МиГ-21 (модификация Е166) из потолочки
Могу предложить своё видение задачи. Я в большей степени ракетчик и для меня естественным является описывание конструкции ракеты вокруг работающего двигателя, а не наоборот… Поэтому я набросал эскиз (AutoCAD) схему двигательной установки на базе EDF 64 (поскольку с ним работаю сейчас) с применением прикладных коэффициентов качества, взятых из литературы (вышеуказанной). В Missil Aerodinamics, например, все аэродинамические конструкции разрабатываются исходя из калибра ракеты. И приводятся “золотые пропорции”, в которых ракета остаётся управляемой и может использовать 100% тяги двигателя.
В данном случае это диаметр D edf. Собственно, я использовал приведённые картинки МИГ 21 для коррекции. Но, посчитал более эффективным расположить движитель в начале воздухозаборника, поскольку важнее сначала ЗАПИТАТь импеллер рабочим телом без больших потерь, а уж потом пытаться вытащить за хвост полученную тягу. С этим тоже не просто, но есть некоторые технические решения для поправки ситуации. В частности, применение инжекции части рабочего тела из в.з. в закритическую область соплового насадка. Это та часть потока, которая, в общем может быть не использована для питания импеллера в эффективном входном сечении из за поверхностных эффектов. Разумеется, должна быть при этом выполнена пропорция 2Dedf для тоннеля. Сам тоннель в.з. должен иметь форму прямого цилиндра коллапсирующего в донышко конической формы. Донышко опирается на обечайку EDF после входа с лемнискатным насадком и имеет отверстия (6-8). Идея в том, что центральное ядро потока , ускоренное импеллером, будет находиться в газодинамической оболочке из более медленного, но всё же ускоренного в конфузоре рабочего тела и не будет тормозиться о стенки туннеля. Напрягает необходимость остаться в рамках облика прототипа (МИГ21) , где конус-дефлектор в.з. не только тормозит поток, но и крадёт полезную площадь (и массу) на входе в конфузор. Вспомним, что это для работы ГТД необходимо уменьшить скороть потока и увеличить давление на входе турбины. А EDF требуется высокая скорость потока при меньшем давлении.
Поэтому в своём дизайне я этот конус порезал, сделав боковые выборки. А ещё лучше (оставаясь почитателем “балалайки”) представить дефлектор в виде трёхмерной решётки (собрать из 6-8 лопаток), уменьшив до минимума мёртвую зону. Тогда, может быть, удастся обойтись без “дополнительных жабр”.
Кстати, если автор будет продолжать работать со своей схемой движителя в середине фюзеляжа, то ему можно было бы попробовать вписать дополнительный заборник в кабину. Расположив его прямо над входом в EDF. Такой в.з. был бы весьма полезен при полётах на горках, когда основной будет затеняться дефлектором.
Ну вот и всё… Напомню чрезвычайно простой и эффективный дизайн вот этого в общем-то неказистого аппарата (foto from rc forum). Две огромных “ноздри” и толстая прямая кишка, через которую без преград выдувается разогнанный EDF воздух. Чем проще, тем элегантнее.
Еще одна фантастика…
- Где Вы видели ракеты, у которых камера стоит в носовом обтекателе, а все остально сопло?
- Зачем гнать высокоскоростной поток через весь фюз? Какой пограничный слой набежит на такой длине, а следовательно потери на трение?
- Чтобы работал эжектор надо иметь двойной перепад давления, как Вы его получите с помощью обычного импеллера?
- Зачем “выгрызать” центральное тело в угоду тяге на земле, или Вы летать на своей ракете не собираетесь?
- О центровке и прочих мелочах (акк, крыло, стаб) я уж и не спрашиваю
А тот самый неказистый аппарат (GosHawk-45) спроектирован гораздо грамотнее вашего проекта. Там есть косяки, но они легко устранимы rcopen.com/forum/f101/topic212539/5
Иногда, конечно, фантастика… но в мире “не все так, как кажется…” (с).
И в аэродинамике нюансов очень много…
В сообщениях a_centaurus мне все время резало ухо слово “насадок” в мужском роде. Привык, что “насадка”, вроде-бы, она. Ну, думаю, сделаю замечание. Но, думаю, может я чего не знаю - погуглю. И вижу первой ссылкой ru.wikipedia.org/wiki/Сопловой_насадок.
Так что все правильно… Потом мое внимание привлекло словосочетание “Насадка Борда” все таки в женском роде. Читаю и понимаю, что все-таки в мире “не все так, как кажется”.
К чему это я? К тому, что некое подобие насадки Борда (или сам смысл явления) , возможно, применимо и в нашем случае. Не без нюансов. И тут уже вышеупомянутое число Рейнольдса будет задействовано в полной мере 😉 …
Народ, давайте уж без “перехода на личности”…
Я вчера вечером “дунул” оба варианта воздуховодов. При строго одинаковых условиях. Для усугубления трения поверхностям дал шероховатость 50 мкм (если скотчем обтянуть стенки то шероховатось будет еще меньше). Дул сильно (на выходе из воздуховода средняя скорость 50 м/с)
Получилось, что у первоначального варианта (конечно же он не идеален) сопротивление чуть меньше (1,345 кПа), а у двухстеночного 1,399 кПа. Т.е. сложный в изготовлении вариант лучше по сопротивлению всего на 3,8%… Зато у двухстеночного весьма равномерное ускорение потока (правда я трубу не всунул)…
Т.к. двухстеночный прост в изготовлении, то на следующей неделе (сегодня в Екатеринбург сваливаю на выходные) постараюсь сделать его детализацию… Ну а дальше - завод изготовитель…
Я вчера вечером “дунул” оба варианта воздуховодов. При строго одинаковых условиях…
А может “дунуть” в реальных условиях? По разнице реальной тяги можно будет оценить эффективность одного и другого варианта. Материал воздуховодов может бы самый разный, вес не играет роли. Зато важность полученных данных - безусловна!
у меня пока дуть реально не чем…
у меня пока дуть реально не чем…
Кирилл, а “нереально”, т.е. виртуально можешь продуть сопло с ОВТ насадкой? Давно мучает вопрос: даёт ли что-нибудь кольцевая щель вокруг сопла? И два варианта: в статике и в полёте при скорости, ну пусть 30м/с. Исходные данные: имп 70мм, сопло длиной 200, диаметр на срезе 62мм; ОВТ: вход 74мм, длина 80, на срезе диаметр 65. Если получатся интересные результаты, можно механизм в 166-й вставить, там места много.
Double Ducted Fan (DDF) as a Novel Concept by C.Camci & A.Arkturk. (2010) Pensilvania Univ. Рекомендую ознакомиться. И разобраться. Прежде чем давать умные пояснения и комментарии. Там и про жидкое трение ламинарного эжектируемого слоя сказано. И про выигрыш в скорости потока в таком устройстве.
Кстати, толерантность хороша не только в общественном устройстве и выражении персонального уровня цивилизованности индивидуума. В технике т. - проводник новых идей и катализатор прогресса. Хороший инженер - грамотный компиллятор. В смысле, черпает из разных источников.
И за одно подуй простую трубу внутренним диаметром 90мм, длинной 950мм с конусом на входе потока и с импеллером на выходе. Без воздуховодов, с лемнискатным насадком перед импеллером.
Я в Азии!..
Стоим у придорожной кафешки около Н.Тагила. Соответственно ничего дунуть не могу, разве что сигаретку. Чем и занят…
По возвращении дуну!..
А по поводу эжекции, по моему Вы что то путаете! Чудес не бывает! Эжектирование то организовать можно и засасываться дополнительный воздух будет. Вот только смысл?! Или вечный двигатель - реальность? Важно изменение импульса (массовый расход * скорость). Эжектированием можно только увеличить расход, но при этом сильнее уроним скорость…
“Есть много в Мире друг Horacio, чудес таких, что и не снились вашим мудрецам…”
Я тебе дал идею. Она РАБОЧАЯ. То есть, реализована в разных летающих штуках (UAV, cruise missiles etc.) Если тебе это нужно и станет интересно, сам найдёшь ответы. В том числе и про эжекцию. Всё опубликовано. Подсказка: эжектированная концентрическая струя во внешнем контуре служит для обеспечения гидродинамической смазки внутреннему ядру, разогнанному импеллером. Он не теряет скорость, проходя по дивергентной части туннеля, поэтому становится возможным использовать такую длинную сопловую часть. DDF позволяет также использовать взаимные подвижки внешней и внутренней обечаек для управления вектором тяги. Скачай, тот paper, который я порекомендовал и посмотри хотя бы картинки, схемы и графики.
… эжектированная концентрическая струя во внешнем контуре служит для обеспечения гидродинамической смазки внутреннему ядру, разогнанному импеллером. Он не теряет скорость, проходя по дивергентной части туннеля, поэтому становится возможным использовать такую длинную сопловую часть. DDF позволяет также использовать взаимные подвижки внешней и внутренней обечаек для управления вектором тяги. Скачай, тот paper, который я порекомендовал и посмотри хотя бы картинки, схемы и графики.
Первая мысль была - сделать и померить тягу… Но, по идее, в статике увеличение тяги такого девайса не померяешь?.. Тут набегающий поток должен быть…
В общем случае не обязателен. (Эффект Бернулли для эжекционного насоса). Струя от имп. создаёт в тоннеле разряжение в перифирической его части (возле стенок) В эту зону и будет подсасываться воздух из прекамеры в.з. Для усиления эффекта можно использовать любую воздуходувку (вплоть до пылесоса). В цитированной статье как раз использовалась а.труба для измерений.
На этой схеме показан воздухозаборник сверхзвукового самолёта. В данном случае Миг 21. Хорошо видно, как на 3 - мерной чечевице происходит торможение потока. Поэтому, попытка слепо копировать чужой процесс (в ГТД) приведёт к потери части мощности EDF.
“Есть много в Мире друг Horacio, чудес таких, что и не снились вашим мудрецам…”
))) Эт точно!..
Кирилл, а “нереально”, т.е. виртуально можешь продуть сопло с ОВТ насадкой?
Дунуть то можно, только вопрос: что именно нужно отмониторить? Я воздуховоды продувал просто на предмет сопротивления (задавал граничные условия по давлению и скорости потока). Тебя, наверное, интересует итоговая тяга и мощность двигателя. Тогда надо знать характеристики импеллера. Тут два варианта:
- имитировать осевой вентилятор (нужны его характеристики)
- задать вращение крыльчатке. Тогда давай мне ее геометрические характеристики (шаг, контур лопастей). Можешь просто взять штангенциркуль и хотя бы примерно ее обмерить. В 11 посте чертежик выкладывал. Проставь на нем размеры…
что именно нужно отмониторить?
Меня как раз интересует, как изменится тяга и скорость потока на выходе. Импеллер D70, как у тебя. Обороты около 30тыс. сейчас и 45 в проекте…Потребляет около 300Вт. Скорость потока на выходе 70-80 м/с.Какие ещё данные нужны? Сейчас тяга 600-700г, в зависимости от дерьмовости аккумулятора.
P,S. А я тут 3-е место занял по бойцовкам.Вот!
Меня как раз интересует, как изменится тяга и скорость потока на выходе
Упадет, конечно. 😃
Юра, прикинь логически:
1 - ты вешаешь на срез сопла дополнительное сопротивление
2.- ты уменьшаешь суммарную скорость истечения из-за подмеса дополнительного расхода.
Статика за счет расхода может немного и подрастет, а вот динамика в полете уменьшится.
Главный смысл эжектора - использовать избыток давления в сопле на дополнительный разгон (расширение) и этот теряемый избыток давления приложить к пов-тям сопла/эжектора! Но в импеллере, сжатия и значительного подогрева нет, следовательно нет и избытка давления… Зажимать же сопло ты не будешь?
Для ОВТ, конечно, щель стоит оставить. Для “смазки” и увеличения тяги на нулевых скоростях.
P,S. А я тут 3-е место занял по бойцовкам.Вот!
Поздравляю. Жаль я не смог поучаствовать.
Андрей хвалил твой Спитфаер. Приезжай к нам в Марьино, покажешь его в бою 😃
Для ОВТ, конечно, щель стоит оставить. Для “смазки” и увеличения тяги на нулевых скоростях.
Вот-вот, этот режим меня больше всего и интересует.
Поздравляю.
Приезжай к нам в Марьино
Спасибо, а может вы к нам на Пойму? Лёня Фрукт и Пристав частенько здесь бывают.
а может вы к нам на Пойму?
Пока дачный сезон - вряд ли
А я тут 3-е место занял по бойцовкам.Вот!
Ай молодец!.. А я, наверное скоро право-лево путать уже начну… (вообще полетать не выходит) (((
Статика за счет расхода может немного и подрастет, а вот динамика в полете уменьшится.
Так и выходит… Только разница между статикой и динамикой уж больно пугающая. Может от того, что я крыльчатку “от фанаря” сделал (просто ради эксперимента).
И за одно подуй простую трубу внутренним диаметром 90мм, длинной 950мм с конусом на входе потока и с импеллером на выходе. Без воздуховодов, с лемнискатным насадком перед импеллером.
Зачем тебе губа внутри воздуховода? Ее надо на входе делать…
И вообще, что за труба за такая (для чего)?!
Юр, ты обсадишь Вовке воздухозаборник и сопло если я дам тебе шаблоны? Просто если выгружать чертежи, то по какой конструкции? Если обсадишь, то я уберу трубу из воздуховода… Да и ОТВ (уже имеющийся) вставлю по Вашему с ним коллегиальному решению, если таковое будет…
Обсадю всё, что надо, по предварительной заявке завода - изготовителя.
Только разница между статикой и динамикой уж больно пугающая.
А какая? В цифрах, граммах или чём ещё…