Выбор экономичного режима ВМУ Хонда Л15 для аэролодки

[шкипер]

Тут речь скорее о снижении шума в счет мощности, и увеличении ресурса, снижении расхода топлива для дальних расстояний.

Скан в 58 ответе из В.Г. Осташова Л.Б. Сандлера "Глиссирующие снегоходы амфибии" 1991 с.125

Есть у И.Н.Ювенальева "Юным конструкторам аэросаней" 1969г. с.136

Если не найдете - в личку вашу почту - сброшу.

Для СЛА-шных скоростей - компромисс, максимальная хорда на 0,3-0,4R.

И по этой теме статейка имеется:

 

[Pisman]

Вторая статья вызывает сомнения. Во первых как они насчитали оптимальную окружную скорость непонятно. Ну и вывод насчет отрицательной тяге лопасти на таком большом радиусе не подтверждается вообще ничем. По всему моему опыту положительную тягу развивают сечения и значительно более близкие к ступице. Наличие отрицательных углов атаки мои расчеты подтверждают. однако тяга положительная на всей лопасти по крайней мере с R0,3

 

[vert]

Максимальную ширину лопасти нужно тащить в зону максимальной эффективности- на 0,75R

Где то, вроде  у Можайского в 19 веке такое видел. В наше время не встречал такие лопасти.

а винты неж фтопку- это такое упрощенное понимание процессов на практике реально не применимое. 

В свое время делал винт НЕЖ на РМЗ-640. Стат.тяга действительно была максимальна из всех, лопухи в комле жуткие, но по скорости  очень быстро вырождался, как и в теории Юрьева. Моделисты на квадриках используют, где стат.тяга  важна, см. нижнее фото с соседней ветки.

Про крайнюю цитату, когда половина лопасти работает как ветряк и при этом кпд 89,7% - без коментариев.
Могу только рекомендовать читать не спецов аэросанщиков, а классиков по винтам, Юрьев Б.Н. например.
Не хочу вдаваться в основы расчета винтов и доказывать, что 2х2=4. См.  мой ответ 59.  Для примера (см. рис) - расчет идеальной лопасти винта для разных скоростей полета по вихревой теории Юрьева. Видно как максимум  хорды смещается по радиусу до 0,5R в зависимости от скорости.

 

[шкипер]

Полная статья про "режим ветряка" И. О. Таран, В. И. Рябков
Формирование геометрии лопасти воздушного винта для
самолета вертикального взлета и посадки
Национальный аэрокосмический университет им. Н. Е. Жуковского “ХАИ”

Про КПД 89,7% - это процент от идеального винта (с.125 Осташов), так что если там 65 останется и то здорово

vert,

Где то, вроде  у Можайского в 19 веке такое видел

возможно из самарцев кто-то и видел? Чей винт?

 

[vert]

Видимо хотели убрать зону затенения за двигателем, но к.п.д. такого винта будет  увы  чуть больше, чем у Можайского, т.к. от комля до 0,5R нечем создавать тягу, но при большой мощности двигателя, даже при малом кпд, тяги обычно всегда хватает

 

[шкипер]

vert, вы меня с кем-то путаете - не собираюсь разрабатывать альтернативную теорию экранного полета.
Речь шла о возможном снижении расхода топлив на аэролодке. Топикастер считает виной всему законцовки лопастей, и по-моему винт лодки должен немного отличаться от самолетного ввиду меньших скоростей и специфики эксплуатации.
Спасибо за "Можайского" - возможно форма весла самый лучший вариант не только в отпугивании конкурентов на рыбалке.

 

[vert]

по-моему винт лодки должен немного отличаться от самолетного ввиду меньших скоростей и специфики эксплуатации.

Разницы в винте на самолете,  или  на аэролодке нет. Просто его геометрия должна быть рассчитана на максимум кпд  на своей крейсерской скорости. Законы аэродинамики везде одинаковы.

ВопросПовышениеэкономичности достигается за счет меньшего угла лопастейи роста КПД винта ?Какой угол лопасти считать оптимальным и на каких скоростях V конц ?Ваше мнение

Для экономичности (высокого кпд винта) нужно снижать окружную скорость концов лопастей и увеличивать диаметр до максимума. Это снизит профильные и индуктивные  потери. Но снижение окружной скорости, чтобы снять всю мощность, приводит к увеличению хорды или роста числа лопастей, что вызывает рост стоимости винта. Нужен компромисс.
Fa-Fa приводил графики параметров винтов. Т.е. нужно  правильно рассчитать, сравнить разные варианты по оборотам и мощности,  и поставить винт с максимальным кпд на крейсерской скорости  под заданные требования. И все дела, что тут обсуждать. 

 

[шкипер]

vert, веселый человек,

Разницы в винте на самолете,  или  на аэролодке нет

что-то я не наблюдал поршневых самолетов с винтами типа камбала.
Вы немножечко не учитываете среду движения - вода, а не воздух! И при скорости ветра в 10м/с разница может составлять 20, т.е. соизмерима со скоростью лодки. Хоть вариатор ставь.

Т.е. нужно  правильно рассчитать, сравнить разные варианты по оборотам и мощности

Вот именно. Ну про количество лопастей допустим есть графики. А что посоветуете с оборотами двигателя Л15?

 

[vert]

что-то я не наблюдал поршневых самолетов с винтами типа камбала. Вы немножечко не учитываете среду движения - вода, а не воздух! И при скорости ветра в 10м/с разница может составлять 20, т.е. соизмерима со скоростью лодки. Хоть вариатор ставь. 

Камбала получается по тем же расчетам, я описывал выше как растет хорда, просто на лодках большая мощность, и в отличии от самолета - малый диаметр, малая скорость полета,   и малая окружная скорость, чтобы пассажиры без гарнитур сидели (фюзеляжа с звукоизоляцией же нет). Да  и производителям винтов проще и дешевле сделать, к примеру, три широких лопасти с трехлопастной втулкой, чем шесть узких с шестилопастной втулкой.
А расчетная точка та же -  крейсерский режим,  ±10 м/с  много не испортят.

Ну про количество лопастей допустим есть графики. А что посоветуете с оборотами двигателя Л15?

Нужно все считать в комплексе и выбрать компромисс, что важнее комфорт, расход или максималка и т.д.

 

[Fa-Fa]

Vert дело говорит- нужно считать и находить компромис.
Для Д=1500 и Д=2000мм для L-15.
Для снижения шума нужно избегать возникновения сильных ударных волн: ограничить Мк<0.5...0.6, ограничить угла концевого сечения и т.п. Для Raf-6 на отрицательных углах резко срывается поток, можно типа Ara-d или подобные.
Сужение конца лопасти-заужение лопасти позволит применить больше диаметр. Для удобства эксплуатации и повышения экономичности поставить ВИШ.
По поводу веслообразных или прямых винтов- таких множество.

 

[vert]

Веслообразные лопасти  на тянущем еще можно объяснить уменьшением потерь от обдувки капота звездообразного двигателя, хотя в довоенных рекомендациях ЦАГИ попадалось, наоборот, увеличить хорду в комле для обдувки мотора. Видимо ЦАГИ для малых скоростей говорили.  Но как веслообразность объяснить на толкающем винте, не знаю.

 

[Pisman]

С

По поводу веслообразных или прямых винтов- таких множество. 

Спасибо за фотку бомбера с лопастями расширяющимися к законцовке. я не замечал самолетов с винтами сделанными в соответствии с моим теоретическим предположением.
Вообще есть твердое подозрение что
а: "они сами не знают чего хотят"
Б: аэродинамику подмяли маркетологи регулярно меняющие концепции что бы еще раз продать чего нибудь тем же клиентам.
ну вот пример- на старинном Локхид Геркулес С-130 первых версий были лопасти почти прямоугольной формы с широкой законцовкой- "для снижения волнового кризиса на околозвуковых скоростях". Сейчас же продаваны локхида впаривают новую моторизацию с узкими серповидными лопастями- и что настораживает- ровно с той же формулировкой. И одновременно с Геркулесом летали вполне успешные советские турбопропы с элиптическим лопастями.
Те ощущение что из ассортимента выбирается по субьективным соображениям.

 

[Pisman]

И насчет камбалаобразного винта. мои попытки моделирования винта показали что никакие мудреные законцовки или ступицы не дают положительного эффекта. Только отрицательный. Подобная дырка в ометаемой плошади увеличивает нагрузку на работающую часть диска и индуктивные потери. Поэтому несмотря на то что форма лопасти имеет умеренно принципиальное значение- то что она должна быть плавной- это важно существенно.

 

[шкипер]

Ага, ну вот, спасибо Fa-Fa! Какие разные графики тяг!
Виш это конечно здорово.
Еще читал статью про крутку - весьма познавательная https://vk.com/doc155134905_439084078.

Вот теперь увязать можно и двигатель и движитель. Если разберусь...

vert, у авиаспектра 4 линейки винтов: самолеты, дельты, свп, паралёты - а Вы  всех под одну гребенку чешете одной параболой. А может недопонял...

 

[шкипер]

Pisman,

мои попытки моделирования винта показали что никакие мудреные законцовки или ступицы не дают положительного эффекта

а такие?

 

[vert]

у авиаспектра 4 линейки винтов: самолеты, дельты, свп, паралёты - а Вы всех под одну гребенку чешете одной параболой. А может недопонял... 

Я думаю нужно рассчитать под себя, определится с  диаметром, оборотами, количеством лопастей, хордами и круткой. А затем уже искать что ближе из готовых переставных авиаспектровских,  финишпроповских,  луганских и др., либо свой винт делать.

а такие? 

Все эти супервинглеты с лихвой компенсируются увеличением диаметра обычной лопасти на несколько процентов.

 

[KAA]

и в отличии от самолета - малый диаметр, малая скорость полета, и малая окружная скорость, чтобы пассажиры без гарнитур сидели (фюзеляжа с звукоизоляцией же нет).

Не совсем так. С упорством, достойным лучшего применения, производители аэролодок ставят редукторы ближе к 2(что видно в 1-м сообщении ТС), а диаметр делают под 2 м , чтоб стат. тягу обеспечить (а она тут действительно важна). В итоге-имеем винт, которому проблематично обеспечить хороший КПД.
@ Fa-Fa
Приведённые Вами графики не дают однозначной картины.
Правильнее было бы сравнить 2 винта различной формы, с одинаковыми редукцией и диаметром!

 

[Fa-Fa]

Все эти законцовки и тп важны на больших скоростях. На кольца иногда стараются нагрузить конец лопасти, хотя она почти всегда линейно нагружена от комля к законцовке. На гребных винтах часто половинку лопасти делают широкой. Концевые потери на прямой законцовке компенсируются их направленностью вперед. Вообще на кпд винта сильно влияет угол притекания и индуктивные, а профильные потери не сильно, если они не велеки.
PS: типичное распределение тяги и потребляемой мощности по радиусу лопасти. Хотя можно закрутить как угодно.

 

[Pisman]

а такие? 

да любые, может они шум снижают на околозвуковых или околосрывных скоростях свойственных для вертолетного обтекания, может срыв оттягивают, что угодно кроме тяги, кпд если говорить об обычном (не вертолетном) винте.

 

[Fa-Fa]

КАА лови для одной редукции и диаметра. Менялась крутка и прлпорционально ширина.
Вообще хорда-обороты-диаметр всегда связаны.