В небе флюгерная утка

Sergey3963

Летать блинчиком действительно скучновато!
Откуда
Украина
Здесь прошу прощения, не могу вставить рисунок. Кто поможет советом?
 

Sergey3963

Летать блинчиком действительно скучновато!
Откуда
Украина
Пока только ссылкой
https://www.facebook.com/photo.php?fbid=320776608113855&l=a97c918612
 

Sergey3963

Летать блинчиком действительно скучновато!
Откуда
Украина
Далее...

В аналогичном варианте схемы «тандем» с флюгерным ПГО оказывается возможным обеспечить работоспособность системы не только при большей нагрузке на переднюю поверхность, но и на заднюю. Достигается это другим принципом обеспечения устойчивости. Здесь флюгером задается любой по величине момент ФПГО, который остается постоянным, а наличие шарнира позволяет моменту крыла приходить к равновесию по углу атаки. Экспериментально подтверждено, что ЦМ может находиться сколь угодно близко к фокусу заднего крыла, пока момент крыла имеет возможность меняться по углу атаки. Для этого была построена базовая модель с комплектом ФПГО разных площадей (8,5 – 35% общей площади), которые менялись местами при сохранении центровки. Сохранение работоспособности, при всех равных прочих, наглядно указывает на бесконечность роста площади ФПГО или отсутствию зависимости (присущей обычным схемам) по удельным нагрузкам на передней и задней поверхностях. Т.е., теоретически удельная нагрузка ФПГО может быть бесконечно меньше или больше удельной нагрузки крыла.  Поэтому, для «тандема» с ФПГО диапазон центровок может составлять величину, обозначенную зеленой линией на рис. 2. Единственным ограничением такого диапазона является бесконечный рост маневренности при смещении ЦМ назад, где близко к фокусу крыла ЛА становится настолько строгим, что им очень сложно или невозможно управлять. Управление в пределах нормы остается в диапазоне 30–70% МФР, тем не менее, он в несколько раз превышает диапазон обычного «тандема». Именно то обстоятельство, где смещение ЦМ вперед или назад не влияет на устойчивость ЛА, в отличие от схем подчиняющихся «правилу продольного V»,  и позволяет превысить допустимый диапазон аналогичных простых схем в несколько раз. В эту область центровок попадает и самое выгодное положение ЦМ – середина МФР (50%), где обеспечивается равная нагрузка на поверхности и реализуется возможность достижения одинаковых углов атаки при Сумакс. особенно важных на взлетно-посадочных режимах работы и сохранением их на других режимах полета.  (На практике применяемые передние и задние поверхности могут иметь различные показатели Сумакс. по углу атаки. В этом случае для реализации максимальной подъемной силы соблюдение равных нагрузок теряет свое значение или,  правильнее сказать, корректируется. Здесь выгодным становится положение ЦМ, которое позволяет обеспечить положение поверхностей на углы с максимальным значением Су.)

рис.2
https://www.facebook.com/photo.php?fbid=320789964779186&l=fe5f7a0e60


Конечно, смещение ЦМ от точки выгодного положения вызывает рост потерь, которые можно назвать потерями диапазона центровок. Причем, в крайних положениях (30% и 70% МФР) они не превышают необходимых балансировочных потерь обычного «тандема». Тем не менее, существенные балансировочные потери имеются в системе ФПГО. При равных площадях передней и задней поверхностей они составляют половину в сравнении с «классикой». Для их снижения был проведен эксперимент по практическому применению ФПГО, выполненного по схеме флюгерная «утка» с удовлетворительным результатом. Это предполагает возможность создания ЛА с вдвое меньшими потерями на балансировку, даже чем у флюгерной «утки» или до 20 раз меньше у «классики». Такой ЛА может иметь самый большой эксплуатационный диапазон центровок из возможных. (Конструктивные сложности опускаем). Применение же такого ФПГО для «утки» позволяют создание ЛА с балансировочными потерями, которыми можно пренебречь.
При простой конструкции ФПГО («классической») с точки зрения снижения балансировочных потерь наиболее выгодным вариантом является схема «утка». С уменьшением площади ФПГО пропорционально уменьшается и диапазон эксплуатационных центровок. Эксперименты с моделями показали удовлетворительную устойчивость, управляемость и маневренность при площади ФПГО примерно 8,5% общей площади. Предполагается, что при соотношении площадей 1:10 диапазон центровок может составить около 8% МФР, а в пересчете на САХ в некоторых случаях до 40% и более, что сравнимо или даже превосходит «классику». Таким образом, в сравнении с обычными схемами, ЛА с ФПГО способны реализовать самое выгодное положение центровки или расширить допустимый диапазон центровок в несколько раз, что увеличивает их безопасность. В последнем случае возникают условия преждевременного срыва потока более нагруженной поверхности. Срыв на ПГО приводит к «клевку», в противном случае, к «просадке» крыла. В обоих случаях при запасе высоты отдачей штурвала легко восстанавливается нормальный полет. Не возникает условий для штопора, т.к. ФПГО имеет возможность флюгироваться к потоку с минимальным сопротивлением, давая возможность пикирующему моменту легко восстановить нормальное положение ЛА.  На взлетно-посадочных режимах наиболее безопасными являются выгодная или передняя центровка и при ограничении отклонения флюгера для вывода ФПГО на критические углы атаки исключаются условия подхвата. При задних центровках безопасность в большей степени зависит от правильных действий пилота.
Дополняя п. 2, можно сказать, что выгоды предлагаемой схемы сохраняются при любых значениях  Sпго/S и в любых случаях обеспечивается более высокий диапазон центровок.
.
 

Sergey3963

Летать блинчиком действительно скучновато!
Откуда
Украина
В п. 3 говорится об уменьшении выгод с ростом механизации крыла и ростом потребной площади ФПГО. Это действительно так, если не принимать во внимание другие уникальные особенности флюгерной «утки». Для более полного представления необходимо сделать некоторый сравнительный анализ.
Применение механизации крыла вызывает проблемы для любой схемы. Вызваны они смещением центра давления крыла назад тем существеннее, чем выше уровень применяемой механизации. При этом центровка ЛА становится далеко передней и для выведения крыла на максимальный угол атаки необходимо создавать соответствующий кабрирующий момент.  У «классических» ЛА с такой задачей эффективно справляется ГО, т.к. на крейсерских режимах полета оно практически не имеет нагрузки и работает на нулевых углах атаки, но при вводе механизации имеет весь диапазон рабочих углов атаки для парирования необходимой отрицательной подъемной силой. Нередко применяют переставные стабилизаторы для установки на отрицательные углы. Но необходимость создания отрицательной подъемной силы, да еще и на взлете, является негативным явлением в целом. Для примера представим некий ЛА, у которого площадь крыла составляет 80%, а ГО 20% их общей площади. Допустим, что на максимальных углах атаки крыла при применении механизации Су возрастает в два раза, и на взлетной скорости подъемная сила этого крыла составляет 100 т. На ГО при этом необходимо создать отрицательную подъемную силу в 10 т для компенсации возникшего пикирующего момента, рис. 3. Такие условия говорят о том, что:
– применение механизации смещает центр давления назад, образуя пару плеч 1:10, где для осуществления взлета крылу 10% своей площади (8% общей)  необходимо компенсировать отрицательную подъемную силу ГО;
– возникает ситуация, при которой 28% общей площади ЛА максимально работают на создание лишь вредного сопротивления;
– увеличивается нагрузка на конструкцию задней части фюзеляжа на взлете, а в крейсерском полете 10% площади крыла становятся излишними;
– при подъемной силе крыла в 100 т такой ЛА может иметь взлетную массу не более 90 т.


рис.3
https://www.facebook.com/photo.php?fbid=320802618111254&l=ac8c4bbb4a

Как видим, потери на взлете весьма существенны, тем не менее, оправданы для увеличения диапазона скоростей. Для снижения таких потерь применяют, например, крылья оптимальной стреловидности (что ухудшает коэффициент аэродинамического качества), изменение центровки во время взлета путем перекачивания топлива или усложняют конструкцию применением крыльев с изменяемой стреловидностью или системой выдвижного ПГО в носовой части. Тем не менее, на каком-то этапе возникает вопрос целесообразности дальнейшего роста механизации с возникающими конструктивными, прочностными трудностями и неоправданно растущими потерями. Но из всех известных схем  только ГО «классики» позволяет достигнуть максимального целесообразного общего уровня механизации крыла.
Например, ПГО «утки» не способно создать градиент кабрирующего момента, сравнимый с ГО, т.к. изначально имеет нагрузку и работает на углах атаки даже больших, чем крыло. Кроме того, как описано в статье Сергея Арасланова «Утка», «бесхвостка» или «тандем»» («АОН» №03’2011), ситуация усугубляется и большим приростом пикирующего момента, вызванного более передним расположением ЦМ по САХ. В нашем случае (с применением такого крыла)  момент может возрасти более чем в три раза, с которым рули высоты не справятся. Они способны парировать лишь очень малый уровень механизации крыла.  Применение соответствующей механизации  на ПГО несовместимо с его функцией управления по тангажу.


Здесь позвольте сделать перерыв по случаю прихода гостей.
 

Lapshin

Делай, как дОлжно, и - будь, что будет
Откуда
Москва
Как можно комментировать этот бред?
Да никак не комментируй - бесполезно. Оставь ТС "тихо сам с собою" доказывать самому себе неоспоримые преимущества неизвестно чего перед неизвестно, чем.
Тем более, и благодарный слушатель из толерантной Европы имеется - не так скучно.
Я, пока, быстренько-быстренько сворую столь чудесные изобретения; построю свой ЛА - и все лавры: цветы, медали, деньги, - заберу себе.
 

Fa-Fa

trianon137@gmail.com
henryk а как можно еще комментировать эту галиматью?
Такое ощущение, что автор пишит нам из какого-то параллельного мира.
 

VVS_

Я люблю строить самолеты!
У этой флюгерной идеи и правда есть некая степень бредовости, особенно с шарниром на половину нагрузки ЛА и его трением.
А если говорить про вариант с автостабильным рулем или вариант с электронной устойчивостью, то вуаля - давно применяется на истребителях!

На грузовых или на больших самолетах от такого решения ничего кроме геморроя не получится. Во взрослой авиации рациональнее наращивать удлиннение и качество исполнения (обтекаемость всех узлов).

Мне видится сомнительным возможность реализации утки с ФПГО у которой бы количество источников доп сопротивления/интерференции, было бы не более чем у планера DG-1000.

Так что утка или тандем с ФПГО - это только для БПЛА которые надо упихать в чемодан.
 

henryk

Я люблю строить самолеты!
Откуда
Krakow
а как можно еще комментировать эту галиматью?
-у меня нет достаточных знаний,чтобы принимать участие по сути
этой темы,но не против помоч Человеку по мере своих возможностей \контакт с Марганским,дипломная работа...\
 

Sergey3963

Летать блинчиком действительно скучновато!
Откуда
Украина
Ой, ой! Кажется, задел за живое. Одни эмоции и ничего по сути.

Ну, Владимир Павлович, понятно, – человек старой закваски, своего рода сталинист.

Но господин Фа-фа, честно говоря, обескураживает. Специалист защитил два диплома по флюгерным конструкциям, одна из которых чистой воды флюгерная схема, другая – обеспечение курсовой устойчивости при помощи флюгерной конструкции, ловит «клина» на «холостых оборотах». Бред, и ни с места. Обнадеживает лишь отсутствие восклицательного знака в последнем случае. Уже прогресс!

Самое удивительное, что нельзя понять к чему.

Если к обычным тандемам? То любой авиамоделист, который их строил, скажет, что это действительно так.

Если к флюгерному аналогу? То поверьте – это действительно так на основе экспериментов, кстати, представленных здесь еще три года назад. Сделайте, пожалуйста, хотя бы одну модель, поработайте с ней. Вы же умеете. Вы все поймете сами, если не доверяете.

Если к проблемам механизации? То обратитесь к специалистам за консультацией. Впрочем, Вы сами дипломированный специалист. И разве в авиационных вузах не преподают проблем механизации, хотя бы факультативно? Может Вы пропустили эти лекции? Тогда наверстывайте. Умоляю, не уподобляйтесь Эллочке- людоедке, у которой в лексиконе было всего 32 слова, в том числе – бред. Вы ведь умеете нормально изъясняться, судя по Вашему первому выступлению здесь.

Может быть я зря так? Есть подозрение, что о проблемах механизации в вузах таки не преподают, судя по той таинственности вокруг этого вопроса. Может быть кто-нибудь, кто гарантированно прослушал все лекции или хотя бы случайно попал на таковую, сориентирует меня о реальном положении дел?

Вот видите, уважаемый VVS (хотелось бы обращаться к Вам по имени отчеству), только с Вами и можно вести конструктивный диалог.

С Вашего позволения, начну в обратном порядке.
Радует, что Вы оставляете хоть какую-то нишу в использовании этой схемы - БПЛА.

Вопрос интерференции меня волнует так же, как и Вас. Тем не менее, на мой взгляд, обычные утки проигрывают классике в гораздо большей степени именно по невозможности применения механизации, нежели интерференции.

Что же касается наращивания удлинения и качественного исполнения, то это, согласитесь, не мешает ни одной известной схеме, в том числе и флюгерным. Но здесь есть одно ограничение. Не знаю принято оно или планируется? Касается оно принимаемому мировому стандарту по ограничению размаха крыла всех коммерческих самолетов и, если мне не изменят память, составляет около 90м., так что тут особо не разгонишься.

По поводу электронной устойчивости разрешите позже, а вот по поводу половины веса ЛА на шарнир, позвольте еще раз акцентировать внимание на конструкцию ЛА «Балерит», где на шарнирную поверхность приходится даже больше половины веса аппарата. Тем не менее, он является одним из самых удачных тандемов в своем классе и проблем с шарниром не наблюдается. Просмотрите, пожалуйста, этот ролик и оцените возможности этого ЛА. С Вашими проницательными способностями это будет не сложно. Если захотите, поделитесь своим мнением о нем. Думаю, всем будет интересно. Впрочем, это может сделать любой желающий.

http://www.youtube.com/watch?v=FkXo0R-y7dE


Касательно вашего эксперимента с моделью хочу также обратить Ваше внимание на самолете Шиукова канар-1  1912 год, по которому любезно предоставил материалы господин vld5.
Описанный один из вариантов – размещение плавающего руля высоты позади фиксированного ПГО, очень напоминает Вашу конструкцию. Применение S-образного профиля на крыле дает основание предположить, что подобный профиль имел и руль высоты.

http://flyingmachines.ru/Site2/Crafts/Craft26864.htm

Мне не дает покоя этот самолет с точки зрения летоисчисления флюгерных схем. Вариант положения плавающего руля высоты перед фиксированным ПГО позволяет это ПГО и крыло обозначить системой крыльев менее удачной, чем, например, в случае тандема с неподвижным центропланом передней поверхности. Думаю, велика вероятность, что конструктор вскоре вообще отказался бы от фиксированного ПГО, если бы работа по этому самолету продолжилась. Да и имей S-образный профиль ПГО самолета «Флаер» братьев Райт - все могло бы пойти иначе.
 

Sergey3963

Летать блинчиком действительно скучновато!
Откуда
Украина
Спасибо, Хенрик! Вашу информационную помощь трудно переоценить. Я даже не успеваю ее обрабатывать.
Так же трудно переоценить и практическое воплощение Эдварда Марганского, который, вне всякого сомнения, независимо пришел к этой идее.
Думаю, Владимиру Павловичу необходимо в обязательном порядке принести извинения за ту глупость, которую он позволил в отношении конструктора значительно выше рангом.
 

VVS_

Я люблю строить самолеты!
Да, тандемчик Balerit выглядит очень самодостаточно и отвечает главным требованием - компактность в сложенном виде и скорость подготовки к полету. Что-то лучшее придумать трудно.
У него флюгерное переднее крыло и на фрагментах видео где аппарат летит строго на камеру видно, что реальный угол установки заднего крыла чуть больше чем балансировочный угол переднего крыла, значит "зад" хорошо подгружен, а переднее хорошо везет на прицепе и точности позиционирования хватает, площадь и моменты S-образного профиля с лихвой перевешивают.
У дельталетов тоже шарнир, но таких требований по точности нет.

Механизация такому тандему не нужна, заднее крыло на экране полетит, переднее крыло и так пилот может под любым углом поставить.
Слегка напрягает отсутствие элеронов.. Но зато бочка с рулем направления это нечто:)
Однако стоит признать, что при таком малом удлиннении и такой большой S-образной несущей площади, аэродинамическое качество остается не выше дельталетов. Но компактность и скорость сборки не в пример лучше. Для развлекательных СЛА где экономия топлива не главное - вполне приемлемо.

Если все так хорошо, где отечественный Балерит? кто строил?
 

Sergey3963

Летать блинчиком действительно скучновато!
Откуда
Украина
Спасибо, VVS, за объективную оценку, которая, впрочем, снимает Ваши ограничения в область применения флюгерных схем. :)
Разрешите немного добавить по этому ЛА, с точки зрения теории этой или этих схем.

Прежде всего, по положению крыльев отчетливо видно, что они не подчиняются правилу продольного В, т.к. заднее крыло находится на больших углах атаки и означает ее большую нагруженность. Но в данном случае оно имеет больший угол и по причине работы в скосе потока от переднего крыла. При этом оно самостоятельно выбирает свой угол установки в зависимости от нагрузки. Здесь не надо высчитывать угол заклинения. При этом заднее крыло работает в условиях положительной интерференции, где переднее является своеобразным предкрылком.

Также этот аппарат подтверждает ранее сказанное о диапазоне центровок. Мы видим, что пилот с пассажиром находится практически под передним крылом, т.е. далеко от ЦМ всего ЛА, но при этом уверенно летает как в одноместном, так и в двухместном варианте. Этому аппарату безразлично будет ли в нем сидеть один пилот весом в 40 кг. или два по 150 кг.

Пожалуй, трудно найти подобное в обычных схемах. Скажу честно – невозможно!

Не знаю, осознают ли создатели этого ЛА все возможности или нет, но в первом случае они бы отказались в первую очередь от S-образного профиля на заднем крыле. Ведь ЦМ находится так далеко впереди фокуса этого крыла, что прирост Су по углу атаки (или момент) в любом случае будет адекватный независимо от применяемого профиля вплоть до применения механизации.

Второе – применение более выгодной схемы для конструкции переднего крыла, где можно применить высоконесущий профиль, например, классика, но лучше флюгерная утка с меньшими балансировочными потерями и такой же возможностью подбора приемлемых моментных характеристик для непосредственного управления крылом.

Таким образом, при простом исполнении можно сократить площадь общей несущей поверхности на 20 – 25% и повысить ЛТХ при всех равных.

Если же на обеих поверхностях применить достаточно легкую механизацию да по всему размаху, то можно еще сократить общую площадь на те же проценты и в итоге получить вдвое меньшую ометаемую поверхность.

В такой ситуации, думаю, есть смысл задуматься об аэромобиле, где не только езда, но и полет позволит не особо-то задумываться о расположении пассажиров (сколько на переднем или заднем сидении человек) и груза в багажнике.

Так стоит ли повторять известное?

Впрочем, я забегаю вперед, не закончив с опубликованным ответом. В вопросах механизации у флюгерной утки тоже не совсем гладко.

Продолжим…

По приросту момента похожая ситуация складывается и для флюгерной «утки», рис. 4.

https://www.facebook.com/photo.php?fbid=320804221444427&l=3ca46c8792

Например, сохранив МФР и соотношение плеч 1:10, для крейсерского полета флюгерной «утки» будет достаточно площади ФПГО в 10%. На взлете момент механизации возрастет в четыре раза, что вызвано двойными увеличениями плеча и Су крыла. Но здесь для его парирования появляется новый инструмент – возможность увеличения площади ФПГО до 40% без изменения центровки. ЛА сохранит работоспособность и при общей площади 120%  сможет поднять 140 тонн. В пересчете на исходную площадь взятого примера «классики» выгоды составят около 24%. Однако при этом мы получаем ЛА  с неоправданно большой площадью ФПГО, уменьшенной площадью механизированного крыла и проблемами по управляемости в крейсерском режиме. Дальнейший рост механизации еще больше ухудшит ситуацию. Специалисты абсолютно правы – выгоды с ростом площади ФПГО падают. Но если  воспользоваться еще одной важной особенностью, а именно, возможностью применения механизации на несущей поверхности ФПГО, не мешающей управлению по тангажу, благодаря отдельной системе – флюгеру, картина резко меняется. При возможности увеличения Су в 4 раза можно получить ЛА с выгодной центровкой, как на взлетно-посадочных режимах, так и в крейсерском полете. При общей площади 90% подъемная сила останется прежней – 140 тонн, но в пересчете на S 100%  ( исходную площадь) составит  около 155 тонн, что уже на 72%  выше «классики».
Конечно, обеспечить такой уровень механизации – сложная техническая задача. Например, приблизительно такому уровню соответствует выдвижное ПГО Ту-144, что является близким пределом без применения, например, струйной механизации. Естественно, это ограничивает дальнейший рост механизации крыла. Допустим, что по каким-либо причинам можно применить механизацию ФПГО повышающую Су не более чем в два раза. В этом случае необходимого четырехкратного прироста Су можно добиться компромиссным решением, например, сочетанием меньшего уровня механизации и вдвое большей площадью ФПГО (20%). При площади 100% выгоды в подъемной силе составят 55%. В крейсерском полете, половина площади ФПГО будет создавать потери диапазона центровок при повышенной маневренности. Для снижения нагрузки крыла и маневренности можно воспользоваться достаточно простым известным способом перекачивания топлива. Компромиссный вариант хоть и проигрышный с предыдущим, но более доступный и при возможности позволяет увеличить общий уровень механизации.
Как видим, для получения выгод этой схемы приоритетным является применение механизации на ФПГО, и ее уровень в конечном итоге определяет (или ограничивает) уровень механизации крыла. Компромиссными, достаточно простыми решениями можно добиться более высоких показателей общего уровня и, тем не менее, с дальнейшим ростом ограничения возникнут. Пожалуй, самым действенным способом снятия любых ограничений роста механизации может стать известное применение крыла с изменяемой стреловидностью.
В  п. 4 говорится о предполагаемых проблемах в конструкции шарниров крепления ФПГО с ростом размеров ЛА. Действительно шарнир является одним из ключевых элементов и от степени его свободы зависит работа всей системы, которая требует максимального КПД и стойкости к нагрузкам. К таким требованиям в большей степени относятся шариковые или роликовые подшипники, которые способны обеспечить достаточную точность работы ФПГО. (В моделях использовались  простейшие шарниры – отверстия в металле или фанере с осью из проволоки без смазки.) Вполне вероятно, что с этой задачей справятся и подшипники скольжения на основе новых материалов. В случае необходимости точность работы можно увеличить и за счет повышения стабилизирующих свойств флюгера путем некоторого увеличения его площади. Вероятно, в большей степени следует обратить внимание на защиту от возможности обледенения или перегрева по скорости, при которых шарнир может утратить работоспособность. Организовать необходимый температурный режим достаточно просто. И естественно эксплуатационный контроль этого агрегата должен быть соответствующим.
Системы применения АДУ получают все большее применение на коммерческих самолетах, но применительно к ФПГО такая система могла бы нести вспомогательную функцию, например, облегчение пилотирования в турбулентных условиях, и в случае отказа не влекла бы катастрофических последствий. Во всяком случае, с этой проблемой желательно столкнуться практически и постепенно на основе опыта ЛА меньших размеров и в случае действительной необходимости применить такую систему или найти какое-либо другое, более простое решение. Скорее всего, практика покажет это не обязательным условием.
 

Sergey3963

Летать блинчиком действительно скучновато!
Откуда
Украина
Отвечая на итоговый пункт 5 необходимо сказать, что предлагаемая схема действительно требует усложнений в конструкции. К сожалению, не уточнены многие другие сложности, которые имелись в виду. Но если принять во внимание, что в практике существуют конкурентно способные коммерческие «утки» при всех недостатках этой схемы, можно предположить, что многие проблемы решены. Единственным отличием является конструкция ФПГО, которое в простом исполнении, по сути, является самой применяемой и изученной на сегодня «классической» схемой, где не просматриваются особые препятствия в создании высокомеханизированной конструкции малых или средних размеров. Кроме того, конструкция ФПГО, по сути, является альтернативой ПГО с электронным управлением некоторых истребителей, где требуются точные датчик положения ЛА, бортовой компьютер и привод рулей. При этом выход из строя одной из составляющих мгновенно лишает ЛА работоспособности. Да и применение в коммерческих ЛА с большими размерами вовсе неприемлемо. Конструкция ФПГО на порядки проще (можно сказать, предельно проста), не имеет особых размерных ограничений и предельно надежна.
В тоже время выгоды получения подъемной силы описанных вариантов выше на 55–72% по сравнению с «классикой». При этом не увеличивается нагрузка на крыло и фюзеляж. В последнем случае Су ФПГО разгружает фюзеляж, а то усиление, которое в «классическом» варианте необходимо для задней части фюзеляжа, может быть реализовано на усиление средней части «утки» с несущественным увеличением веса. (Увеличение веса фюзеляжа в основном вызывает рост его габаритов для размещения дополнительной полезной нагрузки.)  Можно предположить, что некритичными будут и весовые затраты на механизацию ФПГО с поверхностью около 20% обшей площади.  Если принять, что современные ЛА в среднем могут брать на борт нагрузку, равную своему пустому весу (массовая отдача 50%), то «утка» с ФПГО (10-20%) может удвоить этот показатель, а по полезной нагрузке в некоторых случаях и утроить его. В крейсерском режиме обе поверхности работают на больших углах атаки с более высокими качественными показателями, что сокращает расход топлива на тонно-километр. Другими словами, замена ГО на механизированное ФПГО, по сути, как минимум, добавляет целый «классический» ЛА. Естественно, это относится к определенному общему уровню механизации ЛА,  и при дальнейшем росте этот показатель будет увеличиваться.  Такой прирост Су может быть реализован на существенное улучшение любых ЛТХ по выбору.
Поэтому можно с уверенностью сказать, что выгоды значительно превосходят усложнения, которые хорошо известны, изучены и применялись на практике.
Неизвестным для авиации остается только схема с новыми особенностями, которые позволяют развязать главную проблему балансировочных схем в канале тангажа – подчинение «правилу продольного V», и обеспечить невиданный диапазон центровок, что в свою очередь с помощью известных решений и без особых потерь позволяет применять механизацию без ограничений. Помимо ликвидации этого главного недостатка обычной «утки», снимаются ограничения по вопросам выбора определенной пропорции поверхности ПГО, его геометрии, профилей. Решается проблема безопасной посадки и др., о которых сказано в вышеупомянутой статье Сергея Арасланова. Вопросы курсовой устойчивости успешно решаются применением концевых шайб в сочетании со стреловидными крыльями, как нельзя кстати широко используемыми в высокомеханизированной «классике». Помимо достижения высоких скоростей такие крылья позволяют снизить смещение ЦД назад при вводе механизации, обеспечить заднее расположение концевых шайб, которые позволяют помимо снижения индуктивного сопротивления  обеспечить курсовую устойчивость.
Эта схема не создает, а решает проблемы, что и делает ее особенно выгодной и крайне целесообразной для применения в коммерческой авиации с большим отрывом.
Автор склонен считать представленную оценку специалистов, как формальные возражения, требующие опровержений или уточнений.
Описанные примеры данной статьи весьма схематичны, где выгоды количественно могут оказаться завышенными. ГП «Антонов» обладает мощным вычислительным комплексом, и в связи с этим хотелось бы обратиться к специалистам с просьбой, сделать предварительный просчет вариантов с учетом описанных выше усложнений, что позволило бы точнее оценить целесообразность применения этой схемы.                                                                   

Сергей Романков, г. Донецк.
 

henryk

Я люблю строить самолеты!
Откуда
Krakow
В такой ситуации, думаю, есть смысл задуматься об

аэромобиле,

где не только езда, но и полет позволит не особо-то задумываться о расположении пассажиров (сколько на переднем или заднем сидении человек) и груза в багажнике.
-"звучит гордо!"

https://www.youtube.com/watch?v=NDtn6bXiroo

-history...

kstati,u TERRAFUGIA bolshyje probliemy s malymi skorostjami...

\mozhet "fliugiernaja utka" pomozhet ih rieshit?\
 

VVS_

Я люблю строить самолеты!
Не стоит удивляться диапазону центровок тандема. Он даже не флюгерный по этому показателю уделает что угодно.
Собственно, при изменении центровки тандем может вырождаться в классику с огромным стабилизатором и это будет устойчиво, но не стоит забывать о лишнем сопротивлении в таком режиме. Так что два толстяка под передним крылом- ничего удивительного. Лишь бы тяги хватило :)
Что касается уток - этот вариант по устойчивости мне не нравится. Проводил эксперименты с моделями уток/тандемов, менял им крылья. Выяснил, что только тандем с одинаковыми крыльями обладает наилучшей устойчивостью и диапазоном центровок. В свою очередь, это обеспечивает наиболее компактные размеры ЛА.
Прелесть тандема как раз в том, что несущая площадь находится не далеко от центра масс нарастить эту площадь легче и механизация ему не нужна. В случае классики придется повышать вес и прочность лонжерона. Но опять же, за все это мы платим низком суммарным удлиннением, малым качеством. То, что заднее крыло летит в скошенном потоке и постоянно вынуждено "лететь в горку", это еще раз показывает.

Имхо не стоит выжимать из тандемов какую-то сверх-эффективность это не их конек. Надо думать в сторону технологичности и простоты сборки. На старом видео у аппарата крыло было разделенным и консоли вращались на лонжероне независимо, вот это симпатичное решение, вместо элеронов. Особенно впечатляет подготовка к полету.. разложил как книжку, зашплинтовал и вуаля. Можно еще и третью секцию "ушка" добавить. Ничто не мешает. Элеронов нету, следовательно крыло можно складывать сколько угодно раз, никаких тяг тянуть не надо. Больше размах - меньше скорость, лучше подходит для плохой полосы и развлекательных полетов и по всем показателям способен вытеснить дельталет из этой ниши.

Профиль заднего крыла и правда по барабану какой, но от этой оптимизации сильно не выиграть, площадь/размах решает. С профилями можно совсем заиграться, заднее крыло раньше переднего сорвать. Переднее, флюгирующееся и S-образное не просто сорвать, а вот нечто более "несущее" на заднем крыле, может преподнести неожиданный сюрприз на посадке. Когда профили одинаковые этот вопрос снимается.
 

Sergey3963

Летать блинчиком действительно скучновато!
Откуда
Украина
Вы правы, Хенрик, отсутствие потерь на балансировку позволяет увеличить диапазон в область малых скоростей.

К сожалению, для простых ЛА это минимальный процент прироста подъемной силы - 15-максимум 25%(для определенных схем).

Но для таких механизированных, как Х-14 Дмитриева, флюгерная утка позволила бы избавиться от трех хвостовых балок, вес которых  использовать для редуктора с большим диаметром винта и перевернутое ГО закрепить сразу перед педалями пилота.

Вот такого прироста подъемной силы с лихвой хватило бы для обтекаемого кокона (корпуса) пилота, спассистемы, доп. топлива или, по крайней мере, летать на протяжении всей своей жизни, не думая о строгой диете пилотам склонным к полноте.

Труд конструктора получил бы практическое применение вместе с рекордной уникальностью этого проекта.
С 50-сильным Ванкилем это была бы пуля! ;)
 
Вверх