Соосные винты

[KAA]

Насчёт того,что раньше не получали-явно перебор. Не вспоминая более редукторы на пару тыс. л.с.,не имевшие роскоши, в виде отдельной маслосистемы,можно вспомнить производившийся некоторое время назад некоей германской фирмой соосный редуктор для 2-х тактных Ротаксов и Хиртов,который также обходился без фильтров и радиаторов.
Кстати,при конструировании самолётов и их систем важно не только получить некоторый положительной эффект,но и не потерять другие положительные качества. Данный редуктор не только тяжелее простого одноступенчатого,но и менее надёжен уже в силу большего количества частей,и своя маслосистема это только усугубляет. Но как эксперимент, данное изделие безусловно заслуживает внимания!

Считаете, что вы бы решили проблему лучше?

Не исключено. Но... разработка соосного редуктора в моих планах пока не значится. Клиноремённый для парамотора-другое дело! :🙂

 

[mycrad]

Если говорить о летательных аппаратах, у которых ось вращения винтов находится в горизонтальном, или очень близко к горизонтальному положению, то применение соосных винтов, исключает   появление разворачивающего момента, в случае отказа одного из двигателей. Если два двигателя крутят два винта, но каждый крутит только свой. Появляется только кренящий момент, который в стандартных условиях , не сложно компенсировать в воздухе элеронами.
А если два двигателя, просто крутят один вал соосного редуктора, то при отказе одного из двигателей, не появляется ни кренящего, ни разворачивающего моментов.
Т.е. управляемость исключительная.
Правда в таком случае, на долю работающего двигателя, сразу же выпадает непосильная нагрузка, по вращению обоих винтов, что тоже можно, при желании, решить несколькими способами.
Из этого можно сделать вывод, что соосные винты очень даже приемлемое решение. (не обязательно при этом иметь двигатель мощностью 700л.с.)
Не согласен с утверждением, что правильнее для увеличения тяги на старте, просто увеличить диаметр винта. Это решение имеет две позиции, по которым проигрывает соосным винтам, поставленным для достижения этой же цели.
Во первых проигрывает в габаритах по ширине.
А во вторых, и это более существенно, проигрывает в возможности достичь большой скорости в полёте.
Конечно если мы говорим о малой авиации, и соответственно двигателях без особого избытка мощности.
Думаю, что и так понятно, что в данных условиях: меньший по диаметру винт является и более "скоростным".
Конечно можно было и не утомлять народ столь пространным рассуждением, но по собственному опыту знаю, что найти доступную и достаточную информацию по работе соосных винтов, очень не просто.

 

[mycrad]

Поробуйте сравнить шестилопастной одиночный винт  и два трехлопастных соосных при одном диаметре и равной хорде лопастей. Разница в тяге будет не более 2%.

нет задачи сравнивать винты, которые отличаются только количеством лопастей - т.к.это и будет не корректное сравнение. Условия работы разные вот и винты должны быть такими, чтобы их можно было бы считать лучшим вариантом.
Т.е. одиночный винт, должен быть рассчитан и изготовлен, для работы с конкретной двигательной установкой. Равно как и соосные винты должны быть предназначены именно для такой же двигательной установки. Понятно, что:  шаг, диаметр, относительная ширина лопасти, и прочие геометрические характеристики совсем не обязательно при этом совпадут.

 

[mycrad]

,можно вспомнить производившийся некоторое время назад некоей германской фирмой соосный редуктор для 2-х тактных Ротаксов и Хиртов,который также обходился без фильтров и радиаторов.

А вы считаете, что теперь все редуктора должны производиться с такими же техническими решениями как и вышеупомянутые?
А как же тогда "Экспериментальная авиация"? Или это не здесь?

 

[mycrad]

Кстати,при конструировании самолётов и их систем важно не только получить некоторый положительной эффект,но и не потерять другие положительные качества. 

Ни вы, ни я, не можем знать: какие качества  важно не потерять, а какие не важны в конкретном случае для конкретного конструктора.
А то, что редуктор тяжелее для соосных, чем для одного - так в этом вроде и нет никакого противоречия с физическими законами или политическими.
Увеличенное количество деталей, не говорит о меньшей надёжности механизма (это всё субъективно)

 

[KAA]

Вовсе нет! И ради успешного завершения данного эксперимента,наверное имело смысл навесить на двигатель всю упомянутую "бахрому". Однако, нельзя признать удачным конструкторским решением,когда при отказе генератора,вскоре накрывается и редуктор!   

 

[mycrad]

Считаете, что вы бы решили проблему лучше?

Не исключено. Но... разработка соосного редуктора в моих планах пока не значится. Клиноремённый для парамотора-другое дело! 

Дело в том. что и соосные редукторы есть в наличие и повсеместно (нужно  только их видеть) и клиноременные редукторы не нужно разрабатывать, т.к. они уже разработаны и их нужно только слегка подкорректировать под конкретную задачу.

 

[KAA]

Ни вы, ни я, не можем знать: какие качестваважно не потерять, а какие не важны в конкретном случае для конкретного конструктора

Это узкая субъективная точка зрения. Я же высказался объективно.

Увеличенное количество деталей, не говорит о меньшей надёжности механизма (это всё субъективно

Видимо вы теорию надёжности не "проходили".  😉

 

[mycrad]

Однако, нельзя признать удачным конструкторским решением,когда при отказе генератора,вскоре накрывается и редуктор!

Не ошибается тот , кто ничего не делает.
Думаю ребята решат и эту проблему. тем более. что это и не проблема совсем. а просто один из результатов в экспериментальной работе.

 

[mycrad]

на самолёте АН-2, крепление генератора устроено так, что все болты крепления оного к двигателю, откручиваются стандартным гаечным ключом, но один из болтов, можно открутить только спец ключом. - разве это удачное конструкторское решение?
А самолёт летает и выполняет именно те задачи, для которых его и сотворили

 

[mycrad]

Видимо вы теорию надёжности не "проходили". 

Если вы спуститесь с высоты того что вы "проходили", то  сможете догадаться о чём идёт речь.
Ведь тема вроде и не касается того: кто, и что, и где, и как проходил.
Понятно, что любую идею можно придушить простой демагогией.
Можете помочь - помогите, а не можете - не тормозите

 

[KAA]

А я в данном случае,ни помогать ни тормозить не собирался!
1. Потому что меня не просили помочь.
2. Потому,что эксперимент интересный,а конкретное воплощение мне не нравится (в отличие от вышепоказанного американского редуктора)
3. Смысла никакого не вижу тормозить.
Я просто высказал своё мнение, что не запрещено правилами форума. :-X
А материалы по испытаниям соосных винтов в ЦАГИ, у меня кстати имеются.

 

[mycrad]

А материалы по испытаниям соосных винтов в ЦАГИ, у меня кстати имеются.

Поделитесь, если это не сложно.
Мне не попадались данные по работе соосных винтов, в которых есть то, что мне нужно.
Есть существенная разница  в работе соосных винтов на вертолёте и на самолёте - меня мало интересуют чисто теоретические домыслы. Меня больше интересуют экспериментальные результаты и только потом - их теоретическое обоснование

 

[KAA]

Давайте свою электропочту. Впрочем,эти отчёты я скачивал по ссылке,выложенной кем-то на форуме. Только где была эта ссылка-не помню уже.

 

[Kulpinskiy_Valeriy]

Для  Kulpinskiy_ValeriyПо поводу сравнения винтов в ответе 73 - испытания, на мой взгляд, проведены некоректно. Сравнивается статическая тяга трехлопастного винта (явно не имеющий возможности взять всю мощность двигателя) и шести лопастей соосных винтов.  Поробуйте сравнить шестилопастной одиночный винт  и два трехлопастных соосных при одном диаметре и равной хорде лопастей. Разница в тяге будет не более 2%.

Для  себя  все  прояснил  и  сравнил. Самый  певый  мой винт. Киев Проп,  1998 г числится  по  журналу  у  них  № 2, пятилопастной , 1720  в  диаметре ,  двигатель  Субару ЕА-82   90 л.с ,редуктор  РОТАКС 582  тип  "С"  редукция  2,62. тяга на стропе  205 кг. Хорошые  взлетные  характеристики , очень  тихоходный , отличный прием  в горизонте  и на  выходах  над  препятствиями,  сказывается  большой  реактивный момент , с полной нагузкой  при  выходе  из  гона  на полном газу  очень  проблематично    сделать  розворот  в  противоположную  сторону  от вращения  винта . При  вывешивании  тележки  и  измерении  реактивного  момента на плече в 1 м  динамометр показал 34 кг. Общий  налет данного  винта составил около  1100ч.

 

[Kulpinskiy_Valeriy]

Для  Kulpinskiy_ValeriyПо поводу сравнения винтов в ответе 73 - испытания, на мой взгляд, проведены некоректно

Далее  на этот же  аппарат  был  установлен  от  Ческого производителя  "Юнкерс"  шестилопастной  1720 в диаметре  с  такой  же  хордой. Тяга на стропе  поднялась до 212 кг , заметно сократилась  взлетная  дистанция , метров 25-30 , мгновенный  прием  двигателя , в  виду  очень  маленькой  массы  лопасти 150  или  160 гр кажись ,  почти не слышно  в  воздухе  с  земли  даже  на 100 м , но  уж  сильно  Чех  боялся  нашых  взлеток. Попадание  небольшого камешка  в лопасть  , не  по детски  дробило  скорлупу  с одного  слоя  угля , и   розтянутым между ними  сотового  заполнителя.После  трех ремонтов  лопастей  был  отправлен  на незаслуженный  отдых. Следующий  почетное  место на  фланце занял  Лугапроп   1860  в диаметре  трехлопастной .  Он  выдал  лучшие  результаты. На  стропе тяга поднялась  до 220 кг. Эще  короче  стал  взлет ,  в диапазоне  скорости  Дельтаплана  до  110км  хорошо реализововались тяговые  характеристики  без  вырождения ,  оковка  из  нержавейки  прилично  защищает переднюю кромку  ,   и к  большому  удивлению  реактивный  момент  уменьшился  по ощущениям  раза  в  два.   К недостаткам  можна  отнести  большую  шумность , аппарата не видно  в горизонте  но  мы   слышим  уже на подходе. Увеличение  диаметра  винта  повлекло за  собой  сдвиг  плоскости вращения на удлинительной  втулке  от  кромки  кыла ,  а приближение  лопасти к  земле  начало  подимать  с   повехности  все  подряд. И  уже  через  250 ч  пришлось заменить  лопасть.  И  наконец  два  соосных  по  1700 , выдали  240 кг. Воздержусь  от коментариев  о  прелестях  в пилотирования , на  балансирном   управлении  ,это  надо  прожить. Ниже  привожу  фрагменты  упомянутых  винтов ,  по  кол.  лопастей  на ступице можно  распознать.  Далее  будет!

 

[vert]

Испытания проведены некорректно. Поясню...
Для определенного мотора существует подбор винта для определенного режима, в данном случае - работа на месте  ( статика). В Вашем случае для большой мощности и малого диаметра необходим "идеальный" винт с соответвующим распределением крутки и хорды по радиусу, с соответствующим заполнением винта  ( отношением площади лопастей к площади диска). Количество лопастей по большому счету не играет роли. Т.е. три широких лопасти - тоже что и шесть узких (уже в два раза).
В Вашем случае шесть соосных лопастей - попали ближе к идеальному, для данной мотоустановки, винту. Другие винты из-за малого заполнения винта и другой крутки - получили к.п.д. хуже. Если бы взять такие же шесть лопастей и вставить в одиночный винт - тяга была бы такая же.
Результаты испытаний и расчетов соосных винтов на разных режимах есть в  книге  Вильгрубе Л.С. - Вертолеты. Расчет интегральных аэродинамических характеристик. 1977г.  на стр. 25-30. В сети она есть. К.п.д соосных максимум на 2% выше.
По "классике," по формуле Жуковского - тяга на месте Т=(33.26*N*D*k)^2/3,   где N- мощность -л.с., D- диаметр винта в м, k- относительный к.п.д. винта. реально достижимый - 0,75. Подставляя в формулу - 84 л.с. и 1,7 м - получаем тягу реального винта - 233 кгс.  При замерах не в стандартной атмосфере  15 град. и 760 мм. рт. ст. результат может быть существенно выше. Тоже  и при большей мощности.

 

[mz]

Третья модернизация обрела  принудительную  церкуляционнуюю смазку .маслянный  фильтр , маслянный радиатор , и  маслянную рубашку охлаждения корпуса , а также  ел.маслонасос собственной конструкции.

А можно взглянуть на схему редуктора ?  Для соосника  решение
крепления " дальнего " винта  выполнено ОРИГИНАЛЬНО .

В редукторе есть подшипник который вращается  с оборотами  в два раза  быстрее , чем обороты  коленвала
двигателя .

 

[Kulpinskiy_Valeriy]

Всем  интерисующимся  этой  темой  привет. Продолжу  повествование  о  своем  скромном  опыте  эксплуатацыи  разных силовых  установок. Следующим  подопытным  стал  ХА - 32  "Бекас " . Устанолен  с нуля  РОТАКС 912 ULS , и это  стало  для  меня  эталоном  мощности  100 л.с. Изначально  установил,  по  сложившимся  обстоятельствам  прочный  карбоновый  1720  диаметр , 105 хорда  на 70% радиуса  производитель  Ю. Петренко. При  получении  изделия  долго  спорил  с  Юрой  о  несоответствии винта  к располагаемой  мощности , в ответ , ставь  и  крути. Пора  горячая , ждать  некогда , ставлю, кручю. Придавив  двигатель до рекомендуемых 5250 об.мин. на стропе , лопасти пришлось  выкрутить  выходя  за  шкалу  установочной  линейки , грохот  в полете  стоял  приличный ,  взлетные  характеристики  никакие , с  подвесным  баком  вертушками  и100 л  нагрузки , скороподьемность не дотягивала  до  2 м/с. На  перелетах  розганял  до  140 км/ч  без  замечаний. Фото  этого  винта  не  имею ,  но лопасть  очень  похожа  что на картинке  в отв.95.  первая сверху  с  красным  оттенком. Далее  через  две недели заменил  на  "Лугапроп"  и  все  стало  на  свои  места.При  замере тяги динамометр  указал  215 кг. на стропе,  двигатель   5250 об.мин, в  лете   на максимале  розкручивается  до  5450  об.мин.   хорош  на взлете , оптимален  на  перелетах , хорошо  реализует мощность  во  всем  диапазоне ,прочная  передняя  кромка  с нержавеющей  оковкой дает  шанс  ему  выжыть   при полетах  с непоготовленных  площадок,  опять  отмечу  повышенную  шумность из за прямого  среза  законцовки.На  эту  тему  говорил с Сашей  Конотопом , Обяснил  про  трудности  формирования  изгиба из нержавейки. Крайние  винты  брал  на  РОТАКС 582  уже  есть  скругления . Саша  МОЛОДЕЦ !!!.  Будучи  в Киеве  увидел  у Юры  Петренко  в  2009 г. новый   винт  1760 диаметр , хорда 120 мм. крутка  менее 30 градусов. не  меняющая  ширына профиля по  розмаху  - заинтриговало. Все  это  установил , на  второй  " Бекас" ,двигатель  новый  тоже  РОТАКС  100 л.с. Схема  та же . 5250 об.мин. на  стропе , тяга выросла до  230 кг , улучшились  взлетные  характеристики , в  лете  на скорости  150 км.ч.  двигатель  розкручивался  до5800об.мин.  После  130 км. ч. заметно  разгружается  винт  требует  повышенных  оборотов ло  сравнению  с  предыдущим  бортом. На  перелетах  в  700 км менее  выгоден. Ниже  на фото  упомянутая лопасть отмечена началом приложенной  линейкой.

 

[mycrad]

Количество лопастей по большому счету не играет роли. Т.е. три широких лопасти - тоже что и шесть узких 

Странное утверждение - или я что-то пропустил? Тогда не проще ли поставить двухлопастной винт с очень широкими лопастями, а не усложнять механизм многолопастной конструкцией? На практике всё-таки несколько иначе всё выглядит!!! При избытке мощности и ограниченном диаметре возд. винта всё-таки применяют: или многолопастной винт, или соосные винты.(соосные реже. потому, что считают это технически более сложным решением) На самом деле не всё так сложно как кажется.

Если бы взять такие же шесть лопастей и вставить в одиночный винт - тяга была бы такая же.

Если можно - из каких рассуждений сделан такой вывод?
Не нужно цитировать научные труды, а как-то попроще.. .
Задний возд. винт, при соосной компоновке, выполняет роль спрямляющего аппарата - значит кпд, будет уже выше.
Затем увеличивается расход воздуха, за счёт бокового подсоса на второй винт - это тоже плюс для оценки эффективности (особенно если брать режим работы на месте)
Понятно, что второй возд. винт работает в возмущённом потоке и поэтому его собственный кпд. может быть меньше переднего.
Не знаю как Вам, а мне не важно какой винт и с каким КПД работает, мне важен результат.
А приведённые, Валерием Кульпинским, данные, свидетельствуют о лучшем результате при соосных винтах, чем при одиночном. (это мы не берём ещё и непревзойдённую комфортность в управлении, в случае применения соосных винтов, из-за отсутствия реактивного момента..)