господа - не ради критики, а ради дискусии
попалась на глаза статья в коментариях которой некто пишет, цитирую: "Миф третий – об исключительных преимуществах соосной схемы перед классической.
Чего только не удалось прочитать об этой чудодейственной схеме. И КПД выше, и тяга винта на 80% больше, и вертолет с такой схемой может висеть 12 часов на одном месте, и маневренность выше, и уникальные фигуры пилотажа можно выполнить только на этой машине, в то время как у вертолета классической схемы есть потери на рулевой винт, хуже управляемость и т.д. В общем всего не перечесть, что выложено в интернете и доступно для пользователя.
Теперь разберемся по существу. Итак, тяга винта в первом приближении зависит: от числа лопастей, от скорости набегающего на эту лопасть потока и от диаметра винта.
Цитата из Загордана: «Величина тяги несущего винта в очень большой степени зависит от его диаметра D и числа оборотов. При увеличении диаметра винта в два раза тяга его увеличится приблизительно в 16 раз, при увеличении числа оборотов вдвое тяга увеличится приблизительно в 4 раза. Кроме того, тяга несущего винта зависит также от плотности воздуха [ch961], угла установки лопастей [ch966] (шага несущего винта), геометрических и аэродинамических характеристик данного винта, а также от режима полета.»
Т.е. тяга линейно зависит от числа лопастей, в квадрате от скорости и в четвертой степени от диаметра, т.е. каждый из этих параметров не равнозначен по влиянию. Для дальнейшего рассмотрения будем считать, что угол установки (шаг) идеален, плотность воздуха одинакова, режим полета не меняется, т.е. пренебрегаем влиянием этих парметров.
Что же получается. Один из первых выводов – нельзя непосредственно сравнивать несущую систему Ка-50 и Ми-28, так как наиболее существенно влияющие параметры (диаметр и угловая скорость вращения винта) не одинаковы.
Вернемся теперь к соосному винту. Известно, что тяга соосного винта, разнос между плоскотями вращения которого не превышает 0,2 диаметра, имеет тягу примерно на 8% больше при тех же скоростях вращения, чем сумма тяги отдельно установленного верхнего и нижнего винта. Каким образом это получается? Никаких чудес в этом нет, верхний винт закручивает поток, в результате чего скорость набегающего потока на нижний винт выше, чем у верхнего, а в соответствии с приведнной выше зависимостью, при увеличении скорости набегающего потока тяга винта растет квадратично. Раз тяга выше то и действительно, КПД с площади ометаемой поверхности соосного винта выше. Тут, на этом самом месте, все камовские мурзилки и заканчиваются, ибо ничто так не обманывает, как правда. Кто-то из знаменитых говорил, что если хочешь обмануть, никогда не обманывай. Говори всегда правду, чистую правду и ничего кроме правды. Только не всю правду…
В инженерном деле чудес не бывает и, как говорил Ломоносов, если что-то где-то чего-то прибавилось, то непременно в другом месте убавиться должно. Что же убавляется и о чем умалчивают камовцы.
Существует другая сторона медали, кроме тяги винта есть еще потребная мощность на его вращение, а вот потребная мощность уже пропорциональна квадрату числа лопастей, кубу угловой скорости и пятой степени от диаметра. Что означает, что для увеличения тяги сосного винта на 8% за счет увеличения скорости набегающего потока на нижнюю лопасть, нам надо заплатить за это увеличением потребной мощности примерно на 10-12%. Т.е. 10-12% мощности двигателя теряется на вращение соосного винта, по сравнению с потребной мощностью на вращение тех же винтов, установленных раздельно, что в принципе становится уже больше потерь на вращение рулевого винта, которые, вопреки распространяемым слухам, составляют для Ми-28 порядка 6%. Фактически это означает, что на висении с взлетной массой 10 тонн без учета влияния земли потери мощности Ка-50 составляют 10-12%, а Ми-28 только 6%.
Таким образом, выводы о несравненно более высоком КПД вертолета соосной схемы несколько преувеличены с точностью до наоборот.
Теперь несколько слов о маневренности. Управление вертолета по курсу осуществляется путем изменения реактивного момента, возникающего от вращения несущего винта, а сам момент возникает в результате профильного и индуктивного сопротивления вращению несущего винта в воздухе. Понятно, что момент тем больше, чем больше рычаг приложения, т.е. чем больше диаметр винта, тем больше момент. Компенсация у вертолетов классической схемы осуществляется рулевым винтом, расположенном на длинной балке и вращающий момент есть результат дифференциальной разницы тяги рулевого винта и реактивного момента несущего винта, приложенных на соответствующее плечо. При этом при тяге рулевого винта, равной нулю на вертолет действует максимальный реактивный момент, соответствующий максимальной угловой скорости вращения вертолета. Но и эта скорость может быть увеличена, если рулевой винт изменит направление тяги и будет добавлять свой момент. Для вращения в другую сторону величина тяги рулевого винта должна быть больше реактивного момента и разница момента, создаваемого рулевым винтом и реактивным моментом от несущего винта определяет скорость вращения. Таким образом, классическая схема, за счет подбора рулевого винта, точнее диапазон тяги этого винта позволяет конструктору добиваться необходимой скорости управления вертолетом по курсу.
В соосной схеме реактивный момент верхнего винта компенсируется реактивным моментом нижнего, сам момент возникает так же из-за наличия профильного и индуктивного сопротивления вращения лопастей, но так как индуктивное сопротивление верхнего и нижнего винта практически одинаковы, разница может возникать только за счет разницы профильного сопротивления между верхним и нижним винтом, однако диапазон этих изменений а так же возникающий при этом момент досточно ограничен и заведомо меньше момента, возникающего при реализации классической схемы.
Если вкратце подвести итоги, то получается, что применение в вертолетостроении соосной схемы не дает никаких преимуществ по сравнению с классической, за исключением габаритов, но при этом усложняют и удорожают производство и эксплуатацию таких машин."
вот - можно теперь пообсуждать
