Шустрый, компактный, одноместный

Смущает огромная часть кабины, находящаяся впереди, и вносящая дестабилизирующий момент, сопоставимый с стабилизирующим от оперения.
 
Смущает огромная часть кабины, находящаяся впереди, и вносящая дестабилизирующий момент, сопоставимый с стабилизирующим от оперения.

Передняя часть кабины кажется огромной из-за настроек перспективы при рейдеринге компьютерного изображения.
С другими ракурсами всё не так страшно (см. рис.).

К тому же удлинение у фюзеляжа будет поменьше, чем у киля, да и последний "подпёрт" снизу стабилизатором.

Ну а если не угадали, и 10-процентного запаса не хватит, есть еще около 25 % за счёт матрицы большего размера. Ну и вариант с подфюзеляжным фальшкилём тоже возможен... 
 

Вложения

  • 01_207.jpg
    01_207.jpg
    42,7 КБ · Просмотры: 185
"Шустрый" или "вялый" в управлении всё это характеристики создаваемых органами управления угловых ускорений и угловых скоростей вокруг всех осей самолёта. Угловые ускорения зависят от моментов инерции самолёта и сил, создаваемых органами управления (рули, элероны и т.д.). Это азбука. хотите сделать маленький самолёт "не шилом" - либо уменьшите расходы рулей, либо площади рулей. Рассчитать моменты инерции самолёта не велика проблема, вот и рассчитайте для этих моментов инерции потребные усилия на рулях, чтобы получить желаемые угловые ускорения и устоявшиеся угловые скорости. И будет вам полёт в полное своё удовольствие при любых размерах самолёта. 🙂 
Полностью поддерживаю мнение автора.
Нужно только добавить необходимость обеспечения допускаемых усилий (как минимальных так и максимальных) на органах управления и их правильном соотношении по значению. На маленькой технике, естественно, усилия на РУС и педалях РН получаются значительно меньше допускаемых и увеличение их до приемлемого уровня является проблемой.
 
усилия на РУС и педалях РН получаются значительно меньше допускаемых и увеличение их до приемлемого уровня является проблемой. 

А что регулируемые загрузочные пружины нельзя поставить? На сверхлегких вертолетах - это почти  норма.
 
Итак, нюанс ПЕРВЫЙ изложен – дело за следующими...

…И еще раз к BD-5… 

Нюанс второй – работа воздушного винта и местная аэродинамика.

Обтекаемый фюзеляж сзади сходится на заострённый сзади клин. Казалось бы неплохо задумано, и донное сопротивление минимизировано и защита воздушного винта от касания о поверхность ВПП обеспечена.
НО!
Самолет летит не в идеальной жидкости и  при обтекании фюзеляжа воздухом мы будем иметь пограничный слой, который как раз и сходит в заторможенном виде с задней кромки фюзеляжа и попадает в воздушный винт. Есть расстояние, где эта зона размывается внешним потенциальным потоком, но его недостаточно.
В результате лопасти винта при вращении будут иметь местные углы атаки с пульсациями. Это провоцирует локальные срывы потока, в случае, если пики этих пульсаций превышают критические значения, что ведет к шуму от его работы и снижению к.п.д.. ищё…
НО!
Ситуацию усугубляет цельноповоротный стабилизатор с наплыплывами, генрирующими вихри… И все эти вихри летят под воздушный винт. Ну и как с этим бороться?

Варианты есть. Снизить нагрузку на лопасти и уровень пульсаций. Перейти на многолопастной широкордный винт…

По факту имеем двухлопастной и узкохордный.

Это раз. Есть еще два…
 
На маленькой технике, естественно, усилия на РУС и педалях РН получаются значительно меньше допускаемых и увеличение их до приемлемого уровня является проблемой.
Одно из решений - маленькая боковая ручка, другое - уже озвученное, загрузочный механизм. Проблеммка есть, но вполне решаемая.

Самолет летит не в идеальной жидкости и  при обтекании фюзеляжа воздухом мы будем иметь пограничный слой, который как раз и сходит в заторможенном виде с задней кромки фюзеляжа и попадает в воздушный винт. Есть расстояние, где эта зона размывается внешним потенциальным потоком, но его недостаточно.
В результате лопасти винта при вращении будут иметь местные углы атаки с пульсациями. Это провоцирует локальные срывы потока, в случае, если пики этих пульсаций превышают критические значения, что ведет к шуму от его работы и снижению к.п.д.. и ещё…
Отвод двигателя или воздухозаборника за пределы погранслоя давнишнее и привычное решение. Надо отодвинуть винты ещё примерно на 200 . . . 300 мм. Но я с Вами полностью согласен в том, что расположение винтов одно из самых неудачных. В идеале винты лучше ставить как на Кри-Кри, либо в самом конце фюзеляжа за оперением. Для высокого "крейсера" самое то. Если для пилотажа - Кри-Кри.
Ситуацию усугубляет цельноповоротный стабилизатор с наплывами, генерирующими вихри… И все эти вихри летят под воздушный винт. Ну и как с этим бороться? 
Где винты и где цельноповоротный стабилизатор? Как вихри со стабилизатора против потока попадут в винты? Может быть Вы имели в виду что-то другое, а не стабилизатор?
 
В результате лопасти винта при вращении будут иметь местные углы атаки с пульсациями. Это провоцирует локальные срывы потока, в случае, если пики этих пульсаций превышают критические значения, что ведет к шуму от его работы и снижению к.п.д.. ищё…
НО!
Ситуацию усугубляет цельноповоротный стабилизатор с наплыплывами, генрирующими вихри… И все эти вихри летят под воздушный винт. Ну и как с этим бороться? 
казалось бы, верные соображения, но...практика критерий истины. А практика (в виде ЛТХ самолёта) говорит о том, что КПД винтаесли не максимальный, то очень высокий Vmax=373 км/ч,  Vy=9,8 м/с    https://en.wikipedia.org/wiki/Bede_BD-5
Какой ещё самолёт с двигателем 70 л.с. и нагрузкой на мощность 4,3 кг/л.с. имеет подобные характеристики?
Но высокое расположение ВВ и вектора  тяги  имело ещё 1 неприятную особенность-при внезапном отказе двигателя появлялся кабрирующий момент, что легко приводило к потере скорости и сваливанию.
Статистика по авриям и катастрофам удручающая.(См. статью по ссылке выше).  :'(
При перегрузке, обшивка крыла шла волнами, что превращало ламинарный профиль в нечто непотребное. Последствия легко представить. Была успешная попытка улучшить срывные характеристики, модифицировав профиль на 1 из летающих машин по способу  Х. Риблетта.
 

Вложения

  • 0_91ad9_46b801ef_XXL.jpg
    0_91ad9_46b801ef_XXL.jpg
    131,4 КБ · Просмотры: 188
Но высокое расположение ВВ и вектора  тяги  имело ещё 1 неприятную особенность-при внезапном отказе двигателя появлялся кабрирующий момент, что легко приводило к потере скорости и сваливанию.
Здесь гораздо большее влияние оказывал винт, расположенный далеко сзади. При таком расположении воздушный винт, с подводимой мощностью, является довольно мощным стабилизатором. При любой косой обдувке (скольжение, угол тангажа) он стремится вернуть самолёт к линии, совпадающей с осью вращения винта. Отсюда и проявление заброса по углу атаки при внезапном исчезновении силы тяги. Этой особенностью обладают, в большей или меньшей степени, все схемы с толкающим винтом. Чем дальше винт располагается назад, тем сильнее его влияние на запас устойчивости.
 
Именно  так,  все  с таким  расположением  СУ.  К тому  же  машины  с  таким  расположением  СУ  и  регулируются  соответственно  и  при  отказе  движка   особенно  слабо  выученным  пилотом  возникает  некое замешательство ,  что  на  высоких  скоростях  как  у  BD-5  чувствуется  наверняка  более  интенсивно.
 
Ситуацию усугубляет цельноповоротный стабилизатор с наплывами, генерирующими вихри… И все эти вихри летят под воздушный винт. Ну и как с этим бороться? 
Цитата от Андрея Геннадиевича:
Где винты и где цельноповоротный стабилизатор? Как вихри со стабилизатора против потока попадут в винты? Может быть Вы имели в виду что-то другое, а не стабилизатор?



На фото ниже видно, где винт и где стабилизатор...
 

Вложения

  • bd5.png
    bd5.png
    64 КБ · Просмотры: 193
Но высокое расположение ВВ и вектора  тяги  имело ещё 1 неприятную особенность-при внезапном отказе двигателя появлялся кабрирующий момент, что легко приводило к потере скорости и сваливанию.
Здесь гораздо большее влияние оказывал винт, расположенный далеко сзади. При таком расположении воздушный винт, с подводимой мощностью, является довольно мощным стабилизатором. При любой косой обдувке (скольжение, угол тангажа) он стремится вернуть самолёт к линии, совпадающей с осью вращения винта. Отсюда и проявление заброса по углу атаки при внезапном исчезновении силы тяги. Этой особенностью обладают, в большей или меньшей степени, все схемы с толкающим винтом. Чем дальше винт располагается назад, тем сильнее его влияние на запас устойчивости. 

...тогда, ВО-ПЕРВЫХ, у нас на  BD-5 в случае работающего двигателя появляется дополнительный фактор устойчивости.
То есть, пока всё в порядке, у пилота одно понимание об устойчивости ЛА, которое обеспечивает в том числе и работа воздушного винта. Двигатель заглох (или перешли на "Малый газ"), этот фактор пропадает... А если не угадали с центровкой, самолет может вообще стать неустойчивым.

...ВО-ВТОРЫХ, не совсем понятен эффект стабилизации за счёт толкающего винта.
Известно, что на изолированный воздушный винт, например несущий винт вертолета при косой обдувке, например, спереди, действует момент крена (перекрёстная связь и здесь менее интересна) и положительный момент тангажа, то есть он направлен против направления вектора набегающего потока, то есть имеет дестабилизирующее воздействие...
Если же комбинация "фозеляж-заднерасположенный винт" стабилизирует самолет, то возникает вопрос - каким образом и насколько?...
   
 
Оценка  поперечной силы при косой обдувке воздушного винта можно посмотреть
в NACA Report №819, 1945 http://naca.central.cranfield.ac.uk/reports/1945/naca-report-819.pdf
Так же в РДК АОН под редакцией Микеладзе.
 
Оценка  поперечной силы при косой обдувке воздушного винта можно посмотреть
в NACA Report №819, 1945 http://naca.central.cranfield.ac.uk/reports/1945/naca-report-819.pdf
Так же в РДК АОН под редакцией Микеладзе.

...количественная оценка - это конечно, хорошо, но хотелось бы иметь и понимать физическую картину исследованного явления.
Это раз.
Во вторых, остается неоценённым влияние фюзеляжа на эту косую обдувку винта...
 
Физическая-вот.
 

Вложения

  • 0083.jpg
    0083.jpg
    176,3 КБ · Просмотры: 199
  • 0084.jpg
    0084.jpg
    136,4 КБ · Просмотры: 206
  • 0085.jpg
    0085.jpg
    161,5 КБ · Просмотры: 202
...физика процесса стабилизации самолёта за счет работы толкающего винта и его косой обдувки теперь достаточно ясна, благодаря описанию от КАА из пока неизвестного источника...

НО!

для случая с BD-5 всё становится немного грустнее.

Что получается.
За цельноповоротным стабилизатором имеем скос потока, влияющий на воздушный винт. Причем, если тянем ручку на себя, на кабрирование, этот скос приводит к возникновению поперечной силы на винте вверх, который по сути противодействует управляющему воздействию. Сбросили газ - противодействие пропало - имеем задирание носа, как реакцию на движение РУДом...
...плюс момент на плече от высокорасположенного винта...
...в общем, непростой самолётик в плане управления, ох непростой...
 
Книга "Продольная балансировка и устойчивость самолёта"
Н.П.Борисов и В.В.Свечников. Изд. ЛКВВИА, 1952г.
 
Эти  моменты  понятны  и  без  формул,  достаточно  относительно  предполагаемого  ЦД  измерить  плечи  от  разноса  осей  ВВ  и  центра  масс  и  всё.
Вы не совсем "въехали" в обсуждаемую тему.
Как раз разнос по вертикали лини действия силы тяги и ЦТ, для этого самолёта, имеет незначительное влияние.
Гораздо больше влияние на продольную балансировку оказывает сопротивления крыла, ГО, стоек выпущенного шасси которые находятся внизу, а сила тяги ВВ вверху. Такая компоновка приводит к сильной зависимости продольной балансировки самолёта от режима работы силовой установки. Увеличивается взлётная скорость и длина разбега. Затруднён уход на второй круг - при даче газа самолёт проваливается по высоте, с высоты выдерживания и обычно касается ВПП. Все эти беды и проявились на Сигме 5.
 
Хорош болтать стройте уже хоть что-нибудь . Затрындели всю ветку, а так хорошо начиналось...

https://www.youtube.com/watch?v=2Qr3fJhKgSY
 
Назад
Вверх