Утка (canard)  Александра Макарова

avm

Обожаю самолеты !
Поделюсь своими соображениями.

1. Спасательные системы широко применяются на сверхлегких самолетах, в том числе и с толкающим винтом. Общее правло - перед вводом спассистемы двигатель должен быть выключен.
А как быть с вращающимся от потока винтом ? При выключении зажигания, винт во флюгер не становится... ;)

... Вы в самом деле ожидаете получение аэродинамических преимуществ от применения этой схемы?

Также отмечу, что утка- не для пилотажа.
Нет, преимуществ явных в пользу "утки" я не ожидаю. Просто мне понравился самолет данной схемы, и я решил его повторить в "своем видении".

По поводу пилотажа: ничего страшного, простой выполняет и ладно.

.... Зачем данному самолету винт диаметром 2.2м? По условиям согласования силовой установки с планером в данном случае он может быть намного меньшего диаметра. Не помешает также поторошение редуктора. Штатный винт с Як-52 здесь совсем не годится. Он обладает избыточными потерями мощности, нарастающими со скоростью.
Винт МТВ-9 в заводском исполнении (который идет с конвейера) имеет диаметр 2,50 м/ 2,60 м. Я изначально проектировал самолет с учетом диаметра винта не более 2 м. Это своего рода компромисс. Чуть позже свяжусь с заводом и узнаю, смогут-ли они подрезать до нужного мне диаметра серийный винт, и на сколько упадет при этом его тяга. (У серийного винта она она 720 кг.) Можете прикинуть тяговооруженность самолета взлетным весом до 1000 кг.  ;D

Про штатный винт с Як-52 речь и не идет, хотя-бы по тому, что он тянущий, а мне нужен толкающий.

... Двигатель М-14П не может экономично работать на мощности выше 180л.с. и оборотоах выше 1830об/мин. В крейсерском полете режимы выше этого (1-й крейсерский) применять нельзя. Это приводит к перевозке лишнего веса на таком маленьком и компактном самолете.  
Я уже говорил ранее: да ненужна мне экономичность....  ;D
 

avm

Обожаю самолеты !
И еще сображение:

Диаметр двигателя М-14П 985 мм. В такую габаритную высоту с избытком вписывается кабина современного планера. пере мотором М-14п было бы разумнее разместить кабину с рядным расположением экипажа. Выступающий над контуром капота мотора фонарь плохо повлияет на и так плохие условия работы толкающего винта.
Интересное предложение. Разместите эскиз (можно от руки) предлагаемого вами варианта для 2-х местного самолета....
 

Denis

Я люблю самолеты!
>
А как быть с вращающимся от потока винтом ? При выключении зажигания, винт во флюгер не становится...
>

Никак. там поток сорванный, но и он не мешает.

>
Нет, преимуществ явных в пользу "утки" я не ожидаю. Просто мне понравился самолет данной схемы, и я решил его повторить в "своем видении".

По поводу пилотажа: ничего страшного, простой выполняет и ладно.
>

И простой по-хорошему нельзя. Ограничений очень много.  Данную схему очень сложно довести, это следует принимать во внимание.    

>
Винт МТВ-9 в заводском исполнении (который идет с конвейера) имеет диаметр 2,50 м/ 2,60 м. Я изначально проектировал самолет с учетом диаметра винта не более 2 м. Это своего рода компромисс. Чуть позже свяжусь с заводом и узнаю, смогут-ли они подрезать до нужного мне диаметра серийный винт, и на сколько упадет при этом его тяга. (У серийного винта она она 720 кг.) Можете прикинуть тяговооруженность самолета взлетным весом до 1000 кг.
>

Винт MTV-9 начинается от диаметра 2м. У мотора М-14П слишком малы обороты вторичного вала редуктора и соответственно, велик крутящий момент. Вне зависимости от диаметра винта, этот момент будет восприниматься планером. Грамотный винт диаметром всего 1.8м или даже меньше будет достаточен для эффективной реализации мощности 360л.с. при оборотах до 2900об/мин. Потери мощности в редукторе М-14П на взлетном режиме превышают 10л.с., которые все идут в масло.

С учетом ограниченной маневренности утки мощность можно использовать только для крейсерской скорости. Поэтому эта мощность должна быть продолжительной и безопасной для двигателя.

При масссе 1000кг тягу порядка 500кгс, которую разовьет этот 1.8-метровый винт будет еще нужно найти на что использовать. Самолет Сесна 172 с такой полетной массой обходится мотором в 145л.с., его винт развивает статическую тягу никак не более 250кг.

Нужно,однако, взять поправку на дополнительные потери тяги толкающего винта, особенно на режиме набора высоты, вот здесь лошадки М-14П могут пригодиться.

При устранении редуктора М-14П не только улучшится согласование винта и двигателя, уменьшитс ямомент реакции винта, но и появится возможность использования более широкого выбора винтов, кроме MTV-9.
Если поставить деревянный винт фиксированного шага, то можно будет импользовать М-14П в диапазоне до 220-260л.с., что тоже неплохо, а масса и стоимость силовой установки значительно снизятся.  
 

avm

Обожаю самолеты !
Понятно. Информацию о винте я брал с сайта ОАО ММЗ "Вперед" (Винт изменяемого шага МТВ-9 предназначен для легких и спортивных самолетов. Используется с двигателем М-14-Ф и М-14 с редукцией 0658 и регулятором постоянных оборотов Р2.) поэтому возможно что-то и просмотрел, хотя на сайте производителя диаметры начинаются с 1,75 м (http://www.mt-propeller.com/pdf/datsheet/mtv-9.pdf). Мне даже лучше, если будет нормальный "необрезанный" винт нужного мне диаметра под выбранный мотор.

Что касается устранения из схемы редуктора (Редуктор двигателя понижает частоту вращения вала воздушного винта относительно частоты вращения коленчатого вала. Ограничение по оборотам MTV-9 - 2800 rpm) и уж тем более установки деревянного винта, то тут конечно желательно услышать мнение двигателиста, который производил такие манипуляции с М-14П на практике.

А для использования в диапазоне до 220-260 л.с., я думаю вообще можно взять АИ-14РА... Вопрос только зачем менять 400/360 л.с. на 260 л.с. ?

Чем грозит избыток тяги ?
 
Откуда
Москва
Не знаю пока насколько корректной получилась матмодель (которая хорошо летает в авиасимуляторе X-Plane с профилями типа Go 549 на ПГО (c предкрылком и углом установки +3*) и крыле (с углом установки -2*) ) но на днях я ее экспортирую в SolidWorks , дооближу там, подготовлю несколько продувочных моделей с разными профилями и положением несущих поверхностей и... попытыюсь все это продуть в Flow на разных скоростях с разным положением самолета в "потоке" по тангажу....

А дальше видно будет. Гадать дело неблагодарное.... ;D
То есть Вы пока предполагаете использовать одинаковый профиль на ПГО и крыле? Я правильно понял?
И интересно - зачем предкрылок на ПГО, из каких соображений?
 

Дмитрий Шаповалов (Velocity)

Хвост в самолете лишняя деталь!
Откуда
Москва
А для использования в диапазоне до 220-260 л.с., я думаю вообще можно взять АИ-14РА... Вопрос только зачем менять 400/360 л.с. на 260 л.с. ?

Чем грозит избыток тяги ?
На 2-х местный самолет подобной конструкции категорически достаточно 140 л.с. и даже с избытком. Когти рвать от бетонки будет ну очень резво. Если ставить более тяжелый и мощный мотор - упираемся в необходимость усиления шпангоута, на котором висит вся эта конструкция + там же сидят шасси. Попахивает ну очень толстыми и тяжелыми композитными изделиями. Кроме того, центровка явно уйдет назад, за все допустимые пределы, придется в нос килограм 30-50 балласта размещать, не считая аккумулятора. Избыток тяги кроме того грозит большой вероятностью флаттера, на который при таких скоростях следует обратить пристальное внимание. Превысить Vne с таким мощным двигом будет проще пареной репы.  
По многим пунктам Денис разжевал всё достаточно подробно и обосновано. Есть такая штука - целесообразность. Её не видно в выборе двигателя и винта. Переделывать винт MTV-9 с размера 2.6 до размера 1.7 (резать почти 1 метр в диаметре) считаю мазохизмом. Больший диаметр конструкционно не разместите, иначе "ноги" будут длинные как у фотомодели  ;D в самолет придется залезать с лестницы  :eek:.
 

Denis

Я люблю самолеты!
На этом самолете может быть еще проблема, связанная с верхней децентрацией тяги винта. Верхняя децентрация, в свою очередь, вероятна при низкопланной схеме.

Для отрыва носового колеса требуется больший кабрирующий момент, чем для балансировки на скорости отрыва. Это связано с тем, что пока самолет катится по ВПП, он вращается по тангажу относительно не центра масс, а осей основных колес, которые находятся позади центра мас. Пикирующий момент от верхней децентрации эту ситуацию оусугубляет. Есть примеры, когда самолет с толкающим винтом, выраженной верхней децентрацией и мощным двигателем, даже нормальной балансировочной схемы, не мог оторвать нос на разбеге при передней центровке. Пилот разгонял его до скорости, заметно превышающей нормальную скорость отрыва, кратковременно убирал газ. и тогда отделялся от полосы.

У утки запас кабрирующего момента всегда минимален, поэтому его может и не хватить. У самолетов VaryEze Longeze, Berkut,  Velocity, децентрация тяги практически нулевая, а тяговооруженность умеренная, но достаточная.
 

avm

Обожаю самолеты !
То есть Вы пока предполагаете использовать одинаковый профиль на ПГО и крыле? Я правильно понял?

И интересно - зачем предкрылок на ПГО, из каких соображений?
По поводу одинаковости профиля: пока наверное да. Ведь это такое-же крыло, только маленькое. Но точно и аргументированно я отвечу после "продувок".

А предкрылок на ПГО нужен для предотвращения раннего срыва потока на малых скоростях, что-бы носом на посадке не клюнуть...

На 2-х местный самолет подобной конструкции категорически достаточно 140 л.с. и даже с избытком. Когти рвать от бетонки будет ну очень резво. Если ставить более тяжелый и мощный мотор - упираемся в необходимость усиления шпангоута, на котором висит вся эта конструкция + там же сидят шасси. Попахивает ну очень толстыми и тяжелыми композитными изделиями. Кроме того, центровка явно уйдет назад, за все допустимые пределы, придется в нос килограм 30-50 балласта размещать, не считая аккумулятора. Избыток тяги кроме того грозит большой вероятностью флаттера, на который при таких скоростях следует обратить пристальное внимание. Превысить Vne с таким мощным двигом будет проще пареной репы.  
По многим пунктам Денис разжевал всё достаточно подробно и обосновано. Есть такая штука - целесообразность. Её не видно в выборе двигателя и винта. Переделывать винт MTV-9 с размера 2.6 до размера 1.7 (резать почти 1 метр в диаметре) считаю мазохизмом. Больший диаметр конструкционно не разместите, иначе "ноги" будут длинные как у фотомодели  ;D в самолет придется залезать с лестницы  :eek:.
Разница в весе М-14П и АИ-14РА [highlight] 17 кг [/highlight] в пользу первого. А мощность в 100 л.с.  Имея мощный мотор необязательно же постоянно газовать. Просто иметь под рукой запас тяги всегда пригодится. Я же ранее говорил, чем обусловлен выбор силовой установки.

По поводу толстого и тяжелого шпангоута: Я все больше склоняюсь к мысли, что для 2-х местного (а теперь речь вести я буду только о таком самолете) варианта я остановлюсь на следущем конструктиве: рама из ст. труб образующая силовой каркас, внутри которого сидят пилоты и к которой крепится моторама и прочие элементы конструкции (позже выложу эскиз). На все это будет надет легкий стеклопластиковый корпус... По типу конструкции фюзеляжа Су-26. Не думаю что констукция получится запредельно тяжелой и громоздкой....

А  правильное положение ЦТ можно рассчитать в процессе проектирования. А чтобы наличие/отсутствие второго члена экипажа не приводило к существенному изменению центровки, его место можно разместить близко к ЦТ... И проблемы в общем-то не будет. На худой конец можно бросить на седло мешок с песком (картошкой)  ;D...

По поводу винта. Каюсь, мой недогляд. Если у производителя в выпускаемой линейке присутствует винт нужного мне диаметра (2м) - то естественно ничего подрезать не надо. И такой винт, как оказалось есть. Проблема отпала сама. И ноги вернутся к нормальной длинне. (на стремянке уже можно сэкономить)  :D

На этом самолете может быть еще проблема, связанная с верхней децентрацией тяги винта. Верхняя децентрация, в свою очередь, вероятна при низкопланной схеме.

Для отрыва носового колеса требуется больший кабрирующий момент, чем для балансировки на скорости отрыва. Это связано с тем, что пока самолет катится по ВПП, он вращается по тангажу относительно не центра масс, а осей основных колес, которые находятся позади центра мас. Пикирующий момент от верхней децентрации эту ситуацию оусугубляет. Есть примеры, когда самолет с толкающим винтом, выраженной верхней децентрацией и мощным двигателем, даже нормальной балансировочной схемы, не мог оторвать нос на разбеге при передней центровке. Пилот разгонял его до скорости, заметно превышающей нормальную скорость отрыва, кратковременно убирал газ. и тогда отделялся от полосы.

У утки запас кабрирующего момента всегда минимален, поэтому его может и не хватить. У самолетов VaryEze Longeze, Berkut,  Velocity, децентрация тяги практически нулевая, а тяговооруженность умеренная, но достаточная.
С этим я столкнулся, когда начал "облет" матмодели в симуляторе. Когда перестало хватать  РВ на взлете и в наборе высоты. Почему я собственно и поднял тему симуляторов. В нем на этапе эскизного проектирования сразу вылезли все "косяки".

Паразитный момент я убирал заваливанием двигателя вперед на  3* (приблизительно) и увеличением угла установки ПГО до 3-5*. А чтобы не сорвать ПГО  раньше времени, для этого применен предкрылок (что-бы не городить огород с системой изменения углов установки ПГО в полете - что сделал Рутан на SS1)

По крайней мере после этих манипуляций матмодель отлично летает и садится с выпущенной механизацией в симуляторе  :exclamation. Как будет все это выглядеть на практике, я думаю даст ответ продувочная программа.

А так спасибо... ваши замечания хорошо прочищают мозги... ;D
 

Denis

Я люблю самолеты!
Берегитесь симулятора. Я, например, не вижу возможности парирования пикирующего момента от мощных закрылков как на прямом, так и стреловидном крыле с помощью как угодно механизированного ПГО при сохранении статической устойчивости и опережающего срыва на ПГО. При этом вновь схема низкоплана усугубляет ситуацию, так как при полете вблизи экрана и отклоненных закрылках дополнительно возрастает этот пикирующий момент. Также при этом создается предпосылка к срыву потока на крыле и вследствие этого, подхвату.

Сложная конфигурация крыла со стреловидностью, сужением, несколькими секциями закрылков и отклоняемых носков или управляемых предкрылков,  могла бы немного помочь, но это жуткий огород а результаты по управлению подъемной силой и сопротивлением были бы хуже, чем в нормальной балансировочной схеме.

 
 
Вон мы  Сашкин птиц совсем по костям разобрали.........и оно НЯМ НЯМ......вкусный. ;D
Смотря на твои рисунки Сань ......  ОНА выглядит как петух, а не утка
построй модельку.......и  пелетай её.......... извини но профиль твоего самоля .......какойто страный
 

avm

Обожаю самолеты !
Вон мы  Сашкин птиц совсем по костям разобрали.........и оно НЯМ НЯМ......вкусный. ;D
Да наздоровье...  ;D Я собственно этого и хотел. Как говорится жарьте дальше....  :cool:

Профиль...  :mad:, а мне так вроде ничего.... одноместный самоль пожалуй страшноват, а вот 2-х местный я думаю ничё будет  ;D  

:exclamation [highlight]Объявляю конкурс на альтернативный вариант дизайна 2-х местной утки с М-14[/highlight], как говорится внесите свежую струю... может я топчусь вокруг да около...

Моделька, это скорее всего то что надо... тем более что у меня есть в планах постройка радиоуправляемой масштабной модели.

Если модель не подтвердит настройки полученные в симуляторе...  :exclamation придется отказаться от закрылков (а жаль... так хотелось снизить посадочную скорость...)
 
Откуда
Москва
По поводу одинаковости профиля: пока наверное да. Ведь это такое-же крыло, только маленькое. Но точно и аргументированно я отвечу после "продувок".
А как же продольная устойчивость? Чем Вы её собираетесь обеспечить?
На утке профиля пго и крыла должны быть разными, с разной зависимостью Су от угла атаки (на пго - более пологий график). И приподнять бы пго неплохо бы, чтоб уменьшить влияние на крыло.

Объявляю конкурс на альтернативный вариант дизайна 2-х местной утки с М-14
А смысл? Что пилотажника из утки не выйдет, Вам уже написали... А просто летать - так с таким движком шестиместные делают. Молнию-1 видели? ;)
 
Утка с М14 не получиться хорошей
А почемуб не вставить EPU от СУ-27
Или самый маленький ряктивный двиг доступный в России ;)
 

avm

Обожаю самолеты !
Блин !!! Ну вас не переспоришь....  ;D

Ну вот запал я на этот самолет  :~)... Глянулся он мне....  ;D Хочу сделать.  То что не пилотажный - не смертельно... тут половина самоделок (в том числе и L-E) не пилотажные. И ни чё.. летают, и радуют своих обладателей... А если хочется "потошнить в кулек" то берешь 100 у.е. и дуешь в ближайший аэроклуб... Как говорится, на все...  :p

Что до профилей (пока я действительно не особо силен в аэродинамике), Sergei подскажите, какие на Ваш взгляд профиля (пары) подошли-бы... Был-бы весьма презнателен.

Что касается "...с таким движком шестиместные делают" - да не собираюсь я летающий автобус делать !!!  :mad: . Следуя этой логике, Bugatti Veyron (автомобиль) нужно 40 местным сделать (ведь у него на борту 1001 л.с. )

... А почемуб не вставить EPU от СУ-27
Или самый маленький ряктивный двиг доступный в России ;)
EPU - что за зверь такой ?  :-?

А по поводу реактивного движка....  ;D Вечно вы бежите впереди паровоза...  ;D  Погодите, дойдут руки и до него... Если к тому времени нефть (для керосина) на земле останется...  ;D ;D ;D
 
Советую тебе присматриваться к этой ветке............ты многому научишься тут
мож.......... как  крылья строить...... ;)
http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1173205181

Спрашивай вопросы админа этого форума....... он у тя человек умный
насчёт EPU(это маленький ряктивный мотор........ который заводит моторы Су-27)
 

avm

Обожаю самолеты !
умный
насчёт EPU (это маленький ряктивный мотор........ который заводит моторы Су-27)
турбостартер это называется :IMHO
Вообще-то это всегда называлось ВСУ (вроде бы)... :eek:

N38MK за ссылочку спасибо... обяз приму к сведению  ;)
 

nico

чем дальше в лес тем толще партизаны..
Откуда
Жуковский
умный
насчёт EPU (это маленький ряктивный мотор........ который заводит моторы Су-27)
турбостартер это называется :IMHO
Вообще-то это всегда называлось ВСУ (вроде бы)... :eek:

N38MK за ссылочку спасибо... обяз приму к сведению  ;)
на больших -да  ВСУ крутит генераторы - "помогает" так сказать.. на истребителе - турбостартер потому как только для запуска двигателей.. ;)
 
Откуда
Москва
Что до профилей (пока я действительно не особо силен в аэродинамике), Sergei подскажите, какие на Ваш взгляд профиля (пары) подошли-бы... Был-бы весьма презнателен.
Нет уж, а то мож потом претензии какие появятся ;) Принципиальное различие я выше обозначил, давайте сами - выбирайте профиля, углы установки, плечи, стреловидность... Только не через симулятор ;)
 
Вверх