Паритель ГидроМото

[свободник]

Всем привет!
Цитата к описанию гидропланера Г-12 постройки 1933 года:

...многие российские города, расположенные на Волге, Каме, Оке и других больших реках имеют хорошие гористые склоны, удобные для проведения учебных полетов на планерах. Одновременно считалось, что осуществление парящих полетов в этих районах небезопасно, если только не использовать для посадки водную поверхность...

Уверен, что за прошедший почти век гористые склоны никуда не делись. Так же над морскими берегами замечательно парят парапланеристы, не требовательные к взлётно-посадочным площадкам. Я сам из "этих" 🙂

Коротенькие условия из моих хотелок:
Материалы - дерево; обычный стеклопластик ручной формовки.
АК - не меньше 20.
Способность уверенно держаться в динамике при ветренной турбулентной погоде. Ну и в термиках набирать - обязательно!
Большая скорость на переходах не обязательно - планер не для гонок.
Разборность, компактность хранения и удобство перевозки не интересуют - живу на берегу.
Никаких высоких карбонотехнологий!
ВМУ с топливом - около 100 кг; мощность примерно 50 л.с.
Пилот - примерно 80 кг.

Делитесь мнениями кто каким видит одноместный планер-паритель, да ещё и способный самостоятельно взлетать с воды.

 

[henryk]

одноместный планер-паритель, да ещё и способный самостоятельно взлетать с воды.

2-place...

AKOYA, amphibious light sport airplane : style & versatility - LISA

When aircraft meets aesthetics, performance and versatility: welcome on board of our AKOYA, a one-of-a-kind light seaplane.

lisa-airplanes.com

 

[JohnDoe]

2-place...

AKOYA, amphibious light sport airplane : style & versatility - LISA

When aircraft meets aesthetics, performance and versatility: welcome on board of our AKOYA, a one-of-a-kind light seaplane.

lisa-airplanes.com

У подводных крыльев угол установки значительно выше чем у авиакрыла(13, что-ли, градусов), ЕМНИС. Соответственно срыв на них будет в полете начинаться сильно раньше, чем на "нормальном" крыле, со всеми вытекающими.
На мой взгляд предпочтительнее либо выдвижная/-ые гидролыжа/-и, либо классическая лодка с реданом. Ну, редан тоже выдвижной, как вариант.
ИМХУ

 

[henryk]

выдвижная/-ые гидролыжа/-и,

=да ! =планер остаётся не подпорченным...

 

[JohnDoe]

=да ! =планер остаётся не подпорченным...

Ну, "подпорченным" он всяко будет. Хотя бы потому, что носовой части, в отличии от "сухопутника", нужно иметь гораздо бОльший обьем для всхожести на волну. Иначе аппарат будет заливать "по брови" и есть риск "втыкания" в воду. Я бы рассмотрел вариант с катамаранными/санными обводами носовой части. Типа кабина/носовая часть фюзеляжа - кусок толстого профиля типа "Фанера-2", с выдвижной парой гидролыж. Гидролыжи выдвигаются и повторяют контур профиля по нижней дужке от хорды от носка до места, где обычно устраивается поперечный редан. Их можно попытаться вписать в профиль. В выдвинутом состоянии будет получаться катамаранная компоновка, ну, или что-то вроде "саней Фокса". Такие обводы хорошо переносят гидродинамические нагрузки, что для взлёта/посадки очень важно. Причем на мой взгляд гидролыжи не должны просто "высовывать пятку", а нос ее/их просто закреплен на шарнире в фюзеляже(как, скажем у Рутана). Нет, гидролыжа должна выдвигаться вся, носок тоже должен отодвигаться от фюзеляжа, тогда как раз и будет снижение гидродинамической нагрузки на носовую часть фюза.. Фанатзируя далее можно предложить за "носовыми" гидролыжами выдвигать еще пару, две, десять, но на меньшую величину, с другим углом атаки и т.д. Получим систему поперечных реданов, какбЭ "виртуальных". А в убранном состоянии будет почти чистый крыльевой профиль.
Сорри за полёт изоБредательской мысли.😁

 

[свободник]

2-place...

AKOYA, amphibious light sport airplane : style & versatility - LISA

When aircraft meets aesthetics, performance and versatility: welcome on board of our AKOYA, a one-of-a-kind light seaplane.

lisa-airplanes.com

К счастью в моём районе вероятность появления торнадо или смерчей бесконечно мала, чтобы в них на регулярной основе набирать высоту на показанном Вами "планёре-парителе".

...На мой взгляд предпочтительнее либо выдвижная/-ые гидролыжа/-и, либо классическая лодка с реданом...

...что-то вроде "саней Фокса". Такие обводы хорошо переносят гидродинамические нагрузки, что для взлёта/посадки очень важно...

Если за полезную нагрузку принять массу пилота и двигателя с топливом, то планёр-паритель должен обладать характеристиками двухместного планёра. Если принять во внимание назначение, то планёр можно отнести к классу микролифтовых.
То есть теоретически нужны полётные характеристики двухместного микролифтового парителя. Для таких планёров характерна нагрузка на площадь не более 18 кг/м2. Соответственно малые взлётно/посадочные скорости. Например, одноместный МАК-15 имел посадочную скорость 40 км/ч, а минимальную скорость планирования около 35 км/ч.

Предположу, что обсуждаемый аппарат будет иметь взлётную массу около 450 кг. Отсюда площадь крыла 25 м2.
Нагрузку на размах не желательно опускать ниже 2. Отсюда размах не менее 15 м.
Планёр тренировочный. Полёты как минимум в динамике от речных/морских обрывов. То есть при наличии ветра, наверное как минимум от 5 м/с.
На примере упомянутого МАК-15 и встречного ветра 5 м/с до взлётно/посадочной воздушной скорости не хватает 6 м/с относительно стоячей воды.
Чтобы "раздуть" МАК-15М до размаха 15 метров и площади 25 квадратов, его нужно отмасштабировать примерно в 1,38 раз.
Корпус (лодка) получается около 8 метров, для которой водная скорость 6 м/с будет примерно Fr=0,68. Удлинение по ватерлинии примерно 16.
Например, 60 футовые тримараны запросто переваливают отметку Fr>1,3 по открытому морю в условно водоизмещающем режиме.
Отсюда вопрос о целесообразности каких либо "саней", водных лыж, подводных крыльев и реданов, потому как взлётная скорость достигается в водоизмещающем режиме.
А любой пристойный планёр отроду имеет почти готовую "лодку". Остаётся вопрос о поддерживающих поплавках/механизмах, не портящих аэродинамику.

Это как бы мысли вслух на поставленную задачу.

 

[5ZF]

Это как бы мысли вслух на поставленную задачу.

Очень противоречивые мысли:

Если принять во внимание назначение, то планёр можно отнести к классу микролифтовых.
То есть теоретически нужны полётные характеристики двухместного микролифтового парителя.

Планёр тренировочный. Полёты как минимум в динамике от речных/морских обрывов.

Про двухместные микролифтовые никогда не слышал, можно поподробнее и примеры показать? В аппарат с весом в 450 кг и микролифтовыми характеристиками как-то не очень верится. Для информации - планер Бланик L-13 весит 310 кг, а L-23 292кг. Размах у обоих 16,2 метра, но они при этом ни разу не микролифтовые. 😉

 

[свободник]

Про двухместные микролифтовые никогда не слышал, можно поподробнее и примеры показать?

Нет, нельзя 🤓 Нет таких.
Под словом "микролифтовый" имел ввиду не принадлежность к соревновательному классу, а назначение.
Но судя по теме, планёр всё-таки одноместный. Просто мотор с топливом тянут ещё на одного члена экипажа. Потому и уточняю на кого ровняться - с характеристиками двухместного.

В аппарат с весом в 450 кг и микролифтовыми характеристиками как-то не очень верится...

Для того и тема, чтобы опытные товарищи помогли придумать, чтобы сильнее поверилось.

Бланик L-13 весит 310 кг, а L-23 292кг. Размах у обоих 16,2 метра, но они при этом ни разу не микролифтовые. 😉

Максимальный взлётный вес Бланика 500 кг. Площадь крыла 19 м2. Скорость срыва в штопор 60 км/ч.
В моих прикидках, озвученных выше, масса 450 кг., площадь 25 м2 и размах 15 м. Минимальная скорость планирования с сохранением устойчивости и управляемости 35-40 км/ч.

 

[JohnDoe]

Предположу, что обсуждаемый аппарат будет иметь взлётную массу около 450 кг. Отсюда площадь крыла 25 м2.
Нагрузку на размах не желательно опускать ниже 2. Отсюда размах не менее 15 м.
Планёр тренировочный. Полёты как минимум в динамике от речных/морских обрывов. То есть при наличии ветра, наверное как минимум от 5 м/с.
На примере упомянутого МАК-15 и встречного ветра 5 м/с до взлётно/посадочной воздушной скорости не хватает 6 м/с относительно стоячей воды.
Чтобы "раздуть" МАК-15М до размаха 15 метров и площади 25 квадратов, его нужно отмасштабировать примерно в 1,38 раз.
Корпус (лодка) получается около 8 метров, для которой водная скорость 6 м/с будет примерно Fr=0,68. Удлинение по ватерлинии примерно 16.
Например, 60 футовые тримараны запросто переваливают отметку Fr>1,3 по открытому морю в условно водоизмещающем режиме.
Отсюда вопрос о целесообразности каких либо "саней", водных лыж, подводных крыльев и реданов, потому как взлётная скорость достигается в водоизмещающем режиме.
А любой пристойный планёр отроду имеет почти готовую "лодку". Остаётся вопрос о поддерживающих поплавках/механизмах, не портящих аэродинамику.
Это как бы мысли вслух на поставленную задачу.

Число Фруда 0,68, это ни разу не водоизмещающий режим. Это как раз переходный, практически максимум гидродинамического сопротивления, волна уходит "взад", за кормой образуется яма, вельботные, в плане, обводы(а фюз планера именно их больше всего напоминает) наихудшее решение, хвост будет тонуть. Это первое.
Второе. Водоизмещающий и переходный режим это наибольшая смоченная водой поверхность корпуса, т.е. "отлипнуть" от воды будет куда как тяжелее.
Так что лЫжЫ, реданы и пр. таки пригодятся, ИМХУ.
А поддерживающие поплавки можно заменить концевыми шайбами, винглетами-переростками(необязательно их размещать именно на законцовках), которые при крене погружались бы в воду и на них возникала гидродинамическая сила препятствующая крену. Аэродинамика не портится почти. Единственый минус - на стоянке не работают, но если Вы из кокпита своего парителя стоя спининг забрасывать не планируете, то не сильно критично, ИМХУ.

 

[5ZF]

аксимальный взлётный вес Бланика 500 кг. Площадь крыла 19 м2. Скорость срыва в штопор 60 км/ч.
В моих прикидках, озвученных выше, масса 450 кг., площадь 25 м2 и размах 15 м. Минимальная скорость планирования с сохранением устойчивости и управляемости 35-40 км/ч.

Да, пропустил, что 450 кг это взлетный вес и поэтому указал вес пустого Бланика.

В погоне за минимально возможной скоростью полета (путем уменьшения нагрузки на крыло) аппарат может оказаться (по летным характеристикам) в классе ультралайтов (115 кг) со всеми их ограничениями по погоде. Летать на таких аппаратах можно только в спокойную погоду.

 

[old_soarer]

В моих прикидках, озвученных выше, масса 450 кг., площадь 25 м2 и размах 15 м. Минимальная скорость планирования с сохранением устойчивости и управляемости 35-40 км/ч.

при 35 км/ч скоростной напор будет 6,2 кгс/м^2
при 40 - 7,7

У Вас нагрузка на крыло 18кгс/м^2.
Как планируете достигать Cy под тройку?

 

[mfs68]

Нет, нельзя 🤓 Нет таких.
Под словом "микролифтовый" имел ввиду не принадлежность к соревновательному классу, а назначение.
Но судя по теме, планёр всё-таки одноместный. Просто мотор с топливом тянут ещё на одного члена экипажа. Потому и уточняю на кого ровняться - с характеристиками двухместного.

Для того и тема, чтобы опытные товарищи помогли придумать, чтобы сильнее поверилось.

Максимальный взлётный вес Бланика 500 кг. Площадь крыла 19 м2. Скорость срыва в штопор 60 км/ч.
В моих прикидках, озвученных выше, масса 450 кг., площадь 25 м2 и размах 15 м. Минимальная скорость планирования с сохранением устойчивости и управляемости 35-40 км/ч.

А моглиб показать что надумали? На словах как бы можно всё. На бумаге будет понятнее что вы думаете, желаете, видите и тэдэ.). И нам будет легче понять об чём речь.

 

[henryk]

достигать Cy под тройку?

http://www.twitt.org/tufts-r.jpg

Cy >3 ... L/D =20.

 

[old_soarer]

http://www.twitt.org/tufts-r.jpg

Cy >3 ... L/D =20.

а удлинение?

 

[henryk]

а удлинение?

=10 (12 x 1,2 m)

 

[свободник]

при 35 км/ч скоростной напор будет 6,2 кгс/м^2
при 40 - 7,7...
...Как планируете достигать Cy под тройку?

Не проверял.Основывался на общедоступном описание планёра МАК-15, где сказано:

...Значение Сy (1,49) практически не изменялось до углов атаки 24°. Продольная устойчивость сохранялась до больших углов атаки (25-30)...
...Минимальную скорость планирования точно измерить не удалось, но приблизительно она составляла 35-40 км/ч. На этой скорости планер также вел себя устойчиво и сохранял управляемость...

Благодаря Вам задумался и посчитал. Получилось примерно 47-50 км/ч, в зависимости от веса пилота.
Предположу, что во всех источниках по МАК-15 указанная минимальная скорость занижена ровно на 10 км/ч.
Огромное Вам человеческое спасибо! 🙂🤝
Только упоминание "скоростного напора" считаю лишним. Достаточно обычной формулы подъёмной силы.

Число Фруда 0,68, это ни разу не водоизмещающий режим. Это как раз переходный, практически максимум гидродинамического сопротивления, волна уходит "взад", за кормой образуется яма ... хвост будет тонуть... наибольшая смоченная водой поверхность корпуса, т.е. "отлипнуть" от воды будет куда как тяжелее.

Вы сами себе противоречите. Тонущий хвост будет увеличивать угол атаки и подъёмную силу крыла. Как раз то что нужно чтобы не "прилипнуть" 🤓

Число Фруда 0,68, это ни разу не водоизмещающий режим. Это как раз переходный, практически максимум гидродинамического сопротивления...

...60 футовые тримараны запросто переваливают отметку Fr>1,3 по открытому морю в условно водоизмещающем режиме...

Похоже парусные многокорпусники высокомерно и даже брезгливо относятся к гидродинамике 🤫
На самом деле число Фруда по длине ватерлинии говорит только о расположении волн, но не о их высоте или энергии потребной для их образования. В судостроении отношение длины "лодки" к кубическому корню от водоизмещения - это аналог нагрузки на размах в авиации.
Режим движения - это всего лишь принятая условность.

Как видим, переходный режим условно принят 1>Frv<3 (число Фруда по водоизмещению).
В обсуждаемом выше примере (450 кг и 6 м/с относительно воды), судя по картинке, имеем конкретно водоизмещающий режим Frv=0,7
Даже с учётом новых данных о взлётной скорости 50 км/ч, но встречном ветре 5 м/с Frv=1, то есть ровно на границе между водоизмещающим и переходным режимами.
Ну и, судя по картинке, хвост тонуть не собирается 😉

 

[JohnDoe]

Вы сами себе противоречите. Тонущий хвост будет увеличивать угол атаки и подъёмную силу крыла. Как раз то что нужно чтобы не "прилипнуть" 🤓

Попробуйте лист фанеры строго вертикально от воды оторвать, а потом уменьшите его площадь(отпилите, скажем, половину) и повторите опыт. Реданы и прочее не просто от фонаря придуманы. Практически единственный их смысл - уменьшение смоченной поверхности.

Похоже парусные многокорпусники высокомерно и даже брезгливо относятся к гидродинамике 🤫
На самом деле число Фруда по длине ватерлинии говорит только о расположении волн, но не о их высоте или энергии потребной для их образования. В судостроении отношение длины "лодки" к кубическому корню от водоизмещения - это аналог нагрузки на размах в авиации.
Режим движения - это всего лишь принятая условность.
Посмотреть вложение 479120
Как видим, переходный режим условно принят 1>Frv<3 (число Фруда по водоизмещению).
В обсуждаемом выше примере (450 кг и 6 м/с относительно воды), судя по картинке, имеем конкретно водоизмещающий режим Frv=0,7
Даже с учётом новых данных о взлётной скорости 50 км/ч, но встречном ветре 5 м/с Frv=1, то есть ровно на границе между водоизмещающим и переходным режимами.
Ну и, судя по картинке, хвост тонуть не собирается 😉

Я пользуюсь с детства давно устоявшимися в практике и теории критериями определения режимов. Водоизмещающий режим - когда в длину корпуса укладывается не менее одной длины волны, когда носовая волна уходит в корму и корапь едет на ней как серфер - это глиссирование, а между ними - переходный режим. Зависимость волнообразования от числа Фруда - Катера и яхты справочник - INTERNATIONAL MARINE COMPANY
ИМХУ

 

[old_soarer]

=10 (12 x 1,2 m)

Мне трудно поверить в L/D = 20 при таком удлинении и таком Cy.
Как добились, если не тайна?

 

[свободник]

Попробуйте лист фанеры строго вертикально от воды оторвать...

Зачем? 🤔 Лежащий на поверхности плоский лист не очень то похож на длинный и узкий движущийся круглоскулый объект.

Реданы и прочее не просто от фонаря придуманы. Практически единственный их смысл - уменьшение смоченной поверхности.

На скоростях от 60-70 км/ч по относительно гладкой воде.
В обсуждаемой теме взлётная скорость относительно воды 30-40 км/ч по взволнованной поверхности (от 4 балла по Бофорту) ровно против волны, потому и поставил под сомнение необходимость вывода на глиссирование.
Пример такого подхода БПЛА "Gull 36"
Как пишут - "...Возможности БПЛА «Gull 36» реализуются полностью при состоянии моря до 3 баллов и снижаются при 4-5 баллах..."
И это при длине по втерлинии всего 3 метра.

...Я пользуюсь с детства давно устоявшимися в практике и теории критериями определения режимов. Водоизмещающий режим - когда в длину корпуса укладывается не менее одной длины волны, когда носовая волна уходит в корму и корапь едет на ней как серфер - это глиссирование...
...Катера и яхты...

Теория корабля родилась задолго до КиЯ. Но конкретно в этом журнале, число Фруда по водоизмещению (Frv или FrD) применительно к режимам движения, употребляется начиная с самого первого номера от 1963 года.
Только в том номере формула приводилась в упрощённом виде, так сказать для обывателя.

Что в переводе на Frv получается как раз:
1 - для начала переходного режима;
3 - для начала режима глиссирования.

А моглиб показать что надумали? На словах как бы можно всё. На бумаге будет понятнее что вы думаете, желаете, видите и тэдэ.). И нам будет легче понять об чём речь.

Мысли есть конечно, но любую тему создаю в надежде на "помощь зала" 🙂
Ну вот, например, рассматривал графики эффективности движителей.

1 - гребной винт
3 - воздушный пропеллер
Раз уж просили порисовать, то далее картинка для тех кто ещё не проникся идеей 🤓

В общем, сопоставляя всё выше указанное, помимо сомнений в необходимости глиссирования, так же возникли сомнения в необходимости воздушного винта.
Отсюда появилась такая картинка.

Ну и как бонусом - возможность регистрации в ГИМС и отказ от того что "это" является воздушным судном 🤭

 

[henryk]

Мне трудно поверить в L/D = 20 при таком удлинении и таком Cy.
Как добились, если не тайна?

=снимок правого крыла,с калдунчиками (режим вихревого обтекания),

=полёт на бесхвостке БКБ1-А при углах атаки СВЫШЕ 30 градусов,
скорость по горизонтали 10 м/с , скорость снижения =0,5 м/с
(трудно поверить,но измерялась тремья 5-метровыми вариометрами).