Самолёт Шагман-1.

[argentavis]

Если двигатель вверху, то возникает пикирующий момент, значитось ось двигателя нужно отклонять вверх.
Пэтому сначала нужно определиться с компановкой, и только потом решать с углами установки двигателя. 

Да, с компоновкой я уже определился. Как у Шагмана, но у меня кабина уже почти готовая от планера, с углом спинки сиденья 30 градусов, довольно обтекаемая. Двигатель оппозитник от мотоцикла урал, а крыло будет немного выше оси винта. Между крылом и гнутым стеклом кабины будет продуваемое пространство, и бензобак сразу за двигателем, под крылом.
Поэтому и думаю что пикирующий момент может быть. Но у меня будет предусмотрена возможность регулировки вектора тяги.
То что смола по смоле не клеится это конечно плохо. Наверно придётся отказаться от каста, или искать другие решения или выклеивать крыло в матрице. Но пока до этого ещё далеко, есть время подумать.

 

[Lapshin]

Толку от изменения угла установки оси винта при такой компоновке будет несильно много: посмотрите на виде сбоку - насколько будет изменяться расстояние от оси винта до ЦМ; а угол обдува оперения при этом, в отличие от толкающей компоновки, также будет меняться мало из-за спрямления потока крылом в струе винта.

 

[pawel0001]

Вам (argentavis) не следует бояться пикирующего момента от двигателя при данной компоновке самолета и обычном профиле крыла (mz0<0).
При передних 20-25% центровках кабрирующий  момент гарантирован при даче РУДа  даже при положении оси винта над центром тяжести до 0.3-0.4 Всах. Пикирующий момент от двигателя и кпыла в этом случае "смягчает" чрезмерный кабрирующий момент от изменения обдува горизонтального оперения.
По поводу крутки.
Она нужна при достаточно большом сужении крыла, иначе она даже вредит. Не нужно "морочиться с этим". Большинство катастроф с легкими самолетами- резукльтат сваливания на малой высоте. Предкылки нужны для "пилотажа", на перелет снимаются.

 

[SinglFather]

При чем здесь центр масс - силы инерции возникают только при наличии ускорения, т.е. при разгоне, торможении и изменении направления движения. Изменением угла установки оси вращения винта компенсируют аэродинамические силы, возникающие из-за аэродинамической асиметрии в установившемся режиме полета. Обычно ориентируются на крейсерские режимы. Кроме этого у некоторых типов компановок поток от винта вообще не достает до стабилизатора, а компенсация происходит чисто за счет измененного направления вектора тяги.

 

[Николай-агро]

ВИКТОР АЛЕКСЕЕВИЧне спеши налетай часов 10 потом на скорость он весьма чувствительный по тангажу нагрузка на ручке никакая я на этом купился   еще с хиртом разогнал у земли до125 км час и немного но интенсивно подорвал его на кабрирование после этого он почти вертикально пошел вверх  от перегрузки ручка вырвалась из рук хорошо что верхняя подвеска я ее просто оттолкнул от себя и благодаря свехлегкости управления самолет моментально стал в горизонт и продолжил полет....конечно после этого захотелост быстрее сесть ..и с умным видом объяснять что так и задумывал   сделать  хим. разворот как это я делаю на СП 30. объясняется это тем что моменты инерции уменьшаются...по памяти ...пусть меня поправят.. в  кубе при изм.линейных размеров в первой степени  .Вдополнениии вес малый....и еще следует учесть чтот пилот составляет 50 роц. взл.массы и расположен он строго в центре масс самолета.

 

[pawel0001]

SinglFather, речь идет о тенденции вращения самолета по тангажу при даче РУД (момент желателен немного кабрирующий либо нулевой). Это не сбалансированное состояние самолета, тяга увеличена, есть ускорение.
Но в моем предыдущем посте имелось ввиду влияние центровки не через ускорение. Центровка влияет на величину подъемной силы на горизонтальном оперении, а это в свою счередь сущесвенно влияет на добавку от обдува ГО. Кроме того имелась в виду шагмановская компоновка.

 

[Lapshin]

При чем здесь центр масс - силы инерции возникают только при наличии ускорения, т.е. при разгоне, торможении и изменении направления движения. Изменением угла установки оси вращения винта компенсируют аэродинамические силы, возникающие из-за аэродинамической асиметрии в установившемся режиме полета. Обычно ориентируются на крейсерские режимы. Кроме этого у некоторых типов компановок поток от винта вообще не достает до стабилизатора, а компенсация происходит чисто за счет измененного направления вектора тяги. 

На самом деле именно разгон и имеет главное значение для компоновки с высокорасположенным мотором: остальные режимы уравновешиваются легко.
     Под "аэродинамической асимметрией", очевидно, имеется в виду расстояние от оси винта до точки приложения полной аэродинамической силы за вычетом тяги: так, изменение угла оси винта также ровным счетом ничего не компенсирует - набросайте простенькую картинку, чтобы лично убедиться в этом.
     Насчет того, кто,где и на что ориентируется - лечить сможете после приведения собственных достижений в этой области:иначе выходит спор о вкусе устриц с теми, кто их ел.
     На самолетах с реактивными двигателями поток от них вообще никогда не достает стабилизатора - а все перечисленные мною факторы нисколько не изменяются.

 

[SinglFather]

Палыч, я это усёк, и даже понял, что происходит. При верхней ручке в управлении возникает положительная обратная связь, вызванная действием СИЛЫ ИНЕРЦИИ (масса руки и ручки) навстречу вращательному движению самолета от воздействия управления.

Попросту если «ручка сверху», и двинуть ее в сторону, то самолет совершит вращательное движение навстречу вращательному движению ручки, т.е. усилит воздействие управления (положительная обратная связь).
То же самое происходит если двинуть ручкой вперед или назад.
Если же «ручка снизу» то самолет совершит вращательное движение по направлению движения ручки, т.е. ослабит воздействие управления (отрицательная обратная связь).

В сочетании с чувствительным управлением у Шагмана этот эффект положительной обратной связи оказался ярко выраженным. Резких движения лучше не делать. Вот почему я и предлагаю опустить ручку вниз.

 

[SinglFather]

(Lapshin)
Не буду спорить с профессионалами, но часто в сложностях не видно простых вещей.
Как можно скомпенсировать углом установки двигателя постоянно меняющийся момент инерции, который к тому же зависит только от ускорения, и может вовсе не зависеть от режима работы двигателя?

 

[Lapshin]

Да я ведь не про ручку снизу, или сверху - а про то,что изменением угла установки двигателя принципиально что-то изменить нельзя. При толкающем винте сзади крыла это дает эффект (на Авиатике ось винта скошена очень заметно,обдувая ГО сверху).
А эффект от верхней ручки действительно есть и на самолетах с чувствительным управлениям вполне заметен - впервые об этом услышал еще на киевском слете в 1985 году касательно самолета Феникс (если не ошибаюсь).

 

[argentavis]

У меня был самолет с колесами от картинга и стеклопластиковой основной ресорой. С передней стойкой проблем небыло. 

Ну и ладно, пускай будут все одинаковые.

Толку от изменения угла установки оси винта при такой компоновке будет несильно много: посмотрите на виде сбоку - насколько будет изменяться расстояние от оси винта до ЦМ;

Где то процентов 20 получается, по скромным прикидкам. В нуле ось над ЦМ где то на 450мм находится, а при угле в 5 градусов на 350. Более точно смогу сказать когда взвешу готовую ВМУ  и сделаю шасси.

Она нужна при достаточно большом сужении крыла, иначе она даже вредит. Не нужно "морочиться с этим". Большинство катастроф с легкими самолетами- результат сваливания на малой высоте. Предкылки нужны для "пилотажа", на перелет снимаются.

Вообще то я хотел делать овальные законцовки с уменьшением высоты хорды. Может и действительно не стоит этим морочиться, и так хватает. Начну крыло делать там и определюсь окончательно.

 

[SinglFather]

Argentavis
"Где то процентов 20 получается, по скромным прикидкам. В нуле ось над ЦМ где то на 450мм находится, а при угле в 5 градусов на 350. Более точно смогу сказать когда взвешу готовую ВМУ и сделаю шасси."

Не хочу спорить с профессионалами, но мнение о том, что изменением угла установки двигателя нужно компенсировать момент, возникающий из-за большого разноса точек приложения сил (тяги двигателя и ЦМ), считаю заблужденим.
При таком расположении ЦМ как у Шагмана (и не только у него) компенсировать момент можно, но только на одном режиме работы двигателя, и когда самолет находится в одном конкретном положении. Во всех остальных случаях никакой компенсации не будет. Есть ли в смысл в такой компенсации?

А вот аэродинамическая компенсация необходима. Её добиваются всегда, если не углом установки двигателя, то углом установок стабилизатора, триммером.
Шагман, кстати, изначально неплохо сбалансирован аэродинамически, несмотря на "плохой вид с боку". В горизонтальном полете в диапозоне скоростей 80-125 км/ч (на них я летал) нагрузка на ручке практически отсутствует. Появляется только на малых скоростях. Не могу сказать такого же о других самолетах, где при небольшом отклонении от сбалансированной скорости  рука устает держать ручку.
На Шагмане моторама стоит в небольшом плюсе (по стабилизатору), и есть возможность подкладывать шайбы под двигатель, т.е. регулировать угол установки.

 

[argentavis]

Ладно, сначала ВМУ надо сделать. Есть  идея как удлинить вал без существенного увеличения веса. Но возможность изменения в небольших пределах вектора тяги предусмотрю. А так пока виртуально в нулях сделаю. Вроде бы всё нормально получается.

 

[SinglFather]

Сегодня летал на Шагмане. После обеда облако оторвалось от земли, что и позволило подняться в воздух на 30 - 40 метров. Ветер 4-5м/с., порывы до 6. Высокая влажность. На земле стекла потеют с работающим двигателем, даже при приоткрытой двери.
Прогрев двигателя до 90 градусов занимает 10-12 минут (а остывает мгновенно) . Приходит крамольная мысль: - не плохо бы иметь жалюзи, управляемые из кабины. Но всё имеет вес, и самолет-то, в общем, не только маленький, но и южный.  Двигатель полностью открыт, лишь установлен небольшой дефлектор, из-за которого задний цилиндр охлаждается даже лучше, чем передний.  В полете температуру выше 140 градусов не наблюдал - зима!  Организация регулируемого охлаждения предполагает устройство капота, значит, обойдемся без жалюзи.
На взлетном режиме двигатель слегка «подтраивает», значит не догрет. Но через 10 - 15 секунд работа стабилизируется благодаря «горячим» свечам А17ДВР. Однако при этих свечах взлетный режим долго держать нельзя, иначе калильное зажигание, перегрев двигателя и клин. Признак перегрева свечей - снижение оборотов и тяги.
Полоса за последние дни совсем очистилась от снега и льда. Разбег как обычно короткий. Через 5-6 минут, благодаря усилившейся циркуляции воздуха через искусственную дверную щель, стекла очистились. Выше 40 м. дымка, горизонт начинает исчезать.
Полет в горизонте, обороты 4100, нестабильные. Скорость 80. Небольшие изменения скорости приводят к более значительному изменению оборотов двигателя, что в свою очередь приводит к колебанию скорости.  Причина уже понятна. Двигатель не добрал оборотов до резонанса выхлопной трубы. Немного прибавляю РУД, двигатель раскручивается, но и растет скорость. Раскрутка происходит до 4800, скорость уходит за 100, стабилизируется на 115 км/ч. Руд меньше чем на середине, запас по мощности приличный.
Заход на посадку по пологой траектории. Руд убираю в «0» за 200 м. до начала полосы на высоте верхушек деревьев -20м. на скорости 80 км./ч. Начало выравнивания в начале полосы.
Во втором полете попробовал держать скорость 70 км/ч. Получилось, но пришлось постоянно работать РУДом. Двигатель сам обороты не держит. Понятно, что эта скорость не для него.
Делаю вывод, что при данной установке углов лопастей винта удобный режим полета 100 – 115 км./ч.
Готовлюсь в следующих полетах измерить расход топлива на разных скоростях.   

 

[argentavis]

Спасибо, за освещение событий! 🙂
Это РМЗ-500 так работает?
Виктор Алексеич, а у Вас не было опыта эксплуатации мотора от мотоцикла Урал, на дельтапланах или на самолётах? Говорят он в толкающем варианте грелся. В тянущем вроде бы не должно такого быть. Я вот думаю использовать выхлоп, для дополнительного инжекторного охлаждения, ну и маленько скомпенсирует лобовое сопротивление двигателя. Мидель то у него тоже не маленький? Здесь ведь не обязательно настраивать выхлопную систему на резонанс. Всё получается компактно и обтекаемо. Что Вы думаете по этому поводу?

 

[НП]

На шагмане РМЗ 500 без обдувки вентилятором. Охлаждение только от потока воздуха от винта.

 

[SinglFather]

Двигатель от мотоцикла "Урал" не эксплуатировал никогда, но есть мое личное (субъективное) мнение по поводу применения этого двигателя на самолете.
Во-первых, на мотоцикл устанавливались разные двигатели с мощностью от 28 до 50 л/с. Отличались объемом цилиндров и степенью сжатия. Самым надежным считался двигатель 28 л/с (как Hirth 33 но тяжелей в три раза).
Во-вторых, во всех случаях на двигателях от Урала слабое оребрение для охлаждения.
На мотоцикле двигатель мог полностью загрузиться только на разгоне. Для поддержания неускоренного движения мотоциклу нужно было не более 30% мощности. Можно считать, что этим требованиям двигатель с натягом, но  удовлетворял.
На самолете двигатель обязан работать непрерывно в течении длительного времени с 75% мощности. Это означает, что в таком режиме двигатель от Урала будет перегреваться. Будет он перегреваться и при 50% мощности. Инжекторное охлаждение с использованием выхлопных газов едва ли поможет. Объем воздуха проходящего через рубашку охлаждения, и объем выхлопных газов - несопоставимы. Даже не зная конструкции предлагаемой инжекторной системы охлаждения, беру на себя смелость утверждать, что сколько бы значительного эффекта от этого не произойдет. Скорее возникнет дополнительное сопротивление за двигателем, которое ухудшит его охлаждение.
Необходима переделка рубашек охлаждения на цилиндрах и головках. На сколько это возможно - не знаю.
Кроме этого, увеличить степень сжатия в цилиндрах до 95 бензина невозможно, поршень будет доставать до клапанов. Т.е. нужно переделывать головки, распредвал.
А вообще-то в семидесятых годах были попытки установить этот двигатель на самолет, но что-то всё заглохло. Было так давно, что уже всё забыл. Думаю, можно поискать в журналах "Крылья Родины"  и "Моделист-конструктор". 

 

[argentavis]

Спасибо за ответ. 🙂 Посмотрите л.с.

 

[SinglFather]

А тип двигателя какой? Хотябы полное название мотоцикла?

 

[argentavis]

Оппозитный 650 кубиков четырёхтактный Мотоцикл "Урал" ирбитского мотозавода. Они сейчас выпускают 750 кубиков 50 л.с. для своих новых "Уралов". Вес практически тот же 50кг . Хотят начать облегченый выпуск авиационной версии на его основе.
У того движка что у меня чугунные цилиндры, сейчас есть алюминиевые с гильзой. Цены на запчасти приемлемые. Например коленвал 6000р. У мотора от снегохода "Рысь", более 20000р.
Еще ему думаю модифицировать масляную систему, форсунки чтобы дна днища поршней брызгало поболше, и масляный радиатор поставить. Но не всё сразу. Пока хоть скомпоновать всё рационально, да редуктор цепной хочу сделать. У него КПД повыше и ресурс побольше, а вес не на много больше ремённого.

Вот здесь можно комплект купить подходящий.
http://www.4-moto.ru/catalog/kawasaki-818/