Какая схема вертолёта перспективней ?

Ivan_Air

Активный участник
Сообщения
365
Адрес
Беларусь, Минск
anderman написал(а):
серп и молот писал(а):
как вам такая вундервафля?

Старьё! Смеюсь
Вот и вот

Ну, новое - это хорошо забытое старое. Не всегда, но часто :-D
Итак, продолжим. За это время я пересмотрел наши наработки и честно скажу: далеко не все в них верно, особенно по системе верт. взлета-посадки. :-(
Надо сделать шаг назад и решить: чего же мы хотим от Ударника?
Я бы определил его концепцию так: "Су-25 СВВП" или "Харриер +". Т.е. ЛА для поддержки войск, способный базироваться и на кораблях, выполнять широкий круг боевых и вспомогательных задач (огневая поддержка, РЭБ, ПЛО, эвакуация раненых). В общем, машина должна делать все, что только сможет. При этом быть относительно недорогой и простой в обслуживании.

Важный момент: вертикальный режим обеспечивается не только при взлете-посадке, а в любой момент полета. А продолжительность висения должна ограничиваться только запасом топлива. Т.е. двигатель должен работать не на максимале.

И еще один момент - единство силовой установки. Именно это обеспечило долгую жизнь "Харриеру". И американцы очень даже не дураки, что поставили единую СУ на F-35 СВВП.
Так что - никаких подъемных двигов. Минимум всяких вентиляторов и трансмиссий. Чтобы при отказе двига тяга падала равномерно и не нарушалась балансировка СВВП.

Ну и конечно, аппарат должен быть малозаметным, нести высокоточное оружие.

Как это реализовать? Я взял за основу вот этот проект: Ryan XV-5
http://airwar.ru/enc/xplane/xv5a.html
xv5-1_small.jpg


Компоновочная схема

Из описания неясно, почему над ним прекратили работу. Но не похоже, что схема оказалась неэффективной.
Главное преимущество - в вентиляторах с газовым приводом. Снижается потребная для вертикала тяга, не нужны громоздкие трансмиссии, да и температура воздушного потока от вентиляторов - невысокая.

Особенно впечатляет тяговооруженность XV-5, она составляет всего 0,31 !! :Shok: Это в 3,5 раза меньше, чем у Як-141 или Харриера.
Конечно, такой аппарат будет куда экономичнее, ведь движки у него не переразмеренные.
Даже если принять тяговооруженность ~0,5 (как у Су-25), то при массе Ударника 9500 - 10 000 кг потребная тяга составит 5000 кгс.
Это 2 ТРДД от Як-130 или один бесфорсажный РД-33 от МиГ-29. Реально? Вполне.

И тут встает вопрос: сколько надо двигателей? С одной стороны, 2-хдвигательная схема как бы общепринятая.
Но с другой - однодвигательная легче и, возможно, более экономичная по топливу. Плюс соблюдается единство силовой установки.
И не нужно думать, как приводить вентиляторы от одного двига при отказе второго (а это не так просто в случае газового привода).
В конце концов, история знает множество боевых 1-двигательных ЛА, причем весьма удачных: МиГ-15...23, Су-17, F-16, тот же Харриер.

При надежном двиге, хорошо защищенном броней и конструкцией ЛА, можно рассчитывать на успех. Как вы считаете?
 

Ivan_Air

Активный участник
Сообщения
365
Адрес
Беларусь, Минск
Извините за опоздание с рисунком. То не готово, то недосуг доделывать :-( А выставлять сырое творение как-то не хочется.
Но теперь это позади. И - вот что получилось:



Используется 1 двигатель тягой ~5000 кгс. Я ориентировался на РД-33 без форсажной камеры. Сопло раздваивается и выходит по бокам за крылом - как у Як-38. Но в отличие от Яка, оно не поворачивается.

Внутри сопла, до участка "раздвоения", стоят 2 заслонки, распределяющие поток газов между каналами, ведущими к подъемным вентиляторам, и маршевыми соплами. Заслонки работают синхронно, так что управляться могут единым приводом.

В итоге можно регулировать соотношение горизонтальной и вертикальной тяги без сложных поворотных сопел. И тем паче, не нужно поворачивать двиги. :OK-)

Подъемные вентиляторы - с газовым приводом (не нужна сложная трансмиссия). Диаметр каждого ~2 м. Синхронизация, ИМХО не нужна: ведь потоки газов к каждому вентилятору - одинаковые.
Управление вектором их тяги осуществляется с помощью заслонок-жалюзи. Они же могут устранить разницу тяги (в определенных пределах). В закрытом виде жалюзи образуют профиль крыла. И кстати :idea: они могут играть роль интерцепторов - управлять машиной по крену в горизонтальном полете!

Двигатель размещен над грузоотсеками. Не самое удобное место, но очень защищенное от огня снизу. А это для штурмовика очень важно.
Воздухозаборник размещен сверху, и это кажется спорным. Да, при больших углах атаки будет срыв потока... Но! А нужны ли Ударнику эти "большие углы атаки"??? Не проще ли переключиться на вертикальный режим и подвиснуть на минимальной скорости? Конечно, система управления должна это позволять.

Что касается вооружения... При такой компоновке под крылья ничего не подвесишь. Остаются внутр. отсеки.
При определении их размеров я исходил из необходимости разместить там весь арсенал фронтовой, штурмовой и частично - морсой авиации. Но - без крайностей. В итоге от Х-15 пришлось отказаться. Но Х-25, -31, -35, КАБ-500 и -1500, а также пара блоков "Вихрей" туда точно влезают. Вкупе с 2-4 ракетами ВВ и 30-мм пушкой на выдвигающемся лафете (типа как у Миг-23).

Но при такой компоновке места для шасси почти не осталось :-( Вот и поставил велосипедное со складными стоечками на крыльях. Для нашей авиации не самое традиционное, но Харриеры на нем летали. И, вроде, не особо, ломали ноги.

Ну, вот такие идеи. Конечно, это лишь первый этап. Но уже не просто фантазий, а чего-то вполне реализуемого.
Хотелось бы узнать ваше мнение по этому варианту. Как обычно, критика приветствуется :-D
 

Партизан

Активный участник
Сообщения
3.605
Адрес
Россия
Уря! :good:
То что выложил. Это то, что мы называем соосной схемой. Только вентилятер через чур мал на вид. Но ИМХО пока выигрывает поперечная схема, предложенная выше Аиром. Ибо решает многие вопросы компновки и унификации. А так же решается вертолетная проблемма с перекосом тяги в горизонтале. Просто вентиляторы будут вращаться в разных направлениях.
Касаемо расчетов. Нужно определится и просчитать: двигатель, вентилятор, опору и привод вентилятора. Ибо механический привод сможет работать только с жесткими опорами качения, а газодинамический привод допускает и воздушные подшипники и опоры качения.
Иван Аир предложил два варианта двигателя, чтож стоит по гуглить... :flag:

Добавлено спустя 25 минут 30 секунд:

http://www.airwar.ru/enc/engines/rd33.html Аир ОТЛИЧНЫЙ ВЫБОР!!! :good: :OK-) :aplodir:
И так ужо есть из чего исходить. МиГ-29 машина отработанная во всех аспектах, так что с ремонтом или изготовлением проблемм не возникнет. Теперь осталось занятся расчетом идеального винта. Ранее он уже проводился, но стоит повторится. Осталось найти этот расчет :-D
 

Партизан

Активный участник
Сообщения
3.605
Адрес
Россия
И так. Вчитался малость в "Теорию вертолета". Там рассматриваются и анализируются все типы вертикально взлетающих ЛА, кроме ракет. Выкладывать все смысла нет. Применительно к схеме Ударника на данном этапе, можно сделать главный вывод. Эта схема более чем не эффективна. Так как подобно схеме автожира. То есть для взлета используются одни движетили, для горизонтального полета другие. В результате в обоих случаях кто то осказывается лишним весом. То есть и Двигатели и движетели должны быть по максимуму задействованы на всех режимах полета. В обоих случаях используется мощьность одного и того же двигателя РД-33. В режиме вертикального взлета и в режиме максимальной скороти мощьность двигателя используется полностью. В остальных режимах вырабаотываемая мощность может быть меньшей и заисит от потребносетй. Но нет НЕиспользования мощьности двигателя за счет использования другого внутреннего источника энергии. То есть, в данном случае двигатель используется рационально.
Далее теперь вопрос о движителе, то есть вентиляторах. На данный момент предпологалось, что вертикальный взлет обеспечивают вентиляторы. Во время горизонтального полета подача мощьности на них прекращается либо частично либо полностью, в зависимости от режима палета. А подъемную силу обеспечивают большей частью крылья. То есть получается что в различных режимах оказываются почти бесполезными либо крылья ибо вентиляторы. Но одновременно приходится таскать и то и другое. То есть в конструкции присутствует "паразитный" вес. Полностью отказаться от чего либо невозможно. Значит нужно минимизировать "паразитный" вес. СВВП подразумевает вертикальный взлет. Крыло этго не обеспечит. Значит нужно функции крыла максимально полностью переложить на вентиляторы. Естествено в разумных пределах. Вентиляторы размещать в крыльях это наиболее рациональное решение. Хотя бы потому, что в отличии от винтов расположенных на крыльях или фюзеляже, полностью отсутствует теневая ометаемая площадь. Есть и другие преимущества.
Встает вопрос, как максимально эффективно использовать вентиляторы на всех режимах полета. Если минимизировать площадь крыла, для снижения его веса, то получается давно известное решение. Вентиляторы должны обеспечивать подъемную силу на всех режимах полета. Но тут же мы сталкиваемся с не менее изветсной проблеммой- срыв потока с лопастей. При высокой горизонтальной скорости, скорость потока на набегающей лопасти может превысить сверхзвуковую. Что не есть хорошо. Получается, что вентиляторы на максимальной скорости полета должны иметь такие обороты, чтоб лопасти не превышали звуковой барьер, а лучше работали, если не в оптимальных, то в допустимых условиях. Но в этом случае, может оказаться, что их подъемной силы будет недостаточно. Исходя из разницы в необходимой подъемной силе и подъемной силе, развиваемой вентиляторами, получаем силу, которую должно обеспечить крыло. Отсюда вычисляется его площадь. Лучше это проделать для всех скоростей. Зависимости не линейные, так что можно ждать сюрпризов.

Добавлено спустя 5 минут 24 секунды:

Эскизы сделанные Аиром с этой точки зрения верны, разве что в реалии вентиляторы будут иметь несколько бОльший диаметр. А также остается вопрос с воздухозаборником и соплами двигателя. Ибо разделять поток газов из двигателя на горизонтали это лишние потери. Ну а вообще работа Аира заслуживает внимани почемта и Уважения!
 

Прохожий UA

Активный участник
Сообщения
142
Адрес
Украина
А чем плох конвертоплан? Плоские баки и лонжероны для поворота винтов в вертикальной плоскости - почти готовые крылья. Продольная центровка - горизонтальный поворот-складывание этих крыльев. Большие углы поворота крыльев по горизонтали и вертикали - все повороты аппарата вокруг трёх осей в полёте . Для переходных режимов и эволюций есть компьютеры. Недогруженные двигатели после взлёта более экономичны. Почти никаких потерь. "Одни плюсы" :-D
 

dign

Заблокирован
Сообщения
2.498
Адрес
Херсон
Мне вот тоже конветоплан больше нравится. Как вариант 4 пропеллера, и только два из них разворачиваются. А другие два используются только при начальном взлете и то только на определенное время.
Также думаю, что удачной будет схема с одним (двумя) двигателями с генератором. А на пропеллерах - электродвигатели. И никаких передаточных редукторов.
 

Партизан

Активный участник
Сообщения
3.605
Адрес
Россия
dign написал(а):
конветоплан больше нравится
КОнвертоплан имеет как минимум 1 неустранимый недостаток- переходный режим. А во вторых крыло, оно же консоль должно иметь ОООчень большую прочность, вследствиии чего у Оспрея например крыло больше напомиает балку.
dign написал(а):
другие два используются только при начальном взлете и то только на определенное врем
Очень не рациональное использование массы. В горизонтальном полете это баласт.
dign написал(а):
Также думаю, что удачной будет схема с одним (двумя) двигателями с генератором. А на пропеллерах - электродвигатели. И никаких передаточных редукторов.
Все бы хорошо, НО удельная мощьность электрических машин не такая уж большая. А в следствии масса неимоверно сильно возрасте. Сама высокая удельная мощьность у гидравлики, но она либо боится холода, либо становится очень дорогой.

Добавлено спустя 1 минуту 1 секунду:

Кроме того чем вас неустаривает газодинамический привод, также полное отстутсвие редукторов как таковых.
 

gridasov

Участник
Сообщения
8
Адрес
Украина , Одесса
Здравствуйте всем!
Вероятно действительно необходимо перейти к теории полета летающих тарелок. Однако прежде чем это произойдет необходимо будет пройти модернизацию движителей которые смогут заменить винт, пропеллер и соответственно все турбины как принцип наборных лопастей того же винта. Разработана теория и созданы первые модели такого устройства. Очевиден полный комплекс преимуществ. Это обоснованный и понятный в причинах, кардинальный прирост кинетического импульса не от вала ротора привода , а от оси вала ротора к периферии рабочего устройства. Это преимущество позволяет определить закономерный и обоснованный прирост объема прокачиваемого потока воздуха через устройства и без эквивалентного роста прилагаемой мощности от двигателя вращающего ротор турбины. Другими словами изменен баланс затрачиваемой и полученной энергии потока как на векторе входа так и векторе выхода потока. Что суммируется как единый кинетический вращательный момент потока.
Простота . технологичность позволяют реально заместить винт как устаревший и малоэффективный принцип перемещения потока и получения соответствующих результатов.
Соответствующий вывод напрашивается сам. Вертолеты и самолеты как летательные аппараты могут быть кардинально видоизменены и снивелированы в своем различие. Все это достигается полученной и доступной управляемой энергией движителей. Исключается прямая зависимость мощности от количества и веса необходимого топлива.
Открыта новая перспектива развития всей авиации. И мы не боимся этих слов.
Удивительным остается то, что принцип так наз. суперкавитации примененный на торпедах ШКВАЛ остается практически не сознанным и не адаптирован к процессам в воздушной среде. Причины понятны, которые состоят в методе и способе создания реактивной тяги и высокоионизированного слоя вокруг корпуса, и не только в кавитационной каверны. Наш метод и устройство позволяют добиться высокой ионизации поверхности истечения в воздушной среде. А это уже технология полета летающих тарелок.
 

anderman

Модератор
Команда форума
Сообщения
49.054
Адрес
г. Пермь
gridasov написал(а):
gridasov написал(а):
Вас несколько, у вас раздвоение личности или "мы, gridasov-I, повелеваем"?

Второй вопрос: много ли на Земле-матушке построено летающих тарелок? Я имею в виду, чтобы изучить технологию и теорию полёта означенных предметов сервировки.
 
Сверху