Подкрутка ротора

[DragonSmile]

Одна из слабо освещаемых "автожирных" тем - возможность подкрутки ротора в полёте. Но работы по это теме ведутся и регулярно дают интересные результаты. Вот один из современных аппаратов с такой возможностью:

http://delta.wtr.ru/archive/32970.shtml
В общем, сей пепелац имеет свободнонесущий ротор с подкруткой в полете и прыжковым стартом, что неудивительно — Эрни ваял проект на пару с Диком ДеГро, чемпионом США по прыжкам на автожире J Это его одноместный GyRhino многие видели на известной видеозаписи с фестиваля Bensen Days 2003 года.

http://twistairclub.narod.ru/temp/newdomin.htm
Пока можно только сказать, что это двухместный аппарат с трехлопастным свободнонесущим ротором, с прыжковым взлетом и подкруткой ротора в полете. Вообще подкрутка ротора в полете - весьма интересное техническое решение, позволяющее при заданной мощности силовой установки существенно увеличить аэродинамическое качество (сокращаются потери мощности на вращение ротора за счет авторотации), скорость крейсерского полета и экономичность аппарата. Это уже не первый эксперимент Дика ДеГро с подкруткой ротора - несколько лет назад он уже строил аппарат с такой системой для своей жены.


Кроме увеличения КПД аппарата (экономичность, дальность полёта), большой интерес представляет возможность путём подкрутки бороться с эффектом разгрузки ротора, способным "уронить" аппарат на землю. Качественная реализация подкрутки ротора должна облегчить и выполнение прыжкового взлёта.

У кого есть дополнительная информация и свои соображения по этой теме?

 

[boris_polo]

большой интерес представляет возможность путём подкрутки бороться с эффектом разгрузки ротора, способным "уронить" аппарат на землю. 

Уважаемый DS!
При подкрутке в полете у автожира, чем будет компенсироваться вращающий момент Фюзеляжа?
У вертолетов вращающийся момент компенсируется рулевым винтом, а уавтожира чем?
И вообще, кто придумал подкрутку в полете на автожире?
И покажите хоть один автожир с покруткой.
  Хотя  пойдука  я  тоже сделаю подкрутку на своем.

 

[Вячеслав Атнагулов]

При подкрутке в полете у автожира, чем будет компенсироваться вращающий момент Фюзеляжа?
У вертолетов вращающийся момент компенсируется рулевым винтом, а уавтожира чем?

http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1290136170/1

Обратите внимание, "ну совершенно бесплатно".

И вообще, кто придумал подкрутку в полете на автожире

Я придумал.

Хотя  пойдука  я  тоже сделаю подкрутку на своем.

И покажите хоть один автожир с покруткой.

Вот Вы сделаете и нам покажете. 🙂

 

[boris_polo]

Да не бывает никакой подкрутки!
Это Вам чистая лапша на уши и при этом кто-то от удовольствия, балдеет.
Вот хотябы разберитесь, кто это с Вами в испорченный телефон играет. Откуда дезинформация.
  А может самообразованием лучше подзаняться? Больше толку будет.
  Надо подумать.

 

[Вячеслав Атнагулов]

Вот хотябы разберитесь, кто это с Вами в испорченный телефон играет.

Так это я ту ветку начал. С точки зрения физики всё абсолютно верно. Другой разговор как это реализовать? Проблемы чисто технического свойства. Но ведь когда то и "Флаер" первый раз взлетел.

А может самообразованием лучше подзаняться? Больше толку будет.
  Надо подумать.

Прочитайте ветку. Появятся вопросы с удовольствием отвечу, я ведь "дарю идею". Может и самообразованием не придётся заниматься.

 

[[=Djeki =]]

Вот тут конечно спорный вопрос....
Что это?
Автожир с возможностью подкрутки ротора или вертолёт с разширеным применением авторотации???

Скорее всего второе

 

[Вячеслав Атнагулов]

Скорее всего второе

Я думаю и не то и не другое. Появляется более сложная конструкция, чем у автожира, но проще, чем у вертолета. Не такой мощный редуктор, отсутствие трансмиссии на хвостовой винт.
Появится возможность вертикально взлетать, зависать и садится. Некоторая лучшая экономичность, чем у любого из конкурентов.

 

[Volodya]

Есть вертушка, есть автожир. Тем автожир и хорош, что дешевле вертушки, обладая определенными ее свойствами. Если устанавливать на нем всякие подкрутки и системы вертикального взлета, его стоимость будет сопоставима с вертолетом. ну и на кой?

 

[ski_vova]

Другой разговор как это реализовать? 

Реализацию этого мы уже обсуждали на ветке электрораскрутки.
Технически решается элементарно. 😉
Правда при наличии мощного генератора и прямого эл.привода ротора. И раскрутка, и подкрутка. Два в одном.

 

[AcroBatMan]

При подкрутке в полете у автожира, чем будет компенсироваться вращающий момент Фюзеляжа? 

Частичная подкрутка имеет крутьмомент значительно ниже вертолетного привода и может компенсироваться вертикальным оперением. Смыслов частичной подкрутки два.

Один - в том, чтобы выиграть разницу в мощности, потребной для поддержания вращения ротора. При вращении ротора традиционным способом имеем двойные потери мощности (сначала на кпд маршевого винта, потом на кпд ротора) на поддержание вращения ротора. Если часть этой мощности передавать на ротор с максимальным кпд (напр., чз механическую трансмиссию), то выигранная разница пойдет на увеличение скорости, скороподъемности и т.д.
Скажем, на вращение ротора АЖ традиционным способом нужно 20 л.с.. От двигателя при этом нужно отобрать примерно 40 л.с., т.к. кпд воздушного винта .65-.75, а этих кпд два - на маршевом винте и на роторе. Пустив, скажем, 10 из этих 40 сил механической трансмиссией с кпд .95, оставшиеся 10, которые должны прийти на ротор, но будут переданы традиционным способом, отожрут от двигателя 10/(0.7х0.7)~20 л.с.. Итого 30, чистая прибыль - 10 л.с. или около 20 кг тяги, т.е. при качестве 4 порядка 80 кг дополнительной полезной нагрузки или выше крейсерская скорость и скороподъемность на тех же оборотах двигателя.

Второй смысл - повышение жизнеспособности ротора при временной частичной разгрузке.

 

[DragonSmile]

Я думаю и не то и не другое. Появляется более сложная конструкция, чем у автожира, но проще, чем у вертолета. Не такой мощный редуктор, отсутствие трансмиссии на хвостовой винт.
Появится возможность вертикально взлетать, зависать и садится.

Вот насчёт "зависать" есть определённые сомнения. Уж на что вертолёт неустойчив, а автожир в режиме подкрутки на малых скоростях, скорее всего будет ещё капризнее. Но остальные полезные свойства остаются 🙂

Техническое решение доступно, но меня смущают переходные процессы при изменении режима работы ротора - с подкруткой и без (соответственно с разворачивающим моментом и без). Какую-то автоматику придётся сочинить, причём надёжно работающую.

Некоторая лучшая экономичность, чем у любого из конкурентов.

Насчёт "любого" я бы тоже поостерёгся, скорее всего экономичность окажется в "дельталётных" рамках...

Мне думается, если не усложнять втулку винта и не изобретать трансмиссию с регулируемым передаточным отношением с двигателя на ротор (электроприводом или вариатором, что сложнее технически и уменьшает КПД), может хватить двух режимов подкрутки в полёте: "взлётного" (для уверенного отрыва от земли без разбега) и "крейсерского" (дающего возможность летать в устойчивом автожирном режиме). Особые случаи, когда комфортность пилотирования снижена из-за подкрутки - скоростной полёт с частичной разгрузкой ротора (для достижения максимальной экономичности и дальности) и аварийный, когда подкрутка не даёт аппарату сваливаться при непреднамеренной разгрузке ротора...

 

[henryk]

напр., чз механическую трансмиссию

-нужно предусмотреть синхронизацию оборотов...

-в случае электрической прямой раскрутки/предраскрутки эту проблемму решается проще=правда,КПД будет немного ниже.

 

[DragonSmile]

напр., чз механическую трансмиссию

-нужно предусмотреть синхронизацию оборотов...

Синхронизацию чего с чем? Вопрос не так прост, как может показаться.

-в случае электрической прямой раскрутки/предраскрутки эту проблемму решается проще=правда,КПД будет немного ниже.

Существенно ниже - два элекромеханических преобразователя да ещё и работающих на переменных оборотах. И вес трансмиссии вырастет - придётся мощный генератор добавить. Но вертолёт всё равно не получится 🙂

 

[henryk]

Синхронизацию чего с чем?

-маршевого мотора с ротором \бендикс не процйдёт\.

-КПД соврем.эл.моторов и генераторов превышает 90%

=вместо маховика=стартер/генератор...

 

[DragonSmile]

Синхронизацию чего с чем?

-маршевого мотора с ротором бендикс не процйдёт.

Именно бендикс (обгонная муфта) - оптимальное решение, если не использовать довольно сложную систему автоматического изменения передаточного отношения. В результате получатся два заметно отличающихся режима полёта:
Чисто автожирный - со всеми его преимуществами по лёгкости пилотирования;
С подкруткой - имеющий наряду с определёнными достоинствами - присущие вертолётам недостатки.

-КПД соврем.эл.моторов и генераторов превышает 90%

Допустим. Тогда 0,9 * 0,9 = 0,81. А в случае меняющихся оборотов, боюсь и этого не выйдет.

На больших оборотах ротора подкрутка не нужна, а вот чем ниже обороты - тем важнее не дать ротору остановиться. Без бендикса получися эффект, когда ротор не будет иметь возможности разогнаться - оно надо навязывать автожиру поведение вертолёта, со строгими требованиями пилотирования?

=вместо маховика=стартер/генератор...

Если это так просто - почему конструкторы-мотористы предпочитают ставить отдельный генератор?

И контрольный вопрос. Что произойдёт с аппаратом без бендикса, имеющем жёсткую синхронизацию ротора с двигателем, если этот двигатель выключится (причин бывает великое множество)?

 

[henryk]

почему конструкторы-мотористы предпочитают ставить отдельный генератор?

=раньше так было,в новых конструкциях ставят\это даёт возможность применить СТАРТ-СТОПНЫЙ режим\=

И контрольный вопрос. Что произойдёт с аппаратом без бендикса, имеющем жёсткую синхронизацию ротора с двигателем, если этот двигатель выключится 

=попробуйте включить в автомашине стартер\через бендикс\
при работающем моторе===

=при прямом \безредукторном\ электроприводе =просто перестанет подкручивать...

 

[AcroBatMan]

-в случае электрической прямой раскрутки/предраскрутки эту проблемму решается проще

Со временем подкрутка и будет реализована электрически,  когда станут привлекательными мощность/вес и цена электромашин. Пока этого нет, а года чз 2-3-4, скорее всего, уже будет.

 

[rus]

=попробуйте включить в автомашине стартер\через бендикс\
при работающем моторе===
=при прямом \безредукторном\ электроприводе =просто перестанет подкручивать...

Интересно отметить, что на "Желтеньком" автожире Вадим пробовал и получалось включить бендикс на до раскрутку ротора не тормозя его. Необходимо только, чтобы обороты бендикса совпали, примерно, с оборотами ротора. В отличии от машины на автожире можно в начале включить электромотор, а потом подать бендикс в зацепление.

 

[Вячеслав Атнагулов]

Какую-то автоматику придётся сочинить, причём надёжно работающую.

Да ни в коем случае. В качестве автоматики два датчика, один срабатывает (к примеру) на 220об/мин и включает зажигание или увеличивает впрыск на форсунках,  общем увеличивает крутящий момент подъёмному двигателю. Другой датчик срабатывает при225об/мин и убавляет количество впрыскиваемого бензина, или каким либо другим образом уменьшает крутящий момент на двигателе. И плюс обгонная муфта  сразу перед ротором, чтобы ротор мог раскручиваться свыше определённых оборотов без маховика.
Вот и вся автоматика.

Насчёт "любого" я бы тоже поостерёгся, скорее всего экономичность окажется в "дельталётных" рамках...

Я сравнивал экономичность вертолёта, автожира и ещё не знаю как назвать. 🙂

Мне думается, если не усложнять втулку винта и не изобретать трансмиссию с регулируемым передаточным отношением с двигателя на ротор (электроприводом или вариатором, что сложнее технически и уменьшает КПД), может хватить двух режимов подкрутки в полёте: "взлётного" (для уверенного отрыва от земли без разбега) и "крейсерского" (дающего возможность летать в устойчивом автожирном режиме).

Если Вы о том, что я предложил, то к примеру установка  только маховика жёстко через редуктор связанного с ротором, это даёт одни потребительские качества-вертикальные взлёт посадка. Если к этому добавить вариатор между ротором и маховиком, можно добавить изменение общего шага лопастей ротора, то это позволит ни при каких обстоятельствах не урнить обороты ротора. В общем простор для размышлений огромный и перспективы очень интересные.

 

[DragonSmile]

И контрольный вопрос. Что произойдёт с аппаратом без бендикса, имеющем жёсткую синхронизацию ротора с двигателем, если этот двигатель выключится 

=попробуйте включить в автомашине стартерчерез бендикс
при работающем моторе===

Вы не усматриваете различий между системами "стартер - ДВС" и "ДВС - муфта плавного включения - ротор"?

=при прямом безредукторном электроприводе =просто перестанет подкручивать...

Что, из школьного курса физики уже убрали сведения об обратимости электрических машин?

Ротор не "просто перестанет подкручивать", а начнёт энергично тормозиться, раскручивая выключенный  движок. Результат хорошо себе представляете?