Не совсем обычный планер с бесклапанным ПуВРД

Помечтать конечно можно, но вероятность того, что этот проект реализуется, ИМХО, достаточно мала. Что не устраивает в обычной ВМУ? По поводу планера, я бы посоветовал обратить внимание на Мак-15.   http://www.reaa.ru/yabbfiles/Attachments/1_537_001.jpg   Ссылка по теме  http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1299763514/0

В обычной ВМУ отношение мощности к массе не фонтан. В случае в пуврд топливо весит больше, чем двигатель. Когда топливо заканчивается, самолет начинает весить лишь на 10-20 кг больше, чем планер. Это позволяет в принципе реализовать 2 преимущества: 1) разгон и взлет на реактивной тяге + несколько минут интересного пилотажа - легкий ЛА с реактивной тягой вообще трудно измыслить, должно быть круто; 2) планирование и посадка с легким весом - по идее без проблем (а посадка на реактивном самолете тяжела).
В теории 🙂
В случае с пуврд нормальная посадка вообще маловероятна из-за короткого диапазона регулировки тяги)))

По поводу планера - честно, большое спасибо за ссылку. Невероятно простой, красивый и подходящий под мою схему вариант, особенно если вес такого "деревянного", если верить книжке по ссылке, около 70 кг. Потрясающе. Отсутствие фюзеляжа = небольшое кол-во стальных профилей для фермы. А кабину можно на алюминиевом профиле собрать. Посчитаю, может быть по этой схеме возможно уложиться менее чем в 150 кг! Еще раз спасибо. Жаль, что пока нет нормальных чертежей...
 
Т.е. ставите такой клапан Теслы на всасе как в ПВРД и будет Вам/нам всем щастя.

Речь идет о бесклапанниках. Там все неоднозначно, вообще говоря, в клапане Тесла.
А как будет этот клапан работать, когда давление на впуске станет 5 атм, и какое кол-во энергии потребуется на обеспечение его работы?...

Говоря о реальном бесклапанном пуврд, я имел в виду реальный работающий и выдающий некую тягу двигатель. Так-то и "вечный двигатель" на магнитах сочинили (типа как я в детстве думал что самый умный и собирал такую же фигню), только что этот двигатель подвинуть может, грубо говоря, кроме своих собственных движущихся частей. Разве хотя бы свою собственную массу? )
 
Речь идет о бесклапанниках. Там все неоднозначно, вообще говоря, в клапане Тесла.
А как будет этот клапан работать, когда давление на впуске станет 5 атм, и какое кол-во энергии потребуется на обеспечение его работы?...
Вы по ссылочке сходили, почитали, посмотрели? Там как раз всё однозначно. А уж если давление на впуске станет расти то оный вариант ПуВРД будет работать всё лучше и лучше(если не лопнет) ;D
ИМХУ.
 
Tavu сказал(а):
Клапан по ссылке работает "в одну сторону" - в одну всегда пропускает поток газа свободно, в другую - замедляет поток, в какой-то момент возможно обращает его в противоположную сторону. Как его применить на пуврд с однозначным эффектом?
Да я ж написал как: поставить этот клапан канал на впуск, причём прямо против потока(как в ПВРД) так, чтобы свободное течение воздуха было направленно в КС, а выпуск оставить как есть. После сгорания смеси в КС, повышения давления в ней впуск будет запираться(как в клапанном ПуВРД) и основная масса газов выйдет через сопло. Какая-то, незначительная ИМХУ, часть газов может выйти и через впуск, но их будет не много и разница в импульсах даст тягу. Даже на месте. А с ростом скорости/напора эта разница будет только возрастать. Причём вполне вероятно, что по достижению некоторой скорости полёта движок может перейти в режим "чистого" прямоточника(т.е. уже не импульсного!). Получаем "два-в-одном": на земле и невысоких скоростях - практически клапанный ПуВРД(но без недостатков классического "клапанника"), а на некоей скорости - ПВРД. ИМХУ, весьма перспективно может выйти.

Tavu сказал(а):
Второй вопрос - если зачем-то (непонятно зачем) попытаться использовать его на выпускной трубе, то как рассчитать резонанс?
"Зачем" я ранее также описал: чтобы минимизировать "засос" свежего воздуха через выхлоп/сопло, т.к. это - противотяга(это ж очевидно, нет?!). Это раз. Второе - повышение давления свежей смеси в КС перед поджигом, т.к. даже по свободному направлению такой канал будет иметь бОльшее(насколько - вопрос к спецам) гидросопротивление, а значит воздух попадающий в КС, имеющий некоторую скорость "входа" будет тормозиться в данном канале несколько более интенсивно и возникнет эффект его "поджатия" вследствии его инерционности и сжимаемости, а это - увеличение массы свежего заряда = улучшение наполнения = рост мощности = рост КПД. Третье - улучшится очистка КС от продуктов сгорания. В обычном/"нормальном" бесклапанном ПуВРД часть выхлопных газов засасывается обратно в КС на этапе наполнения. Тут это будет происходить в меньшей степени из-за много большего сопротивления на "обратном ходе".
ИМХУ. 🙂
 
Да я ж написал как: поставить этот клапан канал на впуск, причём прямо против потока(как в ПВРД) так, чтобы свободное течение воздуха было направленно в КС, а выпуск оставить как есть. После сгорания смеси в КС, повышения давления в ней впуск будет запираться(как в клапанном ПуВРД) и основная масса газов выйдет через сопло. Какая-то, незначительная ИМХУ, часть газов может выйти и через впуск, но их будет не много и разница в импульсах даст тягу. Даже на месте. А с ростом скорости/напора эта разница будет только возрастать. Причём вполне вероятно, что по достижению некоторой скорости полёта движок может перейти в режим "чистого" прямоточника(т.е. уже не импульсного!). Получаем "два-в-одном": на земле и невысоких скоростях - практически клапанный ПуВРД(но без недостатков классического "клапанника"), а на некоей скорости - ПВРД. ИМХУ, весьма перспективно может выйти.
ну то есть мы уже говорим о клапанном пуврд ))
не знаю, идея вообще-то заманчивая, но пока вижу несколько проблем:
1) поток газа в КС поступает после выхода из клапана тесла в виде широкой и тонкой плоскости. Это потребует по-хорошему пересчета формы труб в неизвестных пропорциях..
2) длина такого клапана при давлении, возникающем в КС, может быть столь значительной, что пожалуй будет больше длины самого двигателя... А учитывая требования к ее прочности и жаростойкости, она и весить будет больше двигателя.
3) не решусь сесть перед этой конструкцией, ибо ее по-любому однажды давление превратит в шрапнель, либо отстрелит от КС, разрушив весь аппарат и позвоночник пилота ))))))

"Зачем" я ранее также описал: чтобы минимизировать "засос" свежего воздуха через выхлоп/сопло, т.к. это - противотяга(это ж очевидно, нет?!). Это раз. Второе - повышение давления свежей смеси в КС перед поджигом, т.к. даже по свободному направлению такой канал будет иметь бОльшее(насколько - вопрос к спецам) гидросопротивление, а значит воздух попадающий в КС...
При таких условиях в пульсирующем режиме двигатель перестанет работать.
Не говоря о том, что пропан горит в соотношении 1.7-2% к 98% воздуха. Нельзя никаким образом замедлять или ограничивать поступление воздуха в КС в т.ч. из выпускной трубы - в этом идея и принцип действия пульсирующего врд.
 
ну то есть мы уже говорим о клапанном пуврд ))
Ну да, только у него клапан - "бесклапанный", т.е. не имеет движущихся частей, как и в U - образных бесклапанниках, в которых эта самая "загогулина" выполняет ровно туже роль, что и клапан Теслы.

1) поток газа в КС поступает после выхода из клапана тесла в виде широкой и тонкой плоскости. Это потребует по-хорошему пересчета формы труб в неизвестных пропорциях..
Зачем? В принципе ничто не мешает юзать квадратные воздухозаборники(вспомните Миг-23, етц.) и даже сопла(F-22). Но если очень хоцца именно круглые сечения, то и их можно организовать: возмите сечение того канала Теслы  и оберните на 360 гр. по осевой - получите спиральный канал в котором находиться спиральная же лопатка. Ну предусмотрите некие перемычки для крепления лопатки к каналу(выставленные по потоку, обтекаемые и пр.) И всё. ;D Тока сложность изготовления многократно возрастёт, да плюс(точнее минус) пропадёт возможность некоторых доп. "фишек" типа управляемых лопаток, могущих менять угол установки(как в НА и СА ГТД-шников) вплоть до полного перекрытия "полостей и превращения впуска в обычный впускной канал с минимальным сопротивлением для режима ПВРД. 😉 В "квадратной" вариации это вполне возможно.

2) длина такого клапана при давлении, возникающем в КС, может быть столь значительной, что пожалуй будет больше длины самого двигателя... А учитывая требования к ее прочности и жаростойкости, она и весить будет больше двигателя.
Возможно, что всё как раз наоборот - чем выше давление/плотность среды/скорость её движения тем меньше может требоваться длина канала, т.к. с ростом этих величин растёт и гидросопротивление, причём нелинейно, а как бы не в квадрате(а то и в кубе, я в гидро/газодинамике профан 🙁, но что-то такое вроде читал, когда теплообменниками интересовался)

3) не решусь сесть перед этой конструкцией, ибо ее по-любому однажды давление превратит в шрапнель, либо отстрелит от КС, разрушив весь аппарат и позвоночник пилота ))))))
Ну, от этого никто не застрахован, ни ГТД-шник, ни поршневик, ни прямоточник. Если двиг рванёт, мало не покажеться всяко. Нуна просто изделие эксплуатировать на расчётных режимах(либо делать его под требуемые) и соблюдать регламенты, ТО и пр. бодягу. ИМХУ. 🙂

При таких условиях в пульсирующем режиме двигатель перестанет работать.
А это из чего следует? :-?

Нельзя никаким образом замедлять или ограничивать поступление воздуха в КС в т.ч. из выпускной трубы - в этом идея и принцип действия пульсирующего врд.
Обыкновенные "клапанники" именно так и работают - практически вся масса свежего заряда поступает у них со стороны впуска/клапана, из выхлопа обратно попадает мизер. Вот в бесклапанниках там да, кол-во "обратки" много выше и это их беда, т.к. снижает наполнение, ухудшает очистку(повышает коэфф. остаточных газов), что в свою очередь ведет к снижению полноты сгорания топлива и как результат всей этой бяки - повышенная прожорливость, меньшая мощность/тяга, хуже экология и пр. Даже по сравнению с теми же клапанниками.
ИМХУ.
 
Обыкновенные "клапанники" именно так и работают - практически вся масса свежего заряда поступает у них со стороны впуска/клапана, из выхлопа обратно попадает мизер. Вот в бесклапанниках там да, кол-во "обратки" много выше и это их беда, т.к. снижает наполнение, ухудшает очистку(повышает коэфф. остаточных газов), что в свою очередь ведет к снижению полноты сгорания топлива и как результат всей этой бяки - повышенная прожорливость, меньшая мощность/тяга, хуже экология и пр. Даже по сравнению с теми же клапанниками.
ИМХУ. 

Что бы вести полемику по ПуВРД надо хотя бы изучить принцип работы этого типа двигателя (бесклапанного), да и клапанного то же. Иначе получается какой то детский лепет.
Скажем, что делает такая длинная выхлопная труба.
Или вносит ли в общую тягу входной канал повернутый назад.
Или зачем его поворачивают назад.
Или что сжимает газовую смесь в камере сгорания.
Или почему ПуВРД работает на резонансной частоте и не на какой другой.

А потом уже можно будет поговорить о величине давления в камере сгорания и об остальных параметрах ПуВРД.
 
Что бы вести полемику по ПуВРД надо хотя бы изучить принцип работы этого типа двигателя (бесклапанного), да и клапанного то же. Иначе получается какой то детский лепет.
Анатолий, затевать с Вами лично очередной диспут я не намерен, ибо сие бесполезно. Вы сами сперва разберитесь в том, что мне советуете, хотя бы на уровне элементарном(как я), а после поговорим. Вы не профЭссор, а я не штьюдЭнт, чтобы отвечать на Ваши "контрольные" вопросы.
По существу предложения возражения имеются?
 
Предложенный валвеласс нудно ещё создать, отработать... В рассматриваемом варианте - с одним двигателем - будет значительная асимметрия тяги, т.е. лучше идти на двухдвигательный вариант с половинной тягой - можно основываться на готовой разработке вместо новой почти с нуля.
Тем более, что "Бланик" с ТРД "TJ-100" с тягой 100 кгс, прекрасно взлетает и даже крутит высший пилотаж... Есть даже вариант со складывающимся пилоном - двигатель убирается в фюзеляж.
 

Вложения

  • blanik_tj100_for.JPG
    blanik_tj100_for.JPG
    45,5 КБ · Просмотры: 144
Предложенный валвеласс нудно ещё создать, отработать..
Ну, какие-то базовые вещи являются общими, нет? Профессионалу прикинуть, хотя бы вчерне, труда не составит. 😉 Опять же, человек просил пример, я привёл. Тем паче, что в выложенной, как бы не Вами, работе Сайфуттдинова "Рабочий процесс ПуВРД" также упомянут "бесклапанный" двигатель с забором по потоку - это ПуВРД исследовавшийся Кэнфилдом в университете Кэлгари в 1980-х. Кстати Сайфутдинов называет сии ПуВРД, в т.ч. и локвудовский, "ПуВРД с аэродинамическими клапанами", что имху гораздо правильнее, нежели "бесклапанник".

В рассматриваемом варианте - с одним двигателем - будет значительная асимметрия тяги, т.е. лучше идти на двухдвигательный вариант с половинной тягой - можно основываться на готовой разработке вместо новой почти с нуля.
Ну, локвудовский двиг можно же развернуть на 90 гр. вокруг продольной оси и тогда никакой ассиметрии тяги не будет. 🙂
А два половинной тяги будут хуже одного со 100%-й, вырастет масса и теплопотери(это навскидку). Закон "квадратов - кубов" никто не отменял. 🙂
А ТРД хорош, ясен пень, тока стоит как чугунный мост  :'(
 
Анатолий, затевать с Вами лично очередной диспут я не намерен, [highlight]ибо сие бесполезно[/highlight]. 

В трепетном ожидании наступления весны для выхода на балкон почитайте внимательно сами ту книгу, на которую Вы дали ссылку ниже.
Многое что там сказано я усвоил в авиамодельном кружке задолго до Вашего рождения.
На счет [highlight]"ибо сие бесполезно"[/highlight] вновь возрожденный балконный эксперимент расставит все точки над "i".
Только в том эксперименте постарайтесь закрепить на задней кромке своего ЧУДА тонкие ниточки для фиксации направления отбрасывания воздушных масс не попавших во внутрь зацикленного воздушного тракта.
А потом вернитесь в начало разговора и внимательно вчитайтесь в мои сообщения по тому ЧУДУ (недоразумению).
Вовремя прислушавшись к совету Вы бы смогли сэкономить уйму времени и не тешить себя всю зиму напрасными иллюзиями.  😉
 
В трепетном ожидании наступления весны для выхода на балкон почитайте внимательно сами ту книгу, на которую Вы дали ссылку ниже.
Многое что там сказано я усвоил в авиамодельном кружке задолго до Вашего рождения. 
Весна нас не спасёт, ибо я с её приходом убываю в очередной отпуск, где буду морально разлагаться. Потом поеду к маме - грехи замаливать да осколки метеорита искать(говорят, задорого нынче идут).
В той книге, ссылку на которую я дал ВЫШЕ, есть такой ПуВРД Глухарёва(того самого, да-да) прочитайте о нём(там пара предложений) и ответьте себе, с чего это у него была такая короткая труба, да ещё и составная.
А в кружках не один Вы занимались, месье, так что больно-то не воображайте.
А потом вернитесь в начало разговора и внимательно вчитайтесь в мои сообщения по тому ЧУДУ (недоразумению).
Я знаю, что Вы упёртый(очередной перепост Вашей "загатки для поклонников Бернулли"  сие подтвердил), но своё время и прочие ресурсы я, с Вашего высочайшего, буду тратить так как Я хочу. Мне интересно проверить, и я буду проверять(буде такая возможность представится). А Вам также позвольте "алаверды" вернитесь и перечитайте, что это "опыт№1". Ниче не настораживает?! 🙂
Бюстик Ньютона далеко не убирайте, хотя я мню, что он у Вас заместо пресс-папье юзается.
 
Ну, какие-то базовые вещи являются общими, нет? Профессионалу прикинуть, хотя бы вчерне, труда не составит

Общие принципы конечно же есть, но суровые частности заставляют писать книги с теоретическими обоснованиями очередного приближения к истине... Книга и выкладывалась для ознакомления с трудностями, которые скрываются за внешней простотой ПуВРД.
На рисунке приведена схема изменения давления и скорости истечения клапанного ПуВРД. Если к ним прибавить зависимости тяги и расхода, то увидим, что все графики будут иметь смещение во времени. А в термодинамике и газовой динамике этот параметр (время) практически не встречается (упоминается в расходах рабочего тела и топлива).
Если перейти к валвелессу, то количество зависимостей просто удвоится (для каждого конца трубы). Сколько ж точек нужно будет просчитать, чтобы "теория совпала с практикой"?
Здесь ПуВРД сродни махолету.
Проблема "негорбатого" валвелесса решена давно. По нынешней классификации это прямоточно-пульсирующий ВРД (бесклапанный), смотрящийся просто изящно. Но везде свои "но".
То ли дело ГТД - без всяких синусоид (только в САУ)..
 

Вложения

  • MechEngPulseJetExperiments2__HHH.gif
    MechEngPulseJetExperiments2__HHH.gif
    12,7 КБ · Просмотры: 141
С тех пор, увы, прошёл не малый срок -
Исчезли те библиотеки.
А в тех, что есть, архивы сожжены -
За давностью времен.
Пытался разыскать по работе в 95-м - все было списано в макулатуру.
Могу по-памяти набросать схемку, но чуть позже.
 
Страшные какие-то вещи, в общем.
Если речь бы шла о теоретических разработках или хотя бы только об экспериментальных макетах, то можно было бы помечтать, а так приходится отталкиваться от суровой действительности - либо сотовые клапанные, либо u-образные, менее мощные и куда более долговечные. Все остальное существует либо только в чертежах, либо и вовсе в головах.

Идея клапана тесла забавная, думаю что его разновидность можно реализовать спиралевидным барьером на впуске с правильно выполненными окнами и конусовидностью впускной трубы для большего сжатия воздуха, ибо проблема неполного сгорания смеси - наиболее актуальная для у-образника, в т.ч. В плане тяги, но если за это дело взяться, можно всю жизнь только их проектированием и заниматься, а надо что-то действующее построить.

Необычно страшный для восприятия т.наз прямоточно-пульсирующий (если он вообще возможен - нет ни одного примера такого рабочего аппарата) вдр проектировать годы, потом испытывать на земле годы, потом в воздухе годы, с учетом разности атмосферного давления сперва в горизонтальном полете на различных высотах и метеоусловиях и при выполнении пилотажа и ..........
 
В той книге, ссылку на которую я дал ВЫШЕ, есть такой ПуВРД Глухарёва(того самого, да-да) прочитайте о нём(там пара предложений) и ответьте себе, с чего это у него была такая короткая труба, да ещё и составная.

Составная труба у того двигателя не выхлопная, а входная. Это раз.
Выхлопная труба у того двигателя как и положено резонансная, то есть её длина равна четверти длины звуковой волны с частотой равной частоте пульсации двигателя. Это два.
Так что я не понял, что это так Вас удивило в двигателе Глухарева. Я имею ввиду ПуВРД Глухарева.
Посмотрите на внешний вид двигателя вместе с Глухаревым и Вы поймете, что выхлопная труба не такая уж и короткая.
 

Вложения

  • ____________________007.gif
    ____________________007.gif
    45,8 КБ · Просмотры: 156
  • ______________________003.gif
    ______________________003.gif
    17,7 КБ · Просмотры: 215
Если перейти к валвелессу, то количество зависимостей просто удвоится (для каждого конца трубы). Сколько ж точек нужно будет просчитать, чтобы "теория совпала с практикой"?
Вы конкретно моё предложение имеете ввиду, или вообще весь класс подобных двигателей?
Если моё, то можно попробовать прикинуть "на пальцах"., рассуждая по простому Возьмём за прототип тот самых локвудовский U-образный. Что имеем? Очевидно, что чтобы ПуВРД работал должна присутствовать разность гидросопротивлений впускной и резонансной(выпускной) труб. Это и обеспечивает "локвудский загиб"(почти "боцманский" получилось 😉), причём именно такой, а не. скажем, по радиусу. Т.к. мало того что впуск длинее, но и ещё присутствует разворот потока на 180 гр., а это ведёт к снижению скорости потока в ней вдвое(если бы разворот был по радиусу, то потери скорости были бы много меньше). А снижение скорости ведёт к росту давления(Бернулли, ага). Это и есть противодавление для "нормально" истекающей струи из резонансной трубы/сопла. И всё бы ничего, но потом начинается вторая стадия выпуска(т.с. "довыпуска", очистки КС и впускной трубы, заполнения их свежим зарядом/воздухом), когда направление движения нво впускной трубе меняется на противоположное. Т.е. из резонансной газ продолжает истекать, увлекая за собой газы из впускной, действуя уже как тот "газовый поршень". НО! Сопротивление впуска никуда не делось(тот же разворот потока на 180 гр.) и оно уже мешает новой порции воздуха попасть в КС, что, очевидно ведёт к снижению показателей этого ПуВРД.
Теперь поглядим, что будет в предложенной мной схеме(пока клапан Теслы установим лишь в качестве впускной трубы). На первой стадии выпуска всё примерно также как и у Локвуда, может даже лучше. Поток не просто разворачивается на некоторый градус, он ещё и направляется навстречу самому себе! Сопротивление/противодавление может быть выше, почти до уровня "глухой стенки". Скорость истечения будет выше, время меньше, растёт частота, следовательно резонансная труба потребуется короче. Уже выигрыш и по массе и по удельной мощности(больше циклов за то же время). А вот на второй стадии данная схема ложит Локвуда на обе лопатки, т.к. у клапана Теслы есть анизотропия, он в направлении КС имеет сопротивление, незначительно превосходящее прямой канал! Это означает, что вторая стадия также пройдёт много быстрее, что влечёт за собой те же плюсы, что озвучнны чуть выше. Аллилуйя!!! 😎

Страшные какие-то вещи, в общем.... но если за это дело взяться, можно всю жизнь только их проектированием и заниматься, а надо что-то действующее построить.
Тогда стройте то, на что у Вас хватит сил, знаний, ресурсов, информации и пр. Если Вам нужно построить. Есть ещё один вариант - водонитратное топливо("жидкий порох"). Это, фактически, ЖРД, его даже внутрь фюза можно упаковать. Глядишь, для затяжки планера и Ваших целей подойдёт. Получиться - имеете шанс стать чуль ли не пионером!!! Действующие натурные образцы(небольшие пока вроде) уже есть. Топливо дёшево и экологично(удобрение+вода+ещё какая-то хрень). Погуглите, вдруг глянется?! 😉
 
Составная труба у того двигателя не выхлопная, а входная. Это раз.
Пардон, оговорился, но Вы надеюсь, объясните мне, с чего это? И, заодно, почему она такая короткая? 😉

Выхлопная труба у того двигателя как и положено резонансная, то есть её длина равна четверти длины звуковой волны с частотой равной частоте пульсации двигателя. Это два.
"Спасибо, Кэп!"(с)  ;D

Посмотрите на внешний вид двигателя вместе с Глухаревым и Вы поймете, что выхлопная труба не такая уж и короткая.
Где Вы такую фотку, с таким монстрярой, откопали?! 😱
И удивляло это не меня а цитируемого мной Сейфетдинова:
На  рисунке  1.31  изображен  общий  вид ПуВРД конструкции  Глухарева, предназначавшегося [highlight]для установки на концы лопастей легкого вертолета[/highlight] для создания  вращательного  момента. [highlight]Характерной  особенностью  данной конструкции  является использование  очень  короткой  резонансной трубы[/highlight] и трехступенчатого  щелевого  клапана    овального  поперечного  сечения. Причем  секции  клапана  представляют  собой  трубки  разной  длины, вставленные  друг  в  друга.
 
Назад
Вверх