит порядка 660 - 700 кобыл.
И сколько "сена" будет жрать такой табун лошадей?
Ежели бы это был дизель, то "табун" пожирал примерно 120 килограмм солярки в час.
Но автор конвертоплана ради своего патента будет хавать свой сжиженный газ раза в три больше чем дизель с КПД 40%.
Итого это недоразумение будет в каждый час переводить 300 - 350 килограмм горючки.

Ну и кому будет нужна такая "корова"

Хотите опровергнуть мои слова?
Опровергайте.
Но только цифрами.

 

 

[vert]

Не станем рассматривать информацию по поводу сверхзвуковой скорости кончиков лопасти.

Ограничил в  http://taga.net16.net/    окружную скорость до 250 м/сек  🙂
А то насчитают на сверхзвуке.... 😉

 

[Colibri thalassinu]

Положительные и отрицательные стороны воздушного винта[править | править вики-текст]
КПД современных воздушных винтов достигает 82-86 %, что делает их очень привлекательными для авиаконструкторов. Самолёты с турбовинтовыми силовыми установками значительно экономичнее, чем самолёты с реактивными двигателями. Однако воздушный винт имеет и некоторые ограничения, как конструктивного, так и эксплуатационного характера. Часть этих ограничений описана ниже.

«Эффект запирания». Этот эффект возникает либо при увеличении диаметра воздушного винта, либо при увеличении скорости вращения, и выражается в отсутствии роста тяги с увеличением мощности, передаваемой на винт. Эффект связан с появлением на лопастях винта участков с околозвуковым и сверхзвуковым течением воздуха (т. н. волновой кризис).
Это явление накладывает существенные ограничения на технические характеристики самолётов с винтомоторной силовой установкой. В частности, современные самолёты с воздушными винтами, как правило, не могут развить скорость более 650—700 км/ч. Самый быстрый винтовой самолёт — бомбардировщик Ту-95 — имеет максимальную скорость 920 км/ч

отсюда: https://ru.wikipedia.org/wiki/Воздушный_винт
И то что в расчётах калькулятора @ vert

Ограничил в  http://taga.net16.net/    окружную скорость до 250 м/сек 
А то насчитают на сверхзвуке.... 

 

[aerobaika]

вообщето тяга 137.68 ньютона=14 кг с ! у меня 4 квт электро мотор дает такую тягу с винтом 0.55 м диаметром 😀

 

[ЖоржФеникс]

Разглядывая очередную информацию приводимую Бормотовым в качестве якобы весомого аргумента, как тот результат расчета по калькулятору предназначенному для расчета, заостряю внимание, вертолета с реактивным приводом несущего винта, пришла очень скверная мысль... 

Уважаемому Анатолию, в очередной раз, в мае этого года было показано, что в деле непосредственного реактивного привода НВ (ВВ) он не является профессионалом!!!!!!

Что получим? потребная мощность на КАЖДЫЙ несущий винт подрастет до 330 лошадей,а в сумме потребная мощность составит порядка 660 - 700 кобыл.

Итого, этот винт будет в каждый час переводить 300 - 350 килограмм горючки.

Хотите опровергнуть мои слова?
Опровергайте только цифрами.

Нет необходимости это опровергать.
Каждый останется при своём мнении.

Последний раз в ветке "Что нового по реактивным вертолетам"  http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1232936251/990   в посте #995 была выложена выписка из расчета РП НВ на винтовую тягу 400 кгс, сделанная по официальной методике.

ЗЫ: Для Колибри, Вячеслава 33.150. Vert-а - существует несколько схем непосредственного РП НВ (ВВ), которые требуют индивидуальной схемы расчета. Программа Vert-а явно предназначена для привода НВ (ВВ) при помощи ПВРД (ПуВРД).
Она абсолютно не подходит для расчета РП НВ (ВВ) по схеме Летавшего, ri... , ВВП. Поэтому калькулятором нужно пользоваться осторожно, с учетом схемы РП. Хорошо бы это отразить в заголовке или в инструкции к программе.

 

[Colibri thalassinu]

ЗЫ: Для Колибри, Вячеслава 22.150. Vert-а - существует несколько схем непосредственного РП НВ (ВВ), которые требуют индивидуальной схемы расчета. Программа Vert-а явно предназначена для привода НВ (ВВ) при помощи ПВРД (ПуВРД).
Она абсолютно не подходит для расчета РП НВ (ВВ) по схеме Летавшего, ri... , ВВП. Поэтому калькулятором нужно пользоваться осторожно, с учетом схемы РП. Хорошо бы это отразить в заголовке или в инструкции к программе.

Это я, уважаемый @ ЖоржФеникс,

убедился уже неоднократно, перепроверяя исходные и результат, и что они дают приближённый результат - тоже. Но то что эти цифры дают - только бальзам мне на душу 😉, они гораздо ниже, чем реальный расчёт! 😀

 

[Anatoliy.]

Вы даже понять не смогли то, чем решили козырнуть в свою защиту.

Это Вы Анатолий, не понимаете, что потребного - необходимо гораздо ниже, чем при 350 м/сек 😎

Ещё разок повторюсь только ради Вас.

Вы даже понять не смогли то, чем решили козырнуть в свою защиту.

Эта величина относится к воздушному винту спроектированному для определенных условий, а именно для определенной скорости.

Еще раз повторюсь, что создать воздушный винт с одинаковой удельной тягой для вертолетного режима (несущий винт) и для маршевого винта не получалось ни у кого и не получится никогда.
Ваши надежды на универсальный и высокоэффективный воздушный винт для конвертоплана не имеют под собой почвы.

Можно спорить со мной до бесконечности.

Но вот у американских инженеров проектирующих свой конвертоплан не нашлось такого компьютера с чудодейственной программой чтоб создать такой эффективный воздушный винт.
У них получилась удельная тяга только равная 1.94 кг на одну л.с.

И даже если Вы пересчитали свои воздушные винты, и у Вас получилась потребная мощность 94 л.с. на один несущий винт, то это не означает, что у Вас для двухрежимного несущего винта неким сказочным образом увеличится удельная тяга до
400 / 94 = 4,26 кг/л.с.

У Вас не получится удельная тяга выше чем у конвертоплана "Оспри"
А у них удельная тяга только 1,94 кг/л.с.
По их меркам Вам потребуется не менее 400 / 1,94 = 206 л.с. на один несущий винт.

Вы будете утверждать, что Вам известен чудодейственный способ обскакать американцев с их научным и практическим  потенциалом.

Поймите, это у вертолетных несущих винтов удельная тяга около 5 кг/л.с. потому, что там крутка
лопасти соответствует наилучшему КПД именно для вертолетного режима.

Это у маршевых воздушных винтов самолетов такой КПД потому, что у них крутка
соответствует их режиму работы горизонтального полета.

У двух режимных винтов (вертолетный - самолетный) не получится ни такая удельная тяга, ни такой КПД.

Кстати, Вы не откроете нам секрет сколько надо сжигать сжиженного газа в час для создания потребной тяги при условии, что сопло реактивного движителя движется по кругу со скоростью 250 м/с  ???

 

[_Бывалый_]

вообщето тяга 137.68 ньютона=14 кг с ! у меня 4 квт электро мотор дает такую тягу с винтом 0.55 м диаметром 😀

При скорости полета Vп = 250 м/с ???

Но то что эти цифры дают - только бальзам мне на душу, они гораздо ниже, чем реальный расчёт!

Расчет есть расчет - теория. Реальные цифры дадут испытания.
Расчеты постфактум обычно показывают неизбежность факта.

 

[Colibri thalassinu]

Расчет есть расчет - теория. Реальные цифры дадут испытания.
Расчеты постфактум обычно показывают неизбежность факта.

Это всегда было известно, иначе бы после расчётов, без испытаний и доводки - да сразу в серию, любое изделие 🙂

 

[_Бывалый_]

Кстати, Вы не откроете нам секрет сколько надо сжигать сжиженного газа в час для создания потребной тяги при условии, что сопло реактивного движителя движется по кругу со скоростью 250 м/с???

Поскольку сопло не предназначено для сгорания пропана, то уточните, плиз: по какой траектории движется камера сгорания движителя и с какой скоростью?  :-?

 

[Colibri thalassinu]

Управление, думаю, понятно даже Анатолия, хотя, это только тебе, Вячеслав, как самому въедливому. 
Разворот в висении - идентичен, на основании давно известных истин, приведённых для вертолёта поперечной схемы 😎

 

[aerobaika]

стендовый макет--это ни о чем :IMHOэкстерьер мы и на графическом рисунке видели :'(пора приступать к действующей модели--будет куча реальных ответов и выводов о жизнеспособности идеи 😱

 

[Anatoliy.]

Управление, думаю, понятно даже Анатолию, хотя, это только тебе, Вячеслав, как самому въедливому
Разворот в висении - идентичен, на основании давно известных истин по Ответ #989, приведённых для вертолёта поперечной схемы

Если закрепить жестко крылья - консоли относительно корпуса "Колибри", то в вертолетном режиме можно управлять этим недоразумением с помощью автоматов перекосов.
А вот ежели не закреплять крылья - консоли к корпусу, то появившаяся радиальная сила относительно оси поворота крыльев - консолей, не встретив никакого сопротивления, вмиг положит эти длинные "отростки" на землю.

Что касается перехода к горизонтальному полету, то ситуация при таком подходе к делу вообще неразрешимая.

Бормотов думает, что стоит наклонить автоматом перекоса вектор тяги вперёд как все проблемы решаться сами собой:
- "Колибри" будет горизонтально болтаться на оси поворота крыльев – консолей,
- крылья – консоли благодаря появившейся радиальной составляющей от наклона силы тяги несущих винтов начнут поворачиваться до горизонтального положения,
- подъемная сила несущих винтов ( вертикальная проекция) сама собой неким чудодейственным образом будет сохраняться равной взлетному весу,
- по мере разгона аппарата появляющаяся подъемная сила на крыльях – консолях начнет увеличиваться
И таким образом переход в горизонтальный полет будет приятным бонусом изобретателю.

Ан нет!

Крылья – консоли обдуваются потоком самих же несущих винтов, а горизонтальный набегающий поток складываясь со скоростью обдува в 12 м/с будет долго «дуть» на крылья под неестесственным углом срывая поток с крыльев – консолей.
Таким образом хоть какая ни будь полная аэродинамическая сила на крыльях – консолях  начнет возникать этак начиная со скорости 160 – 180 км/час.
Но до таких скоростей аппарат никогда не разгонится
А эта возникшая полная аэродинамическая сила будет очень долго порождать неслабую силу сопротивления, ибо она очень долго будет очень сильно направлена назад по причине не горизонтального положения крыльев – консолей.

Что касается самоповорачивающихся несущих винтов вместе с крыльями консолями, то не надейтесь на их свободную подвеску.
Они без упоров вмиг упадут, и подъемная сила, хоп, и пропадет.
Естественно, аппарат шмякнется на землю.

 

[Colibri thalassinu]

Ну а для тебя, Вячеслав, поясняю относительно инсинуаций уважаемого Анатолия

Крылья – консоли обдуваются потоком самих же несущих винтов, а горизонтальный набегающий поток складываясь со скоростью обдува в 12 м/с будет долго «дуть» на крылья под дурацким углом срывая поток с крыльев – консолей.
Таким образом хоть какая ни будь полная аэродинамическая сила на крыльях – консолях  начнет возникать этак начиная со скорости 160 – 180 км/час.

Так вот, уважаемый Анатолий, странным образом забывает, что на поток воздуха от роторов, скорость ни как не влияет при малых скоростях, (во всяком случае в диаметре роторов, это в аэродинамике вертолёта ещё Миль довёл до правила аксиомы!) - а консоли, как раз в этом потоке и находятся, и их самая крайняя точка, до крайней точки диаметра ротора явно не дотягивает.

 

[slavka33bis]

Ну а для тебя, Вячеслав, поясняю

Да да.

Я понял.

Напомни мне, каким у тебя получился расчётный взлётный вес?