YaBB - Yet another Bulletin Board
   YaBB - Yet another Bulletin Board  



Добро пожаловать, Гость. Пожалуйста, выберите Вход или Регистрация
 

  ГлавнаяСправкаПоискВходРегистрация Закладки  
 
Анализ СКВП с обдувом крыла (Прочитано 1024 раз)
Gambic
Senior Member
****
Вне Форума


Я не люблю военные самолеты.

Сообщений: 253
Анализ СКВП с обдувом крыла
24.03.19 :: 22:20:12
 
     Господа! Вообще-то на тему этой статьи существует специальная ветка "Конкурс ФПИ на СКВП" в "Новостях АОН". Но там ее два каких-то балбеса безнадежно засрали, запутавшись в соснах Бернулли и Ньютона. Опять же, проблема СКВП гораздо шире какого-то конкурса под крылом ВВП, и мне кажется здесь, среди расчетчиков ей и место.
    18 стр. https://drive.google.com/open?id=1RaiY8ICQRP_FJxsiDzh3nyx6WWaKqEZX
Наверх
 
 
IP записан
 
KV1237542
Старейший участник
*****
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 1138
Re: Анализ СКВП с обдувом крыла
Ответ #1 - 25.03.19 :: 08:10:06
 
Посмотрел повнимательнее. Не интересно.
Почитали бы что то по обдувке. И с индуктивным сопротивлением разобрались.

Только вниз головой никто не садится.

Закрылок с хордой напр 40% от диам винта отклонит струю град на 25 (есть графики на это дело)
пример с самолетиком VZ 3 неудачен. там хотели просто отклонить струю крылом вниз и взлететь вертикально и дули под крыло.

Самолет снижается с слегка задранным носом по крутой глиссаде ( в зависимости от мощности механизации крыла)
Индуктивное сопротивление вместе суммируется векторно с подъемной силой и помогает удержать самолет.
тяга винта компенсирует проекцию индуктивного сопротивления на горизонтальную плоскость.

https://www.youtube.com/watch?v=VDcB0pSUYOI

https://www.youtube.com/watch?v=VH9dITJc0Ww

https://www.youtube.com/watch?v=rQyukaFgkgI

https://www.youtube.com/watch?v=-Sn5JL9t_C4

https://www.youtube.com/watch?v=Nxz1UF67EQI

http://aviapanorama.ru/wp-content/uploads/2011/11/21.pdf   АН 70
Наверх
« Крайняя редакция: 25.03.19 :: 20:14:00 от KV1237542 »  
 
IP записан
 
Gambic
Senior Member
****
Вне Форума


Я не люблю военные самолеты.

Сообщений: 253
Re: Анализ СКВП с обдувом крыла
Ответ #2 - 29.03.19 :: 23:02:14
 
      
Три типа аэропланов: смолет, вертолет и БлэкФлай

     Два свойства являются инвариантой у всех  аэро-"летаков": 1) – равновесие аэросил с притяжением земли, и 2) – летные углы атаки у профилей.
    Второе условие достижимо тремя путями, и им соответствуют три разных класса аэропланов: 1) самолет, 2) вертолет и 3) Блэкфлай.
   1. Самолет сохраняет диапазон внутри летных углов за счет строгого соответствия скорости с ориентацией крыльев. Отсюда фугоидность его траекторий, а с учетом равновесия при ограниченой прочности и мощности – запрет на крутые глиссады, крутые взлеты и медленное летание.
   2. Вертолет решает проблему летных углов за счет пологости винтовой траектории быстро раскрученных лопастей при любом направлении (не слишком большого) вектора скорости. При этом вертолет принципиально не имеет крыльев, поскольку на них, при его эволюциях, был бы срыв. (Если же иногда их и ставят, то они а) маленькие, и б) горизонтальные, чтоб не срываться во время разгона.)
   3. Блэкфлай воплощает третью стратегию поддержания летных углов: он к вектору скорости крыльев относительно атмосферы прибавляет искуственный ветер винтов, и за счет этого расширяет "допустимый набор скоростей" сравнительно с самолетом. Инвариантой схемы БлаэкФлая является: множество винтов с большой нагрузкой на прямоугольную ометаемую площадь вдоль всего размаха малоизогнутых крыльев. Соответственно, Блэкфлай – электричка.
Наверх
 
 
IP записан
 
KAA
Старейший участник
*****
Вне Форума


Ненавижу Солидворкс!

Сообщений: 11267
Россия, Казань
Пол: male
Re: Анализ СКВП с обдувом крыла
Ответ #3 - 30.03.19 :: 01:28:49
 
Gambic писал(а) 29.03.19 :: 23:02:14:
Три типа аэропланов: смолет, вертолет и БлэкФлай

И чем "блэкфлай" принципиально отличается от давно известных СВВП?
https://youtu.be/EABQ6cKzxaQ?t=66

Gambic писал(а) 29.03.19 :: 23:02:14:
фугоидность его траекторий

Gambic писал(а) 29.03.19 :: 23:02:14:
искуственный ветер винтов

Gambic писал(а) 29.03.19 :: 23:02:14:
размаха малоизогнутых крыльев

И  пропало желание вникать в анализ... Печаль
Наверх
 
WWW  
IP записан
 
Alexandr Nikolaev
Senior Member
****
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 398
Новосибирск
Пол: male
Re: Анализ СКВП с обдувом крыла
Ответ #4 - 30.03.19 :: 08:23:22
 
А ещё могут быть летательные аппараты - Белая Стрела, Черная Молния, Ночной Орёл, Неуловимый Джо, Карлсон Который, Мюнхгаузен На, Просто Летающая Фигня и т.д.
Чем они хуже нефугоидного молоизогнутого электрического с искусственным ветром БлэкФлая? У них тоже красивые названия.
Наверх
 
 
IP записан
 
Gambic
Senior Member
****
Вне Форума


Я не люблю военные самолеты.

Сообщений: 253
Re: Анализ СКВП с обдувом крыла
Ответ #5 - 31.03.19 :: 21:31:53
 
    
 Пять писем на тему проекта

Письмо 1.

   ... да не о чём разговаривать, ваш проект засекречен...
  ...А прячете вы его потому, что боитесь, что люди мигом вычислят его слабое место и раскритикуют...  Потому что до сих пор все комиссии и эксперты оценивали его не как реально летающий самолет, а как наилуший проект по распиловке бюджета...
   ...И вот здесь  –  момент истины. Потому что если б действительно ты хотел за свой страх и риск построить летающий самолет, то на стадии проектирования ты был бы больше всех заинтересован в серьезной разносторонней критике, а не в елейных обнадеживающих высокотуманных аэродинамических рассуждениях...
   ...Пойми, Жора, что для того, чтоб построить такой самолет, обогнав весь мир на этом классическом поприще, его надо хотеть построить... И не просто – захотел и построил, а хотеть по-настоящему, как любимую мечту своей жизни, причем всей, а не последних 2-х лет. Но если бы ты так хотел, то ты не стал бы гробить на беспилотники 10 лет жизни...
"Не так этот предмет надо обделывать, парень, не так "©.
...  А ты бы еще тому 20 лет параллельно фасадам, дверям и окнам нашел бы комнату, где мы стали бы строить трубу, собирать статьи и экспериментировать... И Серегу с Левой ты не прогнал бы, а тащил бы двумя руками, и тогда сейчас в Искре была бы команда настоящих умниц, и, при Филиппыче вместе с упавшим с неба миллиардом, может быть что-нибудь и получилось бы...  А сейчас у вас только Герасим – светоч военной аэродинамики... Ну-ну, дерзай, Дщерь Иерусалима... Потому что это задача на уровне Рутана, и то, что Рутан за нее не брался, говорит о ее сложности...
   Потому что,..  хочешь эксперимент? – Перед тем как строить, вы показываете мне проект, я пишу свое заключение и запечатываю его в бутылку. А через 5 лет, когда самолет ваш не полетит, мы бутылку достанем и почитаем... Хочешь? – не хочешь... потому что твоя цель не в том, чтоб построить летающий, а в том, чтоб красиво, престижно и эффективно отмыть генералов, и при этом чтоб всякие там Соколовы тебя уважали за крутость... – справедливо и тайно надеясь,  что "шах сдохнет первый"...


   
     Письмо 2.

      Жора, привет! Кулаками отмахались, теперь поговорим спокойно, по-дружески.
  В вашей концепции есть одна действительно здравая и новая идея, которая может сулить успех. Это – применение множества электродвигателей (которых не было у Рутана), и которые принципиально решают следующие три проблемы:
    Во-первых, – иначе не решаемую проблему многократного избытка мощности;
   Во-вторых, – принципиальную безопасность у земли  (в отличие от вертолета, который, при задевании винтом, разрывается в клочья). Отсюда следует, что у такого аппарата могут быть ¬действительно безопасные "первые шаги" – как у летчика испытателя, –  так и учлетов;
    И в третьих, электровинты решают проблему управления у земли по: а) – курсу, б) – крену, в) – тяге ± , г) – подъемной силе. (Три последних канала сводятся на штурвал с рукояткой газа).
     По управлению (и устойчивости) остается сложной проблема по тангажу, которую тоже придется решать хвостовым электровинтом в горизонтальной плоскости.

    Ну и главная проблема – аэроторможения.  Её – то есть создание общей аэросилы назад (как у вертолета) – можно достигнуть только при повороте плоскости вместе с винтами. Здесь  – ваш главный прокол со схемой закрылков, а не цельноповоротной консоли. Дело в том, что достигнуть силы назад на крыле можно только при заметном (≈ на 60°)отклонении вверх тяги винтов, так как иначе потребный импульс выдува (для коанда) "победит", и суммарная аэросила будет смотреть вперед: и как тогда тормозить?.. И, опять-таки, только при поворотном крыле его профиль может иметь приемлемую кривизну для уверенного прилипания, а при закрылках на 90 с круглым соплом (винты) прилипание проблематично. И, вообще, вопрос – что сложнее и надежнее: цельноповоротное крыло или богатая механизация?
    Стыковой узел надо делать по принципу "встречной намотки", как это делают птицы (и как я натягивал полиэтилен на своих тентах)... А как, по-твоему, птицы умудряются иметь консольные и при этом поворотные крылья?.. да еще машут ими при этом, чего нам, слава Богу, делать не надо... если Филипыч чего-нибудь не сочинит...
    Короче, Жора, если захочешь – я готов к мозговому штурму. И, опять-таки, интересно пошебуршить ваших аэродинамиков.



      Письмо 3.

    Жора, черт бы тебя побрал с твоим самолетом! Пятый день в голове снова крутятся графики, градиены давлений, ускорения струй, смещение центров давления и прочая лабуда...
    Оргвывод  тот же: при электровинтах нет смысла бороться за малую скорость посадки (ибо как ты будешь рулить без маятника?), а надо сразу идти на полное зависание, то есть – на поворот крыла. При этом ты получаешь действительно новый тип аппарата.
    Почему его не было раньше?..  А вот ровно потому, что никто кроме Болдырева не умел создавать "прямоугольную тягу": не было ниодима, микросхем, надежных контроллеров и литиевых аккумуляторов.
    Я тут слегка поиграл изгибаемым профилем с нитками. А также нашел в Интернете цаговские работы про выдув сверху. В эффекте Коанда нет никакой мистики. Это то же самое обтекание спинки профиля. Почему свободный загиб верхней части потока вас не удивляет, а загиб струи удивляет?..  Просто к первому мы привыкли, а ко второму – нет. Никакого "прилипания" как такового нету: просто при плавном загибе стенки между ею и потоком возникает разряжение, так как молекулы по инерции "хотят" лететь прямо, и получается, что "снизу" под струями "вакуум", а сверху – атмосферное давление. И поперечная составляющая тепловой скорости молекул разгоняет струю вниз и она загибается вдоль кривизны. А к прямой стенке струю пропеллера притягивает потому, что эта струя за винтом сужается, и получается тот же самый "клин разряжения" между струей и стенкой, и она прижимается к плоскости.
     Какой оргвывод с Коандом? – Главное, чтобы струя не оторвалась, то есть, чтоб градиент кривизны и ускорения "поперек" были равномерными...   Тут еще один "словесный" мираж. Про кривизну объемного профиля говорят по средней линии, а в прилипании у эффекта Коанда – про кривизну поверхности.  Но если ты для обычного авиапрофиля расмотришь "судьбу" верхней части потока после раздела, то ты получишь кривизну траектории градусов 50 - 70; и ничего – обтекается без отрыва...  Самое главное в Коанде – это отсутствие первоначального зазора между струей и поверхностью, чтобы внешний воздух не мог проникнуть в щель между струей и стенкой и ликвидировать разряжение. Тогда струя сразу начнет загибаться, и не возникнет зазора ниже по обтеканию, и – так далее. Этот зазор эквивалентен "ступеньке вниз" на спинке профиля – худшей форме "неровности"...   На самом деле, струя винта (с учетом ее сужения) должна налетать на лоб профиля, и вот здесь сидит собака тонкой настройки взаиморасположения винта и крыла. Здесь несколько градусов первичного отклонения оси винта оборачиваются десятками градусов заворота струи.

    Теперь про Су-ки. Тут  тоже "понятийный мираж" (и, кстати, Болдырев со своим Су=7 его использовал для пиар-эффекта).   ... Потому что есть "честные" Су-ки, а есть – "нечестные". "Честные"  – это когда "живая энергия" и импульс вызванного потока берется из чистого "обращения движения", то есть, когда крыло своей скоростью налетает на неподвижную атмосферу и отбрасывает ее вниз. Для такого случая существует понятие Су maxmax – физически максимально возможное отклонение потока вниз, т.е. на 90°. Так заворачивало бы круглый поток, "вырезаемый" из атмосферы, колено трубы, изогнутой на 90°  (фитинг на 90°). И "Су" такого "крыла" будет ...  зависит от удлинения  λ...  –  будет =   π/2• λ .  Это и есть "настоящий" Су maxmax , к которому тщетно стремятся все щелевые профили, не превосходящие Су= 4,3. А Су-ки большие чем 4,3 это всегда независимые источники "живой силы": обдув винтом, эжектирующие сопла, принудительна циркуляция и проч. Все это – суть реактивные тяги, отклоняемые вниз – приблуды, поражающие воображение дураков-генералов; у вертолета на месте Су вообще бесконечность...
    Поэтому, Жора, если вы будете делать просто сажаемый на малой скорости самолет, то вы безнадежно запутаетесь с тем какие у вас Су-ки на какой скорости. Олег здесь запутается, так как он мыслит формульно, не понимая (не "чувствуя") физической сути. Это хорошее свойство для пудренья генералов – собственным искренним изумлением перед расчетными результатами. Только потом оказывается, что "не летит", весовая отдача ноль и управлять нечем.  Еще раз: подъемную силу за счет импульса струй вы получите, но при этом вы а) – не избавитесь от тяги (и как вы тогда зайдете по крутой глиссаде?) и б) – вам нечем будет рулить по самолетному.
    Так что, "я тебе умную вещь скажу, только ты не обижайся": надо без дураков делать самолет с поворотным крылом и ставкой на полное зависание. И, может быть (тут надо еще крепко подумать) – сразу с адаптивным крылом. Там для Филипыча будет море работы, для "меня" – море (потому что как разделить перекрестность по крену и курсу на переходных режимах я пока не понимаю). А твое имя будет в веках. Шутка ли – первый в мире ВВП с прямоугольным профилем тяги!Улыбка
Наверх
 
 
IP записан
 
Gambic
Senior Member
****
Вне Форума


Я не люблю военные самолеты.

Сообщений: 253
Re: Анализ СКВП с обдувом крыла
Ответ #6 - 31.03.19 :: 22:19:25
 
       
Письмо 4,  БлэкФлай.      

     Жора!   Начало 2-го письма и конец 3-го после BlackFly  уже устарели Улыбка.  Они гениально решили проблему поворотности, плюнув на жупел "положение пилота", ради которого у Ту-144 сделали откидную "голову". И ужасно красиво тандемностью, за счет дифференциальной тяги у крыльев,  установленных под большим углом к фюзеляжу, решили проблему по тангажу. И автоматом при этом решили обзор и расположение крыльев тандема при гор.полете. А еще – не испугались садиться на хвост! Одним словом – скребут кошки зависти.
    Но согласись, что если б кому-то из нас пришло в голову такое решение, то он сам бы его испугался, а остальные б его зашикали. А эти ребята не испугались, все посчитали и добились успеха, а победителей не судят! Эта история с BlackFly – хорошая иллюстрация того, что авиация 20-го века это тонюсенькая консервативная веточка в еще несознанном пространстве логических возможностей.

    За счет гибкости шеи с давлением крови они гениально ушли от проблем поворотно-консольной заделки крыла, но, например... "больного с аппаратурой" уже не будешь так кантовать... Как совместить их  идею с условием "Не кантовать!" и, вообще, с многоместностью?
    Выход один: как у телеги двойным шарниром подвесить кабину-салон с гибридной СУ к "килевой балке" несущего тандем-модуля (или к центральному плану триплана), и тогда сажать ее на полозья с амортизаторами поплавками. А по гибкому кабель-шине в районе шарнира передавать ток и управление. В такой схеме мы уходим от нагруженных моментом стыковых шарниров у крыльев и висим на пилоне безмоментно, как у телеги.
    А адаптивность на скорости будет за счет большой продольной устойчивости тандема, не обремененного моментом инерции фюзеляжа (тоже как у телеги). Вообще, если площадь крыльев рассчитана на гор.полет, а посадка штатная – на тяге, а аварийная – на парашюте, то болтанки не будет. И не будут нужны околосрывные режимы, а значит, при большой автономной продольной устойчивости у крыльев с жестким заклинением,  будут не страшны штопор и срыв.
На днях нарисую эскиз.





      Письмо 5,  Райан и Блэкфлай


      Жора, привет!

Я, кажется, сообразил, почему "Вертоплан" VZ-3 не имел продолжения. Среди прочего в интернете есть съемки его падения: с высоты метров 300 он стал круто снижаться и так и ударился. Что случилось? Он попытался снижаться из гор. полета в "растопыренном" состоянии и сорвался. А перейти в пикирование и выйти – уже не получалось.
Рассмотрим схему с закрылками на 90 и интенсивным обдувом "спины" с эффектом Коанда. Допустим, что струю винтов удается без срыва направить вертикально вниз и самолет висит или медленно движется горизонтально. При этом угол атаки по хорде у него будет около 45° (если самолет висит неподвижно, то угол атаки для него не определен, но по направлению к горизонту "он" тоже 45°).
Теперь, если самолет не меняя тангажа, начнет снижаться по мало-мальски крутой глиссаде, скажем – с "качеством" 3, то его геометрический угол атаки станет 60°! Никакой, даже "сверхщелевой" профиль такого угла "не выдержит" и сорвется.  Реальный угол атаки будет, конечно, меньше, так как скоростной напор векторно сложится со скоростью обдува, но все же он увеличится. А у эффекта Коанда ярко выражен гистерезис: если струя оторвалась, то вновь "прилепить" ее можно только: 1) – сильно сбавив напор или 2) – уменьшив угол обдува. Первое связано с провалом подъемной силы и траектории, то есть – с еще большим увеличением угла атаки...  А второе (при неподвижной оси винтов) – с резким уменьшением угла атаки за счет тангажа и увеличением скорости, т.е. – с пикированием. На второе, слава богу, летчик не пошел, а продолжал снижаться с сорванным обтеканием спины на одном обдуве нижней поверхности.  То есть: самолет такой схемы не может равновесно снижаться по крутой траектории с горизонтальным тангажом (слишком большие углы атаки).
   Теперь предположим, что летчик решил снижаться по той же глиссаде, наклонив самолет носом вниз, с тем, чтоб не увеличивать угол атаки крыла. В этом случае и реакция от струи и составляющая аэросилы от набегающего потока тоже отклонится вперед. А это значит, что самолет пойдет в горизонтальный разгон и начнет выполаживать траекторию. То есть и в этом случае (с наклоном по тангажу) не получится снижаться по крутой глиссаде.
Вот поэтому схема "Вертоплана" и все ей аналогичные не имеет перспективы (а для летчика-испытателя чревата аварией (была и вторая авария, летчик покинул самолет)).

   Кстати, проделанное рассмотрение объясняет почему они после падения сделали ему шасси с носовым колесом и отрицательным(!) тангажом. Казалось бы, при "дефиците" заворота струи логично "добирать"  угол ее отклонения положительным тангажом, и, опять же – чтобы винты тянули бы вверх, что и было у них вначале при хвостовой опоре. Но как выяснилось (см. выше) при таком тангаже он вообще не может лететь горизонтально – слишком большой угол атаки. И тогда они уменьшили стояночный тангаж на 30° и хотя бы на пробежках стали полноценно экспериментировать с разными сочетаниями обдува и поступательной скорости. И научились надежно взлетать, но, естественно, не вертикально. А с посадкой – все равно остались проблемы: «Во избежание потери управления и падения пилот на посадке, опустившись ниже 15 футов (5 м), должен был выдерживать скорость около 20 узлов (36 км/ч). Угол снижения при этом следовало удерживать на уровне нескольких градусов.» – это при посадке с тягой.  А при планировании они получили, что «… В ходе экспериментов удалось увеличить посадочную скорость до 40 узлов (74 км/ч) и угол снижения до 16° (К=3,5) , однако такие режимы посадки были связаны с серьезными рисками”.  ...   Ну и смысл???

  И еще. Очевидно, что добиться  единичной тяги тем легче,  чем больше ометаемая площадь. Так вот, у "Вертоплана" диаметр винтов был 2,79 м, и ометаемая поверхность была 12,2 м2  (если один винт, то 4 метровый!), а весил он 1180 кг, то есть нагрузка на ометаемую у него была 97 кг/м2 . Если же у "электрички" при размахе 10 м поставить 10 винтов "впритык", то получим ометаемую 7,8 м2  , то есть при весе 1000 кг нагрузка будет 128кг/ м2. (8 винтов – 9,8 м2, 6 винтов – 13 м2). То есть "Вертоплан" при своих  1000 л.с. не только по эффективности заворота струи (нижний обдув), но и по ометаемой площади был лучше чем «электричка», и все равно «не пошел»  –  по рассмотренной выше причине... потому что (теорема): самолет достигающий больших Су-ков за счет интенсивного обдува крыла винтами (ось которых параллельна крейсерской скорости) не может лететь по крутой глиссаде (без срыва)...  потому что, наклонив траекторию, он для равновесия будет вынужден убрать тягу, а тогда пропадет обдув...

   Нелетавшим людям (а таковых большинство аэродинамиков) трудно представить, что могут быть «запрещены» траектории вниз, хотя, по сути, это то же самое, что и интуитивно всем ясная невозможность лететь вверх без мотора.
    Но всё это хорошо понимали создатели БлэкФлая, и они воплотили схему с  а) – поворотом винтов относительно горизонта, и б) – с малым углом обдува профиля с такой скоростью струи, чтобы при всех практических суперпозициях скорости полета и обдува, угол атаки крыла в суммарном потоке был меньше срывного.  Принципиальное, так сказать «инвариантное» отличие схемы БэкФлая от VZ-3 при этом в том, что у "Вертоплана"  струя винтов направлена под большим («предельным в плане Коанда) углом к хорде очень кривого профиля, а у БэкФлая – под нулевым углом к профилю малой кривизны. При этом отклонение струи вниз у "Вертоплана" достигается "напряженным" (на грани срыва) заворачиванием струи, а у БлэкФлая – наклоном оси винтов. Соответственно, "запас" по допустимому углу отклонения от такового при висении, у "Вертоплана"  –  всего несколько градусов, а у БлэкФлая  –   18 – 20°.  Благодаря этому БлэкФлай допускает гораздо большую скорость полета поперек профиля, что и позволяет ему, в отличие от "Вертоплана" лететь вниз на "вторых режимах".      
    И получается, что у схемы «Вертоплана»  "сложность" аэродинамическая, а у БлаэкФлая – конструктивная (поворот крыла с винтами).  При этом в одноместном варианте БлэкФлай и эту проблему гениально решил за счет подвижности шеи и избыточности кровяного давления. Очевидно, что у  "БлэкФлая" больших размеров, обтекаемую кабину с аккумулятором и генератором надо шарнирно подвешивать к несущему тандему (или триплану) с электровинтами.



Наверх
 
 
IP записан