Самолёт PJ-II "Dreamer"

[Malish]

В ТРД большую часть, тяги создает компрессор (рабочие и спрямляющие лопатки), турбина тянет назад, сопло добавляет тяги,  на форсаже больше - за счет увеличения скорости истечения. Кстати, если такой "фейерверк" приделать в вентиляторному, то тягу можно раза в полтора увеличить, но сложность, вес и страшный расход горючки. Было уже, ТРД лучше. Извините, что влез.

Если Вы говорите о компрессоре, а не о вентиляторе, то здесь Вы ошибаетесь. Компрессор сжимает воздух(отсюда и название) который подаётся в камеры сгорания и НИКАКОЙ тяги не создаёт, так-же как и турбина. Компрессор настолько сильно повышает давление воздуха перед входом в камеры сгорания, что это давление не даёт возможности горящей смеси выходить в сторону компрессора(работает как клапан), а только в сторону турбины. Назначение турбины - это вращающий привод на все агрегаты двигателя и сам компрессор и тяги тоже не создаёт. Вся тяга на ТРД создаётся реактивной струёй от расширяющегося при нагреве воздуха. Форсажная камера ещё больше увеличивает температуру реактивной струи, что в свою очередь ещё больше расширяет воздух, тем самым увеличивает тягу.
Применение форсажной камеры на вентиляторном(Ducted fan) двигателе практически не возможно, т.к. создаваемое им давление минимальное(это не компрессор) для "запирания" горячих газов и попадания их в сам вентилятор.

 

[Malish]

-я подумал,что можно применить лопатки ИВОПРОП,
с управляемой круткой...

Где-то я слышал про "управляемую крутку", но с чем её "едят" - не понимаю.
Ещё раз говорю - нельзя сравнивать принцип работы вентилятора в кольце/канале(Ducted fan) с обычным винтом, может немного с работой вентилятора на двухконтурном ТРД. Но и на нём(ДКТРД) - лопатки вентилятора с фиксированной установкой.
Как я писал выше, угол установки лопаток вентилятора, выбирается строго с расчётным режимом его работы, т.е. максимальную тягу на определённой скорости.
На нашем самолёте вентиляторы рассчитаны на максимальную тягу(взлётный режим - 5000 об/м на двигателе, что равно 388лс.) при наилучшей скорости набора высоты(170-180км/ч). На этой скорости вентилятор начинает так "переть", что при угле тангажа в 25-30 градусов, самолёт легко разгоняется до 200км/ч и приходится "прибирать" обороты двигателя, что-бы держать эту скорость(скорость круга). При статической тяге 325 -350кг, на этом режиме(скорости полёта) тяга намного больше. Насколько больше я не знаю, но думаю килограммов на 100.
При этом, как я писал выше, обороты двигателя не растут от скорости, как были в начале взлёта(5000об/м), такими и остаются на всех скоростях(двигатель работает на взлётном режиме). Уменьшить обороты можно, но только убрав мощность двигателя.
Это ещё раз говорит, что вентилятор в кольце/канале(Ducted fan), "живёт" там в своей среде(им созданной).

 

[henryk]

Где-то я слышал про "управляемую крутку", но с чем её "едят" - не понимаю.

-я знаю (щупал руками) конструкцию ИВОПРОП,
где круткой (+/- 10 градусов) упругих лопастей управляют с помощью стальных квадратного и переменного сечения прутьев,
они поворачиваюся электромоторчиком с планетаркой.

=всё это помещается в небольшом коке,подвод тока через скользящие контакты.

https://www.fs.cvut.cz/veda-a-vyzkum/vysledky/vysledky-projektu/ul-39-albi/ul-39-pohon/

-не могу найти,но кажется др Тайнер говорил,что в новом самолёте(строится) хотят применить вентилятор с управляемыми лопатками...

 

[Malish]

-я знаю (щупал руками) конструкцию ИВОПРОП,
где круткой (+/- 10 градусов) упругих лопастей управляют с помощью стальных квадратного и переменного сечения прутьев,
они поворачиваюся электромоторчиком с планетаркой.

=всё это помещается в небольшом коке,подвод тока через скользящие контакты.

https://www.fs.cvut.cz/veda-a-vyzkum/vysledky/vysledky-projektu/ul-39-albi/ul-39...

-не могу найти,но кажется др Тайнер говорил,что в новом самолёте(строится) хотят применить вентилятор с управляемыми лопатками...

Я знаю только одно - если никто(даже изготовители авиационных двигателей) не делают лопатки вентиляторов с переменным углом установки, значит это не стоит "вывeденного яйца". Тем более с таким количеством лопаток(это вам не 2х-3х лопастной винт), да и обороты 7000(не 2500-3000 как на винте), щётки управления эл. мотора, сотрутся или сгорят через очень короткое время.
А изменение диапазона рабочих скоростей ЛА с вентиляторным движителем, не только изменит режим работы самой вентиляторной ВМУ, но и потребует и изменение сечений воздушного канала(как входящего, так и выходящего) в полёте. А это уже серьёзное дело.
О теории расчёта воздушного канала, мы ещё поговорим позже.
Думаю, что это в нашем проекте не нужно. Скорость полёта до 350км/ч нас устраивает и это не требует никаких сложных и дорогих систем регулирования вентилятора и воздушных каналов самолёта в полёте. Этот самолёт рассчитан был быть простым в эксплуатации, пилотировании и доступным в цене.
А чем больше про чехов(UL-39) я читаю, тем больше удивляюсь. Неужели при всей предоставленной им технической, научной базе и финансировании, они не смогли всё сделать правильно с первого раза? Вентилятор без спрямляющего статора и стекателя воздуха за его ступицей? 😱
Просто удивляюсь, теперь ещё задумали регулировку углов установки лопаток вентилятора ;D

 

[henryk]

Вентилятор без спрямляющего статора и стекателя воздуха за его ступицей? 

-если я понял правильно,там другой способ=перед вентилятором стоит статор(косые лопатки),который "противозакручивает" поток(пока он медленный) чтобы на выходе получить быстрый,прямой поток...?

-если стану богатым,сделаю двухроторный вентилятор!

ЗЫ=конечно,Вам нужно как можно самым эффективным способом начать выпуск ДРИМЕРов,ну а модификации...потом.

 

[Malish]

-если я понял правильно,там другой способ=перед вентилятором стоит статор(косые лопатки),который "противозакручивает" поток(пока он медленный) чтобы на выходе получить быстрый,прямой поток...?

Не уверен, что это так.
Если поток воздуха "закручен" до вентилятора, то и углы установки лопаток вентилятора должны быть увеличены и соответственно увеличится и "закрутка" воздушного потока созданная им, возможно она будет меньше чем с прямым статором, но полностью вряд-ли исчезнет.
Так-же я не думаю, что скорость потока воздуха перед вентилятором и после него будет иметь большую разницу, что-бы брать её в учёт. Я вижу только один плюс при установке "закручивающего" воздушный поток статора перед вентилятором(а статор там должен быть. На нём крепится сам вентилятор), это уменьшение в весе без заднего спрямляющего статора. Но и этот выигрыш в весе может быть "аннулирован" потерей тяги от не полностью спрямлённой воздушной струи после вентилятора.
К тому-же на заднем спрямляющем статоре у нас установлен "стекатель" воздуха со ступицы вентилятора, а если статора там нет, то "стекатель" некуда ставить, а это опять завихрения и потеря тяги.

 

[henryk]

у нас

=канал очень чистый,
а чехи вставили туда радиатор охлаждения мотора!(некрасиво...)

http://1gr.cz/fotky/idnes/16/041/org/KHR62629d_133405_720648.jpg
=статор косой,(светлый),лопатки тёмные.
http://www.lacomposite.com/foto/ul39-002.JPG

-для меня непонятно огромное количество лопаток...
https://www.youtube.com/watch?v=Ru6YW-no8No
=4:55 =кажется модифицированный вентилятор (иная комлевая
часть лопаток)

=диапазон скоростей 65-340 км/ч впечатляет,но в этом и заслуга планера...

 

[Rafis]

-если я понял правильно,там другой способ=перед вентилятором стоит статор(косые лопатки),который "противозакручивает" поток(пока он медленный) чтобы на выходе получить быстрый,прямой поток...?

Не уверен, что это так.
Если поток воздуха "закручен" до вентилятора, то и углы установки лопаток вентилятора должны быть увеличены и соответственно увеличится и "закрутка" воздушного потока созданная им, возможно она будет меньше чем с прямым статором, но полностью вряд-ли исчезнет.
Так-же я не думаю, что скорость потока воздуха перед вентилятором и после него будет иметь большую разницу, что-бы брать её в учёт. Я вижу только один плюс при установке "закручивающего" воздушный поток статора перед вентилятором(а статор там должен быть. На нём крепится сам вентилятор), это уменьшение в весе без заднего спрямляющего статора. Но и этот выигрыш в весе может быть "аннулирован" потерей тяги от не полностью спрямлённой воздушной струи после вентилятора.
К тому-же на заднем спрямляющем статоре у нас установлен "стекатель" воздуха со ступицы вентилятора, а если статора там нет, то "стекатель" некуда ставить, а это опять завихрения и потеря тяги.

Malish, это вполне может быть так. Идея то, в общем то, подсмотрена с реактивных движков. Почитайте про Входные Направляющие Аппараты (ВНА). Они бывают управляемые. У военных, где большой диапазон скоростей, приходится управлять углом лопаток ВНА так как, как вы сами заметили, управлять шагом лопаток компрессора - нереально сложно. При этом если поток на входе закрутить, то за "вентилятором", на выходе, реально можно получить более спрямленный поток.
Дело только в том что выливается в дополнительный научный проект, в то время как у вас есть уже вполне, хорошо работающий образец.

 

[Malish]

При этом если поток на входе закрутить, то за "вентилятором", на выходе, реально можно получить более спрямленный поток.
Дело только в том что выливается в дополнительный научный проект, в то время как у вас есть уже вполне, хорошо работающий образец.

Не буду спорить, возможно так и будет. Но мы посчитали, что проще поставить спрямляющий статор за вентилятором, чем "мудрить" с комбинацией "закручивающего" статора и вентилятора.

 

[Malish]

=канал очень чистый,
а чехи вставили туда радиатор охлаждения мотора!(некрасиво...)

http://1gr.cz/fotky/idnes/16/041/org/KHR62629d_133405_720648.jpg

При данной конфигурации расположения радиатора ОЖ, у них не было другого выхода. На схеме видно, что они пожертвовали идеальной формой(круглое сечение) выходного канала, сделав нижнюю часть его плоской и горбатой, что-бы сделать в нём воздушный канал радиатора. По моему, не очень удачное решение, но наверное у них другого выхода не было.
Мне не нравится другое:
1. Нет "скекателя" воздуха с такой большой(по площади) ступицы вентилятора. Я только могу себе представить, какое создаётся там завихрение, которое скорее всего сводит на нет всю пользу спрямляющего статора.
2. Слишком длинный выходной канал, по теории, вентилятор лучше ставить как можно ближе к концу канала. 
3. Слишком крутой поворот воздушного канала от воздухозаборника к вентилятору. Опять по теории, этот поворот должен быть как можно пологим и плавным, иначе не избежать турбулентности воздуха на входе в вентилятор.

 

[Malish]

Говоря о воздушных каналах для вентиляторной установки в канале(Ducted fan), согласно этому изданию:

http://massflow.archivale.com/ductbook.htm

при расчётах рекомендуется соблюдать следующее.
Для ЛА с относительно не большими скоростями полёта, площадь сечения входного отверстия канала, должна ровняться или быть чуть больше, рабочей площади вентилятора. А площадь выходного отверстия(сопло) может быть меньше(до 10%) от рабочей площади вентилятора(сужаться).
Лучшая форма воздушного канала - труба, но такую форму не всегда можно соблюсти(особенности конструкции ЛА). В таком случае форму входящего(и выходящего) воздушного канала можно изменять, но должна быть соблюдена пропорция площадей, а все переходы должны быть плавными с минимальными изгибами и их радиусы должны быть по возможности максимальными, для избежания срыва потока со стенок канала.   

 

[Malish]

По этому принципу мы создавали мастер модели входных каналов нашего самолёта. Установили шаблоны сечений, а затем зашили периметр фанерой - где можно было, а где нельзя - пенопластом.

 

[Malish]

"Скорлупки" выходного и входного воздушного канала.
Установленный правый канал.

 

[henryk]

"Скорлупки" выходного и входного воздушного канала.
Установленный правый канал. 

-вот нелёгкая это работа...

http://video.idnes.cz/?idvideo=V160404_144006_budejovice_jda

=надо будет поработать над снижением шума!

PS=sievodnia nashiol...
https://www.youtube.com/watch?v=eTJApODQNiY

PS2=kakuju grandioznuju rabotu po rieklamie!=

https://www.facebook.com/aeromobilcom/photos/pb.696164937080328.-2207520000.1496953888./943380215692131/?type=3&theater

 

[Malish]

http://video.idnes.cz/?idvideo=V160404_144006_budejovice_jda

=надо будет поработать над снижением шума!

Явно прослушивается звук мотоциклетного мотора.

У нашего самолёта звук совершенно другой и не сильнее чем у винтового самолёта:

https://www.youtube.com/watch?v=dlITMl6CvBU&list=PLYukclWf8JYXJoUNMLKRzgCPxeCKl4K0P&index=10&t=129s

Это был первый самостоятельный полёт Андрея и он был очень осторожен со скоростью(ещё не была установлена сигнализация срыва), да и самолёт не был полностью облётан.

 

[henryk]

У нашего самолёта звук совершенно другой

=tiembr "golosa" DREAMERa prijatnyj,
zato po radio govorit pilot-vietnamiec? (trudno poniat!)

 

[Malish]

=tiembr "golosa" DREAMERa prijatnyj,
zato po radio govorit pilot-vietnamiec? (trudno poniat!)

Да, совместный звук Шевролетовской восьмёрки и вентиляторов на нашем самолёте довольно приятный.
Радиообмен на видео сильно искажало переносное(handhold) радио у Сергея(видео снимал я, а он был рядом). Сергей, сам пилот, но иногда с трудом понимал Андрея.

 

[henryk]

http://dipyoutube.com/watch?v=qTYAr8jgViM

=intieriesno?

http://dipyoutube.com/search?q=Ducted+Fan

=+++...

https://www.youtube.com/watch?v=DimfGoDortI

=12 kG / 6 kW =2 kG/kW ... nie ploho!

 

[Malish]

http://dipyoutube.com/watch?v=qTYAr8jgViM

=intieriesno?

Q-Tip propellers(воздушные винты с загнутыми во внутрь концами лопастей) уже в эксплуатации давно. Принцип его работы тот-же самый, что и Винглет на крыле. Такой винт немного увеличивает тягу и снижает шум.
На вентиляторах в кольце(Ducted fan) его применение не имеет смысла, т.к. само кольцо(канал) выполняет эту роль.
Тут главное сделать зазор между лопаткой и кольцом/каналом как можно меньше, что-бы не создавался вихрь(как на конце крыла).

https://www.youtube.com/watch?v=DimfGoDortI

=12 kG / 6 kW =2 kG/kW ... nie ploho!

Электрические вентиляторы для авиамоделей создают хорошую тягу. Но это в основном благодаря большим оборотам - до 20,000 об/м, а это возможно только при их маленьких диаметрах(до 130мм-150мм).

 

[Malish]

http://dipyoutube.com/search?q=Ducted+Fan

=+++...

Преимущество вентилятора в кольце(Ducted fan) в том, что он создаёт на 30% больше статической тяги, чем ВВ такого-же диаметра, при той-же мощности СУ.
Поэтому, вентиляторная установка(Ducted fan) и применяется в современных реактивных двухконтурных авиационных двигателях.
Недостаток - эта его эффективность, "пропадает" на скоростях полёта = 200-250км/ч.
Далее ВВИШ начинает брать "преимущество", при той-же мощности СУ. Но для улучшения взлётных характеристик самолёта - его используют, как компромисс.
Для cоздания самолёта-реплики военного истребителя, это был только один вариант - вентиляторная(Ducted fan) СУ.
Поэтому мы и выбрали этот вариант, заранее зная, что для достижения скорости 300-350км/ч, нужен будет более мощный двигатель. Но это был компромисс.