СВВП и конвертопланы с висением в режиме квадрокоптера и трикоптера

[Anatoliy.]

а что может быть экономичнее мотопланера с хорошим удлинением с винтами на концах крыла, уменьшающими концевой вихрь? Затраты мощности идут только на взлете и посадке. А в полете часть мощности мотора заряжает аккумулятор

Зачем бороться с концевыми вихрями если они образуются уже после совершения полезной работы?
Кому мешают эти концевые вихри? Хай вращаются себе на здоровье. Они на индуктивное сопротивление ни каким боком не влияют.
А вынос несущих винтов на концы крыла (с хорошим удлинением) потребует увеличения прочности крыла и следом потянет увеличение веса конструкции, что снизит полезную нагрузку.
Если в горизонтальном полете использовать воздушный винт предназначенный для экономичного горизонтального полета, то на режиме вертикального взлета и посадки этот винт будет весьма дрянным и потребует значительно большей мощности двигателя чем для вертолета.
В этом случае в самолетном режиме будет лишний вес силовой установки с такой не оправдано большой мощностью, что уменьшит полезную нагрузку. Летать придется с тяжелым двигателем.
Надежды на подзарядку аккумулятора совсем бессмысленны.
Надо будет иметь лишний вес на генератор, на электродвигатели и на сам аккумулятор, что опять таки снизит полезную нагрузку.

Если те воздушные винты будут исполнены в виде эффективных несущих винтов, то в самолетном режиме такие винты будут так же отвратительны и получить от них достаточную тягу на скорости не получится. Придется "гонять" двигатели на максимальном режиме.

 

[Zakhar]

Зачем бороться с концевыми вихрями если они образуются уже после совершения полезной работы?
Кому мешают эти концевые вихри? Хай вращаются себе на здоровье. Они на индуктивное сопротивление ни каким боком не влияют.

уменьшение концевого вихря уменьшает индуктивное сопротивление, а сам вихрь повышает КПД винта. Странно, что нужно это объяснять. Это работает и в случае установки винта не на самом конце крыла
Конечно, КПД винта в режиме взлета на малой скорости не будет идеальным, но можно иметь еще пару электромоторов со складными винтами.
Есть чешский мотопланер гибрид, который обладает очень хорошей экономичностью, значит эта схема не так страшно тяжела и бестолкова, как кажется. И именно гибрид может дать большой прирост мощности на взлёте

 

[Anatoliy.]

уменьшение концевого вихря уменьшает индуктивное сопротивление

Индуктивное сопротивление крыла или лопасти не зависит от концевого вихря никогда.
Сам концевой вихрь это только реакция на появление подъемной силы.
И появляется этот концевой вихрь только потому, что отброшенный воздух вниз должен вернуться на прежнее место по самой экономичной круговой траектории.

 

[slav]

с винтами на концах крыла, уменьшающими концевой вихрь?

Видимо к тому же имеет значение направление вращения винта на конце крыла .

 

[Anatoliy.]

Видимо к тому же имеет значение направление вращения винта на конце крыла .

Индуктивное сопротивление появляется раньше появления концевого вихря.
Индуктивное сопротивление появляется в пределах площади крыла, а концевой вихрь появляется только за пределами площади крыла.
Поэтому совершенно бесполезно бороться с тем. что уже никогда не повлияет на индуктивное сопротивление как обязательный атрибут подъемной силы.

 

[slav]

Индуктивное сопротивление появляется раньше появления концевого вихря.

Тема взаимодействия винта не раскрыта .

 

[KAA]

Индуктивное сопротивление крыла или лопасти не зависит от концевого вихря никогда.

Индуктивное сопротивление появляется раньше появления концевого вихря.

Это всё заявления местного ниспровергателя классической аэродинамики-схоласта, не имеющие отношения к реальности. (Это для публики). 😉
Концевой вихрь зарождается за передней кромкой крыла, где начинается перетекание воздуха через законцовку снизу вверх, конечно же связанное с образованием подъёмной силы, и к задней кромке, уже имеем этот самый вихрь! Всякие мероприятия по разрушения вихря или использованию его энергии уменьшают сопротивление. Винты наверное тоже. Хочу предупредить, что не стоит с ним тут устраивать дебаты, это бесполезно, и он мигом засрёт тему своими красочными простынями на пол-страницы. Случай клинический. 🙂

 

[Zakhar]

Индуктивное сопротивление появляется раньше появления концевого вихря.
Индуктивное сопротивление появляется в пределах площади крыла, а концевой вихрь появляется только за пределами площади крыла.
Поэтому совершенно бесполезно бороться с тем. что уже никогда не повлияет на индуктивное сопротивление как обязательный атрибут подъемной силы.

Индуктивное сопротивление это потери мощности на индуцирование в массе воздуха скоростей. Оно появляется не раньше и не позже, а жестко связано с созданием подъемной силы. Но создание вихря обратного направления как бы создает концевую шайбу, которая уменьшает перетекание воздуха. А КПД винта растет, потому что он работает против вихря и оставляет после себя менее закрученную область

 

[kamuta]

Это всё заявления местного ниспровергателя классической аэродинамики-схоласта, не имеющие отношения к реальности. (Это для публики). 😉
Может он чего-то не учел в своей программе? Разрешаю ткнуть пальцем...

Всякие мероприятия по разрушения вихря или использованию его энергии уменьшают сопротивление - есть хоть одна ссылка на научную/экспериментальную работу?

"Классическая аэродинамика" - она таки есть или нету?
Всем любителям фантастики - хватит выдумывать гипотезы, их и так дохрена...

Если те воздушные винты будут исполнены в виде эффективных несущих винтов, то в самолетном режиме такие винты будут так же отвратительны и получить от них достаточную тягу на скорости не получится. Придется "гонять" двигатели на максимальном режиме.

Можно ли это (про самолетный режим) подтвердить в программе? Только учесть что винты будут ВИШ с диапазоном шага от 0 до бесконечности...

 

[KAA]

Обычный "английский" ВФШ с отн. шагом 0,5 например, имеет отн. КПД=0,7 в геликоптерном режиме и КПД=0,72 в пропеллерном. Что есть совсем не отвратительно.

 

[Танков]

Уж незнаю к какому классу ЛА отнести ТАКОЙ . 😳

- Весьма интересное решение - "кастрация шасси "👍 .

-Раздутый фюзеляж " дирижаблик " 🙂 можно наилегчайший сделать , хоть стрингерно шпангоутный , хоть монокок ( сенгвичь , стекло , угле или карбоновый ) Опять же это получается "капсула безопасности" пилоту 👍,пассивная безопастность шикарная +спас система вписывается .......обьема много в кокпите .

-ОНИ ТАМ в 150 кг втиснули , потому и 100 км всего дальность .......вэксперементальном варианте можно и не ограничиваться в весе ..........для отработки концепции.

- Чистый электропривод ,конечно дорого на сегодня😒 . Гибрид бы в него, на 15 -25 л.с , + минимизированный акумулятор для пиковых нагрузок на взлете и посадке, когда мощности в разы больше , требуется , чем в самолетном крейсерском полете ......

Пылится у нас такой вот корпус причем в 2х размерностях ( на фото ,желтый -одноместный , некрашенный -увеличенный до 2 х местного . ) и матрицы есть ( ВСЕ можем продать по цене материалов 😉)

Кто бы , помоложе , знающий в электротяге, взялся бы повторить концепцию .........🙂Самолетик

 

[KAA]

"Классическая аэродинамика" - она таки есть или нету?

Классическая есть. Посмотрите любые исследования крыльев и профилей, везде найдёте эпюры распределения давлений по хорде, они определяют и силы и моменты. Всё интересное происходит НА поверхностях крыла. Поток ЗА крылом исследуют с точки зрения влияния на ГО.

 

[Zakhar]

Речь идет о трактовке классической аэродинамики. Не хочется засорять эту тему подобно многим другим. Конечно же важны все изменения в поле скоростей. Ведь если отклоняется большая масса воздуха с относительно небольшой скоростью, то скос потока и индуктивное сопротивление будут меньше. Легко заметить. что поле скоростей крыла с винтами на концах, дающими вихрь, противоположный концевому становится близким к полю скоростей крыла с гораздо большим размахом. Для умственного эксперименты не нужны ссылки на научные работы.

 

[BaD]

Легко заметить. что поле скоростей крыла с винтами на концах, дающими вихрь, противоположный концевому становится близким к полю скоростей крыла с гораздо большим размахом.

Нарисован у меня 3х лопастной саблевидный, диаметром 3,6м, с тягой 650 кг при 150 л.с. Указываете скоростной профиль, (например BOEING HSNLF AIRFOIL (bacnlf-il)) ширину хорды и длину крыла . Дунем в Солиде 2 варианта. Законцовка с мотогондолой Д=150 мм (под гидромотор) и ее же на указанном от любого края расстоянии. Желаете сами продувать. Скину файл лопасти в любом переводном КАД формате.

 

[Zakhar]

Нарисован у меня 3х лопастной саблевидный, диаметром 3,6м, с тягой 650 кг при 150 л.с. Указываете скоростной профиль, (например BOEING HSNLF AIRFOIL (bacnlf-il)) ширину хорды и длину крыла . Дунем в Солиде 2 варианта. Законцовка с мотогондолой Д=150 мм (под гидромотор) и ее же на указанном от любого края расстоянии. Желаете сами продувать. Скину файл лопасти в любом переводном КАД формате.

очень интересное предложение. Но я не владею технологиями и не пользуюсь Солидом. Дунуть было бы интересно, но начать лучше с самой простой схемы- двое рядом, скорость крейсерская в районе 300, двигатель примерно Ротакс 915, размах самый обычный, около 10м. Диаметр винтов я бы взял поменьше, чтобы можно было садиться по самолетному, где-то до 3х метров. Возможно. 2.8 и лучше двухлопастной. Если тяги не хватит можно добавить 2 электромотора со складными винтами. Задний тоже хорошо компонуется. Спереди электромотор не могу вставить, не знаю, как спрятать винт
Профиль крыла планерный, не очень скоростной. Я бы взял ГАВ-1. Там и толщина хорошая и скорость наша. По вашей ссылке подходит NACA 64(3)-418 airfoil или Wortmann FX 60-177 airfoil
Профили с малой вогнутостью на наших углах и скоростях не летят- качество на глаз хуже. И неплохо сравнить вес с гидромоторами и гидронасосом с весом валов и угловых редукторов, взятых напрямую из Робинсона R-44 от рулевого винта. Если сделаете что-то похожее, то возможно, появится модель, которую можно обсуждать. Поворотное крыло вообще не проблема. Генератор для гибрида тоже

 

[BaD]

Вы описали маленький самолетик. Я даже не представляю сколько может весить размах крыльев 10м. Но полагаю, в вертолетном режиме Ротакса 915 на 104 кВт маловато будет взлететь даже с двумя роторомати по 3,6 м. Мне все же ближе бпла, хотелось бы скоростных. Еще хотелось бы в транспортном габарите 20 футового контейнера и с полезной нагрузкой 300+ кг. Сейчас проектный гидронасос/мотор на 36 кВт весит на 150 г меньше Milandr А вот про генератор для гибрида можно поподробнее?

 

[Zakhar]

БПЛА это тоже тема, под которую можно найти заказчика. Но маленький самолет с вертикальным взлетом это то, что нужно всему миру. Потом можно сделать машину больше. Можно взять за прототип А-22 взлетный вес 450. Если сделать шасси повыше, то можно диаметр винтов сделать и 340, наверно. Плюс электромотор в хвосте и два по бокам спереди крыла. Конечно, не хочется городить еще одно крылышко, но это позволяет иметь регулировку тангажа и крена, дополнительно к регулировке крена с помощью ВИШ и позволит складывать винты электромоторов по потоку. Про двигатель думаю, можно взять готовый двигатель от гибрида. Например Двигатель (ДВС) Toyota RAV 4 2018- при мощности 140 весит в заправленном виде 140, что неплохо, вроде.
Вы пишете, что гидромотор на 36квт весит 6кг и гидронасос еще 6, в сумме выходит 12. Многовато, но электромоторы весят столько же каждый

 

[Anatoliy.]

Обычный "английский" ВФШ с отн. шагом 0,5 например, имеет отн. КПД=0,7 в геликоптерном режиме и КПД=0,72 в пропеллерном. Что есть совсем не отвратительно.

Уточните, пожалуйста, при какой нагрузке на ометаемую площадь этот ВФШ имеет КПД=0,7, и при какой скорости в режиме пропеллера он же имеет КПД=0,72.
Заостряю Ваше внимание, что речь изначально шла о неком превосходстве по скорости и по экономичности гипотетического конвертоплана по сравнению с обычными вертолетами и самолетами.

 

[Zakhar]

на коротком режиме взлета можно мириться с не оптимальным КПД винтов, но придется иметь запас мощности. А по экономичности в горизонтальном полете конвертоплан равен самолету. Но могут быть варианты, например, V-22 и V-280 это машины с малым удлинением и они ближе к вертолетам. имеющим хорошую скорость. Но поднять вертикально можно и самолет с большим удлинением и с большой нагрузкой на площадь. Это позволит иметь хорошую скорость и приличную экономичность

 

[BaD]

Конвертоплан в варианте гидропривода полагаю - это 1 насос и 3 мотора, с плавным перераспределением потока гидрожидкости между ними.
Взлетный режим с маневрированием, в %: основные 45+45+10маршевый/тангажный. Самолетный режим, в %: основные 20+20+40 маршевый/тангажный.
Возникла пара вопросов. Если крылья поворотные и раздельно управляемые 2-мя сервоприводами, то нужны ли в этом случае элероны? Нужно ли задавать какой то установочный угол, условно 2-5 градусов для мотогондол, что бы векторы тяги пропеллеров основных винтов сходились на центральной оси ЛА (самолетный режим), т.е. в направлении к маршевому?