"Необъяснимая" гибель пилотов, "невыводимый" левый крен, крылья (телеги) убийцы

[Cobra]

2Мощность мотора и этот дурцкий левый кирдык вообще две не связанные вещи, потому как на малом газе все равно не выходит,

Ну наверное все-таки связанные, потому что на малом газе невыправимый крен не ловится. Или я не прав?

Мне довелось поюзать лишь один аппарат с этим явлением, после чего  удивившись случившемуся и пообщавшись с более взрослыми товарищами, могу Вам совершенно точно сказать, что мощная винтомоторная группа здесь не причем.

 

[Гришаткин Юрий]

Юра твои вопросы, а общем то как и мои слишком просты и не интересны для публики регулярно летающей, а не регулярно стучащей по клавишам )))

1 Ты же сам знаешь есть телеги которые с одним крылом не выходят, а с другим нет проблем - вот так наверное буржуи и летают).

2Мощность мотора и этот дурцкий левый кирдык вообще две не связанные вещи, потому как на малом газе все равно не выходит, а выходит в каком то непонятном (лично для меня) сочетании угла и тяги.

Игорь, я пишу не для стучащей, а для читающей летающей братии. Потому что падают летающие, но не во всем разбирающиеся пилоты. Я рассказываю свой опыт. Если не достаточно материала, который я изложил в этой ветке - звони, все объясню.

 

[Sergey3963]

Sergey3963    (ответ 15), где показан МДП с ВО красного цвета                                                    Что-то не нашел такой МДП.  Где посмотреть?

На этой же ветке первая страница.

ну, ну. вообще остались без внимания и давно работающие решения. я выкладывал ссылку на аэросовскую инструкцию которой 100летвобед и где расписаны и развитие процесса, и технические методы решения. и буржуи уже давно летают 150-160кмч с гораздо менее мощными и поэтому менее проблемными СУ.
есть обтекатели с килями на колеса, есть винглеты, но нет же- у нас особый путь...

+100

Для справки. У самолета АН - 24 при левом вращении обоих винтов только в правой гондоле стоит вспомогательный реактивный двигатель, который экстренно запускается только в одном случае - при отказе правого двигателя. Именно при отказе правого двигателя руля направления не хватает для парирования разворачивающего момента. При отказе левого двигателя руль ГО справляется. Тяга этого двигателя составляет 300кг. Как видите, на симметричном аппарате направление вращения винта существенно влияет на асимметрию реакции в противоположных случаях.
Касаясь моделей самолетов с тянущим винтом, то там для снижения влияния реактивного момента используют определенный выкос винта - направляют его немного в сторону. С толкающим  винтом - смещают вектор тяги от оси симметрии подобно выше изложенному.
Здесь я хочу сказать, что с ростом мощности прогрессирует и все негативные явления с которыми не справятся ни винглеты ни обтекатели с килями. Потому и особый путь. Правильнее сказать, поиск наиболее эффективного пути.
Предлагаемый вариант позволяет попутно решить еще несколько проблем. если же ограничиться решением только одной проблемы - реактивного момента, то можно предложить вариант некогда использовавшийся на известном МДП "Комета" - горизонтальной плоскостью сразу за винтом. Если мне не изменяет память такая плоскость снижает реактивный момент на 95%. Поставив такую плоскость вертикально, попутно, но в меньшей степени, можно улучшить курсовую устойчивость. По сути, этот вариант принципиально такой же, только другая крайность.

 

[vbnz]

Реактивный момент равен вращающему моменту на валу редуктора и не может быть снижен никакими ухищрениями.

Очень поверхностное суждение.

По закону сохранения момента импульса, момент импульса, переданный винтом дельталёту будет в точности равен и противоположен по знаку моменту импульса, переданному воздуху винтом. Далее, если вращение воздуха остановить плоскостью (горизонтальной, вертикальной - не важно), жёстко закреплённой на дельталёте, то переданный момент импульса полностью компенсирует момент импульса переданный винтом дельталёту. В установившемся режиме это означает, что момент вращения от ВВ будет полностью компенсирован. Но это в том случае, когда нет потерь и вся масса воздуха, закрученная винтом, перестанет вращаться именно из-за взаимодействия с этой новой горизонтальной плоскостью. В реальности, конечно, потери будут и не весь закрученный воздух перестанет вращаться, поэтому снизить момент до нуля не выйдет, но на сколько-то выйдет точно.

 

[sun]

если вращение воздуха остановить плоскостью (горизонтальной, вертикальной - не важно), жёстко закреплённой на дельталёте, то переданный момент импульса полностью компенсирует момент импульса переданный винтом дельталёту. В установившемся режиме это означает, что момент вращения от ВВ будет полностью компенсирован.

Жаль, что этого не знают конструкторы вертолетов, которые делают хвостовую балку круглой, а не в виде спрямляющей поверхности, и компенсируют реактивный момент только рулевым винтом, который съедает примерно 10% мощности, не считая веса трансмиссии.

 

[vbnz]

делают хвостовую балку круглой, а не в виде спрямляющей поверхности, и компенсируют реактивный момент только рулевым винтом, который съедает примерно 10% мощности, не говоря о весе трансмиссии

При размерах несущего винта вертолёта это вполне понятно.

Лучше скажи, что неверно было мной написано ответом выше?

 

[sun]

Лучше скажи, что неверно было мной написано ответом выше?

Я не знаю, что неверно, вроде все правильно, но интуитивно чувствую, что это примерно то же самое, как тащщить себя за волосы из болота.  Собственно мысль о вертолетах и породила сомнения, если было бы все так просто, ну сделай ты на конце хвостовой балки наклонную поверхность, ну не всё, но хотя бы часть потерь сэкономишь, в современной авиации и единицами процентов не брезгуют.
Реактивный момент это чистый второй закон Ньютона, и пытаться его обойти - все равно что изобретать вечный двигатель.
Нельзя силу замкнуть саму на себя, как-то так. 

 

[Vazha]

Про вертолёты.
Основные принципы
Ми-8 — многоцелевой вертолёт
Ми-10К — вертолёт-кран
четырёхместный вертолёт Robinson-R44
Подобно крылу самолёта, лопасти несущего винта вертолёта находятся под углом к плоскости вращения винта, который называется углом установки лопастей. Однако, в отличие от неподвижного самолётного крыла, угол установки лопастей вертолёта может меняться в широких пределах (до 30°).

Почти всегда несущий винт вертолёта оснащён автоматом перекоса, который для управления полётом обеспечивает смещение центра давления винта в случае шарнирного соединения лопастей или же наклоняет плоскость вращения винта в случае полужёсткого соединения. Автомат перекоса, как правило, жёстко соединяется с осевым шарниром для изменения угла атаки лопастей. В схемах с тремя и более несущими винтами автомат перекоса может отсутствовать.

Лопасти вертолёта, как правило, во всех режимах полёта вращаются с постоянной частотой, увеличение или уменьшение мощности несущего винта зависит от шага винта.

Вращение винту обычно передаётся от одного или двух двигателей через трансмиссию и приводной вал к несущему винту. При этом возникает реактивный момент, который стремится закрутить вертолёт в сторону, противоположную от вращения несущего винта. Для противодействия реактивному моменту, а также для путевого управления, используется либо рулевое устройство, либо пара синхронизированных винтов, вращающихся в разных направлениях.

В качестве рулевого устройства обычно используется вертикальный рулевой винт на конце хвостовой балки, реже применяют рулевой винт в кольцевом канале — фенестрон, ещё реже систему NOTAR, основанную на эффекте Коанды.

Система NOTAR состоит из полой хвостовой балки, у основания которой находится винт для создания необходимого давления, управляемых щелей вдоль поверхности балки и поворотного сопла для путевого управления на конце балки. Воздух, выходящий из управляемых щелей, создаёт разные скорости на поверхности хвостовой балки. По закону Бернулли, на той части поверхности, где скорость протекания пограничного воздушного слоя больше, меньше давление воздуха. Из-за разницы давлений воздуха на стороны хвостовой балки возникает необходимая сила, направленная от участка с большим давлением к участку с меньшим давлением. (Пример такого вертолёта — MD 500.)

Также существуют варианты с расположением рулевого винта на крыле вертолёта, при этом винт не только противодействует реактивному моменту и участвует в путевом управлении, но и создаёт дополнительную тягу, направленную вперёд, разгружая тем самым несущий винт во время полёта.

При использовании пары синхронизированных, противоположно вращающихся винтов, реактивные моменты взаимно компенсируются, при этом дополнительная мощность от двигателей не требуется. Однако такая схема заметно усложняет конструкцию вертолёта.

В случае, если винт приводится во вращение реактивными двигателями, закреплёнными на самих лопастях, реактивный момент почти не заметен.

Для разгрузки несущего винта на большой скорости вертолёт может оснащаться достаточно развитым крылом, для увеличения путевой устойчивости может также применяться оперение.

Когда вертолёт летит вперёд, лопасти, движущиеся вперёд, имеют бо[ch769]льшую скорость относительно воздуха, чем движущиеся назад. Вследствие этого одна из половин винта создаёт бо[ch769]льшую подъёмную силу, чем другая, и возникает дополнительный кренящий момент. При этом половина винта с наступающими лопастями по отношению к набегающему воздушному потоку под действием этого потока стремится совершить взмах вверх в горизонтальном шарнире. При наличии жёсткой связи с автоматом перекоса это ведёт к уменьшению угла атаки и, следовательно, к уменьшению подъёмной силы. На другой же половине винта лопасти испытывают гораздо меньшее давление воздуха, угол установки лопастей увеличивается, увеличивается и подъёмная сила. Этот простой способ уменьшает влияние кренящего момента. Стоит отметить, что на отступающих лопастях, при определённых обстоятельствах, может наблюдаться срыв потока, а концевые участки наступающих лопастей могут преодолевать волновой кризис при прохождении звукового барьера.

Кроме того, для улучшения устойчивости во время полёта, повышения наибольших скорости и грузоподъёмности применяют дополнительные крылья (например, на Ми-6 и частично на Ми-24 — у этого вертолёта роль дополнительных крыльев выполняют пилоны подвесного оружия). За счёт дополнительной подъёмной силы на крыльях удаётся разгрузить несущий винт, снизить общий шаг винта и несколько снизить силу эффекта кренения, однако в режиме висения крылья создают дополнительное сопротивление нисходящему воздушному потоку от несущего винта, тем самым снижая устойчивость.

Несущий винт создаёт вибрацию, угрожающую разрушением конструкции. Поэтому в большинстве случаев применяется активная система гашения возникающих колебаний.

При отказе двигателей вертолёт должен иметь возможность безопасно приземлиться в режиме авторотации, т.е. в режиме самовращения несущего винта под действием набегающего потока воздуха. Для этого почти все вертолёты, за исключением реактивных, снабжены муфтой свободного хода, которая в случае необходимости разъединяет трансмиссию с несущим винтом. Посадка в режиме авторотации получается управляемой, но считается аварийным режимом: установившаяся скорость снижения у лёгких вертолётов от 5 м/с, а у тяжёлых до 30 м/с и более, — без резкого «затяжеления» винта перед столкновением с землёй такая посадка мало отличается от падения.

Характеристики вертолёта зависят от давления окружающего воздуха, в частности от высоты полёта, температуры воздуха, влажности.

 

[Vazha]

И ещё.
Основные части вертолёта
Несущий винт предназначен для создания подъёмной и пропульсивной[1] (движущей) сил, а также для управления полётом. Он состоит из лопастей и втулки, которая передаёт крутящий момент с вала главного редуктора к лопастям.

Рулевой винт служит для компенсации реактивного крутящего момента несущего винта и путевого управления одновинтового вертолёта. Он состоит из лопастей и втулки, закреплённой на вале хвостового редуктора.

Автомат перекоса обеспечивает управление общим и циклическим шагом несущего винта, передавая управляющий сигнал от цепи управления к осевому шарниру втулки несущего винта.

Система управления предназначена для создания сил и моментов, необходимых для движения вертолёта по заданной траектории.

Трансмиссия предназначена для передачи мощности от двигателей к несущему и рулевому винтам и вспомогательным узлам. Схема трансмиссии определяется схемой вертолёта, числом и расположением двигателей. Трансмиссия состоит из главного, промежуточного и хвостового редукторов, валов и их опор, соединительных муфт, тормоза несущего винта.

Фюзеляж служит для размещения экипажа, пассажиров, грузов, оборудования, топлива и т.д. К фюзеляжу крепятся шасси, подредукторные рамы, узлы крепления двигателя, оперение и т.д.

Крыло создаёт дополнительную подъёмную силу, разгружая несущий винт, что позволяет увеличить скорость полёта. В крыле могут размещаться топливные баки, оборудование, ниши для уборки шасси. У вертолётов поперечной схемы крыло поддерживает несущие винты.

Оперение предназначено для обеспечения устойчивости и управляемости вертолёта. Оно разделяется на горизонтальное (стабилизатор) и вертикальное (киль).

Взлётно-посадочные устройства служат для стоянки вертолёта, передвижения его по земле и гашения энергии удара при посадке. Они могут быть выполнены в виде колесного шасси, полозкового шасси или поплавков (жёстких или надувных). Колёсное шасси может быть убираемым в полёте.

Силовая установка предназначена для создания мощности, потребляемой на привод несущего и рулевого винтов и вспомогательных агрегатов. Представляет собой комплекс двигателей (поршневых, газотурбинных или электрических числом от 1 до 3 и (редко) более) с системами, обеспечивающими их нормальную устойчивую работу на всех режимах полёта.

 

[vbnz]

Реактивный момент это чистый второй закон Ньютона

Никто не пытается это отрицать и это обходить.

Наша цель - оттолкнуть как можно бОльшую массу воздуха назад для создания тяги. Закручивание этой массы - это паразитный эффект и потери. Если с помощью дополнительной плоскости можно это уменьшить, то почему бы и нет? Наверное, если говорить о дельталёте, то его прелесть именно в простоте, а любое усложнение только портит его. На вертолёте, я думаю, что просто из-за размеров несущего винта, во-первых, масса и габариты этой плоскости будут такими, что это убьёт всю экономию. Во-вторых, чисто умозрительно понятно, что чем ближе расположить плоскость к ВВ, тем эффективнее она будет, тем меньше будут потери и передача энергии вращения окружающей среде. На вертолётах же лопасти изгибаются очень значительно и поместить плоскость близко к несущему винту, там очевидно, на взгляд чайника, невозможно. Вот и не делают.

Также, очевидно, что дополнительная плоскость будет замедлять отбрасываемую ВВ воздушную массу и тяга несколько упадёт. Это тоже, наверняка, учитывается.

 

[Гришаткин Юрий]

Лучше скажи, что неверно было мной написано ответом выше?

Я не знаю, что неверно, вроде все правильно, но интуитивно чувствую, что это примерно то же самое, как тащщить себя за волосы из болота.  Собственно мысль о вертолетах и породила сомнения, если было бы все так просто, ну сделай ты на конце хвостовой балки наклонную поверхность, ну не всё, но хотя бы часть потерь сэкономишь, в современной авиации и единицами процентов не брезгуют.
Реактивный момент это чистый второй закон Ньютона, и пытаться его обойти - все равно что изобретать вечный двигатель.
Нельзя силу замкнуть саму на себя, как-то так.  

Дело в том, что в зависимости от угла установки лопастей в потоке винта можно получить любой результат, т.к. они закреплены непосредственно за тележку и могут закручивать струю как угодно ( получается спрямляющий поток элемент ). Чистая физика. Кстати Саид это сам мне рассказывал. А так же то, что если лопасти, установленные в струе хорошо помогают в управлении, если их использовать как рули ( как на воздушных подушках ).

 

[Cobra]

Ну парни Вы загнули, на самом деле реактивный момент не куда не девается хотя и частично уравновешивается потому что становиться меньше после того как преодолеет массу винта и будет бороться только с воздухом с помощью того же самого винта - это если совсем по хамски. На самолете скос моторами совсе для других целей, учим матчасть.

 

[sun]

как преодолеет массу винта

  Разогнанную массу  не надо "преодолевать", преодолевают только силу инерции лопасти при наборе оборотов.  При постоянных оборотах масса винта никакого сопротивления не оказывает, весь крутящий момент переводится в движение воздуха (полезного и бесполезного)

 

[vbnz]

Устранить полностью реактивный момент можно только если всю полезную работу винта (тягу) обернуть на компенсацию реактивного момента.Вот только тогда и не будет противоречия со вторым законом Ньютона.

Ещё раз. Подумай, пожалуйста. Весь реактивный момент - это интеграл (сумма) моментов сил сопротивления, действующих на участки лопасти. В-Е-С-Ь. По третьему закону Ньютона. И, за исключением тепловых потерь за счёт трения лопастей о воздух, ВЕСЬ этот момент закручивает воздух. Полная остановка этого закручивания полностью компенсирует реактивный момент винта. (без учёта тепловых потерь от трения, ещё раз повторюсь).

 

[Sergey3963]

Если мне не изменяет память такая плоскость снижает реактивный момент на 95%

Вас жестоко обманули.
Реактивный момент равен вращающему моменту на валу редуктора и не может быть снижен никакими ухищрениями.
По сути это составляющая мощности, хотите иметь и использовать всю мощность - извольте мириться с реактивным моментом. Иначе никак, кроме соосных винтов.

Значит обманули.
Тогда можно поставить достаточное количество спрямляющих лопаток и свести реактивный момент до нуля. Потери будут, но небольшие. Лучший показатель, видимо, будет при винте в кольце.

Лучше скажи, что неверно было мной написано ответом выше?

Я не знаю, что неверно, вроде все правильно, но интуитивно чувствую, что это примерно то же самое, как тащщить себя за волосы из болота.  Собственно мысль о вертолетах и породила сомнения, если было бы все так просто, ну сделай ты на конце хвостовой балки наклонную поверхность, ну не всё, но хотя бы часть потерь сэкономишь, в современной авиации и единицами процентов не брезгуют.
Реактивный момент это чистый второй закон Ньютона, и пытаться его обойти - все равно что изобретать вечный двигатель.
Нельзя силу замкнуть саму на себя, как-то так.  

Интуиция Вас обманыват. Вертолеты с косыми хвостами строились, но не имели маневренности из-за огромных размеров этих хвостов.

На некоторых судах на воздушной подушке используют реверсные решетки, которые позволяют двигаться назад при тяге винта вперед.

Так что спрямляющими лопатками можно легко не только компенсировать реартивный момент, но создать обратный.

Что-то много споров по физики, но нет конструктивных решений.

 

[vbnz]

Если весь момент уходит на преодоление Сх, то что идет на создание тяги? 

Давай рассмотрим умозрительный ВВ, которыйвращается со скоростью один оборот в секунду и откидывает 1кг воздуха под углом 45градусов к плоскости вращения на радиусе 1м. Трения нет.

W - угловая скорость вращения равна 2pi * 1oб/с=2pi.
Так вот Vy=Vx=WR*tg(45)=WR=2pi
Энегрия воздуха будет равна mV^2/2 = m(Vx^2+Vy^2)/2=8 (pi^2)/2=4pi^2

Работа винта равна силе*R*2pi

Сила (Cx которая) равна Fx=mVx/dt (из закона сохранения импульса)=2pi (время и масса единицы).

отсюда работа винта равна 2pi*2pi=4pi^2.

То есть в точности совпадает с энергией, полученной воздухом.

Найди ошибку. Или покажи каким боком тут в выкладках и в расчёте моментов использовался Cy.

 

[sun]

Ладно. Сдаюсь.
Если вертолету достаточно 10% мощности для компенсации всего реактивного момента, то наверное эти 10% теоретически можно каким-то образом выкрасть у отбрасываемого потока.

Просто нельзя рассуждать категориями сил или моментов, там где мощности и энергии, и наоборот. Это принципиально неверно и приводит к таким вот логическим тупикам.

Да, пожалуй в этом моя ошибка.

 

[vbnz]

всякая попытка вернуть эту энергию на аппарат ведет к вычитанию этой энергии из всей энергии приложенной к винту

Опять ты путаешь силы и работы/энергии.
Я не пытаюсь вернуть энергию. И не верну её никогда. А вот компенсировать реактивный момент можно теоретически полностью, а практически (на летательном аппарате), конечно, далеко не полностью, так как есть потери на трение и мы никогда не остановим вращение воздуха полностью. Так навскидку, не более 70% я думаю, и то хорошо будет.

Вот простой пример как исключить реактивный момент - возьми длинную трубу, прикрепи внутри неё мотор и винт, а до и после винта раздели трубу на множество длинных узких трубочек, чтобы воздух входил в трубу и выходил из неё без вращения. В такой конструкции никакого реактивного момента не будет и при постоянном режиме работы мотора, труба не будет пытаться повернуться.

 

[sun]

Все, приехали!  Осознал, пост исправил. Твоя взяла. :о)

 

[sun]

Поскольку был неправ посносил посты.
Только вот что хочу сказать. Кроме закручивания потока  в Сх входят индукивные потери, потери на радиальное "разбрызгивание",  поэтому даже теоретически, спрямив весь поток полной компенсации не получишь, для этого придется неизбежно красть часть  энергии из полезной работы, на практике - закручивать поток в другую сторону.