Ищу конструктора аэродинамика на проект реактивного конвертоплана

Всем привет! Есть задумка сделать реактивный одноместный конвертоплан с беспилотным управлением.


Исходные данные:

1. В качестве двигателей планируется использовать 3 ТРД:
— 2 по 78 кг тяги http://amtjets.com/pdf/Nike_specification.pdf
— 1 по 156 кг тяги http://amtjets.com/pdf/lynx_specifications.pdf
Выбрал именно три двигателя, потому что это минимальное число для устойчивого треугольного контура в режиме висения. Конечно можно взять 4 движка по 78 кг тяги, но тогда уменьшится надежность — при выходе из строя одного аппарат сильно дестабилизурется. Но если считаете можно и с четырьмя — буду рад выслушать.

2. Управление аппаратом полностью беспилотное. То есть в кабине органов управления не будет.
3. Спассистема.

Сценарий использования такой. Пассажир указывает куда нужно долететь, садится в аппарат. Аппарат вертикально взлетает, по достижении определенной высоты начинает горизонтальное движение, набирает скорость и летит по самолетному горизонтально. Затем прилетает в точку назначения и садится примерно таким же образом.

Во вложении есть набросок схемы аппарата. Это почти классическая схема с несущим оперением. Двигатели поворотные, спереди два по 78 кг тяги, сзади один с 156 кг тяги. Кажется что оперение должно быть несущим, потому что вес заднего движка нужно как то нести.

Ищу конструктора-аэродинамика, который скажет что не так в моем наброске и поможет найти схему аппарата. Рассмотрю любые предложения по сотрудничеству
 

Вложения

  • shema.png
    shema.png
    28,9 КБ · Просмотры: 172
Проект интересный, и в принципе реальный.
Но над аэродинамической схемой надо ещё работать, и скорее всего, пересмотреть её в пользу нормального тандема либо утки (при данном распоожении двигателей и пилота).
Бюджет проекта ориентировочно какой?
 
пересмотреть её в пользу нормального тандема либо утки

Это будет интересно! Только два двигателя сзади, один спереди. И импеллеры (винт в кольце) с обычным ДВС или электро, всё-таки дешевле будут.
 
Не, с ТРД-действительно интересный аппарат может получиться! 😉
А с электроимпеллероми - дорогая безделушка на 10 мин. полёта.
 
Судя по расходу летать только в районе взлета и весьма не далеко и куча мероприятий по стабилизации во время висения, снижения, подъёма. На 15 метрах при околонулевой скорости спассистема навряд ли поможет.
По компоновке слишком большой разнос подъёмных двигателей, не есть хорошо, поскольку при взлете на максимальном режиме, когда требуется максимальная тяга, балансировать лучше струйными рулями( управляемые заслонки по крену и тангажу от РУС), удаленными как можно дальше от ЦМ, для уменьшения потерь на балансировку. Для этого необходимо организовать забор воздуха от последней ступени компрессора каждого двигателя, с обратными клапанами, свести в одну емкость и развести по каналам управления, рассчитывая при этом, что температура воздуха после компрессора будет не менее 300 градусов по Цельсию..
А так, если деньги позволяют, то почему бы и не попробовать. Дерзайте!!!
 
У такого самолёта, передние подъёмные двигатели можно отключать после перехода в ГП, ибо 1 заднего хватит, чтобы лететь 300 + км/ч, и улететь за 0,5 часа достаточно далеко.
Но можно отключать задний, надо считать, что выгоднее.
 
38,24 г*кн/сек- это удельный расход топлива?
Ага — 38,24 gr/(Kn*sec)

А балансировать без струйных рулей никак? По сути расположение двигателей образует треугольник, почему нельзя балансировать самим движками, к тому же если это будет делать компьютер?

Як 141 и 38 по тангажу баланcируются с помощью самих ТРД. А вот по крену и курсу как раз с помощью струйных рулей, потому что движки расположены в двух точках, а не трех. Что думаете?
 
Проект интересный, и в принципе реальный.
Но над аэродинамической схемой надо ещё работать, и скорее всего, пересмотреть её в пользу нормального тандема либо утки (при данном распоожении двигателей и пилота).
Бюджет проекта ориентировочно какой?

Если делать утку, то два движка получается будут сзади, один спереди. Передний движок при этом может располагаться двумя способами:
1. Свисать под носом, при этом увеличивается лобовое сопротивление, по сравнению с нормальной схемой, когда третий движок прячется за фюзеляжем в хвосте.
2. Встроен в нос примерно как на Як-15, тогда струя из сопла будет сильно облизывать фюзеляж, все закоптится.
На первый взгляд с уткой кажется сложнее.

По тандему. На моей схеме по сути тандем, у которого заднее крыло меньше первого. Почти как у штурмовика Ш-Тандем. Заднее крыло несущее для того, чтобы нести вес заднего двигателя и электроприводов, которые им управляют. Правда была идея сделать оба крыла равной длины, смотрите картинку ниже.

Сам я не имею опыта создания самолетов, поэтому не уверен в своих набросках. Поэтому ищу специалиста с опытом, чтобы провести эскизное проектирование аппарата:
— выработать схему
— определить примерные размеры
— определить расход топлива в разных режимах полета
— определить примерную дальность, время полета
— примерное расположение внутренних агрегатов
— определить центровку
— вычислить примерный вес аппарата

Потребный бюджет хочется услышать от заинтересованных специалистов. Я сам не знаю сколько такая работа стоит
 

Вложения

  • Snimok_jekrana_2018-05-08_v_23_18_41.png
    Snimok_jekrana_2018-05-08_v_23_18_41.png
    3,8 КБ · Просмотры: 154
Если найти подходящую схему и все остальное, реально ли в рамках такой концепции сделать аппарат, который за час пролетит 300 км с учетом взлета и посадки?
 
Если делать утку, то два движка получается будут сзади, один спереди.
Нет, расположение двигателей может оставаться прежним. Дело в том, что значительную переменную массу (топливо ~50 кг) нужно расположить непосредственно вблизи ЦТ, дабы исключить значительное изменение характеристик устойчивости и управляемости. В данной компоновке, такой бак нормально размещается за спиной пилота,что диктует необходимость смещения ЦТ назад, и это можно обеспечить применением схемы "утка".Передние двигатели при этом остаются на ПГО.  Возможно, это получится и с тандемом, когда крылья равной или близкой площади.
Если найти подходящую схему и все остальное, реально ли в рамках такой концепции сделать аппарат, который за час пролетит 300 км с учетом взлета и посадки? 
В рамках концепции-можно. Но с данными двигателями, аппарат 1 час лететь не сможет., а быстрее 300 км/ч-вполне.   Я вам в личку напишу.
Потребный бюджет хочется услышать от заинтересованных специалистов.
Про бюджет я спросил, чтобы понять серьёзность ваших намерений. А то у нас местный энтузиаст конвертопланостроения вознамерился как-то сделать 4-х местный конвертоплан за несколько млн.  ;D Ну и...ушли они в песок на фюзеляж с оперением. 🙂
Двигатели эти голландские, нездраво как-то стоят, на 100 кЕ тянут, без растаможки. 😱
 
А ещё был парень который делал самолёт крыло из деревянных брусочков 40[ch215]40 и клея ПВА
 
38,24 г*кн/сек- это удельный расход топлива?
Ага — 38,24 gr/(Kn*sec)

А балансировать без струйных рулей никак? По сути расположение двигателей образует треугольник, почему нельзя балансировать самим движками, к тому же если это будет делать компьютер?

Як 141 и 38 по тангажу баланcируются с помощью самих ТРД. А вот по крену и курсу как раз с помощью струйных рулей, потому что движки расположены в двух точках, а не трех. Что думаете?
Во-первых без струйных рулей вам не обойтись, однозначно. Сами подумайте, балансировать незначительной тягой на большом плече заслонками (типа карбюраторных) или постоянно подстраивать тягу подъемных двигателей которые должны работать на максимальном режиме для быстрого взлета. Теперь о Як-38 и Як 41. Что на одном, что на другом в канале тангажа устанавливались струйные рули,  в хвосте,  на носу с возможностью управлять еще и по курсу. На Як - 41, по- моему был только передний. Т.е хотя бы один струйный руль в канале тангажа присутствовал. И двигатели я бы не разносил от ЦМ на большое расстояния, для уменьшения дестабилизирующего момента. Забор воздуха на рули можно брать от основного маршевого двигателя. При таком удельном расходе на час полета с общей тягой порядка 100 кГс потребуется в районе 137-140 л топлива (95-100кг), плюс как минимум, 20 кг на взлет-посадку. Т.е при весе 290кг это порядка 40-41%. Аппарат должен быть очень компактным по компоновке
 
Не факт, что газовые рули нужны.Где здесь например газовые рули? https://youtu.be/wl6qqfsMYWc
Забор воздуха на рули можно брать от основного маршевого двигателя.
Нельзя. Нельзя здесь мыслить категориями "большой" авиации. Здесь-двигатели готовые покупные изделия, отбор воздуха в них не предусмотрен. Или вы предлагаете сконструировать и сделать специальный двигатель, как это принято "у взрослых"? 😉 Можно приделать эжектирующие насадки, и управлять расходом через них.
Возможность управления тягой  можно проверить на летающем стенде с малоразмерными ТРД тягой в несколько кг.
 
В представленном вами ролике нет никакого разноса двигателей, управление реактивной струей, все смонтировано в одном агрегате от одного двигателя, расположенного в центре масс.Он управляет газовой струей, а не положением силовой установки и только изменением тяги. Его система управления намного динамична и стабильна благодаря наименьшему запаздыванию в цепи по обратной связи
 
Там 4 ТРД тягой по 30 кг +2 электроимпеллера, для управления вокруг вертикальной оси.
c7555e0bc8ac16e4e2ce63abac821979_fitted_800x3000.jpg

https://www.popmech.ru/technologies/374292-flyboard-kak-ustroen-letayushchiy-segvey-i-kak-im-polzovatsya/
 
А можно ветку перенести не создавая на основном форуме новую?

У Запаты новая модель, у которой вместо боковых импеллеров маленькие ТРД. Картинка ниже.

Еще есть один экспериментальный аппарат на реактивных движках, вроде TJ 100. Ссылка на видео:
https://www.youtube.com/watch?v=buqzrADJfyI
У него, если не ошибаюсь, по краям импеллеры.


Спасибо за размышления. Что-то меня огорчает необходимость в струйных или импеллерных рулях. Их необходимость усложнит аппарат, утяжелит. Хотя на крайний случай один импеллер можно воткнуть в хвост перед задним двигателем, но до этого нужно убедиться можно ли без него обойтись
 

Вложения

  • Snimok_jekrana_2018-05-09_v_13_24_29.jpg
    Snimok_jekrana_2018-05-09_v_13_24_29.jpg
    18,7 КБ · Просмотры: 129
Назад
Вверх