Предлагаю обсудить реактивный вертолет

[VitaliySt]

Фланкеру!
Как приятно Автору ветки, когда его не ругают!

Сразу возникает практический вопрос - подъёмные ли будут источники и преобразователи ЭЛЕКТРОэнергии, скажем для авиации?

Не знаю.Буду пытаться считать. Буду рад если и Окружающие Авиаторы подключатся к этому "грязному" процессу. Всегда считал и считаю, что "собрание" всегда сильнее и умнее индивидуума
Ведь параметры  электровзрывания у Глушко В.П. практически исследованы и опубликованы.
Просто Глушко В.П. напрягался на взрывание металлов, хотя и писал что вода тоже может быть
интересна в плане электровзрывани. Поэтому я неоднократно привлекал к теме электровзрывания
Народ в предыдущих постах. Работаем по вновь утвержденному плану!

 

[Фланкер]

Фланкеру!
Как приятно Автору ветки, когда его не ругают!

На вертолётной ветке интеллигентнейшие люди! Анатолий подтвердит... 🙂

Так вот, на мой взгляд нужно начать с возможности прикладного использования проекта. Для начала нужно выяснить мощность источников и КПД преобразователей электроэнергии для  этой системы на единицу получаемой тяги. Это Вам позволит узнать хотя бы приблизительный вес, размеры и стоимость электрической части, а далее направления и возможность практического применения...

Я не сильный электрик, но интуитивно мне кажется, что оценивать перспективы Вашего проекта нужно именно с этого.

Если это футуристика для атомных батареек будущего - это одно. А если всё реально на сегодняшний день - то есть и серьёзная перспектива... Я так думаю!

 

[VitaliySt]

Фланкеру.
Вы правильно думаете!
И есть у меня "страшное подозрение",  что весовые и объемные параметры электрооборудования для обеспечения полета "мокровертолета"  будут приемлемы для размещения их на борту, без применения
атомных батареек будущего. Что касается объема и веса воды для этих целей, то здесь есть определенные сомнения, но исходя из того, что современные массовые вертолеты летают 2-3 часа, есть и определённые радужные надежды.
Пошел определять вышезаявленные параметры оборудования и радужные надежды. :🙂

 

[Anatoliy.]

Для начала нужно выяснить мощность источников и КПД преобразователей электроэнергии дляэтой системы на единицу получаемой тяги.

Использовать воду в качествен некой взрываемой штуковины заранее невыгодно.
Правда, следует оговорить, что с точки зрения дешевизны воды и соли есть некая надежда на некое прикладное применение, но только не в авиации где каждый грамм лишнего веса "больно" бьет по радужным надеждам.

Почему вода не есть подходящий материал для взрывания?
Дело в том, что вода уже один раз была взорвана и таким образом она образовалась.
Взорвать уже взорванное слишком затратно, а в отношении воды тем более.
Почему?
Да потому, что взрывается не вода. Она вообще не взрывается.
Энергия сжигания водорода в кислороде много меньше (в разы) чем энергия электролитического разложения воды для получения тех самых  взрывных компонентов (водород и кислород).
Таким образом эффект получается с весьма низким КПД.

Что еще происходит при якобы электро взрыве воды?
Происходит быстрое вскипание воды под действием как электричества, так и при окислении водорода.
Но вспомним, что у воды есть очень неудобное свойство с точки зрения превращения воды в пар.
Это энергия фазового перехода жидкой воды в газообразное состояние. И эта энергия весьма большая и во много раз превосходит энергию фазового перехода любого другого твердого или жидкого вещества.

Вот поэтому Глушко В.П. напрягался на взрывание металлов

А дальше начинается много головной боли.
Это:
1. Вес высоковольтной изоляции.
2. Вес накопителя энергии для той искры инициатора "взрыва". (Тут даже не помогут суперконденсаторы).
3. Вес высоковольтного преобразователя напряжения.
4. Вес и головная боль всей электролабуды в электролетах которые кое как научились летать с минимальной полезной нагрузкой не более 20 - 30 минут.

Можете посчитать вначале соотношение подводимой электрической энергии к получаемой энергии выбрасываемой струи водяного пара.

Может хоть это Вас отрезвит?

 

[VitaliySt]

Уважаемые Господа Авиаторы!
Попробовал рассчитать по предложению Фланкера 2-местный мокровертолет, исходя из тяги микрореактивных двигателей  3,5 кгс*шт.  то есть 7 кгс на лопасть или 14 кгс на две лопасти.
См. здесь:

http://www.rotoplan.ru/images/2Heli.pdf

Должен сказать , что и по моей оценке результаты расчета весьма оптимистичны, если не сказать сомнительны. Причины – не знаю.
          Поэтому  – опыт критерий истины и  проверить  реальность представленного расчета  можно будет только экспериментальной проверкой тяги таких микрореактивных двигателей при напряжении 35-40 кВ и  мощности разряда в импульсе 3-4 квт.,
При длительности Импульса в 0,00001 сек., могу предположить,  что ток в таком импульсе  будет в десятки ампер.
Анатолию.
    Уважаемый Анатолий!
    В  расчете http://www.rotoplan.ru/images/Analog.pdf
приведен фрагмент "Общих соображений" В.П. Глушко. Почитайте его внимательно. Подчеркиваю я никаким боком не причастен  ни к идее, ни к процессу взрывания воды, ни к исследованию, ни к результатам исследования. Изложение Ваших соображений целиком и полностью относится к тому, что изложено в книге В.П.Глушко. То есть, столь нелицеприятно, Вы рассуждаете по вопросам которые описаны В.П. Глушко.
      Наша с Намазбаевым В.И. роль свелась только к легкому  изменению конструкции двигателя придуманного В.П.Глушко. Поэтому прошу Вас поменять рассуждения на конкретные цифры и формулы.
Иначе Ваши рассуждения скажем так, ну не в тему.    

 

[Фланкер]

@ VitaliySt, предлагаю заменить слово "МОКРО" на слово "ГИДРО", оно менее эротическое и более применимо к технике. Например - ГИДРОвзрывной реактивный двигатель (ГВРД) Морозова... или ГИДРОвзрывная ракета. А слово ВЗРЫВНОЙ помжет отделять Ваш двигатель от двигателей различных водных атракционов с водомётами...

Это как вариант. Конечно, выбор за разработчиком...

Далее...

Произведённый Вами расчёт количества рабочего тела весьма интересен в первом приближении, но... ранее речь шла о примерном расчёте веса электрооборудования для разрядов. Именно тут кроется самое интересное...

И может есть смысл сделать рабочую модель не сразу на 3,5 кгс, а хотя бы тягой в 50 гр? Возможно это сделало бы реальным сборку всей электрики в домашних условиях... Из полученного результата уже можно будет делать приблизительные выводы. Я так думаю!

p.s. Если хотите скопировать чей то ник в свой ответ, то кликните в треугольник рядом с этим ником, а далее пишите текст.

 

[Фланкер]

100 кг рабочего тела в час, уже сопоставимо с весом монотоплива реактивного вертолёта на Н2О2 (перекись водорода), или вертолёта с ПВРД на керосине - это очень грубо, но где то сопоставимо.

Пироксидный вертиль очень опасен, даже с 70%-ой перекисью (это минимум). А в реактивном с ПВРД (не путать с ПуВРД) требуются длинные макароны для высокой скорости прямоточных моторов... Но... в Вашем вертолёте пока не учтён вес электрики. Так, что пока шансы есть. Остаётся прежний и решающий вопрос - каков будет вес электрики на единицу тяги?

 

[Anatoliy.]

Поэтому прошу Вас поменять рассуждения на конкретные цифры и формулы.
Иначе Ваши рассуждения скажем так, ну не в тему. 

Смотрел вдоль и поперек Ваши измышлизмы и не обнаружил ни единой формулы.
Так что подобных с потолка взятых цифирей можно тут напихать огромную кучу.

Например, что такое двухместный вертолет?
Сколько его взлетный вес?

Этого Вы не указали скорее всего по своей неосведомленности что есть из себя вертолет.


Попробую сделать предварительный расчет вместо Вас.

Возьмем к примеру среднестатистический бензиновый двухместный  вертолет.
Вес его где то 450 кг.
С Вашей электрической приблудой вес может составить примерно 800 кг.
Будете спорить?
Тогда приведите весовой расчет той электрической лабуды.

Идем далее.
Вы не указали ни диаметр несущего винта, ни окружную скорость конца лопасти.
Пусть диаметр будет равен 7 метров, а окружная скорость конца лопасти составит 160 м/с.
Глядя на номограмму предварительно прикинем потребную мощность.
Она будет равна 180 л.с.
Переведем это в киловатты и получим 132,3 кВт.
Теперь разделим 132300 Ватт на окружную скорость конца лопасти где Вы собрались установить свои реактивные двигатели (неважно какой принцип и как они называются).
Получим 132300 / 160 =  826,875 Ньютон тяги.
Или в килограммах это будет 84,375 килограмм тяги.


Если Вы собрались взлететь на 4 двигателях, то тяга каждого должна быть не менее 21,1 килограмм.

Ваши 3,5 килограммов помноженные на 4 дадут только 14 кг тяги.
Считаем далее.
14*9,8*160=21952 Ватт  или 29,87 л.с.
При такой мощности вертолет с диаметром несущего винта 7 метров сможет взлететь если его вес не превысит 280 кг.

Поскольку Вы не удосужились привести никаких формул, то закрадывается стойкое мнение, что все предыдущие значения Вы брали с потолка и надеется на Ваш адекватный расчет не приходится.

 

[Фланкер]

@ Anatoliy. Да что Вы тычите везде свою номограмму, где надо и не надо?! Кто то вообще проверял её соответствие экспериментально, или это только Ваша расчётная фантазия с ошибками? Проверяли на стенде и где?!

[highlight]Вы для начала научитесь читать, о чём вообще идёт речь... Всегда что то выдумываете, а потом САМ СЕБЕ начинаете доказывать! 😡 [/highlight]

Никто тут вертолёт не рассчитывает, всё это было условно для примера, речь идёт вообще о другом.

Если Вы такой умный, то рассчитайте вес электрической [highlight]лабуды[/highlight], или [highlight]приблуды[/highlight] (как там правильно на Вашем инженерном языке), а если не можете, то не уводите обсуждение в сторону!

Какие двигатели ставить и на какой вертолёт, тут знают и без Вас и без Вашей номограммы. Благо есть много летающих образцов для примера, где параметры подтверждены практикой...

 

[летавший, как то раз)))...]

Попробую сделать предварительный расчет вместо Вас.

Возьмем к примеру среднестатистический бензиновый двухместный  вертолет.
Вес его где то 450 кг.
С Вашей электрической приблудой вес может составить примерно 800 кг.
Будете спорить?
Тогда приведите весовой расчет той электрической лабуды.

Идем далее.
Вы не указали ни диаметр несущего винта, ни окружную скорость конца лопасти.
Пусть диаметр будет равен 7 метров, а окружная скорость конца лопасти составит 160 м/с.
Глядя на номограмму предварительно прикинем потребную мощность.
Она будет равна 180 л.с.
Переведем это в киловатты и получим 132,3 кВт.
Теперь разделим 132300 Ватт на окружную скорость конца лопасти где Вы собрались установить свои реактивные двигатели (неважно какой принцип и как они называются).
Получим 132300 / 160 =  826,875 Ньютон тяги.
Или в килограммах это будет 84,375 килограмм тяги.

Очень интересно!
А могли бы эти данные:

Dornier Do 32 — экспериментальный одноместный вертолёт с реактивным (компрессорным) приводом несущего винта.
ТТХ:
•      Экипаж: 1
•      Длина: 3,42 м
•      Высота: 1,89 м
•      Вес пустого: 147 кг
•      Максимальный взлётный вес: 321 кг
•      Силовая установка: 1 [ch215] ГТД BMW 6012L, мощностью 90 л. с.
•      Диаметр несущего ротора: 7,5 м
•      Максимальная скорость: 119 км/ч
•      Дальность полёта: 90 км
--------------------------------------------
Sud-Ouest S.O.1221 Djinn — лёгкий двухместный вертолёт с реактивным (компрессорным) приводом несущего винта.(очень подробно: https://igor113.livejournal.com/542064.html)
ЛТХ:
Модификация SO-1221
Диаметр главного винта, м 11.00
Длина,м 5.30
Высота ,м 2.60
Масса, кг
пустого 338
максимальная взлетная 700
Тип двигателя 1 ТКД Turbomeca Palouste IV
Мощность, кВт 1 х 179(240 лс)
Крейсерская скорость, км/ч 105
Продолжительность полета, ч.мин 2.15 (на 65 км в час)
Практический потолок, м 4500
Экипаж, чел 1
Полезная нагрузка: 1 пассажир или 2 носилок с сопровождающим
-----------------------
Экспериментальный вертолет JK-1 (ПНР, 1957 год). Одноместный, Два двигателя с тягой по 12,5 кгс. Диаметр несущего винта 7 м. Полетная масса 340 кг. Максимальная скорость 131 км/ч.

через ваши расчёты сопоставить?

P/S
Мог бы ещё поговорить о РП роторах, но думаю,  будет "долгий аншлаг"!...

 

[Anatoliy.]

@
Anatoliy. Да что Вы тычите везде свою номограмму, где надо и не надо?! Кто то вообще проверял её соответствие экспериментально, или это только Ваша расчётная фантазия с ошибками? Проверяли на стенде и где?!

Первоисточник этой диаграмме расположен на 534 странице в книге

Б Н Юрьев
Избранные труды
Том 1
Воздушные винты
Вертолеты​

Я только перерисовал её в удобоворимый вид и на основании тех же формул продлил в сторону меньших мощностей.

Номограмма весьма полезная когда нет под рукой калькулятора, чтоб по теми же формулами вычислять свой единственный вариант.
Глядя на номограмму легче ориентироваться какой параметр и в какую сторону менять.

И когда предварительная оценка произведена и выбраны предварительные параметры, то тогда начинают уже более досконально кувыркаться с расчетами.

 

[Anatoliy.]

Какие двигатели ставить и на какой вертолёт, тут знают и без Вас и без Вашей номограммы. Благо есть много летающих образцов для примера, где параметры подтверждены практикой... 

А вот тут я "посадил" на эту номограмму конкретные вертолеты.

 

[Фланкер]

@ Anatoliy. Вы понимаете, что перерисованной и продлённой диаграммой, [highlight]выложенной на этом форуме 126-й раз[/highlight], захламили человеку всю ветку, уводя от сути вопроса?! [highlight]Это называется ФЛУД в чистом виде, которым упорно продолжаете заниматься![/highlight]

Я Вам ещё раз повторяю, что в этой ветке никому не нужен расчёт вертолёта и двигателей к нему, тем более с сомнительным результатом. Реактивный вертолёт был упомянут лишь для примера, как возможное направление использования. Вы понимаете это?

 

[Фланкер]

А вот тут я "посадил" на эту номограмму конкретные вертолеты. 

[highlight]Зачем?! Для чего это здесь?[/highlight]

 

[Anatoliy.]

через ваши расчёты сопоставить? 

Второй пример с вертолетом SO-1221 весьма близок к моим прогнозам по взлетному весу.

Только Вы забываете, что на том вертолете добавлены многие килограммы дополнительного высоко вольного оборудования и в придачу там должны стоять аккумуляторы которые должны питать высоковольтные  инициаторы якобы взрывов воды.

Напоминаю, вода уже разок была "взорвана" с выделением определенного количества энергии.
Заставить взорваться уже взорванное не получится.
Остается только  путь нагрева воды за счет подводимой извне энергии.
Поскольку при испарении воды на фазовый переход требуется приложение весьма солидного количества энергии, то КПД этого процесса далеко не будет равен 100 %.
Поэтому на организацию такой череды якобы взрывов за счет банального нагрева потребуется значительно больше  электроэнергии  чем если бы напрямую крутить вал несущего винта.
В юности я считал такой процесс и, если я не ошибаюсь, то подводимой энергии надо было приложить раза в 4 больше чем получалось на выходе.
На то она и вода, что является продуктом окисления.
А все окислы весьма стойкие химические элементы.

Легче 800 кг двухместный мокровертолет не получится.
Электроэнергии в аккумуляторах едва хватит на минут 10 полета.

Теперь смотрим, какая окружная скорость может быть в следующем Вашем примере:
Экспериментальный вертолет JK-1 (ПНР, 1957 год). Одноместный, Два двигателя с тягой по 12,5 кгс. Диаметр несущего винта 7 м. Полетная масса 340 кг. Максимальная скорость 131 км/ч.

По номограмме определяем потребную мощность.
Превращаем 50 л.с в Ватты  и получаем 36750 Ватт.
Делим эти 36750 Ватт на суммарную тягу реактивных двигателей (12,5*9.8*2=245 Ньютон) и получаем окружную скорость в том месте где установлены реактивные двигатели 150 м/с

Вот так можно очень быстро прикинуть параметры любого летательного аппарата в котором применены несущие винты.
Так что всё предельно просто на уровне предварительного расчета.

 

[Anatoliy.]

А вот тут я "посадил" на эту номограмму конкретные вертолеты. 

[highlight]Зачем?! Для чего это здесь?[/highlight]

Вы же засомневались в правильности той номограммы.
Вот я и привел конкретные параметры конкретных вертолетов.

Я Вам ещё раз повторяю, что в этой ветке никому не нужен расчёт вертолёта и двигателей к нему, тем более с сомнительным результатом.

Да эта номограмма справедлива не только для вертолетов, но и для любых квадро и мультикоптеров которые висят на своих воздушных винтах.
Просто надо уметь ею пользоваться и перестать витать в облаках закладывая заранее неверные начальные условия.

 

[Фланкер]

Вы загадили

Вы же засомневались в правильности той номограммы.
Вот я и привел конкретные параметры конкретных вертолетов.

Я и сейчас в ней сомневаюсь после Вашей дорисовки...  Почему Вы считаете, что параметры диаграммы изменяться линейно в сторону уменьшения, а может Вы что то важное не учли? Какие конкретно вертолёты Вы "посадили" на диаграмму, и как это доказывает что она правильная? Чем на практике подтверждёна правильность Вашей диаграммы?

Просто надо уметь ею пользоваться и перестать витать в облаках закладывая заранее неверные начальные условия. 

Где, конкретно заложены неверные условия? О чём Вы вообще?

 

[летавший, как то раз)))...]

Только Вы забываете, что на том вертолете добавлены многие килограммы дополнительного высоко вольного оборудования и в придачу там должны стоять аккумуляторы которые должны питать высоковольтные  инициаторы якобы взрывов воды.

Не забыл - максимальная взлётная масса, вещь неизменна, в обоих случаях, 800 условных кг!

Напоминаю, вода уже разок была "взорвана" с выделением определенного количества энергии.
Заставить взорваться уже взорванное не получится.

Забыли, что на борту есть её запас, как "топливо"(аккумуляторы и эл.оборудование - масса const.!).

Поэтому на организацию такой череды якобы взрывов за счет банального нагрева потребуется значительно больше  электроэнергии  чем если бы напрямую крутить вал несущего винта.
В юности я считал такой процесс и, если я не ошибаюсь, [highlight]то подводимой энергии надо было приложить раза в 4 больше чем получалось на выходе.[/highlight]

Не путать банальный электролиз, с нагревом - это абсолютно разные дисциплины! Или вы не в курсе???

Легче 800 кг двухместный мокровертолет не получится.(2)
Электроэнергии в аккумуляторах едва хватит на минут 10 полета.(1)

1. Забываете о том, что в "800 кг" можно генератор эл.энергии вписать. Ведь при совершаемой работе(а она несомненно происходит! Иначе ротор бы не сдвинулся с места), если мне память не изменяет, есть возможность генерировать эл.энергию, для обращения её в рабочий цикл, и если потребление/восполнение сбалансировано, то Эйлер вам в помощь, для пробы "опровержения"(хотя, помнится, этот закон вам не писан...).
2. ...ответа на вопрос - не наблюдаем, как я и ожидал.

Теперь смотрим, какая окружная скорость может быть в следующем Вашем примере:
Экспериментальный вертолет JK-1 (ПНР, 1957 год). Одноместный, Два двигателя с тягой по 12,5 кгс. Диаметр несущего винта 7 м. Полетная масса 340 кг. Максимальная скорость 131 км/ч.

По номограмме определяем потребную мощность.
Превращаем 50 л.с(1) в Ватты  и получаем 36750 Ватт.
Делим эти 36750 Ватт на суммарную тягу реактивных двигателей (12,5*9.8*2=245 Ньютон) [highlight]и получаем окружную скорость в том месте где установлены реактивные двигатели 150 м/с(2)[/highlight]

1. Откуда "это" взялось? По желанию расчётчика? Чудеса!
2. Вы явно не знакомы с дозвуковыми ПВРД! Найдите мне в истории человечества такой, который бы мог хотя бы просто работать, на скорости менее 165 м/сек(0.5 М), а уж тем более держать в воздухе вертолёт массой в  340 кг!  https://ru.wikipedia.org/wiki/Прямоточный_воздушно-реактивный_двигатель [highlight]Wiki вам в помощь![/highlight]

 

[Anatoliy.]

Чем на практике подтверждёна правильность Вашей диаграммы?

Да не моя это номограмма.
Она взята из книги 1961 года.

Почему Вы считаете, что параметры диаграммы изменяться линейно в сторону уменьшения, а может Вы что то важное не учли?

Да я ничего не считаю.

Эта номограмма получилась такой у Б. Н. Юрьева  только потому, что в ней использована зависимость известная всем под названием формулы Н. Е. Жуковского.

 

[Anatoliy.]

1. Откуда "это" взялось? По желанию расчётчика? Чудеса!

В школе учились?
Там всё это разжевано.
Если окружная скорость реактивного двигателя на лопасти была больше, то это говорит о низком КПД двигателя или о падении его тяги на скорости.