Cверхскоростной вертолет будущего

Теги:авиация
 
1 2 3 4 5 6 7
RU ko4evnik #03.07.2008 15:36  @spam_test#01.07.2008 09:50
+
-
edit
 

ko4evnik

опытный

spam_test> так фиксированный винт как-бы оказывается совсем не сахар, дивергенция, даже если лопастей всего три, и одну установить вдоль потока.

в июньском "Взлёте" есть картинка концепта Ка-90 со складывающимся несущим винтом и турбореактивным "основным двигателем".
правда о там как эта штука в воздухе будет держаться - журналисту "доподлинно выяснить не удалось"... :)
 
RU Barbarossa #03.07.2008 16:11
+
-
edit
 
RU pasha1976 #03.07.2008 21:33
+
-
edit
 

pasha1976

втянувшийся

На paralay.com вот такая фотка есть http://paralay.com/hely/903.jpg А на скорости 700-800 аппарат, очевидно, летит как несущий корпус, хотя глядя на него не скажешь :) И как управляется непонятно (помимо поворотного сопла). В любом случае - такая схема подразумевает два движка - ГТД на несущий винт и ТРД для пропульсивной тяги. То есть один из них в крейсерском полете возится "мертвым грузом". А вот схема с толкающим винтом, который либо сам поворачивается либо заключен в кольцевую насадку и имеет систему отклонения потока, такого недостатка вроде не имеет. Хотя, может быть, трансмиссия и система отклонения потока (или поворота винта) весит приблизительно столько же, сколько второй движок...
 
DE Бяка #04.07.2008 01:40  @pasha1976#03.07.2008 21:33
+
-
edit
 

Бяка

имитатор знатока
★☆
pasha1976> На paralay.com вот такая фотка есть http://paralay.com/hely/903.jpg А на скорости 700-800 аппарат, очевидно, летит как несущий корпус, хотя глядя на него не скажешь :) И как управляется непонятно (помимо поворотного сопла). В любом случае - такая схема подразумевает два движка - ГТД на несущий винт и ТРД для пропульсивной тяги. То есть один из них в крейсерском полете возится "мертвым грузом".

Двигатель может быть и один - с отбором мощности, как на вертикалке Ф-35.
Подьёмный винт-крыло симметричного профиля.
Правда, кто мне обьяснит балансировку переходного режима - это когда эту вращающуюся байду тормозить придётся.
 
RU GranD #04.07.2008 03:58  @Д.Сергей#03.07.2008 08:17
+
-
edit
 

GranD

втянувшийся

Д.Сергей> Жёсткость лопасти и маховые движения это всё примочки неизбежные, т.е. недостатки от которых трудно уйти.
Видимо прийдется разжевать. В приведённом примере маховое движение не зло, а благо, позволяюшее выровнять подъемную силу по кругу вращения и избежать кренения с разгоном скорости.
С приближением к критической скорости на набегающей лопасти распространяется зона св.зв. обтекания, на убегающей- обратного обтекания. И то и другое снижает подъемную силу и , чтоб не кувыркнуться, необходимо пропорциональное падение её слева и справа, что осуществляется поддержанием расчетных оборотов НВ.
На соосной схеме явления те-же, но и сопротивление выше. Не столь критичны обороты НВ, но существенно их изменить не позволяет малая жесткость.
 
+
-
edit
 

GranD

втянувшийся

Бяка> Правда, кто мне обьяснит балансировку переходного режима - это когда эту вращающуюся байду тормозить придётся.
Никто. Воздержусь от категоричных выражений, но в настоящее время это невозможно.
 
RU pasha1976 #04.07.2008 07:28
+
-
edit
 

pasha1976

втянувшийся

Продолжение вот этой Sikorsky создаст сверхскоростной вертолет будущего темы.

pasha1976>> В любом случае - такая схема подразумевает два движка - ГТД на несущий винт и ТРД для пропульсивной тяги. То есть один из них в крейсерском полете возится "мертвым грузом".
Бяка> Двигатель может быть и один - с отбором мощности, как на вертикалке Ф-35.
Получается ТРД, который на взлетном режиме может передать около 80% мощности на НВ и остальное - на поворотное сопло (для компенсации вращательного момента). Такие ТРД бывают? Я просто не знаю, сколько процентом мощности способна отбирать трансмиссия вентилятора в Ф-35, но явно меньше 50%...
 
+
-
edit
 

paralay

опытный

Форсажная тяга двигателя истребителя Ф-35 - 18144 кгс,
Подъемный вентилятор отбирает 27000 л.с. мощности, и создает тягу ~ 8000 кгс. Получается, что на вентилятор приходится 44 % тяги.
Поправка, мощность отбирает не трансмиссия, а сам вентилятор, насколько лопасти «загнешь» - настолько повысишь потребляемую мощность и получаемую тягу

"Ничто так не обманчиво, как слишком очевидные факты" Артур Конан Дойл  
LT Bredonosec #04.07.2008 12:56
+
-
edit
 
>Получается ТРД, который на взлетном режиме может передать около 80% мощности на НВ и остальное - на поворотное сопло (для компенсации вращательного момента). Такие ТРД бывают?
А обычные free turbine вертолетные - там практически всё отдается на НВ, и что? На сопло почти ничего не остается..
 
RU pasha1976 #04.07.2008 15:17  @paralay#04.07.2008 07:59
+
-
edit
 

pasha1976

втянувшийся

paralay> Подъемный вентилятор отбирает 27000 л.с. мощности, и создает тягу ~ 8000 кгс. Получается, что на вентилятор приходится 44 % тяги.
В том-то и дело - в вертолете нам максимальная мощность нужна на вертикальных режимах. У обычного вертолета на НВ около 85% приходится, на РВ - остальное. Возможно ли 85% максимальной тяги ТРД направить на создание крутящего момента НВ? Или придется ставить такой мощный движок, что для взлета хватит и 44% от макс. тяги на привод НВ и еще сколько-то на поворотное сопло? Нерационально. Возможно, более выгодно иметь отдельно ТРД с максимальной тягой, достаточной для достижения максимальной горизонтальной скорости (этой тяги заведомо хватит для компенсации момента на взлете даже с учетом потерь тяги в поворотном сопле), а для НВ - ГТД. Но тогда ГТД в крейсерском полете - мертвый груз.
paralay> Поправка, мощность отбирает не трансмиссия, а сам вентилятор, насколько лопасти «загнешь» - настолько повысишь потребляемую мощность и получаемую тягу
Да, это я некорректно выразился...
 
+
-
edit
 

paralay

опытный

Посмотрел я внимательно на картинку Ка-90, и вот что думаю.
Аппарат одномоторный, несущий винт реактивный, т.е. во вращение приводится струёй из сопла в задней кромки лопасти, поэтому компенсации реактивного момента и не требуется.
Взлетный вес (на глаз) 10 – 12 тонн, соответственно тяга несущего винта на взлете от 15 тонн. Мощность получается где-то 4000 – 5000 л.с. Сколько это будет в кгс, что-то не соображу…
А полёт без крыла на скорости 700 км/ч! Это похоже на глюк. :)
"Ничто так не обманчиво, как слишком очевидные факты" Артур Конан Дойл  
RU pasha1976 #04.07.2008 21:44  @paralay#04.07.2008 20:57
+
-
edit
 

pasha1976

втянувшийся

paralay> Посмотрел я внимательно на картинку Ка-90, и вот что думаю.
paralay> Аппарат одномоторный, несущий винт реактивный, т.е. во вращение приводится струёй из сопла в задней кромки лопасти, поэтому компенсации реактивного момента и не требуется.
Ну вот, а я только хотел спросить у общества, чем схема Ротодайна плоха:) Там тоже был реактивный винт, только там, как я понял, компрессор гнал воздух в ракетные движки на концах лопастей, так же в лопасти подавалось топливо. То есть в крейсерском полете "мертвым грузом" возились сами ракетные движки (копейки веса, это вам не ТРД:)) и движок, приводящий компрессор с самим компрессором. Ну а может в Ка-90 не сами газы подаются в сопла на концах лопастей - должны быть велики потери, газы из хвостовой части заворачиваюся в центр, подаются на НВ... Может, просто реализован отбор доли мощности на компрессор, который стоит под ротором НВ и снабжает воздухом ракетные движки на концах лопастей (и, кстати, давление и температура подаваемого воздуха ниже, чем истекающих из сопла основного двигателя газов - значит, реализация проще), в ракетные движки на концах лопастей подается также топливо. И вот результат - в крейсерском полете "мертвым грузом" возятся только компрессор, трансмиссия отбора мощности на него, ракетные движки, воздухо и топливопроводы в НВ. Может, не так уж и глупо?
 
+
-
edit
 

paralay

опытный

Примерно так. Питание винта от вентилятора ТРД.
Но как они собираются складывать винт – вот вопрос вопросов.
Прикреплённые файлы:
tak.jpg (скачать) [38 кБ]
 
 
"Ничто так не обманчиво, как слишком очевидные факты" Артур Конан Дойл  
RU pasha1976 #04.07.2008 23:55
+
-
edit
 

pasha1976

втянувшийся

А вот в этом варианте сколько процентов максимальной мощности движка можно вывести на винт? Я просто малограмотен в данном вопросе, у ТРДД соотношение расхода воздуха через внешний контур и через внутренний - это ведь степень двухконтурности, да? А вот каково соотношение тяги внешнего контура (тяги вентилятора) к тяге сопла? То есть всю тягу вентилятора можно перебросить (с потерями конечно) на НВ. Велика ли будет в итоге эта мощность на НВ по сравнению с максимальной мощностью движка?
А может там позади сопла некие створки типа реверса, которые заворачивают вся струю и далее она по трубопроводу подается на НВ? Тогда вся тяга (с потерями, куда ж без них) уйдет на НВ. Но сдается мне, что все же давление и температура в этой системе будут велики.
Так чем все-таки плоха идея сжигать топливо непосредственно на НВ, в соплах на концах лопастей, как было у Ротодайна? Тогда ведь на НВ нам придется подавать только воздух и топливо.
 
DE Бяка #05.07.2008 01:00  @Bredonosec#04.07.2008 12:56
+
-
edit
 

Бяка

имитатор знатока
★☆
Bredonosec> А обычные free turbine вертолетные - там практически всё отдается на НВ, и что? На сопло почти ничего не остается..
Есть вертолёты, где компенсация реактивного момента создаётся соплом ТРД, удлинённым до хвоста и развёрнутым.
Проблема в другом. Несущий винт-крыло придётся останавливать. Это означает уменьшение числа оборотов. Соответствено, увеличивается время дисбаллансного воздействия подьёмной силы лопастей на аппарат. Как стабилизировать аппарат с постоянно меняющимися аэродинамическими характеристиками крыла.
 
+
-
edit
 

paralay

опытный

Ну 50 : 50 точно можно, так сделано на СВВП «Харриер», может и больше.

Крыло – винт у Ка-90 не может быть другим, так как в режиме вентилятора оно обдувается с одной стороны, а в режиме крыла (одна из лопастей) с другой, какой для этого нужен профиль? А вот такой, выдув воздуха здесь, не только создает тягу, но и обеспечивает аэродинамику профиля.
Прикреплённые файлы:
 
"Ничто так не обманчиво, как слишком очевидные факты" Артур Конан Дойл  
RU pasha1976 #05.07.2008 13:06  @paralay#05.07.2008 08:34
+
-
edit
 

pasha1976

втянувшийся

Бяка> Проблема в другом. Несущий винт-крыло придётся останавливать.
paralay> Крыло – винт у Ка-90 не может быть другим, так как в режиме вентилятора оно обдувается с одной стороны, а в режиме крыла (одна из лопастей) с другой, какой для этого нужен профиль? А вот такой, выдув воздуха здесь, не только создает тягу, но и обеспечивает аэродинамику профиля.
Я понимаю, конечно, что у камовцев винт планируется останавливать и лететь без крыльев, на несущем корпусе. Но есть подозрение, что это так прожетом и останется... А вот если все-таки будут крылья? Крутящийся на нулевом шаге НВ (когда горизонтальная скорость такова, что необходимую подъемную силу полностью создают крылья) не создает подъемной силы - может, его проще тогда остановить? Может камовцы планируют эого достичь только с помощью несущего корпуса - то есть сначала полностью разгрузить винт, и только потом его останавливать? А может, вот эти криволинейные треугольники по бокам (см. чертежик с paralay.com) - крылышки откидные?
 
+
-
edit
 

ko4evnik

опытный

забавное решение проблемы переходного режима:

Dragonfly представляет собой беспилотную машину поддержки, выполненную в виде крыла-коробки. На концах крыльев расположены движки и винты, лопасти которых могут складываться. В центре аппарата располагается небольшой отсек для целевой нагрузки.

Поскольку в Dragonfly экипажа нет, он не разворачивает свои роторы, как Osprey, а поворачивается после вертикального взлёта целиком, переходя на самолётный режим. Как и собрат по проекту, Dragonfly спроектирован в расчёте на необычайно низкий уровень шума. Но его приводит в движение пара турбодизелей, а в самолётном режиме этот робот разгоняется до 260 километров в час (иллюстрации Georgia Institute of Technology).
 


http://www.membrana.ru/images/articles/1193934827-2.jpeg [not image]
 
LT Bredonosec #05.07.2008 17:10  @Бяка#05.07.2008 01:00
+
-
edit
 
Bredonosec>> А обычные free turbine вертолетные - там практически всё отдается на НВ, и что? На сопло почти ничего не остается..
Бяка> Есть вертолёты, где компенсация реактивного момента создаётся соплом ТРД, удлинённым до хвоста и развёрнутым.
бяк, я знаю, что есть такие. Просто человеку требовалось подтвердить, что отобрать от сопла можно значительно больше 50% ))

Бяка> Проблема в другом. Несущий винт-крыло придётся останавливать. Это означает уменьшение числа оборотов. Соответствено, увеличивается время дисбаллансного воздействия подьёмной силы лопастей на аппарат. Как стабилизировать аппарат с постоянно меняющимися аэродинамическими характеристиками крыла.
Ага. Мне вот тож крайне любопытно, что там с переходными. Если делать совсем жесткими, то как быть с махами, если не совсем - как с дивергенцией, да и даж если представить такое фантастическое дело, как совсем жесткие лопасти, то в динамике мне система нравится =))
момент 1) лопасти перпендикулярно потоку, одна омывается набегающим на переднюю, вторая на заднюю кромку (ну пусть, профиль симметричный, угол нуль - пусть.
момент 2) левая вперед, правая назад. На левой образуется течение в сторону оси, на правой - в сторону законцовки, на левой игрек больше, момент на крен вправо.
момент 3) левая вперед, задняя назад. На левой максимальные эффекты дивегенции, правая без нагрузки
момент 4) левая уже справа, впереди, момент на крен влево..
И всё это (весь цикл, половину которого описал) - со скоростью порядка едениц герц.

Хотя вопрос дивергенции как-то всё же более весомым кажется.
 
+
-
edit
 

paralay

опытный

pasha1976> Я понимаю, конечно, что у камовцев винт планируется останавливать и лететь без крыльев, на несущем корпусе. Но есть подозрение, что это так прожетом и останется... А вот если все-таки будут крылья? Крутящийся на нулевом шаге НВ (когда горизонтальная скорость такова, что необходимую подъемную силу полностью создают крылья) не создает подъемной силы - может, его проще тогда остановить? Может камовцы планируют эого достичь только с помощью несущего корпуса - то есть сначала полностью разгрузить винт, и только потом его останавливать? А может, вот эти криволинейные треугольники по бокам (см. чертежик с paralay.com) - крылышки откидные?

Если ты посмотришь на современные самолеты, летающие со скоростью 700 км/ч, то будет очевидно - крыло либо прямое, либо с умеренной стреловидностью. Без крыльев летают гиперзвуковики…
Я думаю, что здесь стреловидность на скорости будет 10 – 20 градусов, а полностью складывать нужно только при палубном базировании.

Вот тут, кстати, обсуждалась проблема остановки винта – крыла в полёте:
Был ли подобный ЛА?
"Ничто так не обманчиво, как слишком очевидные факты" Артур Конан Дойл  
Это сообщение редактировалось 05.07.2008 в 17:27
+
-
edit
 

digger

аксакал

>чем схема Ротодайна плоха:)
Аццкий шум от реактивных лопастей, тут уже обсуждали эту проблему. Пишут что он был всем хорош, но заказчики потеряли интерес, что несколько загадочно.

> Соответствено, увеличивается время дисбаллансного воздействия подьёмной силы лопастей на аппарат.
Оно должно быть строго автоматически синхронизировано со скоростью аппарата : так подбирать общий и циклический шаг, чтобы под`емная сила была какая нужно. Крыло останавливаем сначала с нулевой стреловидностью (а не так как на картинке) и оно несет аппарат, потом по мере роста скорости увеличиваем стреловидность. Тут нужен во-первых симметричный профиль лопастей, одну из них можно и перевернуть вверх ногами, во-вторых особо извращенный, а значит дорогой и тяжелый автомат перекоса.
 
RU pasha1976 #06.07.2008 20:26
+
-
edit
 

pasha1976

втянувшийся

Я прочел эту ветку Был ли подобный ЛА? , но так, честно говоря, и не понял, в чем проблема остановки НВ (если он жесткий), когда он на нулевом шаге и не создает подъемной силы...
 
+
-
edit
 

paralay

опытный

Может и не создаёт, но каким-то образом участвует в аэродинамике самолета, если даже «Вертоплейн» с полноценным крылом разбился на переходном режиме. А как себя поведет Ка-90, где подъемная сила создается именно складывающимся винтом, одному Богу известно.
В целом Бредоносец нормально пояснил суть процесса на словах, пиковый момент - когда обороты винта падают до минимума.
"Ничто так не обманчиво, как слишком очевидные факты" Артур Конан Дойл  
RU pasha1976 #06.07.2008 22:13  @paralay#06.07.2008 21:10
+
-
edit
 

pasha1976

втянувшийся

paralay> Может и не создаёт, но каким-то образом участвует в аэродинамике самолета, если даже «Вертоплейн» с полноценным крылом разбился на переходном режиме. А как себя поведет Ка-90, где подъемная сила создается именно складывающимся винтом, одному Богу известно.
до полного торможения винт, очевидно, будет на нулевом шаге (т.е. подъемную силу не создает). После остановки он будет переведен на требуемый угол атаки, чтобы работать уже как крыло. Наверное, как-то так.
paralay> В целом Бредоносец нормально пояснил суть процесса на словах, пиковый момент - когда обороты винта падают до минимума.
Может, я пропустил. Почитаю еще раз.
 
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)
RU pasha1976 #06.07.2008 22:24
+
-
edit
 

pasha1976

втянувшийся

Ну, он написал:
"Пока винты крутятся - центробежная сила держит их горизонтально. Бо сами лопасти весьма гибкие.
Как только центробежная ослабевает - лопасти под действием и незначиталдьных сил могут махать куда угодно."
потому я и написал здесь:
"честно говоря, и не понял, в чем проблема остановки НВ (если он жесткий), когда он на нулевом шаге и не создает подъемной силы..."
Если винт не гибкий (а об этом про Ка-90 так и написано "жесткий НВ малого диаметра"), то в чем проблема? Про аэродинамику понятно, но на нынешнем уровне развития электроники можно попытаться автоматизировать процесс - некая ЭСДУ по мере торможения винта (с учетом оборотов, положения каждой лопасти и т.д.) будет выдавать команды на систему торможения и парировать аэродинамическими поверхностями возмущения.
 
1 2 3 4 5 6 7

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru