самолет без пропеллера

[Ветрослав Полетадзе]

@ Ветрослав Полетадзе

   Во всём должна быть последовательность и порядок, а у вас в голове я смотрю мысли просто разбегаются. (это не гут для дела)
Нужно начинать с двигателя а потом уже переходить к движителю.   На ваши разработки нужны миллионы, но проблема даже не в этом...    Проблема в том что вашего запала просто не хватит на решение всех этих проблем одновременно.  Я конечно помогу чем могу (и скорее всего ни один я). но мне кажется что проблема сложная и её даже колективом не решить.   Тут блин знания нужны далеко не детские .  Взять хотя бы просто вашу трубу в которой вы хотите поместить двигатель.   В лучшем случае она будет придавать дополнительно 30% тяги (опираясь на знания "винт в кольце")
    Анатолий тоже прав к сожалению (против физики не попрёшь).   Есть конечно лазейка в этой системе "винт-реактивный двигатель", но она зыбкая.  (дело в том что при "хвалёном" КПД винта и хорошей статической тяги на месте, в динамическом режиме импульс от винта падает а вот на реактивных двигателях этого почти не происходит (он для самолёта стабилен за счёт скорости выходящих газов (которых нет у винтов))

мыслительный процесс человека весьма сложен. на пути к разрешению задачи высказывается куча мыслей в том числе и на грани бреда.  :🙂

не соглашусь, что начать надо с двигателя, а переходить к движетелю. по многим причинам. хотя бы потому что пврд-пуврд можно одновременно рассматривать и как двигатель и как движитель. грани условны.

а вот в двс+пропеллер грани весьма четкие.

запала конечно может не хватить, особо если реагировать на Самолетчика и его приспешников.  🙂

какой прирост даст труба я даж приблизительно не могу сказать. сначала надо понять все процессы, а этого понимания пока нет.

против физики конечно не попрешь, но против термодинамики и химии - тоже.
есть закон сохранения энергии. если мы подали на клеммы электродвигателя 60квтч электроэнергии, то 60квтч энергии и получим на выходе. правда вопрос в каком виде будет энергия. нам бы её в механическом виде, а не в виде например рентеновского излучения.(а и такое возможно в зависимости от хим. состава воздуха)

ну это я так, мысли озвучиваю.  :🙂

 

[Ветрослав Полетадзе]

смотрим шире  в мире физики Вы правы, а в термодинамике забыли выделенное жирным  G = U + PV - TS

Термодинамика-есть часть от физики. Просто потому, что в физике меньше граничных условий и допущений, и там не надо ловить 0,1%КПД. Физика выше таких мелочей! 😉

Двигатель- место где идут тепловые процессы (для ПуВРД- от "передней стенки" до среза сопла) и движитель- где создается тяга (для ПуВРД- "передняя стенка" и срез сопла).- РАЗНЫЕ ВЕЩИ!!! 
На "передней стенке" энергия продуктов сгорания превращается в давление на стенку, а на срезе сопла продукты сгорания с определенной температурой, химическим составом и т.п. превращаются в тупое рабочее тело обладающее плотностью и скоростью / массовым расходом.

хорошее уточнение.  😉
под физикой я имел в виду механику. механика в принципе - это тоже физика. 

насчет мелочей абсолютно не согласен. эта вот буковка U как раз может и сжирать бОльшую часть КПД. (кпд в понятии механики . йо.)

 

[Ветрослав Полетадзе]

возьмем две Цессны152 и переделаем на электротягу. аккумы на хорошую емкость+электромоторы по 60квт для каждой Цессны.

на одной Цессне оставим пропеллер, который был заводским, а это +- 1.5метра диаметра, электромотор 60квт.
а на другую Цессну поставим трубу в метра два длиной и 0.5 метра диаметра. в трубу вставим пропеллер диаметром 0.5, а электромтор возьмем также 60квт мощности, но с многократно большими оборотами.

и вот заводим эти две Цессны. кпд у обоих моторов 97%. в одной Цессне прокачивается много воздуха, но медленно, а в другой мало воздуха, но быстро.

как по мне то лётные характеристики этих Цессн практически не будут различаться. максимум на 10%.
или я не прав ?!

    Это всё равно что сравнивать два самолёта с одинаковыми двигателями, но на одном стоит редуктор и бОльший винт, а на втором винт меньше и насажен прямо на вал.   Различие мне кажется будет начинаться от 25%...   Не меньше. (но правда конечная горизонтальная скорость таких самолётов даже немного выше (а то как же(!), ведь идеальных винтов не бывает и люди даже придумывают разные винты на один и тот же двигатель - специально для горизонтального полёта, специально для скороподъёмности.)  Такие самолёты (с малыми винтами) гораздо дольше разгоняются и по земле и в воздухе (то есть - они сильно боятся потери скорости)
     Гыы...   А вы прикольный...   Ещё даже нет примерной(!) схемы двигателя а вас уже интересуют конечные параметры всего изделия в целом...   Гыы...   (я тоже всегда был оптимистом, но не до такой же блин степени)))))))))))))

процессы горения(что в других сообщениях) я пока не буду комментировать.

редуктор добавляет вес и сам по себе снижает кпд минимум на 10%. так что сравнение уже не совсем верное и кстати в пользу мини-пропеллера.

мои расчеты(глючные?!) показали разницу не в 25%, а аж в 2.1 раза.
разгон и устойчивость нас пока не волнуют. сначала надо разобраться к крейсерской скоростью 200кмч.

схемы двигателя(движетеля) нет, так как нет полного понимания исходных условий.

вот смотрите, с точки зрения физики(блин, механики!) рассчеты показали, что при узком сопле в 0.5метра диаметром не получится одновременно выжать и кпд и тягу сопоставимую с соплом в 1.5
есть ли какая ошибка в расчетах - это еще надо доуточнять.
но если расчеты верны, то это означает, что пврд-пуврд должен иметь сопло диаметром 1.5метра. каково !

как мы понимаем никто такие "жирненькие" пврд-пуврд на свои дырчики не ставил. такие сопла наверное в ракетах для вывода спутников. (на досуге почитаю, выясню)

 

[KAA]

кпд пропеллера Цессны при двс порядка 60%.

КПД пропеллера Цессны на расчётном режиме полёта -примерно 80%, а 60%  бывает после отрыва, при разгоне до скорости набора,например.
Меньше 80% серьёзные производители не закладывают, а путём оптимизации доводят и до 85-90%. 😉

 

[Ветрослав Полетадзе]

кпд пропеллера Цессны при двс порядка 60%.

КПД пропеллера Цессны на расчётном режиме полёта -примерно 80%, а 60%  бывает после отрыва, при разгоне до скорости набора,например.
Меньше 80% серьёзные производители не закладывают, а путём оптимизации доводят и до 85-90%. 😉

80% так 80%. не уверен, что в Цессне152 выпуска 1977года на которую ориентируюсь столько было, но на будущее Вас послушаю.

 

[Чечако]

насчет мелочей абсолютно не согласен. эта вот буковка U как раз может и сжирать бОльшую часть КПД. (кпд в понятии механики . йо.)

"КПД в понятии механики"? Назовите мне, хоть один используемый в транспорте движитель (в понятии механики-ха-ха) который имеет КПД НИЖЕ!!! 50%
Да их всего -то:  колесо, винт, РД(всякие). Есть конечно экзотика- рыбий хвост, робот-собака... но мне кажется, что там КПД движителя- ещё выше. ;D ;D ;D

 

[Ветрослав Полетадзе]

насчет мелочей абсолютно не согласен. эта вот буковка U как раз может и сжирать бОльшую часть КПД. (кпд в понятии механики . йо.)

"КПД в понятии механики"? Назовите мне, хоть один используемый в транспорте движитель (в понятии механики) который имеет КПД НИЖЕ!!! 50%
Да их всего -то:  колесо, винт, РД(всякие). Есть конечно экзотика- рыбий хвост, робот-собака... но мне кажется, что там КПД движителя- ещё выше. ;D ;D ;D

я думаю Вы понимаете, что я хотел сказать, просто придираетесь на ровном месте.


напомню
G = U + PV - TS

в 1кг керосина порядка 7квтч энергии Гиббса. из этих 7квтч в лучшем случае 5квтч пойдёт на PV. в механике нас интересует лишь PV. в термодинамике интересует в том числе и U.

в тоже самое время теплотворность 1кг керосина порядка 12квтч.

с точки зрения термодинамики кпд сгорания керосина составляет 7от12 = 58%
с точки зрения механики кпд 5от12=41%

энтропию вообще не будем рассматривать.

 

[Руслан 7000]

[ пврд-пуврд должен иметь сопло диаметром 1.5метра. каково !  как мы понимаем никто такие "жирненькие" пврд-пуврд на свои дырчики не ставил. такие сопла наверное в ракетах для вывода спутников. (на досуге почитаю, выясню)

    Подсказочка...     Не обязательно делать один ПуВРД на весь сэмоль.    Этот "диаметр" можно "набрать" из 10-50 собранных в панельную соту (каждый со своей малюпасенькой свечой и форсункой (ну и к сожалению системой запуска)). Я когда-то видел, что люди делали эти двигателя из трубочек от антен радиоприёмников с длинной двигателя буквально около 20см.    Общая длинна такого двигателя в целом будем меньше, чем ширина-высота (или просто его диаметр).   А второй плюс такого наборного двигателя в том, что каждый из всасывающих патрубков будет работать с невозмущённым воздухом...    (я уже думал об этом и КПД такого двигателя будет гораздо выше одного большого и длинного)
   Визуально от двигателей Боинга их можно будет отличить только если посмотреть внутрь (и увидеть в место вентиплятора - трубки)

  Этот пример можно даже по простенькому разобрать на фотках самолёта предоставленного выше.   Если б на этом сэмоле был только один двигатель, то он бы выпирал в длину на гораздо большее расстояние, а так их несколько и в общем они уже короче(!), чем один - единый...    (вся фишка в пропорциях которые двигателист обязан соблюсти)

   Даже в экспериментальном изготовлении такой двигатель легче делать.   Если будет допущена ошибка в большом двигле, то нужно сразу переделывать весь, а в наборном, с одним небольшим сегментом легче (и дешевле) работать.   "Настроил" один сегмент и выполнил таких кучу.   Потом собрал всё воедино.

 

[Ветрослав Полетадзе]

немножко отойдя от технических моментов хотелось бы пописать и о психологии.

читаю вот статью
"Некоторые детали интимной жизни пропеллеров"
http://www.aviajournal.com/arhiv/2003/10/03.html

суть статьи - человек изучает свойства укороченных пропеллеров.

статья начинается с "Верят там, где не могут знать  (с) К. Маркс"

далее он замечает, что "Во время большого количества полетов по кругу потребление горючего оказалось равным 6 л/ч. Понятно, что непосредственно в крейсерском полете оно еще меньше. Посчитаем удельный расход R👎 в г/л. с..ч. Плотность бензина 0,75 г/см3. Получим = (6000 см3/ч .0,75 г/см3)/ /34 л. с. =132 г/л. с..ч!"

этой радостью он делится с собутыльниками по авиа-цеху.

и вот тут я узнаю некоторых(!) забрёдших и в мою ветку форумчан.
"Отступая от нашего анализа, скажу, что, получив в прошлом году такой малый расход топлива, я тоже удивился и похвастался хаевцам, с которыми мы устанавливали Limbach, насколько тот экономичен. Это вызвало вежливые улыбки, смешки и намеки на возможность "перпетуум мобиле". Стало ясно, что правильный ответ где-то рядом, и он абсолютно не связан с экономичностью двигателя."

а человек продолжал трудиться, изучать.
статья заканчивается "Господа пилоты и инженеры, давайте поменьше верить там, где мы обязаны знать."

вот.  :~~)

З.Ы. ах да, один из его выводов " Тяга винтов диаметром 1,5–1,8 м как на взлетном режиме дельталета, так и при более высоких скоростях практически одинакова и зависит только от подаваемой мощности."

жаль, я пока там в статье кой чо недопонимаю...

 

[KAA]

80% так 80%. не уверен, что в Цессне152 выпуска 1977года на которую ориентируюсь столько было

Если вы, путём своего первопроходчества, дойдёте до специальной литературы (которой множество в файловом архиве форума), то узнаете,что КПД воздушных винтов установленных на самолёт (не изолированных), достиг 85% уже в начале  30-х гг. 20 в, отнюдь не усилиями гаражных гениев. У них (братьев Райт) было 80% методом тыка.
Это я вам сообщаю, как скушный официальный инженер, которому за целенаправленное использование этой информации из "книжонок" платят деньги частные заказчики. 😉

ах да, один из его выводов " Тяга винтов диаметром 1,5–1,8 м как на взлетном режиме дельталета, так и при более высоких скоростях практически одинакова и зависит только от подаваемой мощности."

Тяга винта на скорости равна N*кпд/V  🙂 Конечно же, КПД бывает разный, но стремятся иметь максимально достижимое значение.

 

[Ветрослав Полетадзе]

80% так 80%. не уверен, что в Цессне152 выпуска 1977года на которую ориентируюсь столько было

Если вы, путём своего первопроходчества, дойдёте до специальной литературы (которой множество в файловом архиве форума), то узнаете,что КПД воздушных винтов установленных на самолёт (не изолированных), достиг 85% уже в начале  30-х гг. 20 в, отнюдь не усилиями гаражных гениев. У них (братьев Райт) было 80% методом тыка.
Это я вам сообщаю, как скушный официальный инженер, которому за целенаправленное использование этой информации из "книжонок" платят деньги частные заказчики. 😉 

так заметьте, я ж не возражал, момент этот не принципиальный, я сразу сказал "80% так 80%". даже 100% по отношению к 60% разнится не в разы.

 

[Ветрослав Полетадзе]

80% так 80%. не уверен, что в Цессне152 выпуска 1977года на которую ориентируюсь столько было

ах да, один из его выводов " Тяга винтов диаметром 1,5–1,8 м как на взлетном режиме дельталета, так и при более высоких скоростях практически одинакова и зависит только от подаваемой мощности."

Тяга винта на скорости равна N*кпд/V  🙂 Конечно же, КПД бывает разный, но стремятся иметь максимально достижимое значение.

напомню. есть два самолета
1) Цессна с пропеллером диаметра 1.5 метра
2) Цессна с пропеллером 0.5 в длинной трубе

в обоих электродвигатели допустим с кпд100%. на валу в обоих случаях имеем мощность 60квт но с разными оборотами.
за час соответственно мы подводим 60квтч электроэнергии и часть её должна пойти на тягу.

я понимаю, что конструкции разные и какой-то разброс допустим, например 10%.

но я не понимаю и удивляюсь куда может улепетучиваться энергия с гораздо бОльшим разбросом.

объясните мне, пожалуйста, почему в первом случае пойдёт на тягу 48квт(то есть 80%(ха ! не 60% !) от 60квт) , а во втором случае например лишь 6квт(то есть 10% от 60квт)

в каком месте трубы энергия улепетучивается ? в каком виде ? ну не ренгеновским же излучением в конце то концов.

 

[Ветрослав Полетадзе]

Вам наверно должно быть известно, бОльшая часть энергии в виде тепла у таких двиглов уходит в пустоту через стенки трубы
это и называется - потери КПД.

нет, это не так. я специально привёл электродвигатели. в них лишь 3% идёт на обогрев обмотки и других частей

либо Вы хотите сказать, что сам мини-пропеллер будет оооочень сильно разогревать воздух ? а Вы уверены ?  😉

я не уверен. и кстати ничто не мешает трубу утеплить.

 

[Самолётчик]

имеется ввиду ПуВРД-ПВРД, так Вами называемыми.
Или всё отъехало на второй план.
"Выхлопная труба" таких движков источник основных потерь.
Или я чего-то недогоняю?

 

[Чечако]

Вы хотите сказать, что сам мини-пропеллер будет оооочень сильно разогревать воздух ? а Вы уверены ?  я не уверен. и кстати ничто не мешает трубу утеплить.

Утепление трубы-не поможет. Воздух будет разогреваться ПОСЛЕ выхода из трубы (после хвостика лопасти большого винта) т.к. он начнет тормозится окружающим воздухом. Трение и теплообмен вне движителя-  безполезно. Это уже газодинамика. А в ней почти всё зависит от скорости, разницы скоростей, квадратов скоростей....  😉

 

[Самолётчик]

Немцы к примеру отказались от такой идеи с движками по той же самой банальной причине. И правильно сделали.
На замену пришли ТРД и с БОЛЬШИМ успехом, потом турбовентиляторные. А ВЫ хотите откатиться в древность, причем бессмысленную.

 

[ЖоржФеникс]

@ Ветрослав Полетадзе
Что-то Вы всё о винтах да о винтах...
Рене-Лоран решил Вашу проблему в далеком 1908 году! Даже скорость полета 200 км/ч "удачно" совпадает. Есть методика расчета, чертежи, развесовки... Струмент в руки и в полет!

 

[Чечако]

"Выхлопная труба" таких движков источник основных потерь.Или я чего-то недогоняю?

Нет. Труба-цилиндр (с точки зрения термо/газодинамики) не дает и не отнимает почти ничего- "чемодан без ручки".
Ну трение о стенки, ну повышение давления за счет трения и центробежного движения, некоторый прирост скорости, за счет сужения эффективного сечения (увеличение заторможенного пограничного слоя) Вроде всё.

 

[lav]

либо Вы хотите сказать, что сам мини-пропеллер будет оооочень сильно разогревать воздух ? а Вы уверены ? 

я не уверен. и кстати ничто не мешает трубу утеплить.

Минипропеллер при той же подводимой мощности будет создавать больший разгон струи ....увеличивать кинетические потери пропорциональные квадрату скорости истечения...будет бесполезно греть атмосферу в процессе диссипации...в результате тяговый КПД  падает.

 

[ЖоржФеникс]

И раз Вы, @ Ветрослав Полетадзе, разбираетесь в термодинамических тонкостях энергии Гиббса, то для Вас не составит труда разобраться с простейшей формулой КПД цикла (для ПВРД и ПуВРД)