Самолёт Шагман-1.

[SinglFather]

Если измерять правильно, то нельзя. От амплитуды звуковой волны, её скорость не зависит. Существуют вполне строгие определения звуковой волны и скорости распространения, на основе которых (определений) выводятся зависимости описывающие их поведение в различных условиях. Нет смысла придумывать свои термины. 

С наукой я не спорю, но Вы хотя бы аргументировали свои утверждения.
Я пытаюсь детализировать конкретную ситуацию и понять. Вы же пишите, что нужно измерять правильно, и не делаете даже намёка на "правильную" методику.
Как измерить скорость волны, которая за цикл претерпевает изменения, и не в силу физических процессов, протекающих в волне, а из-за внешних факторов которыми является резонатор?
Думаю, что способ измерения в этом частном случае будет зависеть от практических потребностей.

Вполне корректна. Существует определение, что является ударной волной. Фронт ударной волны двигается со свехзвуковой скоростью, если скорость распространения равна скорости звука, то это звуковая волна. Любая ударная волна за счёт потерь через некоторое время выраждается в звуковую. 

Когда я писал: "Сама постановка вопроса о движении волны в среде быстрее скорости её распространения некорректна." - я имел ввиду, что существует другое описание ударной волны.
Ударную волну можно представить как обычную звуковую волну, распространяющуюся в движущейся среде, направление движения которой совпадает с направлением распространения волны. Тогда пропадают чудеса с распространением волны быстрее скорости её распространения.

Вы пишите: "Любая ударная волна за счёт потерь через некоторое время выраждается в звуковую."
За счёт каких потерь?
Если дуть во все стороны, то скорость движения воздуха будет уменьшаться пропорционально кубу расстояния. Именно этим объясняется "вырождение" скорости ударной волны, а не гипотетическими потерями на нагрев среды, которые никто никогда не мерил.

В системе двигатель-резонатор есть предпосылки для образования ударных волн, и как сказал  Pisman, в определённых случаях создаются и условия для их образования. Может быть есть смысл применять существующие проверенные конструкции резонаторов адаптировав под конкретный двигатель?

Pisman, конечно, крутой теоретик, - склоняю голову.
А смысл применять проверенные конструкции безусловно есть, но пока ничего подходящего я не нашел.  У меня валяется резонатор, может быть даже из тех что делает Pisman. Двигатель с ним теряет около 300 оборотов в сравнении со штатным резонатором от Тайги. Другие варианты ещё хуже.

 

[argentavis]

Я вот тут наверно дурацкий эксперимент провёл, но может быть и полезный. Недавно купил у "бывшего" здесь
http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabbA/YaBB.pl?num=1339479064/0
титановый глушитель. Самое хорошее и видимо единственное, в этом глушителе то, что он титановый. Просто банка диметром 100, длиной 240 входной загнутый патрубок длиной 350. Выпускная труба в центре внутри у глухого торца имеет отверстия по диаметру. Больше там ничего нет. Я попробовал "подудеть" просто голосом, на разных тональностях и найти тон на котором происходит резонанс. Я как бывший музыкант (в своё время даже играл в цеховом ансамбле на гитаре), хотя бывших музыкантов наверно не бывает, знаю что нота ЛЯ это 440 герц. Если удвоить частоту, то это тоже будет нота Ля более высокой октавы. Октава разделена на семь нот. Для настройки музыкальных инструментов используют камертон с этой частотой, поэтому я и ориентируюсь. На частоте примерно в пол октавы выше этой ноты, это где то на 600 герц возник такой резонанс, что в ушах задребезжало.
То что этот глушитель хреновый, я в общем то предполагал, но он оказался вообще никакой. В своё время я и с явовскими глушителями такое проделывал, и там глушение звука голоса было хорошее, и резонанс был на частоте значительно ниже ноты Ля. Так вот я думаю для настройки и подбора резонансной частоты глушителя, каким бы он ни был,  с встроенным резонатором или составной, частота будет одна с пиками через октаву. Можно использовать маленький динамик, и генератор звуковой частоты. Сделать раздвижной корпус резонатор, впускной патрубок и подбирать нужную частоту добавляя объём и длину. И потом исходя из подобраных параметров делать глушитель с резонатором. Лучше конечно это объёдинять в одном корпусе, масса деталей будет меньше.

В системе двигатель-резонатор есть предпосылки для образования ударных волн, и как сказал  Pisman, в определённых случаях создаются и условия для их образования. Может быть есть смысл применять существующие проверенные конструкции резонаторов адаптировав под конкретный двигатель?

Полностью с этим согласен.
Да, ещё один маленький нюанс. Здесь на РМЗ-500 работают два цилиндра по очереди в коллектор, и реально резонансная частота удваивается, кроме того добавляется отраженная волна из выпускного канала соседнего цилиндра, где тоже происходят свои резонансные явления. Не зря на двухтактных двухцилиндровых мотоциклах глушители всегда раздельные, а на четырёхтактниках объединяются в один. И здесь если и можно настроить резонатор, то только на высших оборотах, иначе будут подхваты в нежелательных диапазонах оборотов. Что в общем то уже и получено, и мало что можно улучшить.
Надо просто сделать глушитель к этому резонатору и летать.

 

[M.Gennadij]

Как измерить скорость волны, которая за цикл претерпевает изменения, и не в силу физических процессов, протекающих в волне, а из-за внешних факторов которыми является резонатор?

При выхлопе двигателя образуется не волна а волновой пакет, достаточно широкополосный. Температура газа меняется по длине резонатора и соответственно скорость распространения волн. Скорость распространения звуковых волн не зависит от длины волны. Можно измерить среднюю скорость между двух точек на резонаторе с помощью двух датчиков давления подключенных через полосовые фильтры подключенные к двухлучевому осцилографу (или аналогу) измеряя время задержки. Резонансная частота фильтров  не должна совпадать с основной частотой резонатора и его гармониками, а так же с частотой вращения двигателя и кратными частотами. Основная проблемма, это датчики, способные работать при высоких температурах и давлениях обеспечивая необходимый частотный диапазон. Только мне не совсем понятно, зачем это надо.

 

[argentavis]

Да, чем дальше в лес, тем толще партизаны ;D

 

[M.Gennadij]

Ударную волну можно представить как обычную звуковую волну, распространяющуюся в движущейся среде, направление движения которой совпадает с направлением распространения волны. 

Нельзя. Газ перед фронтом волны неподвижен, за фронтом имеет некоторую скорость.  Одно из отличий ударной волны от звуковой в том, что в ударной волне существует перенос вещества в которой она распостраняется.             

Вы пишите: "Любая ударная волна за счёт потерь через некоторое время выраждается в звуковую."
За счёт каких потерь? 

Если представить ударную волну, как область повышенного  давления с передним и задним фронтом, то скорость переднего фронта будет больше, чем заднего. Таким образом от времени будет увеличиватся размер области повышенного давления. Перепад давлений по переднему фронту будет уменьшатся и при определённом значении ударная волна превратится в звуковую. Если ударная волна распрстраняется внутри трубы постоянного сечения, то будут потери на трение газа о стенки трубы.            

Pisman, конечно, крутой теоретик, - склоняю голову.

Pisman не только теоретик, но и практик.

 

[казак]

Казак намутил, а сам слинял.

Линял на МАКС. Думаю , что скорость выхлопа газов нужно считать за скорость звука. Далее нужно определить время прохождения поршнем от открытия окна на выхлоп до закрытия на всасывание , учитывая размер окна и обороты = номинальным, например 5500..Далее  скорость звука делённое на время и  делённое пополам и получаем искомый размер резонатора от окна до зеркала отражения, т.е. до дырочек  в перегородке в  выхлопную часть резонатора..В горизонтальной части устройства предусмотреть возможность раздвигать размер для точной настройки по росту оборотов ! Вот и всё, заинтересованные вперёд на изготовление, а мы зрители будем ждать результата..ИМХО                                                                   

 

[SinglFather]

Газ перед фронтом волны неподвижен, за фронтом имеет некоторую скорость.

Вот именно, что "... за фронтом имеет некоторую скорость". Как Вы этот феномен объясните?
Теперь представьте, что к включенному звуковому генератору Вы подключили громкоговоритель, причем в тот момент, когда фаза сигнала не будет равна 0 или 180 градусов. Если следовать вашей логике, то в момент подключения громкоговорителя возникнет сверхзвуковая ударная волна, со всеми вытекающими из этого факта последствиями. 

Нахожу очень правильной вашу мысль о том, что "При выхлопе двигателя образуется не волна а волновой пакет, достаточно широкополосный."  Такой же волновой пакет с набором составляющих представляет из себя и ударная волна. С этим, думаю, спорить не будите.  Но тогда мы вправе рассматривать любую из этих составляющих как самостоятельную синусоидальную волну. Вывод, надеюсь Вы сделаете сами.

Одно из отличий ударной волны от звуковой в том, что в ударной волне существует перенос вещества в которой она распостраняется. 

Вот это я не понял. Пожалуйста поясните другими словами.

Если представить ударную волну, как область повышенного  давления с передним и задним фронтом, то скорость переднего фронта будет больше, чем заднего. Таким образом от времени будет увеличиватся размер области повышенного давления. Перепад давлений по переднему фронту будет уменьшатся и при определённом значении ударная волна превратится в звуковую. Если ударная волна распрстраняется внутри трубы постоянного сечения, то будут потери на трение газа о стенки трубы.  

Вообще-то  считается, что ударная звуковая волна представляет собой скачок давления, следствием которого является скачок скорости, плотности, температуры. Поэтому, мягко говоря, обратного фронта у ударной волны быть не должно. Но точно есть относительно медленное падение давления вызванное медленным затухающим колебательным процессом, порожденным ударной волной.
Причем, как и положено, величина вектора скорости движения среды в данном колебательном процессе будет претерпевать изменения по синусоидальному закону, и в момент скачка будет иметь направление, совпадающее с направлением ударной волны. 

Другими словами, ударная волна, представляющая собой волновой пакет, будет распространяться  в движущейся в том же направлении среде, движение которой происходит по причине медленного колебательного процесса, порожденного ударной волной. Поэтому относительно нас с Вами скорость ударной волны будет выше скорости звука, а относительно движущейся среды, в которой ударная волна распространяется, скорость будет звуковой.

А в резонаторе размывание переднего фронта волны происходит из-за наличия обратного конуса. Разные составляющие отражаются от конуса в разных точках и проходят разное расстояние из-за несовпадения фаз в момент отражения.

Pisman не только теоретик, но и практик.

Я уважаю людей, которые ЗНАЮТ и могут ДЕЛАТЬ. Но Pisman отталкивает своим высокомерием.

 

[SinglFather]

Казак намутил, а сам слинял.

Линял на МАКС. Думаю , что скорость выхлопа газов нужно считать за скорость звука. Далее нужно определить время прохождения поршнем от открытия окна на выхлоп до закрытия на всасывание , учитывая размер окна и обороты = номинальным, например 5500..Далее  скорость звука делённое на время и  делённое пополам и получаем искомый размер резонатора от окна до зеркала отражения, т.е. до дырочек  в перегородке в  выхлопную часть резонатора..В горизонтальной части устройства предусмотреть возможность раздвигать размер для точной настройки по росту оборотов ! Вот и всё, заинтересованные вперёд на изготовление, а мы зрители будем ждать результата..ИМХО                                                                   

Рад, что у Вас всё хорошо.
Так объясните же, откуда взялись эти 820 мм.

 

[slav]

Думаю , что скорость выхлопа газов нужно считать за скорость звука

Скорость газов из выхлопного окна около 600-800 метров\сек !

http://www.aviajournal.com/arhiv/1995/1995/3/10.htm

Vs - скорость звука (Здесь 520 м/с. Скорость звука в стандартной атмосфере составляет 340 м/с.
Поскольку температура газа в выхлопном патрубке на расстоянии 10 см от выпускного окна составляет 700°С, получается большее значение);

 

[казак]

Так объясните же, откуда взялись эти 820 мм.

Я же писал выше - из статьи кастомайзера .. В #1007 есть же рецепт, возьмите и проверьте !

Скорость газов из выхлопного окна около 600-800 метров\сек !

Откуда такая уверенность ? Замерял что ли? Здесь говорится о звуковой , или ударной волне выхлопа, которая влияет на мощность и на громкость, есть ещё просто истечение газов - оно не так интересно и выбрасывается в любом случае..Но  если не учесть звуковое поджатие возвратной волны , часть газов засасывается обратно в камеру сгорания и портит всю картину..Выше говорилось о второй волне с меньшей скоростью, речь видимо шла о тепловой волне..

 

[SinglFather]

Думаю , что скорость выхлопа газов нужно считать за скорость звука

Скорость газов из выхлопного окна около 600-800 метровсек !

Круто! Это неверное на нитроглицерине. Можно летать на тяге выхлопных газов, и винт не нужен.

Вот здесь немного есть о скорости выхлопных газов:

http://libertydoc.net/books/polikovskii_v.i.-opredelenie_optimalnoi_skorosti_vyhoda_vyhlopnyh_gazov_dlya_skorostnogo_samoleta_-_2

P.S.  Максимальная скорость истечения выхлопных газов из цилиндра легко считается. Для этого нужно максимальный объёмный расход газа разделить на площадь сечения выпускного окна. Максимальный объёмный расход газа находим через рабочий объём цилиндра двигателя, обороты, и половину ширины фазы выпуска. 

 

[M.Gennadij]

M.Gennadij писал(а) Вчера :: 19:22:20:
Одно из отличий ударной волны от звуковой в том, что в ударной волне существует перенос вещества в которой она распостраняется.
Вот это я не понял. Пожалуйста поясните другими словами.

В звуковой волне молекулы газа совершают колебательные движения, в ударной волне за передним фронтом молекулы имеют некоторую скорость, после прохождения волны, их координаты не совпадают с начальными. Ударные и звуковые волны это два разных физических процесса, для описания которых используются разные физические законы.            

Вообще-тосчитается, что ударная звуковая волна представляет собой скачок давления, следствием которого является скачок скорости, плотности, температуры. Поэтому, мягко говоря, обратного фронта у ударной волны быть не должно.

В реальной ударной волне есть и передний и задний фронт (волна сжатия и волна разряжения).       

Теперь представьте, что к включенному звуковому генератору Вы подключили громкоговоритель, причем в тот момент, когда фаза сигнала не будет равна 0 или 180 градусов. Если следовать вашей логике, то в момент подключения громкоговорителя возникнет сверхзвуковая ударная волна, со всеми вытекающими из этого факта последствиями.

Если диффузор динамика будет двигаться со сверхзвуковой скоростью (что не реально), то возникнет.       

Такой же волновой пакет с набором составляющих представляет из себя и ударная волна. С этим, думаю, спорить не будите.

Буду. С помощью звуковых излучателей можно с точностью повторить форму ударной волны, но это будет звуковая волна.  Весь этот разговор об ударных волнах всё больше напоминает флуд, я думаю, что каждый может остатся при своём мнении.      

Максимальная скорость истечения выхлопных газов из цилиндра легко считается. Для этого нужно максимальный объёмный расход газа разделить на площадь сечения выпускного окна. Максимальный объёмный расход газа находим через рабочий объём цилиндра двигателя, обороты, и половину ширины фазы выпуска. 

Это будет средняя скорость, максимальная может быть значительно больше.

 

[SinglFather]

Ударные и звуковые волны это два разных физических процесса,

А я считаю, что это две стороны одного процесса, для описания которого достаточно волновой теории. Хотя мой опыт общения с Вами мне говорит, что с вашей точкой зрения следует согласиться.

Весь этот разговор об ударных волнах всё больше напоминает флуд, я думаю, что каждый может остатся при своём мнении. 

Пожалуй Вы правы, пора заканчивать.

 SinglFather писал(а) Вчера :: 10:54:41:
Максимальная скорость истечения выхлопных газов из цилиндра легко считается. Для этого нужно максимальный объёмный расход газа разделить на площадь сечения выпускного окна. Максимальный объёмный расход газа находим через рабочий объём цилиндра двигателя, обороты, и половину ширины фазы выпуска. 

Это будет средняя скорость, максимальная может быть значительно больше.

Это действительно значение средней скорости за период в пол-выхлопа. Но скорость будет близка к максимальной, т.к. объёмный расход будет считаться по максимальному давлению, и будет зависеть от степени открытия окна, а скорость будет нарастать во времени из-за других факторов, из-за чего нужно вводить поправочные коэффициенты.
Кстати, существует ГОСТ для проектировщиков, по которому рассчитывается скорость движения газа.

Но это, думаю не имеет отношения к теме, поэтому заканчиваем кормить партизан, - они уже достаточно толстые.

 

[argentavis]

Удивительно, но для посадки на маленькой скорости нужен обдув крыла винтом. Без обдува посадочная скорость чуть выше.

Так это не удивительно, а закономерно! На малой скорости  нехватка подъёмной силы, из-за низкой скорости обтекания консолей крыла, компенсируется повышенной скоростью обтекания в корневой части, где при обдуве и закрылки лучше работают. "Шторх" так и приземлялся на газу. Тут ведь ещё и подъёмная сила от винта появляется при большом угле атаки.
А на бОльших углах атаки не пробовали загасить скорость перед самым касанием у самой земли?
На дельтаплане ведь угол атаки потихоньку добавляешь, когда ноги в полуметре от земли, и уже непосредственно перед срывом, резко увеличиваешь угол до полного срыва. Получается аэродинамическое торможение и мягкая посадка на ноги по вороньему без пробежки. На "Шагмане" конечно так не получится, но у Вас пробежка ещё приличная остаётся, впрочем на видео плохо видно момент касания.

 

[SinglFather]

Удивительно, но для посадки на маленькой скорости нужен обдув крыла винтом. Без обдува посадочная скорость чуть выше.

Так это не удивительно, а закономерно! На малой скорости  нехватка подъёмной силы, из-за низкой скорости обтекания консолей крыла, компенсируется повышенной скоростью обтекания в корневой части, где при обдуве и закрылки лучше работают. "Шторх" так и приземлялся на газу. Тут ведь ещё и подъёмная сила от винта появляется при большом угле атаки.
А на бОльших углах атаки не пробовали загасить скорость перед самым касанием у самой земли?
На дельтаплане ведь угол атаки потихоньку добавляешь, когда ноги в полуметре от земли, и уже непосредственно перед срывом, резко увеличиваешь угол до полного срыва. Получается аэродинамическое торможение и мягкая посадка на ноги по вороньему без пробежки. На "Шагмане" конечно так не получится, но у Вас пробежка ещё приличная остаётся, впрочем на видео плохо видно момент касания.

Видно. Сделайте экран по-больше. Сначала тянется над полосой, не хочет садится. Потом начинаю плавно убирать РУД, происходит касание, затем отскок на 10-15 см. и после того как падают обороты самолет прилипает к полосе. Когда без обдува и с закрылками посадочная глиссада получается круче, самолет нужно почти без выравнивания точно притирать к полосе, потому, что по мере увеличения угла он все быстрее теряет скорость, и в итоге падает на два колеса. Процесс скоротечен, и для такой посадки нужен навык. А без закрылков, и если сильно не задирать, садится как обычный самолет.
Можно посадить на хвостовое колесо. Предкрылок дает возможность задрать крыло на 25 градусов. А когда уже на земле, хвостовое колесо мешает задрать сильно. Поэтому для быстрого аэродинамического торможения после посадки выпускаю закрылки на 60 градусов.

 

[argentavis]

Понятно, в общем навык нужен, да и движок помощнее для такой посадки, лошадей на 50 хотя бы. Тогда можно и нос покруче задирать на газу.
Так и не разглядел где коснулся полосы. Экран больше делаешь, зернистость больше. На телефон снимаете что ли? 🙂
Надо тогда поближе к полосе вставать оператору к точке касания, чтобы самолёт был во весь экран. Тогда больше подробностей видно будет. Или снимать на нормальную камеру со штативом и зумом, чтобы приблизить-удалить можно было. Тогда с одной точки можно всё снимать будет.
Даже закрылки толком не видно под каким углом стоят. Мне показалось градусов 30.

 

[SinglFather]

Понятно, в общем навык нужен, да и движок помощнее для такой посадки, лошадей на 50 хотя бы. Тогда можно и нос покруче задирать на газу.
Так и не разглядел где коснулся полосы. Экран больше делаешь, зернистость больше. На телефон снимаете что ли? 🙂
Надо тогда поближе к полосе вставать оператору к точке касания, чтобы самолёт был во весь экран. Тогда больше подробностей видно будет. Или снимать на нормальную камеру со штативом и зумом, чтобы приблизить-удалить можно было. Тогда с одной точки можно всё снимать будет.
Даже закрылки толком не видно под каким углом стоят. Мне показалось градусов 30.

Снимали фотоаппаратом, но четкость была получше, а испортилась после обработки на  YouTube. В фильме посадка с закрылками 15 градусов.
Для посадки на скоростях менее 40 км/час самолёт нужно сильно задирать. Мощности двигателя более чем достаточно, но если сначала касаться хвостовой опорой, то самолет на основные колеса просто падает.

По мере привыкания я начал делать подлёты на больших углах с закрылками 60 гр., но мне это запретили. Классической тряски, которой сопровождается у обычного крыла выход на закритические углы, не возникало, но самолет начинал произвольно раскачиваться с крыла на крыло, становился очень вялым по элеронам, а на руль направления почти не реагировал.  При этом прибор,у которого показания скорости начинались с 25 км/час, не показывал вовсе. Отчасти, видимо из-за того, что трубка ПВД уходила на большие углы, но в основном из-за слишком маленькой скорости. На таких режимах мне хватало 200 м. полосы, чтобы взлететь, пролететь на высоте 1-2 м., сесть и остановиться.
Потом занялся техническими доработками и к таким полётам больше не возвращался.
Так, что предельные возможности самолета толком ещё не изучены.   

 

[SinglFather]

От вас ни кто не отмахивался.  Просто у нас так: - чья идея тот её и воплощает в жизнь. Или: своя идея ближе к делу.
А если серьёзно, то стремление уменьшить разнос масс - правильное. Но разместить мотор над головой, - идея плохая. Сделать тандемное расположение сидений, - это дело вкуса. А вал с винтом на конце потребует дополнительных  технических решений.
Это всё можно выполнить, только это уже совсем другой самолет.
Двигатель нужно прятать в капот, тогда и вид будет другой. У "Сигмы" двигатель расположен та же, но закапотирован, поэтому и смотрится лучше.

 

[казак]

Но разместить мотор над головой, - идея плохая. Сделать тандемное расположение сидений, - это дело вкуса. 

Почему над головой ? над головой заднего пилота получается лонжерон, там будет как раз центр масс, а двигатель будет сзади, между лонжеронами . Единственный недостаток такого расположения - не очень удобно обслуживать, но при наличии правильных капотов ..По поводу тандемности, лучше будет посадка ступенькой, когда пассажир справа слегка сзади за пилотом,коленки на уровне таза пилота.  Дверь при этом тоже нужна всего одна- справа, а слева достаточно будет сдвижного блистера, в случае экстренно можно будет покинуть не мешая друг-другу..Фюзеляж при этом слегка просторней, допустим 85-90см шириной .

 

[SinglFather]

По поводу тандемности, лучше будет посадка ступенькой, когда пассажир справа слегка сзади за пилотом,коленки на уровне таза пилота.

На Ми-2 такая же посадка. Довольно удобно. С переднего места несколько лучше обзор, второй пилот в поле зрения, одна приборная панель, и размещение получается компактнее. Кстати, с такой компоновкой хорошо получаются три места. Отказываются от такого размещения только лишь из-за усложнения конструкции кабины и органов управления.

А когда двигатель сзади вверху, - это плохо. Подобное расположение двигателя у Бекаса, и из-за этого много погибших. Поэтому из соображений пассивной безопасности лучше двигатель ставить впереди. Он может оторваться, может зарыться в землю, но пилота он не убивает. Много примеров, когда самолет превращался в кучу лома, а пилот и пассажиры отделывались лёгкими травмами.