Оценка максимальной скорости самолёта

[KAA]

Я хочу посмотреть как будет вести себя винт в кольце со спрямляющим аппаратом и не потратить пол жизни на строительство экспериментальной модели.

Картинку потока вы получите, но не получите правильных цифирей. Это не моё мнение, а профессионалов, занимающихся моделированием аэродинамики. Не случайно SW не используется в авиационных КБ для таких задач. Ну и вдобавок, такое моделирование требует опыта, который не приходит быстро и вдруг. А поразвлекаться можно и в SW.
А вот фото самолёта с винтом в кольце, который с мотором 100 л.с. разгонялся под 400 км/ч.

https://www.aerialvisuals.ca/Airframe/Gallery/0/85/0000085058.jpg

 

[Михаил83]

Не случайно SW не используется в авиационных КБ для таких задач.

А что лучше использовать для этого?
Есть такие программы, где можно сделать такую модель, и убедиться, что она действительно может идти 400 при мощности 100?

 

[KAA]

ANSYS CFX например. Только чтобы правильно получать и интерпретировать результаты, нужно пройти ВУЗовский курс аэродинамики и поработать с ней под руководством профессионалов.

 

[Барада]

правильно: индоктринируют

нет неправильно к сожалению. результат - искаженная и ложная картина мира

 

[Барада]

Вот ещё один ниспровергатель. Ему невдомёк, что тяга - ничто иное, как разгон массы воздуха на некую разницу скорости. Все остальное - следствие.

разгон массы воздуха на разницу в скорости это реактивное движение.
этим занимается реактивный двигатель.

винт и крыло работает иначе. на это прямо указывает существующее в природе качество крыла большее единицы.
И уж как ни вам понимать этот момент

 

[Барада]

Истребителей с отклоняемым вектором тяги единицы, а сопло имеется на всех ТРД.
Думаю, что для вас будет откровением, когда узнаете на чем камера сгорания держится внутри корпуса газотурбинного двигателя

🙂)))

да и это сопло несколько тормозит двигатель.
его цель - увеличить скорость газа
при этом немного поднимается давление в той самой камере сгорания
которая внутри корпуса ;-)
именно давление приложенное к ней и толкает двигатель.
точно так же как и в ракетном двигателе

 

[Барада]

Рассмотрим поршень в цилиндре с газом в гравитационном поле.
Трения нет, обмена воздуха теплом со стенками цилиндра нет.
Поршень падает, сжимает газ, сжатый газ давлением отбрасывает поршень обратно вверх, затем всё повторяется.
Как описать этот процесс?
Поршень в верхней точке обладает потенциальной энергией, которая при его движении вниз, переходит в кинетическую - гравитационное поле совершает работу по ускорению поршня.
При сжимании газа, кинетическая энергия поршня переходит в тепловую энергию газа.
Повышается давление, газ давит на поршень сильнее, отбрасывая его обратно вверх.
Тепловая энергия газа превращается в кинетическую энергию поршня.
Гравитационное поле совершает работу по замедлению поршня, обменивая его кинетическую энергию на потенциальную.
Если mgh и mv2/2 точно описывают наблюдаемые эксперименты, то почему эти формулы не верны?

прекрасный вопрос!
Вот. можете же ясно мыслить!! это прекрасно!

можно подобрать с десяток формул которые будут из одного значения переходить в другое и обратно.
это просто формулы. проблемы начинаются не когда вы газ как пружину используете.
а когда вы начинаете менять массы и скорости и выясняется что эти формулы противоречат эксперименту.

 

[Барада]

Почти оффтоп:
В чём принципиальное отличие между турбо-винтом или турбо-вентилятором с высокой степенью двухконтурности?
Не потому ли второй летит быстрее первого, что его поток спрямляется?
Если на большой (450 км/ч) скорости оптимальный винт имеет малые размеры, то фюзеляж-труба выглядит уже чуть менее комично.
P=N/V говорит нам о том, что для толкания (P) масcы воздуха в одном направлении, а себя - в другом, нужна такая-то мощность (N), чтобы воздух летел с некой скоростью (V).
Но отсюда прямо не следует, что, приобретя некую скорость, мы заведомо обязаны оказаться в невыгодном положении и тратить большую мощность на обеспечение той же тяги.
Если мы уже разогнались, то можем продолжать движение по первому закону Ньютона. Единственное, что мы должны - это "платить налог" на лобовое сопротивление.
Остальная энергия может быть преобразована в дополнительный импульс без обратно-пропорциональной зависимости от скорости.
И возникает вопрос: если пропеллер уже и так подстроился под встречный поток поворотом лопастей, то чего ещё надо? Кольцо со спрямляющим аппаратом? Винт встречного вращения для эффекта Бартини? Или того и другого?
У турбо-вентилятора лопатки вообще не меняют угла - видимо заранее настроены на крейсерскую, а на малой скорости - кольцо от перетекания помогает.

А он мне нравится.
Михаил вы задаете правильные вопросы ;-)

именно так. турбовентилятор должен быть настроен на определенную скорость
при движении с большой скоростью все что мы делаем это платим налог на лобовое сопротивление. так и есть.
а тяга падает потому что отталкивание что винтом что турбовентилятором происходит
от неподвижной среды (относительно нашей скорости)
а гипотеза о том что какая то тяга F=N/V это заблуждение. потому что кривое определение "работы"
на практике падает именно КПД движителя.
при отбросе массы (реактивный принцип движения) не важно какой двигатель.
принцип отбрасывания одинаковый - нет никакой потери тяги в зависимости от скорости
(эта зависимость не носит линейный характер как для винта)

самолет миг-25 способен разгоняться и дальше за 3000 км/час
до тех пор пока его воздухозаборники в состоянии останавливать поток воздуха.
его скорость ограничена только прочностью планера.

 

[Барада]

я про честные ЖРД говорил, не про ТРД. я просто думал что у реактивного (ракетного) камера сгорания как раз и толкает аппарат вперед. И она прикручена как надо. А вот там где есть турбина - там лопатки турбины реагируют с потоком и передают силу на вал, с него на упорные подшипники, с него на мотораму. Ну во всяком случае мне так кажется, чисто как поклоннику фанату 3 его закона Ньютона.

именно так. внутри ГТД действует очень много сил. в том числе и силы старающиеся разорвать вал.
но все они скомпенсированы кроме одной - той которая давит на стенку камеры сгорания
и именно она толкает аппарат вперед. чтобы это происходило нужно иметь меньшее давление
с противоположной стороны. именно поэтому там выходит газ. много и с большой скоростью.
чем выше давление на стенку - тем больше скорость газа.
а чем больше площадь сечения там больше газа выходит.
это неизбежное зло для создания тяги.
более того КПД этой системы как двигателя крайне невелико
топливо сгорает создавая давления и силы. и только 1/7 от создаваемых сил
толкает аппарат вперед. остальное приводит компрессор и прочие потери...
именно поэтому на малых скоростях ГТД проигрывает по расходу топлива к тяге в пух и прах
перед винтом.

но на больших скоростях в 800 км/час. когда КПД винта уже падает в 10 раз
КПД 1/7 реактивного ГТД уже не выглядит так плохо

 

[Lapshin]

разгон массы воздуха на разницу в скорости это реактивное движение.
этим занимается реактивный двигатель.

винт и крыло работает иначе. на это прямо указывает существующее в природе качество крыла большее единицы.
И уж как ни вам понимать этот момент

Учите, батенька, матчасть: турбовентиляторные двигатели вам в пример. Соотношение между внешним и внутренним контурами может меняться от нуля до бесконечности, в т.ч. открытый внешний контур - по сути, тот же воздушный винт. Суть от этого не меняется ни в какой мере.
И все формулы расчета винтов описывают лишь разгон потока,ппотекающего сквозь площадь винта.

 

[Барада]

Ну как бы чтобы еще яснее мне было ну и всем остальным тоже - хотелось бы знать ответ на следующий вопрос - вот суммарная реакция на узлах крепления двигателя ЖРД - она равна произведению массы на ускорение всей ракеты летящей в вакууме или нет?

да

 

[Барада]

Учите, батенька, матчасть: турбовентиляторные двигатели вам в пример. Соотношение между внешним и внутренним контурами может меняться от нуля до бесконечности, в т.ч. открытый внешний контур - по сути, тот же воздушный винт. Суть от этого не меняется ни в какой мере.
И все формулы расчета винтов описывают лишь разгон потока,ппотекающего сквозь площадь винта.

формулы это математика. это просто инструмент.
их используют получив какой-то результат измерений.
разгон потока это очень хорошо когда качество близко к 1-це.
но если вы хотите получить больше тяги то этого не достаточно.
и на практике меряют реальную тягу.
и то что они намеряют не всегда сходиться с формулами

 

[Lapshin]

формулы это математика. это просто инструмент.
их используют получив какой-то результат измерений.
разгон потока это очень хорошо когда качество близко к 1-це.
но если вы хотите получить больше тяги то этого не достаточно.
и на практике меряют реальную тягу.
и то что они намеряют не всегда сходиться с формулами

Не говорите ерунды типа неэффективности винта на больших скоростях . Для Ту-95, летающий на винтах до 900 км/ч, конечно, найдется какое-то замысловатое объяснение, но оно будет такой же чушью, как и написанное вами выше.
Ещё раз: учите матчасть и начните в Пёрышкина за 6-й класс.
P.S. При условии, что законы сохранения и определение работы кривы - вы правы, но доклад вам следовало бы сделать не здесь, а в заведении имени Кащенко.

 

[Барада]

Не говорите ерунды типа неэффективности винта на больших скоростях . Для Ту-95, летающий на винтах до 900 км/ч, конечно, найдется какое-то замысловатое объяснение, но оно будет такой же чушью, как и написанное вами выше.
Ещё раз: учите матчасть и начните в Пёрышки на за 6-й класс.

тяга винтов Ту-95 на эшелоне на скорости приближающейся к 900 км/час минимальная
он может продолжать полет на этой скорости только потому что на высоте очень низкое сопротивление
лобовое за счет низкой плотности воздуха и требуемая тяга примерно раз 14-15 раз меньше чем на взлете.
именно такую и выдают винты при полной мощности двигателей.
такой полет очень не эффективен по расходу топлива.
именно поэтому крейсерская скорость ниже
в районе 700 км/час.

КПД винтов на скорости 900 км/час чрезвычайно низкий а угол установки максимальный
(шаг винта)
цитата:
"В ходе государственных испытаний Ту-95, проводившихся в 1955-1956 гг,
на этой машине была достигнута максимальная скорость 882 км/ч
(рекордная для самолетов с винтовыми движителями)"

и вы это прекрасно знаете!

откройте для любого винтового самолета книгу (это не учебник 6-го класса).
там вы найдете графики для режимов двигателя и тяги в зависимости от скорости
возможно вы никогда не обращали внимания.
вы увидите что тяга линейно падает при одной и той же мощности прикладываемой к винту
и это естественный процесс. так как при изменении шага (лопасть винта) разворачивается.
Создаваемая сила этой лопастью раскладывается на 2 вектора.
тот вектор который тянет вперед становиться все меньше и меньше и превращается в ноль.
а тот вектор который пытается тормозить двигатель все больше и больше.
Это и есть падение КПД.
вы все увидите. уверяю вас. никто ничего не пытается спрятать.
это вопрос правильной интерпретации известных фактов

открываю книжку "Техническое описание самолета Ан-26. Часть 1"
страница 13. ничего что вместо учебника перышкина? вы не против? ))))))

нарисован график. тяга зависимость от скорости при одинаковой мощности двигателя.
режим 0,7 от номинала. часовой расход топлива 500кг в час. указан (мощность одинаковая)

200 км/час - тяга 1250 кГс
300 км/час - тяга 1000 кГс
400 км/час - тяга 800 кГс
500 км/час - тяга 600 кгс

это фактические данные

если бы аппарат был рассчитан на полет с большими скоростями,
то тенденция бы сохранялась. можете сами продолжить этот график

600 км/час - тяга 400 кГс?
700 км/час - тяга 200 кГс?
800 км/час - тяга ну совсем уже маленькая - на порядок меньше чем на 200 км/час?

и на эту тягу уходит та же самая мощность и топливо - 500 кг в час

 

[Lapshin]

Смотрит в книгу
А видит фигу.
Пёрышкина читайте - цитируемое не по зубам.

 

[Барада]

Смотрит в книгу
А видит фигу.
Пёрышкина читайте - цитируемое не по зубам.

ну так прекратите видеть фигу.
вас никто не заставляет это делать 🙂))

вам по зубам? можете опровергнуть то что я утверждаю?
попробуйте.

вы сможете доказать что тяга создаваемая винтов в кГс при установке его на максимальный шаг
не упадет в 10 раз на скорости 800 км/час по сравнению с тягой на малой скорости при малом шаге винта?
очень интересно будет послушать вашу лекцию ;-)
я весь внимание

 

[Михаил83]

нет неправильно к сожалению. результат - искаженная и ложная картина мира

я имел ввиду, что правильное написание - с буквой т в середине.

 

[Михаил83]

разгон массы воздуха на разницу в скорости это реактивное движение.
этим занимается реактивный двигатель.

в этом мире нет ничего нереактивного
пропеллер - он тоже реактивный
слово реактивный - очень плохое, его лучше не употреблять нигде и никогда

винт и крыло работает иначе. на это прямо указывает существующее в природе качество крыла большее единицы.

а как именно качество крыла указывает на нереактивность?

 

[Барада]

в этом мире нет ничего нереактивного
пропеллер - он тоже реактивный
слово реактивный - очень плохое, его лучше не употреблять нигде и никогда


а как именно качество крыла указывает на нереактивность?

напрямую. возможно это не очевидно...
у планера имеется масса. к массе приложено ускорение g
планер двигается вниз и вперед. качество например 30.
за счет давление атмосферы создается сила которая противодействует силе тяжести,
но эта сила инициируется силой проталкивающей крыло(лопасть) вперед
которая составляет только 1/30 от силы тяжести.

если вы примените двигатель и приложите его силу. то вам не придется
поддерживать скорость теряя высоту. и сила тяги будет в 30 раз меньше чем подъемная.
всю работу за вас делает давление атмосферы.

когда вы используете принцип отброса массы атмосфера вам только мешает
либо вода как в случае водометного движителя (водомет поднимают из воды для большей тяги)
вам давление в среде ничем помочь не может.
вы сами создаете себе тягу за счет своих сил.
и согласитесь это принципиальная разница.

поэтому пропеллер становится реактивным только тогда
когда его качество равно 1-ца или меньше. но это плохой пропеллер.
чтобы этого не случилось пропеллер применяют
с наибольшим возможным удлинением лопастей.

 

[Depeche]

🙂)))
да и это сопло несколько тормозит двигатель.
его цель - увеличить скорость газа
при этом немного поднимается давление в той самой камере сгорания
которая внутри корпуса ;-)
именно давление приложенное к ней и толкает двигатель.

К этому высказыванию ещё раз повторю вопрос: вы представляете себе как крепится камера сгорания к корпусу двигателя?? Да-да! Та которая (по вашему уверению) создаёт тягу в несколько тонн!🙄