Вертосамолёт.

На указанном вами угле конуса и лопасти уже развернуться примерно на такой же угол 300, обороты НВ возрастут, все большую роль станет играть центробежная сила, а скорость полета будет уже значительно ниже.

Вы когда нибудь видели как гнуться лопасти и от небольших усилий? А какие моменты будут в МОМЕНТ раскручивания лопастей? Флатер - это только малая беда, которая ждёт ротор. Самая худшая, это разрушение ротора, и как следствие, катастрофа. :IMHO
 
Вы когда нибудь видели как гнуться лопасти и от небольших усилий?
Ну что вы, Андрей, конечно не видел. Пришел и начал вам рассказывать вечерние сказки на ночь  ;D
А какие моменты будут в МОМЕНТ раскручивания лопастей?
На земле, перед взлетом весь процесс происходит под действием тяги концевых сопел. Если представить - это очень красивое зрелище: включается механизм выпуска и одновременно открываются створки. Сначала показывается многореберная балка. Ее конец начинает расходится конусом и одновременно начинает вращение под шум струй концевых сопел. Конус перемещается по углу к вертикали с быстрым ускорением оборотов и разворачивается в плоскость. Вертосамолет готов к взлету - по-вертолетному или по-автожирному. (С работающими маршевыми двигателями, разумеется)

В полете все также, только тяги концевых сопел в принципе не требуется.
От энергии набегающего потока момент раскрутки растет очень интенсивно. Настолько интенсивно, что в системе управления выпуском может потребоваться тормоз, который станет исполнительным Элементом противоперегрузочного устройства.

Флатер - это только малая беда, которая ждёт ротор.
Флатер, т.е. самовозбуждающиеся колебания, возникает только при определенных условиях. Известны конструктивные мероприятия, предотвращающие флатер лопастей.  Вы должны их знать.
 
Веротолет никто не хоронит. Применения, коглда ему нет замены я уже обозначил. Между прочим. между горами самолет летает лучше.

4 серийных самолета Breguet 941 служили в ВВС Франции с 1967 по 1974 год. 

http://aerostories.free.fr/appareils/Br941/page2.html

Коммерческий интерес авиакомпаний для пассажирских применений в то время не возник, хотя этот самолет в рамках демонстраций возможностей летал вот сюда: 

http://fr.wikipedia.org/wiki/H%C3%A9liport_de_Paris_-_Issy-les-Moulineaux

И даже так:
 

Вложения

  • Br941_04.JPG
    Br941_04.JPG
    37,9 КБ · Просмотры: 238
Характеристики переходного режима (полный цикл выпуска или уборки НВ) подбираются адекватно. На указанном вами угле конуса и лопасти уже развернуться примерно на такой же угол 300, обороты НВ возрастут, все большую роль станет играть центробежная сила, а скорость полета будет уже значительно ниже.
Разумеется последнее слово (что, когда и сколько) остаетсяза результатами продувок. 

Конечно можно собрать многолюдный коллектив, обсудить все за рюмкой чая. Вытряхнуть карманы инвесторов и смело взяться сразу за 40-местный ВЕРТРСАМОЛЕТ (лучше бы сразу за 400-местный).
Работа будет проходить весело и долго. Многие познакомятся, женятся и родят детей. И когда проект будет почти готов как тот махолет на 80% можно всю эту лабуду продать очередному лоху.
А можно весь процесс этот провести в другом порядке.
Взять и соорудить  из палочек, верёвочек и бумажечек маленький такой "зонтик" по бюджету только одного автора. Потом сесть в кузов открытого грузовика и попробовать его раскрыть во время движения. Проводить испытания на складывание не стоит - "это элементарно, Ватсон".
Тут все 500 вопросов и вылезут, и еще потом один - "а зачем это надо если это невозможно сделать?"
 
От энергии набегающего потока момент раскрутки растет очень интенсивно. Настолько интенветрасивно, что в системе управления выпуском может потребоваться тормоз

А Вы не рассматривали вместо тормоза изменить общий шаг лопастей с помощью автомата перекоса?
Как остановит все знают и это не проблема, а вот как раскрыть против ветра?
Приходит аналогия про действия против ветра - неприятности происходят в таком случае.
 
Между прочим. между горами самолет летает лучше.
Между горами да, но я то сказал между скалами. Чувствуете разницу?

4 серийных самолета Breguet 941 служили в ВВС Франции с 1967 по 1974 год.
В чем с вашей стороны идея представленного материала. В уникальности именно этого самолета? В оптимальности для короткого взлета высокой тяговооруженности в сочетании с отклонением потока закрылками?
Я уже отмечал выше, что с разной степенью реализации такой принцип использовался раньше и продолжает использоваться, особенно палубными самолетами дальней радиолокационной разведки. У нас таким самолетом должен был стать Як-44 с двумя ТВД Д-27. Плата достаточно высокая - переразмеренная силовая установка, не оптимальная для крейсерского режима. Соответственно, повышенные удельные расходы топлива. Ограничение по скорости для турбовинтовых самолетов. И т.д. Для военных проходит. Для эффективной коммерчесой эксплуатации очень узкий сектор - в основном доставка полезного груза в труднодоступные районы.

В обсуждаемом проекте потребная тяговооруженность со всеми вытекающими отсюда последствиями значительно ниже.  И есть резервы дальнейшей оптимизации этого показателя.
Обратите внимание на уровень надежности. Один НВ - не два, не три, не четыре. Нет механической трансмиссии, в том числе синхронизирующей. Нет хвостового винта. Пять режимов питания НВ мощностью от единой централизованной воздушной системы, которая одновременно является системой запуска всех двигателей и системой кондиционирования воздуха в салоне. Ручной выпуск НВ в полете.

Летчику не надо быть в постоянном напряжении от того, чтобы не допустить падение оборотов НВ в случае отказа газогенератора - лопасти НВ автоматически займут угол атаки, соответствующий мощности на нем - так устроена втулка НВ.   И еще много полезных свойств предусматривается в конструкцию по этой схеме.  Даже механическое разрушение отдельных элементов самолета на высоте оставляет техническую возможность на благополучное приземление в пересеченной местности.
 
Взять и соорудитьиз палочек, верёвочек и бумажечек маленький такой "зонтик" по бюджету только одного автора. Потом сесть в кузов открытого грузовика и попробовать его раскрыть во время движения. Проводить испытания на складывание не стоит - "это элементарно, Ватсон".
Такой тип испытаний продумывался только не с веревочками, а с крупномасштабной моделью.

А Вы не рассматривали вместо тормоза изменить общий шаг лопастей с помощью автомата перекоса?
Общий шаг лопастей во время процессов выпуска и уборки  - зависимая переменная.
 
Anatoliy писал(а) Сегодня :: 16:31:15:
А Вы не рассматривали вместо тормоза изменить общий шаг лопастей с помощью автомата перекоса?

Общий шаг лопастей во время процессов выпуска и уборки- зависимая переменная. 

Я имел ввиду процесс торможения лопастей, чтоб не применять механические тормоза.

Anatoliy писал(а) Сегодня :: 16:23:19:
Взять и соорудитьиз палочек, верёвочек и бумажечек маленький такой "зонтик" по бюджету только одного автора. Потом сесть в кузов открытого грузовика и попробовать его раскрыть во время движения. Проводить испытания на складывание не стоит - "это элементарно, Ватсон".

Такой тип испытаний продумывался только не с веревочками, а с крупномасштабной моделью.

Вообще то сначала стараются воспроизвести сам принцип процесса на небольших моделях, что значительно быстрее и требует "смешных" вложений. Когда "заработает" сам принцип развертывания лопастей. тогда можно и модель покрупнее строить. По мне так размерами для малого аппарата (3 - 4 человека). Это чтоб результаты можно было куда нибудь применить. А Вы как в том высказывании: "Воровать - так миллион, а ...... так королеву."
 
Вообще то сначала стараются воспроизвести сам принцип процесса на небольших моделях, что значительно быстрее и требует "смешных" вложений. Когда "заработает" сам принцип развертывания лопастей. тогда можно и модель покрупнее строить. По мне так размерами для малого аппарата (3 - 4 человека). Это чтоб результаты можно было куда нибудь применить. А Вы как в том высказывании: "Воровать - так миллион, а ...... так королеву." 
Принцип воспризведен, представьте себе, на обыкновенном зонтике с восемью спицами. Отсюда и название - Несущий винт зонтичного типа (НВЗТ). И вторая ваша мысль совпадает - крупномасштабная модель для экспериментов задумывалась в размерах для аппарата на 4 человека. О нем я сразу упомянул в материалах как о втором варианте.
Констатирую - вертолетчик вертолетчика чувствует без переводчика.
 
Между прочим. между горами самолет летает лучше.
Между горами да, но я то сказал между скалами. Чувствуете разницу?

4 серийных самолета Breguet 941 служили в ВВС Франции с 1967 по 1974 год.
В чем с вашей стороны идея представленного материала. В уникальности именно этого самолета? В оптимальности для короткого взлета высокой тяговооруженности в сочетании с отклонением потока закрылками?
Я уже отмечал выше, что с разной степенью реализации такой принцип использовался раньше и продолжает использоваться, особенно палубными самолетами дальней радиолокационной разведки. У нас таким самолетом должен был стать Як-44 с двумя ТВД Д-27. Плата достаточно высокая - переразмеренная силовая установка, не оптимальная для крейсерского режима. Соответственно, повышенные удельные расходы топлива. Ограничение по скорости для турбовинтовых самолетов. И т.д. Для военных проходит. Для эффективной коммерчесой эксплуатации очень узкий сектор - в основном доставка полезного груза в труднодоступные районы.

В обсуждаемом проекте потребная тяговооруженность со всеми вытекающими отсюда последствиями значительно ниже.  И есть резервы дальнейшей оптимизации этого показателя.
Обратите внимание на уровень надежности. Один НВ - не два, не три, не четыре. Нет механической трансмиссии, в том числе синхронизирующей. Нет хвостового винта. Пять режимов питания НВ мощностью от единой централизованной воздушной системы, которая одновременно является системой запуска всех двигателей и системой кондиционирования воздуха в салоне. Ручной выпуск НВ в полете.

Летчику не надо быть в постоянном напряжении от того, чтобы не допустить падение оборотов НВ в случае отказа газогенератора - лопасти НВ автоматически займут угол атаки, соответствующий мощности на нем - так устроена втулка НВ.   И еще много полезных свойств предусматривается в конструкцию по этой схеме.  Даже механическое разрушение отдельных элементов самолета на высоте оставляет техническую возможность на благополучное приземление в пересеченной местности.

К сожалению, с потребной энерговооруженностью и достижимой весовой отдачей Вы сильно ошиблись.
Масса несущего винта вертолета сопоставима с массой крыла самолета с такой же полетной массой и размахом, сравнимым с диаметром этого НВ. даже если этот винт не складывается и никуда не прячется.
Двухмоторный вертолет категори А, на котором можно рискнуть зайти и сесть на площадку, доступную для Breguet 941  с обеспечением безопасности на отказ одного двигателя должен иметь нагрузку на мощность менее 3кг/л.с. по отношению к номинальному режиму двух двигателей.   

Breguet 941 имеет 4кг/л.с. 

Современные легкие двухмоторные вертолеты имеют чуть более 2кг/л.с.

Пример Eurocopter EC-135 Gвзл=2910кг, N= 2 х 634л.с.

На двухмоторные турбовинтовые самолеты столько лошадок на единицу массы еще не поставили.
Это мощность не считают избыточной.

ЕС-135 имеет весовую отдачу 50%
Однако у него нет излишеств, негерметичная кабина и полозковое шасси.

На самолете, в отличие от вертолета, таким лошадкам на единицу массы найдется гораздо лучшее применение. Например, крейсер 750км/ч на высоте 11000м.

Технические решения, обеспечившие самолету Breguet 941 харакетристики КВП не являются единственно возможными для этого и избыточно сложны.
Однако, на нем впервые обеспечили устойчивость и управляемость на малых скоростях, безопасное продолжение взлета и посадки при отказе одного из двигателей, и привсем при этом он не отличается по энерговооруженности и весовой отдаче от обычных турбовинтовых самолетов, таких как Ан-24 и -26, Fokker 27 и т.п.  Крейсерская скорость у него тоже близка к таковой для обычных соразмерных самолетов с ТВД.

На мой взгляд, не следует скрещивать вертолет с самолетом. Эти ЛА должны развиваться каждый своим путем, тем более, что эти пути у обоих имеются. 
 
Масса несущего винта вертолета сопоставима с массой крыла самолета с такой же полетной массой и размахом, сравнимым с диаметром этого НВ. даже если этот винт не складывается и никуда не прячется.
Это слишком грубая оценка.  Сравнивать нужно несущие системы, а это не только сам несущий винт. Кроме того и та, и другая несущая система имеют значительные интервалы статистических данных. Самая малая относительная масса у реактивных несущих систем вертолетного типа. Изменяются условия выбора параметров крыла в сторону уменьшения его массы. Влияют особенности выбранной схемы самого ЛА. В частности, в данном проекте уменьшаются требования к механизации крыла, что тоже снижает массу. Более легкими становятся шасси, т.к. снижается количество и интенсивность циклов их нагружения. Таких моментов достаточно много. Поэтому поверхностными оценками здесь не обойтись.  Проводится детальное весовое проектирование и результат не сойдется с вашим выводом.
Breguet 941 имеет 4кг/л.с.
Современные легкие двухмоторные вертолеты имеют чуть более 2кг/л.с.
Пример Eurocopter EC-135 Gвзл=2910кг, N= 2 х 634л.с.
На двухмоторные турбовинтовые самолеты столько лошадок на единицу массы еще не поставили. 
Если мне не изменяет память (могу ошибиться процентов на 10) у Як-44 при взлетной массе 40000кг и мощности Д-27 2х14500л.с. тяговооруженность 0,73л.с./кг, а нагрузка на мощность 1,38.
Крыло у Як-44 прямое. Для горизонтального полета имеем избыток мощности. Можно было спроектировать на большую скорость с использованием стреловидного крыла, но короткий взлет здесь важнее.
Однако, на нем впервые обеспечили устойчивость и управляемость на малых скоростях, безопасное продолжение взлета и посадки при отказе одного из двигателей, и привсем при этом он не отличается по энерговооруженности и весовой отдаче от обычных турбовинтовых самолетов, таких как Ан-24 и -26, Fokker 27 и т.п.Крейсерская скорость у него тоже близка к таковой для обычных соразмерных самолетов с ТВД.
Каждый ЛА, если даже он не идет в серию, оказывает влияние на последующих своих собратьев.

На мой взгляд, не следует скрещивать вертолет с самолетом. Эти ЛА должны развиваться каждый своим путем, тем более, что эти пути у обоих имеются. 
Концепция обсуждаемого аппарата не ставит задачу скрестить два типа и их специфические задачи. Он не должен в вертолетном режиме совершать продолжительные полеты. Складывающийся несущий винт на земле и в полете - это способ (как мощная механизация крыла) создания магистральному скоростному самолету настолько большой подъемной силы перед взлетом, что он может взлететь с места как вертолет или с очень малым разбегом, как автожир, или зависнуть как вертолет перед посадкой - это главное.  А затраты дополнительной мощности на такой взлет здесь будут очень умеренными. На снижении перед посадкой еще меньше - потому-что появляется возможность использовать часть кинетической энергии ЛА при посадке по-автожирному с  пробегом в несколько десятков метров. Все остальное остается обычным вертолетам с механическим приводом винтов.

Если я вас не убедил, можете остаться при своем мнении, но пища для размышлений с калькулятором в руках, я думаю, останется.
 
Принцип воспризведен, представьте себе, на обыкновенном зонтике с восемью спицами.

А по подробнее.
Куда дули и что к восьми спица прикрепили?
Как управляли углами атаки?
С какой скоростью набегающий поток раскрывал зонтик и куда он дул?
до каких угловых скоростей раскручивался зонтик от набегающего ветра?
Достаточная ли была центробежная сила что бы расправить лопасти?

У меня на ветру зонтик не так красиво складывается.
Что то это мне начинает напоминать зонтик со свинцовыми спицами, тьфу ты запамятовал, кажется велосипедные колеса.
 
Подаваемый сжатый воздух имеет температуру в среднем 130-160 гр.С и давление 0,35-0,40 МПа. 
Температура  и величиной давления воздуха за турбокомпрессором плохо увязывается между собой для реальных КПД компрессора. Температура будет раза в полтора выше - пока она соответствует температуре воздуха, отбираемого от ВСУ АИ-9. Или конструктивно предусмотрен радиатор? Но при расходе воздуха порядка 30 кг/с он будет выглядеть внушительно.
Создание вращающего момента в реактивно-компрессорной системе НВ может осуществляться передачей мощности в 5-х режимах:

2 - от турбокомпрессора, одного из двигателей и бортовой ВСУ (первая аварийная схема),
3 - от двигателей и бортовой ВСУ (вторая аварийная схема),
4 - от турбокомпрессора совместно с отбором от бортовой ВСУ (третья аварийная схема),
5 - от набегающего потока с подпиткой от бортовой ВСУ (четвертая аварийная схема).
ВСУ типа АИ-9, показанная в описании, имеет отбор воздуха на уровне 0,4 кг/с, что не превышает (1,5...3)% от требуемого для нормальной работы реактивного привода НВ. Давление воздуха, отбираемого от АИ-9 в разы ниже указанного (0,35...0,4 МПа) для турбокомпрессора, т.е. имеется явная не стыковка систем РП. Поэтому ВСУ можно смело убрать из пунктов 2...4.
 
Перед передним лонжероном центроплана под обтекателем установлен турбокомпрессор (на базе газогенератора ДТРД Аи-222-25 или ТРД РД-38), выходной трубопровод которого соединен с шарнирным узлом несущей оси НВ 8 (Рис.3).
Турбокомпрессор (ТК) сам по себе не обеспечит подачу воздуха с требуемыми расходами и давлением в систему реактивного привода НВ. Ему нужен привод. И привод очень мощный. С учетом потребного расхода воздуха и заданной величине давления, мощность привода ТК составит около 6000 кВТ . Проектом же СУ на привод ТК не предусмотрена совсем... Как и её масса в раскладке масс ЛА (320 кг только на ТК).
 
дополнительное увеличение массы ЛА от устнановки убираемой вертолетной несущей системы здесь можно оценить в 10-15%. От этого полезная нагрузка может сократится вдвое. 
Сокращение размеров и массы крыла невозможно, поскольку они определяются условиями крейсерского полета. особенно это относится к схеме высокоплана, которая позволяет сократить площадь крыла на 30% и размах на 10% по сравнению с низкопланом за счет предельных возможностей по реализации Сумах и эффективности размаха.
Современные проработки облика перспективных пассажирских самолетов  выявляют преиущества прямого высокопланного крыла с подкосами при крейсерском М до 0.8.
Устранение стреловидности и введение подкосов являются единственными доступными факторами снижения массы крыла у предельно совершенного самолета. При этом Сумах в посадочной конфигурации без учета обдува приближается к 4.0, а относительное удлинение крыла к 30, крейсерское качество более 25 единиц.
Интересно. что в таких проектах допускают даже увеличение массы несущей системы по сравнению с нынешними общепринятыми значениями, поскольку масса топлива за счет возросшего аэродинамического качества сокращается еще больше. Самым большим преимуществом такого самолета является большая маневра между платной нагрузкой и топливом, что позволяет эффективно использовать такой самолет в широком диапазоне дальностей полета.

Повышение взлетно-посадочных характеристик целесообразно для полетов на относительно небольшую дальность, но все же за пределами радиуса эффективного применения вертолетов. Возможно, этот диапазон дальностей ограничен рамками 300-2000км. Такой самолет КВП, например, мог бы связать между собой все крупные города Европы при размещении специальных аэропортов (STOLport) в непосредственной близости от деловых центров, так как сейчас размещают вертолетные площадки. Такое размещение аэропортов является самым главным преимуществом самолетов КВП. Однако, разумная сложность ЛА для таких применений жестко ограничена. Я не думаю. что при этом возможны какие-либо конвертируемые схемы, тем более убираемый вертолетный несущий винт.
Как я уже отметил ранее, обеспечение даже более жестких ограничений на размеры аэропорта и зоны подходов, чем для вертолетов, доступно без необходимости висения и маневрирования по-вертолетному. Это также плюс для обеспечения безопасности полетов.   
Убираемый несущий винт в таком случае является ничем иным как транспортным средством для путешествия из Москвы в Малаховку через Владивосток.
Проект Як-44 также впечатляет бараньей тупостью. Выглядит как обычное советское средство для распила бюджета и коньячно-икорного довольствия Генерального Конструктора.
Как на нем собирались воевать с асимметрией тяги при отказе одного двигателя на взлете?
 
А по подробнее.
Куда дули и что к восьми спица прикрепили?
Как управляли углами атаки?
Что вы, Анатолий! Все скромнее. Таким способом проверялись только задумки по кинематике.
Что касается продувок модели, то их делать обязательно надо. Хотя бы в электронной аэродинамической трубе. Такие программы есть. Первая сложность - я не владею такими программами.
Вторая сложность - нужно скомпоновать саму модель, которая должна раскрываться и складываться в электронном потоке, де еще имитировать истечение струи из концевых сопел.
По хорошему надо заказывать такие исследования в специализированных организациях.
ЦАГИ согласен выполнить не только эту работу, но и весь необходимый комплекс исследований по данному проекту. Департамент авиационной промышленности молчит.
 
Температура будет раза в полтора выше - пока она соответствует температуре воздуха, отбираемого от ВСУ АИ-9.
Рабочая температура может быть и выше. Вы правы. Магистрали эту температуру держат без проблем. Охлаждение не требуется.

ВСУ типа АИ-9, показанная в описании, имеет отбор воздуха на уровне 0,4 кг/с, что не превышает (1,5...3)% от требуемого для нормальной работы реактивного привода НВ. Давление воздуха, отбираемого от АИ-9 в разы ниже указанного (0,35...0,4 МПа)
Никто не говорит о том, что ВСУ должен обеспечить нужную мощность. Это было бы очень наивно. Речь идет о подпитке тем, что еще есть, когда вы теряете один или все другие источники. Стоит ли обращать внимание на 1,5-3%? Стоит. Потому что есть вероятность возникновения крайней ситуации когда только ВСУ и остается. А она способна даже при малый расходах благоприятно влиять на характеристику авторотации и увеличивать энергию вращения НВ, который в нужный момент с помощью приема "подрыв шага" отдаст ее для резкого снижения вертикальной скорости ЛА перед касанием с землей.

Турбокомпрессор (ТК) сам по себе не обеспечит подачу воздуха с требуемыми расходами и давлением в систему реактивного привода НВ. Ему нужен привод. И привод очень мощный
Вы же только что писали мне об АИ-9, показывая знание предмета? Он выполнен по схеме ГТД с переразмеренным компрессором. Производительность его компрессора заведомо выше чем количество газа, проходящего через турбину, а она, в свою очередь, спрофилирована на максимально возможное срабатывание теплосодержание газового потока, как в ТВД. Зачем же нам нужен дополнительный мощный привод и отдельный компрессор. Турбокомпрессор данного проекта предусматривает использование переразмеренного компрессора. Другое дело, что, скажем, подъемный двигатель РД-38 должен быть модифицирован на описанные условия. И все встанет на свое место как задумано.
 
Что вы, Анатолий! Все скромнее. Таким способом проверялись только задумки по кинематике.

Ну эту кинематику проверили еще давным давно те самые зонтостроители.

Что касается продувок модели, то их делать обязательно надо.

Могу подсказать как эту работу можно сократить в ВОСЕМЬ раз и более.
Всем известно, что существует однолопастный  и воздушный винт, и несущий винт, да и в природе можно наблюдать как вращается кленовый "вертолетик".
Значит, это берем бумажечку, палочку и клей. Начинаем это соединять различными способами и пытаемся хоть что то сдвинуть против дутья из своего собственного рта.
Если у Вас эта конструкция начнет двигаться против ветра (раскрываться против ветра) Вы получите Нобелевскую премию, так как ученные мира сего не верят, что можно двигаться против ветра используя этот самый ветер.
И не надо собирать громадный коллектив, и не надо заинтересовывать многое ведомства. Той Нобелевской премии хватит Вам что бы в последствии нанять программистов, которые Вам посчитают, нарисуют, и продуют хоть в виртуальной трубе, хоть в ЦАГИ.
 
Департамент авиационной промышленности молчит. 

В своё время французская академия посоветовала серьёзным ученным не реагировать на сообщения о вечных двигателях. Очевидно и в Департаменте авиационной промышленности есть подобный циркуляр.
 
Назад
Вверх