Почему КПД толкающего винта выше тянущего?

Pimenov

Volksflugzeug Macht Frei!
Откуда
Москва
Здравствуйте, авиаторы!

Чтобы определиться с компоновкой ЛА разберём эту тему. Как известно, любой винт создает поток турбулентного (закрученного) за собой воздуха и толкает им ЛА в среде относительно спокойной, вязкой атмосферы. Известно так же, что воздух в полете уплотняется ближе к задней кромке крыла, что создает больше возможностей чтобы там от него эффективно оттолкнуться винтом.
Тянущий винт отбрасывает струю воздуха на центроплан и на крылья, причем вращаясь, этот поток давит на одно крыло сверху, а на другое снизу, что вынуждает конструкторов как-то компенсировать этот вредный момент, теряя драгоценную мощность!!! Частичной контрмерой служит удлинение носовой части фюзеляжа.
Толкающий винт мало того, что работает в среде более плотного воздуха и может больше реализовать моментные характеристики двигателя (+экономичность),еще и не вредит полету- вихрь не борется с конструкцией ЛА!
Итог: +20% в пользу толкающего (вопросы преимущества пилотажа не рассматриваю)
А, если на толкающий винт еще надеть кожух, препятствующий срыву потока воздуха с концов, то получится еще преимущество- можно будет летать  на очень маломощном, но высокомоментном моторе - например, на дизеле и существенно увеличить дальность полета. Взлет, для увеличения полезной нагрузки, можно устроить  с катапульты.

Данил Игоревич Пименов, авиационный конструктор в 3-ем поколении

:cool:
 

Хboct

Старейший участник
Откуда
Москва
Потому что меньше сопротивление  :), но и меньше подъемная сила на крыле.
А как авиационный чайник  в первом поколении понимаю, что в авиации вопросы рассматриваются в комплексе. И толкающий винт да-а-а-а-леко не самый полезный в этом уравнении.
 

Lapshin

Делай, как дОлжно, и - будь, что будет
Откуда
Москва
Данил Игоревич Пименов, авиационный конструктор в 3-ем поколении
Дабы исключить сомнения в истинности столь высокого звания,не будете ли ,Данил Игоревич,столь любезны,что ознакомите аудиторию,в которой сочли целесообразным излагать свои теории,с (нет,вовсе не с перечнем - он займет слишком много места) скажем,двумя-тремя наиболее удачными,по Вашему мнению,собственными разработками.
Заранее признателен.
Инженер-конструктор в 1-м поколении
В.П.Лапшин
 

Sykes

Старейший участник
Данил Игоревич Пименов, авиационный конструктор в 3-ем поколении
danilpimenov сказал(а):
Потомственный моторист инженер Пименов Д.И. 
Так в какой же Вы области потомственный, а в какой инженер? По двигателям мы уже разбрались, теперь Вы взялись за винты - ждёте и тут разгрома или Вы считаете, что тут собрались исключительно идиоты?
 

don migel

Старейший участник
Не переживай, Данил Игоревич,тут обычно собираются "зубры",которым надоело щипать зелень на своих полях,у них тут отдушина!

Лаботряс по всем поколениям..... [smiley=happy.gif] [smiley=happy.gif] [smiley=happy.gif]
 

kibas

Я люблю строить и летать, но летать больше
Откуда
Архангельск
[highlight]Итог: +20% в пользу толкающего (вопросы преимущества пилотажа не рассматриваю[/highlight]
Данил Игоревич Пименов, авиационный конструктор в 3-ем поколении
Интересно, первые два поколения тоже так рассуждали? ;)
 

meglin1

Делайте хорошо - плохо само получится!
Откуда
Харьков
Да, удаление винта от небтекаемого двигателя действитенльно повышает характеристики толкающего винта. проверено.
Что касается остально - было бы неплохо, если бы было так... Увы.
 

uxus

Крылья, ноги... Главное - хвост!
Откуда
Россия, МО
Давеча набрел на любопытную статью: http://cafefoundation.org/v2/pdf_tech/Drag.Reduction/11.AIAA-1986-2693-423.pdf
Вкратце, авторы поместили толкающий винт в заторможенный спутный след от обтекаемого тела и получили 120% удельной (по отношению к подводимой мощности) тяги, максимально теоретически возможной для того же винта вне спутного следа. Полная тяга, с учетом интерференции тела и винта, у них получилась 103%; тяга винта в свободном потоке была 73%.

PS за что купил, за то и продаю, не пинайте :~)
 

pdd

Я люблю строить самолеты!
Вкратце, авторы поместили толкающий винт в заторможенный спутный след от обтекаемого тела и получили 120% удельной (по отношению к подводимой мощности) тяги, максимально теоретически возможной для того же винта вне спутного следа. Полная тяга, с учетом интерференции тела и винта, у них получилась 103%; тяга винта в свободном потоке была 73%.



Да, интересно, но наилучшие результаты все же у трактора Moni, а вот Miniimp.... - чистейший толкач как по рекомендациям НАСА... как-то оказался не у дел в сравнении..
 

uxus

Крылья, ноги... Главное - хвост!
Откуда
Россия, МО
(...) while a wake-propeller is a pusher, a pusher propeller is not necessarily a wake propeller - цитата из статьи. У мини-импа ну никак не wake-propeller (кстати, как это по-русски-то назвать? Винт спутного следа? :-/)

Кто-нибудь знает, проводились ли вообще при создании какого-нибудь из известных pusher-ов работы по согласованию фюзеляжа и винта и к чему это привело?
 

Denis

Я люблю самолеты!
(...) while a wake-propeller is a pusher, a pusher propeller is not necessarily a wake propeller - цитата из статьи. У мини-импа ну никак не wake-propeller (кстати, как это по-русски-то назвать? Винт спутного следа? :-/)

Кто-нибудь знает, проводились ли вообще при создании какого-нибудь из известных pusher-ов работы по согласованию фюзеляжа и винта и к чему это привело?
Для рутановских уток эти работы проводят до сих пор. Известно, что разрабатывают оптимизированные винты для данного применения (Craig Catto), удаляют винт на удлинительном адаптере на большее расстояние о тзадней кромки крыла и еще занимаются более мелкими вопросами местной аэродинамики. также известно, что у единственного находящегося сейчас в производстве турбовинтового самолета с толакающими винтами Piaggio P-180 Avanti остается вероятно неразрешимая вообще проблема повышенного шума и вибраций. Кабину этот самолета звукоизолировали с большими весовыми издержками, немного приэтом помог запас прочности фюзеляжа, необходимый для большого давления наддува кабины.  Дополнительные потери тяги на режиме взлета и начального набора высоты, связанные с усилением влияния вихревого следа, попадающего на винты неустранимы никак, с ними смирились за счет огромного избытка мощности.

На данный момент не существует  самолета толкающей схемы, который имел бы какие либо преимущества над классикой. 
 

Mr Gray Jr

Я люблю строить самолеты!
Откуда
Таганрог
Если СУ стоит на крыле то обычно наблюдается следующая картина: тянущий винт выгоднее для короткого взлета (читай - выше Су), толкающий выгоднее для крейсерского полета, поскольку поле скоростей за винтом не возмущено конструкцией.

Что сильнее влияет: возмущенный поток перед винтом или за ним?
Считаю, что больше влияет если затенена область за винтом, поскольку поток имеет большую энергию.
Где неправильно??
На данный момент не существует  самолета толкающей схемы, который имел бы какие либо преимущества над классикой.
BD5.
 

Denis

Я люблю самолеты!
Как тянущий, так и толкающий винт выигрывает от перекрытия средней части его диска в пределах 30-35% диаметра плоской пластинкой. КПД повышается на 3-5% по сравнению с изолированным винтом за счет торможения потока, обтекающего корневые сечения лопастей. Такой же эффект оказывает большой кок,  но он много весит и далеко не всегда этот вес приемлем.

Когда струя тянущего винта попадает на расположенное за ним крыло или любую подобную поверхность раздела, КПД повышается еще примерно на 3% за счет восстановления энергии, истраченной н азакруткуструи. Этого эффекта у толкающего винта нет.

Размещение толстого тела позади тянущего винта  также благоприятно. Сумма всех положительных эффектов взаимодействия струи тянущего винта с элементами планера компенсирует или превосходит повышенное сопротивление обдуваемой поверхности. По этой причине тянущий винт превосходит толкающий по КПД на всех этапах полета, если конструктор не наделал ошибок.
   
 

Pimenov

Volksflugzeug Macht Frei!
Откуда
Москва
Денис, а почему тогда Поликарпов долго мучился с поворачивающим моментом на И-16?
Как он решил эту задачу?
Читайте историю авиации...
 

Pimenov

Volksflugzeug Macht Frei!
Откуда
Москва
Уважаемый Лапшин В.П.!

У меня действительно есть несколько проектов - многофюзеляжный пассажирский, лодка, штурмовик ( концепция которого получила одобрение помощника командующего ВВС по научной работе Д.Базлева, рассмотрена на военно-научном комитете ВВС 17 июля 2009 г, письмо-подтверждение №158) . Пока я строю его на личные деньги. Но у нас отсутствует патентное право в реальности и, пока он не показал своей боевой эффективности, показывать его не имеет смысла- просто дяди в Америке сделают на нем бизнес. Но и наши дяди-начальники не лучше-в Микояне, где проработало 3 поколения Пименовых (от первого МиГ-1 до последнего), со мной даже не стали разговаривать-дескать, это (г-но) и все давно проходили...
 
Вверх