МВЕН-2 "Фермер"

[Denis]

В первом приближении центровка пустого самолета 10%САХ, без топлива и с экипажем из 2-х человек 30%, с одним пилотом 22%, с одним пилотом и полным химбаком (400кг) 20%, топливо на центровку существенно не влияет.

Хвостовую балку и оперение целесообразно оптимизировать так, чтобы нормальный диапазон центровок был в пределах 18-35%САХ

....аккумулятор,  хвостовая рессора и хв. колесо  в довесок... при  малом Аго .... L сам =6,3м, "плоском" стабилизаторе....... 35% не  многовато?...может второе штатное место для аккумулятора найти....под капотом...🙂?

место для аккумулятора может понадобиться в хвосте

 

[Denis]

Пример культуры веса цельнометаллического подкосного высокоплана: http://en.wikipedia.org/wiki/Cessna_185

 

[su27]

 

[betonbomber]

Смотрим на фото выше по ветке. где капотнутый Пайпер. Воображаем на месте ферменного фюзеляжа мыльницу. заказываем похоронные услуги.

Интересное умозаключение.... Не могли бы поподробнее с аргументами...

 

[betonbomber]

мне вообщемто сх самолёты не интересны сами по себе  🙂 и сх работами я не занимался да и не хочется как то. Но вопрос визуального обзора с рабочего места пилота интересен. Я внимательно прочитал аргументацию Дениса (я так понимаю он на этом поприще, сх-работ, давно) Проанализировал фотки названных самолётов вспомнил свои впечатления от полётов на высокопланах и низкопланах (к сожалению только 52-й) и пришёл  к тому что на обсуждаемом аппарате невозможно будет посмотреть в бок под 90 гр вниз под углами от 30 до 90 градусов. Но если учесть что в процессе прогона туда смотреть незачем то выходит что это не недостаток. Просмотрел ролики как выполняется разворот на прогонах, если честно никакого приимущества у высокоплана я не вижу, даже более того в первой трети разворота вы вообще ничего не видете в нужном направлении так как консоль полностью закрывает обзор. В дальнейшем для того чтобы наблюдать контрольную точку начала прогона вам потребуется выдерживать крен более 45 гр. (или посадить пилота повыше чтобы он мог через стеклянную крышу видеть лучше) не уверен что это безопасно по условиям полёта.
Ну а видеть как формируется шлейф не обязательно смотреть назад , есть для этого зеркала.

 

[Atas]

Понравилось ,что Денис теперь и на поприще АХР авторитет стал 😱.

 

[su27]

Видеть свою работу химику вообще запрещается НПП.

10.2.17.
При выполнении полетов на АХР экипажу воздушного судна
запрещается:
    -оглядываться назад длянаблюдения за выходом распыливаемого материала;

 

[betonbomber]

Ну тогда обсуждение обзора назад вообще теряет смысл 🙂

 

[Denis]

Смотрим на фото выше по ветке. где капотнутый Пайпер. Воображаем на месте ферменного фюзеляжа мыльницу. заказываем похоронные услуги.

Интересное умозаключение.... Не могли бы поподробнее с аргументами...

На этом снимке видно, что ферма хвостовой балки деформирована. ПРи этом фюзеляж воткнут фонарем в землю (спасибо защитной структуре  😱), а киль висит над землей. Это с наибольшей вероятностью означает, что на изгиб фермы пошел остаток кинетической энергии самолета. В процессе капотирования этио было вращательное движение, по этой причине, например, отдельно взятое оперение, двигавшееся по дуге окружности довольно большого радиуса, обладало немалой кинетической энергией и когда самолет уткнулся фонарем в землю, хотело лететь дальше.
Композитный фюзеляж в такой ситуации мог сломаться, причем вернее всего в районе пилотской кабины и вместе с собой сломать пилота. Известны катастрофы различных пластиковых самолетов по такому сценарию, всякий раз самолет превращался в скорлупу наподобие яичной. Поэтому ферменная конструкция как минимум в средней части фюзеляжа здесь не имеет альтернативы, особенно, если имеются большие проемы.    

 

[Denis]

Проанализировал фотки названных самолётов вспомнил свои впечатления от полётов на высокопланах и низкопланах (к сожалению только 52-й) и пришёл  к тому что на обсуждаемом аппарате невозможно будет посмотреть в бок под 90 гр вниз под углами от 30 до 90 градусов. Но если учесть что в процессе прогона туда смотреть незачем то выходит что это не недостаток. Просмотрел ролики как выполняется разворот на прогонах, если честно никакого приимущества у высокоплана я не вижу, даже более того в первой трети разворота вы вообще ничего не видете в нужном направлении так как консоль полностью закрывает обзор. В дальнейшем для того чтобы наблюдать контрольную точку начала прогона вам потребуется выдерживать крен более 45 гр. (или посадить пилота повыше чтобы он мог через стеклянную крышу видеть лучше) не уверен что это безопасно по условиям полёта.

А если кресло пилота будет сдвинуто назад так, что он сможет смотреть вбок позади задней кромки крыла, это контрольную точку он будет видеть постоянно, при любом крене.

В целом,  оптимизированный высокоплан будет обладать по сравннению с традиционным химическим низкопланом целым комплексом аэродинамических, компоносвочных и весовых преимуществ.  Если их удастся в полной мере реализовать, то есть шанс действительно сделать следующий шаг по сравнению  существующим уровнем техники. Повторюсь, если не сделать такой шаг, нет смысла раз0-рабатывать что-либо новое, а лучше купить старый РА-25.

Просуммирую эти преимущества:

Высокоплан обладает по сравнению с низкопланом большей эффективностью размаха и большим Сумах, особенно при отклоненной механизации. Это позволяет расширить диапазон скоростей и/или уменьшить потребные размеры крыла.

Отстутсвует выдвинутый вверх фонарь, значительно снижено сопротивление фюзеляжа.

Минимально сопротивление интерференции крыла с фюзеляжем.

Подкосы при положительных перегрузках работают на растяжение. Суммарная масса крыла и подкосов будет минимальной при заданных нагрузках. С другой стороны, в рамках заданной массы крыла и подкосов можно будет увеличить размах. Вместе с большей эффективностью размаха удастся значительно снизить индуктивное сопротивление и увеличить аэродинамическое качество в рабочем диапазоне скоростей. Это очень важно с учетом большого дополнительного сопротивления, вносимого аппаратурой АХР. Дополнительное снижение индуктивного сопротивления связано с уменьшением, вплоть до нулевого, поперечного V крыла.

Максимальное  аэродинамическое качество известных химических низкопланов с опрыскивателями обычно не достигает 8 единиц. реально увеличить его до 9-10.    

Расположение штанг опрыскивателя существенно ниже плоскости хорд крыла имеет преимущества с точки зрения формирования шлейфа химикатов.

Децентрация тяги  у нормального высокоплана будет немного нижняя, что спостобствует расширению безопасного диапазона скоростей полета вниз.

Взаимное расположение винта, крыла и оперения также будет более благоприятным с точки зрения реализации эффекта обдува.

Эфеект экрана, зависящий от хорды, будет практически устранен, а он неблагоприятный, поскольку сопровождается понижением Сумах, развитием преднекромочного срыва и возрастанием пикирующего момента. Гораздо лучше, если поведение самолета вблизи земли и вдали от земли будет различаться меньше.

Преимущества по конструкции фюзеляжа и защите пилота я изложил выше.

Таким образом, есть над чем задуматься. :craZy

 

[betonbomber]

Смотрим на фото выше по ветке. где капотнутый Пайпер. Воображаем на месте ферменного фюзеляжа мыльницу. заказываем похоронные услуги.

Интересное умозаключение.... Не могли бы поподробнее с аргументами...

На этом снимке видно, что ферма хвостовой балки деформирована. ПРи этом фюзеляж воткнут фонарем в землю (спасибо защитной структуре  😱), а киль висит над землей. Это с наибольшей вероятностью означает, что на изгиб фермы пошел остаток кинетической энергии самолета. В процессе капотирования этио было вращательное движение, по этой причине, например, отдельно взятое оперение, двигавшееся по дуге окружности довольно большого радиуса, обладало немалой кинетической энергией и когда самолет уткнулся фонарем в землю, хотело лететь дальше.
Композитный фюзеляж в такой ситуации мог сломаться, причем вернее всего в районе пилотской кабины и вместе с собой сломать пилота. Известны катастрофы различных пластиковых самолетов по такому сценарию, всякий раз самолет превращался в скорлупу наподобие яичной. Поэтому ферменная конструкция как минимум в средней части фюзеляжа здесь не имеет альтернативы, особенно, если имеются большие проемы.    

Доводы интересны конечно, но не сочтите за резкость но у меня складывается впечатление что вы не до конца знакомы с возможностями стеклопластиковых конструкций. Поясню. Если вы за пример берёте скажем планер янтарь -стандарт то ваши доводы выглядят достаточно обосновано. Фюзеляж планера янтарь - стандарт представляет собой корки из монослоя, но например фюзеляж планера Ас-4 или АС-5м это трёхслойные корочки и они ломаются при условиях как, например, при падении (я говорю про указанные планера) с высоты метров 10 -15 с углом тангажа порядка минус десяти градусов на скорости порядка 70 - 80 км\ч но ни как ни при капоте или "циркуле". Такое произошло в США при взлёте в аэропорту на планере Ас-5м. Пилот поломал ноги но остался жив и через год снова стал летать.
Вы скажите что это случайность и ему повезло, может где то и повезло.... что он был в планере Ас-5м а не в Бланике))))
Или вот ещё пример. При испытаниях хвостовой балки Маи-223, изготовленной из стеклопластика, расчётная нагрузка была привышена в два раза преже чем сломался один из лонжеронов балки(точно не помню но можете спросить об этом у Лапшина В.П., это главный конструктор Китёнка). Кстати та часть балки которая сопрягалась с кабиной вообще не деформировалась , балка сломалась ближе к килю. Конструкция представляет собой - четыре лонжерона с поперечными силовыми элементами  и обшивкой толщиной 0,8 мм.
Плюс ко всему стеклопластик обладает хорошими демпфирующими свойствами без остаточных деформаций по сравнению с металом. Как пример достаточно грубая посадка дирежабля Ау-30 с касанием земли и последующим скольжением носовой части гондолы, так пилоты этого и не заметили. Удар погасил и сдемпфировали стеклопластиковые трёхслойные панели носовой части, с наружи остались только царапины на лакокрасочном покрытии.
Всё это я написал не потому что грудью защищаю стеклопластик, просто каждый материал должен быть к месту правильно спроектирован и особенно точно выполнен по технологии и будет вам счастье.))))))

 

[betonbomber]

В аэродинамику вдаваться не буду, ))) не селён))) Насчёт смещения рабочего места назад...это скорее вынужденное решение, как бы лечим одно но ухудшаем обзор на посадке.
Высокий фонарь ? Но так ли важны сопротивление и качество если основное время полёта проходит на скоростях немногим более ста км\ч(поправте если я не прав) и высоте от метра до полутора. Ну а большой размах крыла хорош только при гп но не подходит для энергичного маневрирования, к тому же высокопланы отличаются большей устойчивостью по крену чем низкопланы и это так же палка о двух концах.
"Децентрация тяги  у нормального высокоплана будет немного нижняя, что спостобствует расширению безопасного диапазона скоростей полета вниз."  - Ну насколько я понимаю в "колбасных обрезках" у правильно спроектированного низкоплана при даче оборотов на увеличение появляется кабрирующий момент в следствии определённого обтекания верхней части крыла и го.
Наличие же или отсутствие "экрана" для меня вопрос открытый ибо я этот эффект не использовал, так что обсуждать не берусь))))

 

[Denis]

Сильное преимущество металлической фермы заключено именно в ее пластической дефолрмации при нерасчетных нагрузках. Каждая труба гнется немного, но все вместе поглощают большую энергию. Обратите еще раз внимание на снимок. Гораздо хуже было бы если у того Пайпера хвост не деформировался. То же самое относится и к металлическим фюзеляжам с работающей обшивкой, но они получаются гораздо тяжелеее при больших вырезах в обшивке и ремонт их после повреждений при грубой посадке обходится намного дороже и очень часто вместо ремонта будет списание. Ферменные конструкции также характеризуются практически неограниченным сроком службы, поскольку напряжения в стержнях фермы при нормальной эксплуатации, как правило, не достигают усталостного предела, при том что вес конструкции минимален.

Кабина размещается именно там, где надо. Никакого неестественного смещения назад не требуется. При этом весь фюзеляж и, в частности, его носовая часть будут короче чем у традиционного низкоплана, так что для получения такого же обзора не будет нужды выдвигать пилота сильно вверх.

Вредное сопротивление мешает жить самолету на любой скорости. На наивыгоднейшей скорости безындуктивное сопротивление составляет 50% полного, а с ростом скорости сверх наивыгоднейшей его доля растет стремительно. Нам нужно учесть, что установка химоборудования внесет приличное дополнительное сопротивление, поэтому нужно отнять его во всех местах, где только возможно.

Фонарь - фурункул также негативно влияет на эффективность вертикального оперения, потому как на него попадает срывный хвост от этого фонаря. Проиходится увеличивать плечо и площадь вертикального оперния, а это еще большее сопротивление, вес и моменты инерции. Химик-высокоплан при размахе 12м обещает быть не длинее 7м.

Любой самолет должен иметь сбаланисрованные производные поперечной и путевой устойчивости. Врожденная повышенная поперечная устойчивость высокоплана позволяет уменьшить поперчное V крыла вплоть до нулевого, а это есть хорошо. Угловую скорость вращения по крену нетрудно получить какую надо, при этом не обязательно нужны гигантские элероны.

При верхней децентрации тяги, хоарктерной для большинства одномоторных низкопланов, самостоятельное опускание носа при убрании газа в общем случае происходит начиная с большей скорости, чем у соразмерного высокоплана.  Схема высокоплана дает большие возможности для благоприятной модификации зависимости продольного момента от угла атаки и режима двигателя, особенно на малых скоростях.

   

 

 

[m-n]

Как много всего интересного...
Но позвольте и мне изложить свое мнение.
Полагаю, на скорости 160, которую указал Денис для гона, качество обработки получится неприемлемое, и землевладельцы больше такой работы не закажут. Они избалованы качестовом обработки дельт и Бекаса, поэтому стали очень придирчивы.
Предалагаю немного углубиться в историю и вспомнить работу фирмы Пайпер в этом напралении. Что они имели: J-3, ПА-18, 20, 22 и пр. Море высокопланов тандемной и рядной посадки экипажа. Казалось бы - чего ж им мучаться? Вешай химию - и вперед. Весовая отдача - великолепная, аэролинамические свойства - тем более! Нет, они уродуют аэродинамику, опуская крыло, увеличивают вес, переворачивая направление подкоса. Вы представляете, какова была первая реакция тогдашних владельцев кабов на появление Пони?
Полагаю, все - из-за обзора. Пилот высокоплана на малой высоте совершенно не видит, куда летит при хорошем крене. Страшно.  
Через крышу? Может быть. Но это только при широкой крыше и тоглько в одну строну. Далее. Почему только капотирование рассматривается? Аварийные посадки - не всегда капот. И иметь дополнительную защиту при разрушении габаритного крыла
внизу - явное преимущество. В войну на вынужденных пилоты часто давали педаль перед ударом, вынося консоль вперед, прикрываясь ею. У высокоплана гашение вертикального удара только стойками и трубочками нижней части фермы... и немножко сиденьем. Думается, это основные причины формирования столь уродливой компоновки химиков-классиков.
Рассматривая предлагаемый вариант, видим, что подобные самолеты уже есть в отечестве. Это и Т-10, это и Мерлин воронежский. Толстенькие, пузатенькие высокопланы. Увы, интереса к ним к сожалению никто не проявляет и чудес эффективности за ними пока не числится. Почему? Не знаю.
Может отого, что тяжелый бак может находиться лишь в цт? Т.е. строго под крылом. А экипаж тогда придется двигать назад. В сторону ухудшения обзора и увеличения моментов тангажа при разнице один или два пилота. Поэтому оба мастырят баки наружние, под пузом. Итак, толстопузы еще и обрастают дополнительным брюшком. Да, проявляются чудеса изобретательности для облагораживания. Но вертикальный разнос масс(изменение положение ЦТ в процессе маневрирования) не добавляет приятных ощущений. А втюхивать вонючий бак рядом с собой в не очень широкую кабину никто не хочет.
А может потому, что "слепыши" оба, несмотря на сплошную оклейку кабины стеклом?
Опять же, никто сейчас не стремится наращивать размах крыла. Потому как опытные пилоты на свой шкуре знают, что большое удлинение, кроме роста качества, повышает и Су по альфа крыла, что прямо означает увеличение чувствительности самолета к болтанке. Т.е. полет превращается в мучение. "Пчелы" Антонова как раз этим страдали. Вернее, их пилоты и пассажиры.
Я целиком поддерживаю стремление найти новую схему. Но пока только схема Бекаса в сочетании с высокорасположенным крылом обеспечивает нужный обзор, а низкое шасси минимизирует вероятность капота. По этой схеме было пошли мясищевцы, испытания их самолета с ферменной хвостовой частью продолжаются, но чем все закончится - неясно.
Вот и не хочеть никто совершать революцию - убедительных доводов нету. А идут по пути проверенной и испытанной жизнью компоновки клссичекого химика. Да, когда она рождалась - это была революция. Но то ли умы поизмельчали, жирком поросли, то ли еще что... Даже Рутан, сделав химик свой, раптор, кажется, что-то не прославился на этой стезе.

 

[sanny]

Очередная ода бекасу ...

 

[m-n]

А поконкретнее?
Например: схема Бекаса и аналогичных самолетов плоха тем-то и тем-то, поэтому предлагаю то-то и то-то, это хорошо тем-то и тем-то, и стоить будет не дороже такой-то суммы, поэтому через полгода от Бекаса на рынке ничего не останется - потому-то и тому-то.
Денис сейчас выразил свою вполне конкретную концепцию, которую я, в меру своих знаний и опыта, подвергаю сомнению.
Что предлагаете или в чем сомневаетесь лично Вы, я пока не понял, извините.
Может, у Вас есть другая версия появления Пони, кроме как улучшение обзора и повышения безопасности? Вы не задавались вопросом, почему вдруг на Пайпере, имея такие замечательные по словам Дениса машины, вдруг бросились их уродовать? Я высказал свою версию, и Вы вправе подвергнуть ее сомнению.
Или Вам вообще не до этого?
Кстати, название самолетов пишется обычно с большой буквы. А названия самых продаваемых и самых работающих сегодня в нашей стране - тем более. Имейте уважение к нему и к людям, его создавшим, если конечно Вы имеете отношение к авиации.

 

[m-r Gray Jr]

@meglin

схема Бекаса и аналогичных самолетов плоха тем-то и тем-то

:

Все ниже сказанное относится только для АХР:

Высокорасположенная СУ с толкающим винтом:
1.) В случае отказа двигателя появляется кабрирующий момент, который, не имея запаса высоты, а зачастую и скорости, пилот не всегда может успеть парировать, вследствии чего вынужденная посадка затрудняется дополнительными действиями.
2.) При вынужденной неаккуратной посадки с большой скоростью СУ за головой пилота. В случае срыва результат печален.(Следует отметить, что это гипотетическое змечание - подобных случаев на Х-32 не слышал, однако известен случай, когда сорвало автоковерсию с креплений на дельталете при вынужденной посадке на АХР. Пилот погиб.)
3.) Резкий срыв потока с крыла и сваливание на крыло.
Существует достаточно много случаев когда недостаточно опытный пилот срывал Бекаса при выходе из гона, что приводило к ЛП различной степени тяжести. (Следует отметить, что конструкторам известна эта болячка, поскольку была установлена пищалка, которая начинает пищать при достижении (Vmin+5 км/ч), если не ошибаюсь...). Примечателен пример этого года. На Х-32 химичил человек, являющийся участником ЧР по высшему пилотажу. Однажды вечером он рассказал, что сорвал Бекаса на выходе из гона, однако успел вовремя парировать "желание" самолета свалиться. Если это произошло с пилотом столь высокого класса, то что говорить о пилотах, которые сразу после обучения начинают химчить(пусть и не просто обучению летать, а с прицелом на АХР).
4. Отсутствует пассивная защита экипажа. Общая компановка самолета приводит к тому, что при неудачной вынужденной посадке или при падении самолета с небольшой высоты кабина разрушается, удар воспринимает пилот. (Опять же из опыта ЛП.)

поэтому предлагаю

Опять же: это касается только самолета-химика.

1.) СУ с тянущим винтом (пассивная защита экипажа, ось вектора тяги проходит вблизи ЦТ ЛА)
2.) Автоматические(предпочтительно), либо фиксированые предкрылки, либо турбулизаторы.
3.) это должен быть одноместный самолет изначально.(зачем возить лишнее внутреннее пространство=> лишнюю омываемую поверхность).
4. Низкоплан. Полностью с вашими доводами согласен.

ИМХО:самолет с носовой управляемой опорой предпочтителен. .(менее склонен к капотированию(если вообще склонен. На фото случай маловероятный.), гораздо удобнее руление и заход на посадку).Хвостовая опора - облегчение работы конструктора, но не пилота.

Бекас не исчезнет с рынка - он хорош как самолет выходного дня, для перелетов.В своей ценовой категории.(Хотя при активных эволюциях пищалка изрядно напрягает ;D. Субъективное мнение. не берем его в расчет.)

 

[Denis]

Ссылка по теме. Конструктор РА-25  http://en.wikipedia.org/wiki/Fred_Weick

Прототип Weick Ag-1 http://aerofiles.com/weick-ag1.jpg

Считается прародителем специализированных химиков, 1949 год.

Авторская разработка Фреда Уайка. Он видел это так. Но нужно эту схему не идеализировать, а анализировать. Предел ее развиттия давно достигнут(см. мои посты выше).  Повторение пройденого не имеет смысла против покупки старых Пайперов.

 

[sanny]

А поконкретнее?
Например: схема Бекаса и аналогичных самолетов плоха тем-то и тем-то, поэтому предлагаю то-то и то-то, это хорошо тем-то и тем-то, Кстати, название самолетов пишется обычно с большой буквы. А названия самых продаваемых и самых работающих сегодня в нашей стране - тем более. Имейте уважение к нему и к людям, его создавшим, если конечно Вы имеете отношение к авиации.

К авиации отношение имею, правда не самое прямое. Но это дело поправимое. Про недостатки применения Бекаса (с большой буквы) достаточно подробно рассказал ув. m-r Gray Jr.
От себя добавлю, что неоднократно наблюдал за полетами Бекаса, и вот что бросилось в глаза:
- с одной стороны явно слабая тяговооруженность, а с другой после разгрузки на гоне и заходе на посадку на выравнивании абсолютно у всех летчиков наблюдалось явное вспухание с ярковыраженной потерей скорости. После чело происходил либо плюх, либо уход на второй круг. Конечно, со временем летчики приноравливались, но "налетел легкий ветерок, и ..."
Популярность Бекаса не в том, что он хорош, а в том, что он просто есть. А другого ничего нет. Хотя СП-30 мне нравится гораздо больше.

 

[m-r Gray Jr]

Хотя СП-30 мне нравится гораздо больше.

Как химик он показывает себя лучше.
Есть римеры, когда ребята меняли парк Бекасов на СП-30.