Автожир до 115 кг - «Дрозд»

[meteorolog]

Сначала выкладывается верхняя и нижняя обшивка из углеткани, плотностью 200 г/кв.м с тканью Э-200, затем пенопласт, передний с грузами и задний пакеты лонжерона из ткани Т-25ВМП(78) с мешком внутри. Если лонжерон полностью из углеткани - 2000р/м получается дорого, а с Т-25ВМП(78) за 300 р/м вполне бюджетно и прочно. Конечно, при выклейке много нюансов, главное нужен опыт равномерной ручной пропитки и вакуумной технологии.
По такой же технологии сделали свой маршевый винт и отфрезеровали по ростовскому стандарту свою втулку, т.к. ростовские лопасти не понравились по многим параметрам. См. фото.

Посмотреть вложение 502188

Посмотреть вложение 502189

Прошу всех обратить внимание, на хорду лопасти в комле. Что очень по моему правильно!!! КПД на много выше должно быть, чем у Ростовских. Андрей, можете рассказать по чему Вы выбрали именно такой профиль? И какая хорда в самом широком месте?

 

[Руслан 83]

Как балансируете лопасти ротора?

 

[Брюн]

Учитывая, что лопасти ротора и маршевого на автожире – это расходный материал при обучении

Эта глупая порочная мантра еще могла иметь место 30-40 лет назад, когда никто толком не понимал, как эти предметы летают. А сейчас ломать роторы нет никакой необходимости, т. к. ничто не мешает сначала поучиться у опытных, которых уже есть. Вы ведь то, что садится в кресло, не считаете расходным материалом? И самолетчики и дельтики свои крылья тоже не считают расходным материалом.
Просто пора уже понять, что учиться дешевле, чем не учиться.

 

[vert]

сейчас ломать роторы нет никакой необходимости, т. к. ничто не мешает сначала поучиться у опытных, которых уже есть.

К сожалению, не все в столицах живут, а в глуши инструкторов не сыщешь. Да и кто научит на одноместном с бенсенской дельталетной схеме управления? Вы знаете в России такие учебные двухместные аппараты? По мне, так новый ротор склеить дешевле, чем на обучение съездить.🙂
А если серьезно, я например, на всей СЛАшной технике, самолетной и винтокрылой, учился сам, несмотря на аэроклубовскую подготовку на Як-12М и Ми-1М, на сверхлегких - оказалось все по другому.

 

[vert]

meteorolog
Руслан 83 Ответим подробно вечером.

 

[Брюн]

Вы знаете в России такие учебные двухместные аппараты?

Я знаю методику такого обучения и не раз это делал. Было бы желание.

 

[henryk]

Очень нравится ветка.

=содержательная !

ЗЫ=какая тяга и вес ВМУ (на РМЗ 500?) ?

 

[Aleksfomik]

Я знаю методику такого обучения и не раз это делал. Было бы желание.

Ну наконец-то...!!!!!!!!!!
С возвращеницем.

 

[vert]

какая тяга и вес ВМУ (на РМЗ 500?)

См. сообщение 39. Вес мотоустановки с винтом 1,5м - 43,5 кг, стат.тяга - 136 кг

 

[Крапивный Андрей]

=тягу 130 кГс можно получить и с 30 кг ВМУ,если приспособить
Дифф.Соосный Редуктор...

Все должно быть просто и достаточно.Как автомат Калашникова.

 

[boris_polo]

Хотелось -бы услышать обоснование выбора на автожир. лопастей с вертолетным профилем наса 23012. Ну очень интересно!
И еще: Почему маршевый винт 3 х лопастной, а не 2 х.
Что было бы логично для такой мощности.
Те более , что лопасти изготавливаете сами.

 

[rotordive]

Как балансируете лопасти ротора?

Балансировка пластиковых лопастей.

Подбираем в комплект лопасти близкие по массе и положению центра тяжести от оси вращения. Ц.т. определяем путем уравновешивания на острых уголках под углами к лопасти (пунктир на рис.) Отмечаем точку пересечения – это ц.т. лопасти. Расстояние от оси вращения до ц.т. двух лопастей и массу лопастей делаем наиболее одинаковым. Для этого добавляем груз в легкую лопасть соответственно в конец, или комель лопасти. Мы заливаем в комель, или в конец лонжерона лопасти двухкомпонентный полиуретан с нужной разницей по массе. Он же выполняет роль заглушки лонжерона. В конец лопасти, внутрь, вдоль лонжерона можно поставить металлическую пластину 2-3мм толщиной с резьбовыми отверстиями М4 и закрепить винтами впотай. Главное добиться разницы по массе в несколько грамм и расстояния до ц.т. в несколько мм. Определяем расстояние по хорде до ц.т. лопасти и отмеряем такое же по хорде в комле для центрального отверстия для каждой лопасти. Вскрываем центральное отверстие и крепим болтом к пластинам втулки (хаба). Изготавливаем технологическую втулку для центра хаба и заточенный штырь , потом устанавливаем ротор в сборе на «иглу». Далее втыкаем (забиваем) швейную иголку в ц.т. каждой лопасти, натягиваем между ними нить, или леску и затягиваем центральные болты при расположении середины лески над осью втулки (хаба) т.е. устраняем предварительно «банан». Устанавливаем на хаб строительный пузырьковый уровень и пластилином на концах лопастей выводим в ноль. Затем поворачиваем уровень под 90 град. к оси лопасти и мизерным проворотом лопасти в болте устраняем по уровню банан. Затягиваем болты. Вскрываем другие отверстия совместно с пластинами хаба на 0,2мм меньше боевого диаметра и разворачиваем разверткой отверстия под болты. Контролируем банан по уровню. Взвешиваем на весах пластилин на концах лопастей и добавляем такое же количество смолы в законцовку. Обычно это около 1-4 грамм.

Система ротора с лопастями на « игле» у нас реагирует до 0,5 грамм на конце лопасти.

 

[Руслан 83]

Спасибо.

 

[vert]

можете рассказать по чему Вы выбрали именно такой профиль? И какая хорда в самом широком месте?

Первоначально у нас было много проблем с двигателем РМЗ-500, я их описывал в ветке про РМЗ-500. Он не выдавал расчетную мощность. Было подозрение на «неправильный» ростовский винт для статики, т.к. он действительно имел малую хорду при диаметре 1,52м для редуктора от Сибаэро с передаточным 2,7. По всем расчетам нужно было большее заполнение винта (т.е. хорду) и поэтому рассчитали свой винт под наши параметры, также в дальнейшем изменили редукцию, путем увеличения малого шкива до 2,4. Расчетами винтов я занимался еще давно, по методике Юрьева рассчитывали и делали переставные пластиковые винты в клубе СЛА Ротор. Для автожира нам нужен был винт для короткого взлета, т.е. с наибольшим кпд на малой скорости. Соответственно по расчету, максимальная ширина хорды винта =130мм и смещается по радиусу на малых скоростях к комлю, а на больших скоростях полета она максимальна на 0,5R и меньше размером. Профиль использовался выпукло- вогнутый, т.к. он позволяет реализовать больший Су и соответственно меньшую хорду, а это вес винта. Ростовский винт выдал статтягу после доводки двигателя чуть-чуть меньше нашего, но минус его полиуретановая оковка, нестойкая ко льду и снегу и нежесткость лопастей на изгиб. Сначала его забраковал Иван Маковка в своей ветке про Махаон и показывал его нежесткость на изгиб. Нас тоже это удивило. Наш винт имеет жесткость на изгиб ровно в три раза больше, за счет углепластиковой обшивки и угольного лонжерона, а вес на 25 грамм меньше ростовского. Осенью провели эксперимент с пенопластовыми пластинами на хвостовой балке. Оказалось за счет колебаний лопастей при запуске и останове, винт рубил пенопласт на 6 см вперед, хорошо, что отказались от дополнительного подкоса в том месте 🙂 .

 

[vert]

Хотелось -бы услышать обоснование выбора на автожир. лопастей с вертолетным профилем наса 23012. Ну очень интересно!
И еще: Почему маршевый винт 3 х лопастной, а не 2 х.
Что было бы логично для такой мощности.
Те более , что лопасти изготавливаете сами.

Мне как инженеру - вертолетчику привычно использовать общепринятый профиль NACA 23012, все его аэродинамические, флаттерные и др. характеристики давно опубликованы и посчитаны. Про профили могу сослаться на статьи из сайта Мистера Твистера. Курсивом далее выделены цитаты.

Чак Бити Профили лопастей ротора​

авторизованный перевод: Mr.TwistAir&гуру Шумейко

Профиль 23012 превосходно подходит для автожиров, он обладает высоким коэффициентом подъемной силы и низким сопротивлением. Его осевой момент равен –0.014, это настолько мало, что в большинстве случаев может не учитываться. Однако запуск такого ротора от руки затруднителен из-за резкой картины срыва.

Т.е. для ротора с изменяемым в полете шагом – нагрузки от шага и закрутка лопасти минимальна. Поэтому его и используют на очень многих вертолетах. Но т.к. запуск от руки роторов как у Бенсена сейчас не делают, этот недостаток можно исключить.
Дальше там же статья другого автора.

Мартин Хольман (Martin Hollman) - одна из наиболее публичных фигур в американской любительской авиации…

Профиль NACA 23012 применен на вертолетах S-67 Blackhawk, Westland Mk2 Commando и Lockheed XH-51A. Профиль NACA 0015, чьи характеристики сходны с NACA 0012, использован на вертолете Hughes 300 и автожире McCulloch J-2, который был сертифицирован с несущей системой от вертолета Hughes 300. Профиль NACA 23012 использован и на вертолете MBB Bo-105. Эти профили имеют момент по шагу близкий или равный нулю и их аэродинамический фокус не смещается при изменении шага. Это минимизирует вибрации и крутильные нагрузки, вызываемые изменением шага, что делает их идеальными для лопастей несущего винта вертолета….У профиля NACA 23012 на нулевом угле атаки ламинарный поток существует на 30 % хорды по верхней и 60% нижней части профиля, что в результате снижает профильное сопротивление в два раза по сравнению с NACA 0012…Профиль NACA 23012 появился в Ленгли в 1935 году и был одним из лучших, что разработал Истмен Якобс (Eastman Jacobs).
Далее Мартин хвалит профиль NACA 8H-12 и пишет что его автожир с таким профилем оказался лучше:
я выбрал для своего двухместного "Спортстера" профиль NACA 8-Н-12. Это было в 1968 г. …"Спортстер" с цельнометаллическими лопастями НА-28 летал хорошо, поскольку выбор профиля был правильным и - я хорошо сделал свою работу. Несмотря на то, что я наверняка необъективен, я думаю, что "Спортстер", впервые полетевший в 1974 году, до сих пор остается одним из лучших в мире двухместных автожиров. Он без проблем поднимал в воздух двух 90-килограмовых пассажиров с полной заправкой топливом…Автожир McCulloch J-2 не мог сделать этого, поскольку его ротор был неправильным, а нагрузка на ометаемую - слишком высока (14 кг/кв.м). И это при том, что на нем стоял 210-сильный двигатель Lycoming, а на "Спортстере" - 130-сильный Franklin.
Но при этом Мартин умалчивает, что основной преимуществом "Спортстер" в летных данных, было использования малой нагрузки на ометаемую, а не профиль.
Видимо авторитет Мартина Хольмана и сыграл роль в выборе профиля NACA 8-Н-12 для современных европейских автожиров, начиная от Юкки Тервамяки и Магни.
Далее, в соотвествии с "Аэродинамикой вертолета" Гессоу-Майерса на рис.9...11 показано, что коэффициент сопротивления профиля NACA 8-Н-12 ниже, чем для NACA 23012 в области малых коэффициентов подъемной силы…
Но т.к. профиль NACA 8-Н-12 сильно ламинарный то –
Для получения ламинарного обтекания важно, чтобы лопасти были чистыми - от грязи и мошкары на передней кромке. Большинство винтокрылых аппаратов летают на высотах меньше 1000 м, где как раз живут и летают жучки и мошкара. Их остатки на передней кромке разрушает ламинарный поток от самой передней до задней кромки. Из-за этого я всегда перед полетом очищаю лопасти ротора ветошью. Летать лучше всего рано утром, пока жуки не проснулись.

Т.е. все это в реальной эксплуатации сильно портит качество ламинарного профиля. Особенно легкое обледенение, с чем вертолеты с NACA23012 сталкиваются часто, теряя немного в несущих свойствах, а с NACA 8-Н-12 автожиры слишком резко теряют обороты из-за ламинарного профиля
Привожу таблицу из этой книги «Аэродинамикой вертолета» Гессоу-Майерса - 1954г.

 

[vert]

Продолжаю.
И что мы видим:
На висении вертолетов и полетах на очень малых скоростях автожиров профильное сопротивление его меньше. А дальше уже при µ=0,25 и выше, т.е. например для автожира Дрозда (об.=300) с 0,25*110м/с =27,5 м/сек =100 км/час и выше профиль NACA 8-Н-12 уже проигрывает общепринятому NACA-23012.
Ну и зачем мне такой профиль???
Пишет в 1954г, что натурные испытания должны окончательно подтвердить преимущества этого профиля в полете. А что имеем в итоге – в вертолетах его с тех пор и не приняли по указанной выше причинам. Откопал его Мартин в 1968г. расхвалил для автожиров. Ну, а автожирщики видимо больше следуют авторитетам, чем здравому смыслу и расчетам.

По маршевому винту.
При нашем диаметре 1,5м, готового редуктора с i=2,7 и мощности 50 л.с. двухлопастной винт получился бы с ну очень широкими лопастями и по массе был бы тяжелее. А трехлопастной переставной весит 2,5 кг, как и деревянный, но позволяет подбирать шаг для разной мощности двигателей , режима полета и погодных условий.

 

[meteorolog]

Сейчас Ростовские винты с металлической окантовкой. Тоже есть примеры, не пошли эти винты на двс до 100 лошадей. Они хорошо подходят к двс автоконверсии, сам летаю на этом винте. На взлёте отказал один цилиндр, я с полной загрузкой сел в пшеницу. И пока выезжал, в страшное зрелище превратил свой винт. Отлетела кусками вся оковка. Что осталось я оторвал. Сделал два вылета на таких лопастях. Появилась небольшая вибрация, упал КПД винта. Но отлетал. Оказалось, попала вода в колодец свечи, тупо пробивало там.

 

[questioner]

Да и кто научит на одноместном с бенсенской дельталетной схеме управления?

Насколько необходима такая схема управления на подобном аппарате? Я понимаю, почему она выбрана и этот выбор уже сделан, но хотелось бы узнать авторитетное мнение конструктора, если бы наличие классической схемы управления было обязательным, смогли бы вы реализовать ее, уместившись в 115 кг и как?

 

[vert]

questioner
Схема была выбрана для простоты управлением общим шагом ротора и его независимости от циклического управления. При классическом управлении с общим шагом для его независимости надо ставить автомат перекоса и осевые вертолетные шарниры с подшипниками на втулку ротора. Управление автоматом - перекоса будет значительно легче обычного, т.к. усилия в тягах небольшие, так же есть запас по весу каркаса тележки и мачты. Также уйдет кардан поворота оси ротора. Да, можно сделать в 115 кг, но сложность и стоимость из-за добавочных деталей управления, осевых шарниров и автомата-перекоса, будет значительно выше. Еще немного добавить и вертолет можно сделать. См рис.

 

[Олег Углов]

Здравия всем.Андрей такой вопрос _а почему ротор решили крутить по часовой стрелке ,вид сверху ,против- больше раскруток с бендиксами