Разрезные крылья

[Denis]

Позволю себе добавить скудное дополнение к высокообразованной дискуссии. Упоминание о конструктивном усложнении, а как следствие - перетяжелении конструкции было пропущено, как малозначимый момент. Типа, добавится килограмм 6-7, ну и хэ! Однако, для малоразмерных конструкций, каковые в большинстве своем имеются ввиду здесь, одно только применение более толстой обшивки, например 3-4мм, вместо 1-2мм(фанера) даст прирост порядка 25-30кг. Для самолета с взлетной массой около 600кг это 5% прирост, а для 250-300кг уже 10%. Если кто-то считает, что это мало, пусть вспомнит поход в магазин, где пренебрежение незначительными поэлементными прибавками регулярно приводит к шоковому состоянию на кассе. Возможно поэтому в аппаратах Ошкиниса ничего, кроме крыльев нет!
Добавление огромного количества отверстий на крыле, предложенном Uptosum, и как следствие, необходимость усилений, внутренняя профилировка щелей, усиление самого крыла(обшивка-то уже не работает), про механизм управления створками уже и не говорю, в общем, теоретически интересно(неинтересно - 2Denis), но... достаточно.
О стоимости таких изысков лучше и не говорить, но не удивлюсь, если и тут найдутся желающие "уточнять за Aleksa". 😉

Смысл применения многоэлементного профиля теряется на самолетах и планерах с низкими удельными нагрузками задолго до того, как начинают считать массу конструкции. А цифры здесь выходят такие: Классическое  подкосное крыло с гибкой обшивкой может весить 3кг/м2 и даже меньше. Поэтому оно может хорошо вписаться в весовую сводку ЛА с удельной нагрузкой на крыло менее 30кг/м2. Тем более, это единственная технология, приемлемая для учебного планера с удельной нагрузкой 15кг/м2.

Применение простого, щелевого или подвесного закрылка на таком крыле существенно не влияет на его массу. Все более сложные схемы механизации уже влияют. Строго говоря, иногда утяжеление массы 1м2 крыла при этом компенсируется сокращением его площади за счет прироста Сумах, но этот результат наиболее вероятен на скоростных ЛА, когда значительная часть массы крыла связана с прочностью и жетскостью на кручение.  К учебным планерам это тоже не относится.  Сложность и трудоемкость конструкции и пробемы с оптимизацией и доводкой механизации при этом вообще отдельная песня.

Поэтому планеры Ошкиниса с разрезными крыльями можно отнести только к конструкторским курьезам без всякой преспективы применения и развития. Не нужно повторно наступать на те же самые грабли. Ошкинис не один такой, тупиколвых идей в авиации было немало. Может и нужно, чтобы кто-то разведал эти тупики.

Еще вернемся к культуре веса. Рассмотрим не учебный планер, а двухместный самолет с полетной массой 600кг и диапазоном скоростей 83-250км/ч, относяшийся к американской категории S-LSA. Скорость свалтивания 83км/ч в этой категории должна быть получена в чистой конфигурации. Это значит, что с учетом достижимых несущих свойств профилей нагрузка на крыло у него не превысит 60кг/м2 (это трудно, возможно, придется поставить генераторы вихрей).

Соответственно, площадь крыла будет не менее 10м2.

Если мы сделаем цельнометаллическео крыло такой площади, расчитанное на вышеназванные негрузки, то оно будет весить минимум на 20кг больше классического с тканевой обшивкой, а композитное будет еще тяжелее. Аэродинамических выгод против классического крыла в этом случае тоже не будет.

Учтем также что сложные многощелевые и выдвижные закрылки кроме собственной добавочной массы могут быть неосуществимыми с гибкой обшивкой.

20 кг для такого самолета это 3.3% взлетной массы, но это тоже очень много, если правильно посмотреть.

Например, это может быть 28 литров бензина, чего хватит на 2 часа полета на хорошей скорости.   Или это может быть царь-мотор Континентал О-200 вместо убогого Ротакса 912S. Кстати, сейчас S-LSA с Континенталом О-200 укладывают в 350кг пустого веса с цельнометаллическим крылом площадью более 12м2.      

 

[Denis]

Denis, а почему вы не пишете, что турбулизаторы  /дирутторы/ были известны довольно давно. Они описаны в книге
«Механизированные крылья» 1940 г.
Но что-то никто на лайнерах их не применяет – раз по Вашему они так выгодны.
Только не надо вспоминать о генераторах вихрей на сверхзвуковых самолетах.

С конца 1950годов в гражданской авиации широко применяются разнообразные генераторы вихрей.  

Например, цепочки генераторов вихрей установлены с обеих сторон носка руля направления Боинга 737. Это решение позволило расширить диапазон углов отклонения РН в котором он эффективен и значительно повысить балансировчный момент на малых скоростях, что может понадобиться, например, при отказе одного двигателя.
На стерловидном крыле стиавят особые пластинчатые генраторы вихрей (вортилаторы), которые создают вихри под действием составляющей потока вдоль пердней кромки (поток скольжения) и препятствуют  раннему срыву на концах крыла. Впервые вортилаторы применили на ДС-8. В дальнейшем их испробовали на рутановских утках, где возможно очень опасное развитие концевого срыва, зависящее не только от угла атаки, но и угла отклонения руля высоты.

Лепестковые генераторы вихрей используют также на  турбовинтовых региональных самолетах, ка вблизи пердней кромки крыла. так и пред элеронами. Короче, примеров много.

На большинстве современных планеров они тоже стоят, особенно на концевых отсеках крыла, где очень малое Re из-за узкой хорды.  

Отмечу, что в свое время именно установка линейки генераторов вихрей на ПГО спасла проект самолета Ротан Вояджер  от полного провала. Известный вокругшариковый полет мог и не состояться.

Тем не менее, считать генраторы вихрей универсальным решением тоже не следует.  

 

[aleks]

Рассмотрим не двухместный самолет с полетной массой 600кг и диапазоном скоростей 83-250км/час…., а учебный планер Мирошника Василия Семеновича.
При Sкр. – 4.6 м2 и Gконстр.-47кг. удельная нагрузка более 27кг/м2, поэтому и посадочная скорость – 65 км/час – это на «чистом»  крыле.  А на разрезном, какая будет?
 К чему такие габариты?  Нуу нет у меня фанеры на больший и гараж маленький,  /правдая живу в своем доме/.  А такой планер я на багажнике увезу /планер Мирошника по слухам перевозили на полеты в электричке/ и этой же машиной затяну. И никто меня не спросит «пошто» летаю.

 

[Lev]

(на практике, у самолета СН-701 может быть и больше   ). В сочетании с малым запасом кинетической энергии для выравнивания это делает благополучную посадку с неработающим двигателем крайне маловероятной, а при внезапном отказе двигателя перед выравниванием это гарантированный    

 Я должен извиниться, поскольку мой вопрос касается тематики ветки только косвенно (в части посадочных скоростей с отказавшим двигателем и аварийности при этом)...
 Денис, а откуда у Вас сведения о большом количестве катастроф у СН-701? Судя по их сайту, самолет практически массовый (счет наверное на тысячи), летает по всему миру...Взлеты и посадки в самых невероятных условиях...
То, что шасси ломали, слышал, а вот о человеческих жертвах на этом самолетике не слышал (хотя в свое время и специально искал такую информацию - не нашел...)... Может, здесь дело в низких посадочных скоростях, потому и без жертв?

 

[Denis]

Рассмотрим не двухместный самолет с полетной массой 600кг и диапазоном скоростей 83-250км/час…., а учебный планер Мирошника Василия Семеновича.
При Sкр. – 4.6 м2 и Gконстр.-47кг. удельная нагрузка более 27кг/м2, поэтому и посадочная скорость – 65 км/час – это на «чистом»  крыле.  А на разрезном, какая будет?
 К чему такие габариты?  Нуу нет у меня фанеры на больший и гараж маленький,  /правдая живу в своем доме/.  А такой планер я на багажнике увезу /планер Мирошника по слухам перевозили на полеты в электричке/ и этой же машиной затяну. И никто меня не спросит «пошто» летаю.

И к чему такие извращения. Нормальный учебный планер должен иметь размах не менее 10м, еще лучше 11. нет проблем сделать его легкоразборным с максимальной длиной агрегата 5.5м (консоль крыла). У меня была идея покруче - 3.5м. В обычном гараже по стенам и под потолком их можно будет развесить несколько.

Тогда можно подумать о скорости сваливания 40км/ч и качестве поболее 15. Из мехеханизации понадобится простой закрылок и возможно интерцепторы.

 

[Denis]

(на практике, у самолета СН-701 может быть и больше   ). В сочетании с малым запасом кинетической энергии для выравнивания это делает благополучную посадку с неработающим двигателем крайне маловероятной, а при внезапном отказе двигателя перед выравниванием это гарантированный    

 Я должен извиниться, поскольку мой вопрос касается тематики ветки только косвенно (в части посадочных скоростей с отказавшим двигателем и аварийности при этом)...
 Денис, а откуда у Вас сведения о большом количестве катастроф у СН-701? Судя по их сайту, самолет практически массовый (счет наверное на тысячи), летает по всему миру...Взлеты и посадки в самых невероятных условиях...
То, что шасси ломали, слышал, а вот о человеческих жертвах на этом самолетике не слышал (хотя в свое время и специально искал такую информацию - не нашел...)... Может, здесь дело в низких посадочных скоростях, потому и без жертв?

Число построенных Сн-701 скорее сотни чем тысячи. В FAA их сейчас зарегистрировано 300. Средний налет таких самолетов в год менее 50часов. При этом только в NTSB содержится 30 записей о летных происшествиях из них 2 катастрофы и довольно много аварий с тяжелыми последствиями. Значительная часть этих саморлетов летает за пределами сША, нужно еще искать данные и можно сказать, что ситуация далека от радужной. Обе американские катастрофы не имеют отношения к аэродинамике этого самолета, но тяжелые происшествия, связанные с отказом двигателя - имеют. Всякий раз при внезапном отказе СН-701 сыпется как кирпич и у пилота как правило нет времени и возможности выбрать подходящую площадку и аккуратно сесть. В одном из таких случаев самолет упал на деревья и это спасло жизнь пилоту. в другом случае самолету именно нехватило кинетической энергии для выравнивания и он вшмякался в землю почти как кирпич, еще немного и были бы трупы.

Вопросы по повышению безопасности полетов на СН-701, которые привели к ампутации  предкрылка зародились сперва в Колумбии еще в 80-е годы прошлого столетмя (нетрудно понять, чем там на этом самолете занимались), а затем в Новой Зеландии и Австралии, где серьезно летают по труднодоступным местам. Это заставляет кое о чем задуматься.

 

[Lev]

Всякий раз при внезапном отказе СН-701 сыпется как кирпич и у пилота как правило нет времени и возможности выбрать подходящую площадку и аккуратно сесть. В одном из таких случаев самолет упал на деревья и это спасло жизнь пилоту. в другом случае самолету именно нехватило кинетической энергии для выравнивания и он вшмякался в землю почти как кирпич, еще немного и были бы трупы.

Дык разрезные крылья, которые мы здесь обсуждаем, и не дают  возможности сыпаться самолету как кирпичу.. 😉... Самолет просто парашютирует (скорость снижения в ветке приводилась -1.2 м/сек, существенно меньше скорости снижения парашютиста - для Дуба порядка 5 м/сек, если мне склероз не изменяет...), а возможности выбрать "подходящую площадку"...- может и не быть такой "подходящей площадки" в радиусе десятка километров, особенно при партизанских полетах... Да и размеры подходящих площадок во многом определяются посадочной скоростью,нет?
Тогда как?

 

[Denis]

Всякий раз при внезапном отказе СН-701 сыпется как кирпич и у пилота как правило нет времени и возможности выбрать подходящую площадку и аккуратно сесть. В одном из таких случаев самолет упал на деревья и это спасло жизнь пилоту. в другом случае самолету именно нехватило кинетической энергии для выравнивания и он вшмякался в землю почти как кирпич, еще немного и были бы трупы.

Дык разрезные крылья, которые мы здесь обсуждаем, и не дают  возможности сыпаться самолету как кирпичу.. 😉... Самолет просто парашютирует (скорость снижения в ветке приводилась -1.2 м/сек, существенно меньше скорости снижения парашютиста - для Дуба порядка 5 м/сек, если мне склероз не изменяет...), а возможности выбрать "подходящую площадку"...- может и не быть такой "подходящей площадки" в радиусе десятка километров, особенно при партизанских полетах... Да и размеры подходящих площадок во многом определяются посадочной скоростью,нет?
Тогда как?

Самолет СН-701 "парашютирует" с вертикальной скоростью 5-6м/с и путевой порядка 60-70км/ч. На этом режиме у пилота нет никакой возможности управлять наклоном траектории, если нет большого запаса высоты. Тогда единственный выход - опуститьнос, разогнаться до 80-90км/ч и с этой скорости выполнить выравнивание. Повторяю. если есть запас высоты. Не скажу сколько метров.  

 

[Denis]

Дополнение. Самолет Ан-2 на малом газу парашютирует с такой же вертикальной скоростью но при путевой 80-95км/ч. Оценим аэродинамическое качество.

Руль высоты при этом полностью отклонен на кабрирование и управлять таангажом невозможно. Сушность "паршютирования" состоит в т ом, что для вывода на критический угол атаки  не хватает руля высоты и до сваливания есть енкоторый запас. На Ан-2 он составляет 4-5градусов.  Присутствие механизации, в том числе предкрылка,  не имеет значения. Самолет с чистым крылом можно настроить так же, просто предельно достижимый угол атаки будет другой.

Наь режиме парашютирования вертикальную скорость и крутизну траекториии можно регулировать газом. Однако, при увеличении мощности двигателя самолет может свалиться, причем с опусканием крылаи перйти в штопор. Также внезапный порыв  ветра может выбрать этот запас до критического угла атки при полном взятии ручки на себя. И наконец, отказ двигателя = ШМЯК. Если самолет расчитан на такую посадку (естественно, в черезвычайной ситуации), его конструкция должна обеспечивать выживание экипажа при падении по закону кирпича с высоты препятствия, оговоренного при такой технике посадки.

Для того, чтобы 500-килограммовый самолет снижался без газа со скоростью 1м/с он должен быть как минимум планером не хуже Бланика с размахом поболее 15м. Поищем у Бланика разрезное крыло.
   

 

[Lev]

Самолет СН-701 "парашютирует" с вертикальной скоростью 5-6м/с и путевой порядка 60-70км/ч. На этом режиме у пилота нет никакой возможности управлять наклоном траектории, если нет большого запаса высоты. Тогда единственный выход - опуститьнос, разогнаться до 80-90км/ч и с этой скорости выполнить выравнивание. Повторяю. если есть запас высоты. Не скажу сколько метров.  

Ну а с разрезным крылом (вроде бы) должен парашютировать с вертикальной скоростью 1-2 м/сек и путевой порядка 35-40 км/час... Как говорится,"почувствуйте разницу"... 😀... Мне что-то кажется, что так гораздо безопаснее...

 

[snmon warwarwetterweg]

Ну а с разрезным крылом (вроде бы) должен парашютировать с вертикальной скоростью 1-2 м/сек и путевой порядка 35-40 км/час... Как говорится,"почувствуйте разницу"... ... Мне что-то кажется, что так гораздо безопаснее...  

Пора ветку модерировать. По третьему кругу пошло 🙂.

 

[Lev]

Для того, чтобы 500-килограммовый самолет снижался без газа со скоростью 1м/с он должен быть как минимум планером не хуже Бланика с размахом поболее 15м. Поищем у Бланика разрезное крыло.

Угу... Дополнение к дополнению... И в таком случае он должен иметь посадочную скорость под 90 км/час со всеми вытекающими, сидеть на земле при более-менее свежем ветре и прочее, прочее... Это уже пойдем по второму кругу... 🙁...

 

[snmon warwarwetterweg]

...иметь посадочную скорость под 90 км/час со всеми вытекающими, сидеть на земле при более-менее свежем ветре и прочее, прочее...  

Неохота цепляться к словам, но это либо оговорка, либо ну оччень серьезное новшество для ЛТХ.

 

[Lev]

...иметь посадочную скорость под 90 км/час со всеми вытекающими, сидеть на земле при более-менее свежем ветре и прочее, прочее...  

Неохота цепляться к словам, но это либо оговорка, либо ну оччень серьезное новшество для ЛТХ.

 Да нет... Просто не хочется тщательно расшифровывать все это, поскольку идем уже по пятому кругу... Каждый воспринимает через себя, через те условия, в которых он живет... Василий Шукшин говорил:"Чтобы снимать фильмы о Сибири, необязательно ехать в Сибирь, достаточно заехать за Вышний Волочек.."...
Попробуйте полетать по нашим местам, где леса, болота,озера и садиться в случае чего будете на пни и кочки... 🙁..., и то если очень повезет... Думаю, и мировоззрение немного изменится...
А так, с подмосковного аэродрома и вокруг него... Все правильно.. 🙁  ...

 

[snmon warwarwetterweg]

Ну, пней и кочек у нас не меньше вашего... На этот случай, обычно, рассматривается целесообразность применения спассистемы или вообще, летающие лодки. В Сибирь ехать в самом деле необязательно, лучше съездить, например, в Канаду или в НЗ. Ну так, навскидку, ибо там условия близки и летальных аппаратов достаточно, отсюда и статистика приемлемая. О разрезных крыльях они там как-то тоже, не особенно в курсе... 😛

 

[Lev]

Ну я амфибию и потихоньку строю.... 🙂... Только всех проблем это не решит и ВПХ остается вопросом острым...
Поэтому чем больше информации по этому поводу, тем лучше... 🙂

 

[snmon warwarwetterweg]

Поэтому чем больше информации по этому поводу, тем лучше...  

Вот с этим на 100кило согласен, почему и пытался Denisy возражать на предмет интересно/неинтересно.
А вопрос ПХ даже для парашюта не всегда решаем на 100%. И даже очень часто просто нерешаем!
ЗЫ. Еще по-поводу безопасности. Уже близкое повторение, но... Лучше надеяться на более надежный мотор, чем на сложное крыло. Сиречь, стоимость, вес и т.д. и т.п.

 

[Lev]

А вопрос ПХ даже для парашюта не всегда решаем на 100%. И даже очень часто просто нерешаем!  

 Угу... Может, это просто мой личный бзик, но я считаю, что средством спасения должен быть прежде всего сам аппарат (возможность посадки с возможно более низкими вертикальными и горизонтальными скоростями,в том числе и при отказе двигателя, максимальная амортизация и защита экипажа ... короче,то, в направлении чего постоянно идут автомобилисты...)...

 

[snmon warwarwetterweg]

Лучше надеяться на более надежный мотор, чем на сложное крыло.

Поторопился добавить. Чуть разверну. Те деньги, что пойдут на постройку архикрыла, которое и не даст ни одной лишней минуты жизни, если что, лучше купить надежный(дорогой) мотор и тщательно его эксплуатировать. А также выбирать маршруты полетов с ориентирами на возможные площадки подбора. Это не очень сложно, для планеристов это - азбука.

 

[Lev]

ЗЫ. Еще по-поводу безопасности. Уже близкое повторение, но... Лучше надеяться на более надежный мотор, чем на сложное крыло. Сиречь, стоимость, вес и т.д. и т.п.  

Ох не знаю... Во-первых, одно другое не исключает... Во-вторых, мотор (сиречь штука с большим количеством вращающихся элементов) относится к так называемым активным элементам, а крыло, у которого подобных элементов практически нет - к пассивным, обеспечивающим безопасность за счет законов природы и в сто раз более надежно... Как-то мудрено получилось, но у нас по работе существует такая классификация (активная-пассивная) и такая статистика... А личную жизнь и здоровье вряд ли стоит измерять деньгами...
  Двигателей со стопроцентной надежностью не может существовать по определению... Поймите меня правильно - я тоже за надежный двигатель, но знаю, что в природе двигатель со стопроцентной надежностью существовать не может...
 У ребят зачастую другой бзик - упираются в надежный двигатель как в божество... Что-то мне это напоминает Стругацких "Улитка на склоне...", где все население молилось на источник энергии: "Отец Аккумулятор ", от которого в сущности зависело их существование 🙂...