Ультралегкий вертолет

[Kimon]

Был такой...кто говорит проект, кто говорит летал, винтокрыл, на днепровском движке(он есть в книге"Самолёты строим сами")
Только не помню какого института, толи МАИ, толи РИИГА - давненько это было лет 30 - 40 назад. Помнится там говорилось о том, что Т* выхлопа - 1000*, и про лопасти металлические, с серийного вертолёта, а по лонжерону выдув, с дожигом на конце лопастей...

 

[slavka33bis]

Помнится там говорилось о том, что Т* выхлопа - 1000*,

Интересно было бы посмотреть на конструкцию той лопасти.
Если это было на самом деле и он на самом деле мог хотя бы даже не летать, а просто крутить свой НВ продолжительное время, то наверное магистраль, по которой протекал тот выхлопной газ должна была быть изготовлена из жаропрочного металла.
А канал в лопасти, в которой была уложена та магистраль, должен был бы быть нехило теплоизолирован от стенок магистрали.
Может быть каким-то высмокотемпературным теплоизолятором (типа асбеста) и дополнительно прокачкой свежего наружного воздуха между стенок канала лопасти и поверхностью теплоизолятора.
Или как нибудь ещё.

Так как, без постоянного охлаждения внутренней поверхности канала лопасти, в которой проложена магистраль, теплоизолятор всё равно нагреет материалл лопасти.

А какой металл сможет продолжительное время, будучи нагретым до 800...1000 градусов без последствий воспринимать действующие,при вращении лопасти, не хилые нагрузки?
Только жаропрочные металлы.
Или керамика.
Керамика, как материал лопастей -- это дела, может быть, ближайших 50...100 лет, не раньше. (шутка)

Остаются только жаропрочные металлы.

Жуть как не просто это.
Изготавливать лонжерон лопасти из жаропрочного металла.

 

[slavka33bis]

а по лонжерону выдув,[highlight] с дожигом на конце лопастей...[/highlight]

Это уже очень не примитивно.

По этой причине (и по причине, указанной в предыдущем моём сообщении) для самодельщика необходимо,
либо обеспечить промежуточное охлождение выхлопных газов до приемлимой температуры,
либо отказаться от применения выхлопных газов в реактивном приводе НВ вертолёта.

А вот, для применения этого привода на автожире есть все шансы.

Во-первых, вращать ротор выхлопом нужно только очень короткое время, до предвзлётных оборотов ротора.
      (материал лопастей может не успеть нагреться до опасных, для алюминия или "пластика" и резины шлангов, температур)
Во-вторых, нет необходимости в подводе к ротору очень значительной доли мощности бортового ДВС.

Но есть и незначительные минусы.

-- даже на одноместном автожире придётся применять только четырёхтактный ДВС.
    Раньше практически все одноместные автожиры оборудовались, в основном, двухтактными.

-- подача газа в лопасти хоть и будет осуществляться в течении короткого времени
    (15...40 секунд. А может быть и подольше), всё равно, желательно, организовать охлаждение газов
   до того, как они попадут в лопасти.
   А это дополнителные расходы мощности ДВС и усложнение конструкции.

-- для обеспечения возможности передавать как можно больше мощности на прокачку газа необходимо,
    либо иметь возможность отклучать трансмиссию на маршевый винт на время раскрутки ротора,
    либо оборудовать ВМГ автожира ВИШ-ем.
    Для того, чтобы на время раскрутки ротора марвинт забирал на своё вращение как можно меньше мощности.

В общем, есть над чем поразмыслить и с чем поработать.

 

[splkn]

Вячеслав писал-(теплоизолятор всё равно нагреет материалл лопасти.) Нет не нагреет! Поскольку количество подведённого тепла будет намного меньше, чем потенциально может быть отведено в набегающий поток в единицу времени. Поскольку подводится тепло через теплоизолятор, а отводится материалом  имеющим высокую теплопроводность, поверхность которого интенсивно обдувается.

 

[slavka33bis]

Поскольку количество подведённого тепла будет намного меньше, чем потенциально может быть отведено в набегающий поток в единицу времени. Поскольку подводится тепло через теплоизолятор, а отводится материалом  имеющим высокую теплопроводность, поверхность которого интенсивно обдувается.

Да это понятно, но ...

Ведь возможно же и такое, что перепад температур между внутренней поверхностью канала лопасти и наружной поверхностью лопасти может получиться довольно значительным.

Можем получить очень серьёзные внутренние напряжения в материале лопасти из-за этого перепада.

Или я что-то путаю!  :-[

 

[splkn]

Жорж я к вопросу о ,, канальном нагнетателе,, нестыковочка получается. У Андрея и в расчёте и в эксперементе получилось Пк=12 при окружной скорости=220-240м\сек.    А из вашей ,,выписки из расчёта,, получается при Т=223, при V2=250м\сек Пизот=2,6286?          

 

[splkn]

,,Можем получить очень серьёзные внутренние напряжения в материале лопасти из-за этого перепада.,,-При интенсивном подводе тепла согласен, но ведь мы рассматриваем случай подвода через теплоизолятор? В противном случае это уже не теплоизолятор.

 

[splkn]

Вячеслав, а у вас есть автожир?

 

[slavka33bis]

При интенсивном подводе тепла согласен, но ведь мы рассматриваем случай подвода через теплоизолятор? В противном случае это уже не теплоизолятор.

Согласен.
Но все теплоизоляционные параметры могут шибко зависеть от конструктивных особенностей лопасти, в канале которой необходимо умудриться уложить изолированную снаружи газо-магистраль.
И всё это хозяйство должно (желательно) иметь (в поперечном сечении) круглую форму.
А лопасть может иметь возможность разместить в себе трубку, с внутренним диаметром не больше 65...70%% от высоты профиля лопасти.
Будет необходимость определяться с "золотой серидиной" между:
-- толщиной стенки канала лопасти;
-- диаметром канала лопасти;
-- толщиной стенки газо-магистрали;
-- внутренним диамитром магистрали;
-- толшиной теплоизолятора;
-- и много чего ещё.

-- кстати, я бы сюды добавил бы ещё и воздушную прослойку между теплоизолятором и внутренней стенкой канала лопасти.
      Для того, что бы при вращении лопасти по этому каналу мог протекать воздух (под действием техже ЦБС) и
      отводить тепло от наружной поверхности теплоизолятора и внутренней поверхности канала в лопасти.


Но самая основная "отправная точка" (от которой будет "плясать" всё остальное) -- это геометрические размеры лопасти.
Эти размеры лопасти раздувать "до беспредела" (ради увеличения всех необходимых площадей сечений)
нельзя.
Все размеры должны быть в разумных пределах.

"Ятакдумаю".

Но для того, кто решится повторить воплощение идеи выхлогазореактивного привода НВ в металле, ятакдумаю,
не разрешимых проблем практически нет.

Вячеслав, а у вас есть автожир?

Неа.
Во всяком случае, на сегоднящний день.

Ксожалению ...

 

[splkn]

Всё можно сделать гораздо проще. Внутреннии стенки каналов экструдированной лопасти покрываются теплоизолирующей мастикой выдерживающей 1100град. Слой 4-5мм. И всё. И никаких внутренних охлаждающих воздушных каналов, всё это пусть выполняет набегающий поток. А теперь прочитав пост №244 всё будет понятно. А я думал что есть автожир, вы так интересуетесь темой вертикального взлёта...

 

[georgka]

нестыковочка получается.

Ни какой не стыковки - посмотрите величины повышения давления при окружных скоростях 350 и 400 м/с.
Я с увлечением наблюдаю ход обсуждения и у меня появилось несколько вопросов к участникам:
1. Почему рассматривают степень повышения давления при -50С (223К), когда все проектируется для условий МСА (+15С = 288К)?
2 Кто нибудь видел трубу (о лонжероне - молчу), нагретую до 750С, 1000С? Из какого материала она сделана (без фантастики!!!) и какой уровень напряжений она допускает??
Или Вам своего времени не жаль? Превращаете ультралегкий в неподъемный...

 

[slavka33bis]

Или Вам своего времени не жаль? Превращаете ультралегкий в неподъемный...

Я считаю, что такой вертолёт
(именно вертолёт, в котором необходимо постоянно в течении всего полёта подводить выхлопные газы к соплу через лопасть)
может стать как не подъёмным, так и "НЕ ПОДЪЁМНЫМ".

 

[slavka33bis]

:-[

2 Кто нибудь видел трубу (о лонжероне - молчу), нагретую до 750С

Я так думаю, что металл должен излучать уже видимый свет.   :-/

А может быть и на самом деле теплоизолирующее покрытие канала лопасти может "справится с задачкой".  :-?

 

[splkn]

(Почему рассматривают степень повышения давления при -50С (223К), когда все проектируется для условий МСА (+15С = 288К)?) Потому что у Андрея криогенное топливо, с помощью которого он охлаждает воздух примерно до этих температур.  Жорж вы пишете-,,посмотрите величины повышения давления при окружных скоростях 350 и 400 м/с. ,, Конечно я их видел, но у Андрея (он об этом писал) Пк=12 при окр. скорости 220-240м\сек. Это данные из ветки-,,Что нового по реактивным вертолётам,,

 

[splkn]

(А может быть и на самом деле теплоизолирующее покрытие канала лопасти может "справится с задачкой") Эти задачи давно уже решены на ,,Буране,,. А рассматриваемый пример ,,семечки,, по сравнению с ним.

 

[Kimon]

Мужики! Перестаньте [highlight]ССОРИТСЯ![/highlight] Ну, виноват я, ошибочка получилась! Мне уже сегодня 50 исполнилось, могу "...под этим соусом напартачить" (могёте и обругать меня, лишь бы Вам ЛЕГЧЕ от этого было - СТЕРПЛЮ!!! 🙂)

 

[Вячеслав Атнагулов]

2 Кто нибудь видел трубу (о лонжероне - молчу), нагретую до 750С, 1000С?

Я видел, на нефтехимическом заводе. Пар 730гр, давление 6кГ. материал сталь18н12х10т кажется так. Ночью светится вишнёвым цветом. Но это труба. Она лежит неподвижно, но и с ней проблем больше чем нужно. А лопасть постоянно изгибающаяся, да ещё и горячая, да ещё и всякие там теплоизоляционные слои, которые сразу же в кучу соберутся, да ещё неравномерное охлаждение лопасти отсюда её искривление. Интересно как будет работать серповидная лопасть вертолёта и какая критическая скорость флаттера у неё будет? Так ведь серповидность будет зависить от режима работы двигателя, это надо обсудить.

 

[splkn]

Андрей, а мне кажется что истина ближе к вашим данным. Если бы владельцы автожиров согласились, то можно было бы провести красивый и простой эксперемент с замером давления внутри их лопасти в полёте. К сожалению у меня нет таких знакомых. А насчёт возраста Андрей ... тут есть и постарше.

 

[splkn]

Поздравляю с юбилеем!!!

 

[Kimon]

2 Кто нибудь видел трубу (о лонжероне - молчу), нагретую до 750С, 1000С? И

...если бы небыло [highlight]ОХЛАЖДЕНИЯ - ОБДУВОМ[/highlight], [highlight]ОХЛАЖДЕНИЯ - СПГ топливом[/highlight], то [highlight]"ТАК ОНО И БЫЛО-БЫ"[/highlight]!!! Прошу Вас, не упускайте [highlight]ДЕТАЛИ![/highlight] 🙂