Нужны ли лопости для вертолетов, с лучшими характе

VladTM

На натурных вертолетах существует разное множество законцовок. Каждая фирма старается придумать что-то свое и, как правило, это патентует. Поэтому трудно использовать что-то чужое.
НО!
У натурных вертолетов концевое число Маха лопастей (на висении) больше 0.6, что соответствует окружной скорости концов лопастей около 190м/с. При полетах с большой скоростью число Маха растет и растет профильное сопротивление. Для его снижения на больших скоростях полета применяют разного рода стреловидные законцовки. Однако их эффективное использование происходит при скоростях полета более 300 км/ч (с указанным выше чилом Маха на висении)
Эксперименты на модельных лопастях показали весьма низкую эффективность законцовок на модельных лопастях. Под моделями лопастей имеется в виду профессиональные модельные винты для экспериментальных исследований аэродинамики несущих винтов.
Основное применение законцовок на современных вертолетах направлено в основном на снижение шума (требования к нему постоянно растут) и на снижение нагрузок в системе управления.
Для винтов к моделям вертолета это пракически значения не имеет.
Тем не менее форма лопасти и законцовки могут несколько улучшить аэродинамику винта и над этим следует работать. Это трудно сделать, так как лопасти имеют малое число Рейнольдса, что определяет турбулентное обтекание таких лопастей, что, в свою очередь приводит к росту профильной мощности.
Что касается упругих колебаний лопастей. Аналогичный эксперимент описанному в вопросе, был проведен несколько десятков лет назад на вертолете Ми-6. И картина была совершенно удручающей: впервые увидели, что делается с лопастью.
Вопрос упругих, вынужденных колебаний лопасти не простой. Решений много. Главная задача выбрать оптимальное решение.
Поэтому я и пытаюсь выяснить какие лопасти нужны.

Что касается флаттера, то он бывает разного типа. На винтах моделей вертолетов наиболее вероятный хордовый флаттер, так как отсутствуют демпфера в вертикальных шарнирах, а горизонтальный шарнир совмещен. Но это пока предположение.
Но вот вопрос, кто либо воочию видел флаттер на модели в полете?
И какое явление называют флаттером моделисты?

VladimirG
VladTM:

Но вот вопрос, кто либо воочию видел флаттер на модели в полете?
И какое явление называют флаттером моделисты?

Это когда раздается БЗЗЗЗЗЗЗЗ БУМ… и часть лопасти просто падает а все остальное дико разрывает несбалансированным ротором 😃

IP

Кстати о работе лопастей, тут попалась интересная фотка (я так и не смог сообразить как так может получиться 😃 ) :

VladTM

Вот на этой фотке как раз и получился так называемый хордовый флаттер, когда лопасти “складываются” - идут навстречу друг другу.
Это то о чем я говорил выше и свойственно втулкам с совмещенным горизонтальным шарниром у лопастей.
При этом ЦТ лопастей смещаетс с центра втулки в сторону сближения лопастей, возникает сила на фюзеляже которая тянет его в туже сторону и начинается циклические колебания и несущей системы и вертолета в целом. Если частотные характеристики несущего винта и фюзеляжа неблагоприятны, то эти колебания становятся расходящимися, с соответствующим ростом нагрузок на лопастях, вплоть до их разрушения.
Классический флаттер - это маховое движение лопасте относительно ГШ, на упругом управлении ( но для шарнирной подвески каждой лопасти оттдельно). А вот ихгибно-крутильный флаттер может иметь место для любых винтов в сочетании с неблагоприятными конструктивными параметрами и режимом полета.
Фото конечно очень интересное, асли все это правда.

Но все-таки кто может дать обломки лопастей для образца, особанно комлевую часть для крепления?

Казаков_Alexandr

to VladTM
Вас что интересует в лопасти ? геометрия комлевой части, габариты
сопрягаемой с цапфой части? Опять же, для когого класса верта 30, 50, 60-90?
На следующей неделе буду в Москве, если договоримся состыковаться, могу дать для 30 и 60 пластиковые самодельные.

ADF
IP:

Кстати о работе лопастей,  тут попалась интересная фотка (я так и не смог сообразить как так может получиться  😃  ) :

  • Это называеться съемка цифровым фотоаппаратом.

При съемке светочувствительная матрица считывается не за раз, а построчно. Судя по фото, сканирование началось сверху и шло вниз. По мере считывания ротор вращался - вот они и вывернулись такой спиралью.

То-же могло быть - если камера пленочная, со шторочным затвором. Снимали боком - а шторка в фотоаппарате начинает открываться с одного боку, а закрываеться на другой стороне кадра. Соотвественно, слево-направо на одном снимке запечатляються плавно разнесенные по времени моменты…

Да и если подумать - чисто механически лопасти не могут столь сильно изгибаться поперек их ширины - куда раньше наступил бы их поперечный изгиб и излом.

BALAL

Хе - хе! Точно! положите на сканер мех. часы с секундной стрелкой и сосканируйте!
А фотоаппарат со шторкой вряд ли такой эффект способен сделать, скорее бы там всё размазалось… 😃

KataliZator
ADF:
  • Это называеться съемка цифровым фотоаппаратом.

При съемке светочувствительная матрица считывается не за раз, а построчно. Судя по фото, сканирование началось сверху и шло вниз. По мере считывания ротор вращался - вот они и вывернулись такой спиралью.

То-же могло быть - если камера пленочная, со шторочным затвором. Снимали боком - а шторка в фотоаппарате начинает открываться с одного боку, а закрываеться на другой стороне кадра. Соотвественно, слево-направо на одном снимке запечатляються плавно разнесенные по времени моменты…

Да и если подумать - чисто механически лопасти не могут столь сильно изгибаться поперек их ширины - куда раньше наступил бы их поперечный изгиб и излом.

Однако ось серволопаток идеально прямая… нестыкуеться с эффектом.

toxa
KataliZator

Однако ось серволопаток идеально прямая… нестыкуеться с эффектом.

Все стыкуется - сканирование сверху вниз построчно.

VladTM

Вообще эти объяснения довольно правдоподобны, однако не совсем ясно в этом случае почему, верхняя лопасть менее изогнута, по сравнению с нижней, хотя скорость вращения у них одинаковая.
О принципах работы цифровой камеры не очень хорошо знаю, однако ифровые аппараты имеют устанавливаемую выдержку, а это значит что время експозиции вполне определенное и может быть очень маленьким (1/1000 с). Что при этом может происходить? Сканирование матрицы может идти после ее засветки.
Какой при этом затвор у камеры? Могут быть и центральные затворы.
Что касается прочности и жесткости лопастей в плоскости вращения - то ничего сказать не могу по модельным лопастям, однако в Корее наблюдал лопасти изготовленные для испытаний в аэродинамической трубе как бы динамически подобные натурным. Так вот они запросто могли дать такую картину.

ADF

Насколько мне известно, в современных пленочных камерах центральных затворов практически не применяют, все в основном шторочные.
И выдержка сильно зависет от чувствительности пленки…

IP
ADF:

Насколько мне известно, в современных пленочных камерах центральных затворов практически не применяют, все в основном шторочные.
И выдержка сильно зависет от чувствительности пленки…

Снимок видимо действительно сделан пленоной камером с механическим затвором. Этим можно объяснить почему изгиб лопастей неодинаковый. Затвор неравномерно движется (сначала чуть медленнее потом чуть быстрее) на экспозицию это практически не влияет, а на быстром движении заметно…

VladTM

Этот снимок сделан лично мной цифровым фотоаппаратом. Лопости как видете не изогнуты, хотя линейная скорость концов лопостей больше чем у модели. Конечно лопости на фото почти горизонтальны, но некоторый угол все таки присутствует. И в теории они все таки должны были изогнуться…

Mikhail_Yunin

Та-да-да да-дам-
Приехали - Ребят - умоляю .
Мне - не нужны лопасти - с лучшими характеристиками-
Я хочу просто ЛЕТАТЬ .
Напишите конструктив - Куртису Янблуду - или Джейсону Краузе-
Уверен - они прямо ответят -
НАФИГА ?
Модель - без этого не летает ?
Дайте конструктив-
МОЛ - создал суппер лопасти - и переплюнул чемпионат МИРа -
Готов к сражению.
Но вас просто не допустят.
Ибо - существуют ПРАВИЛА.
Сетка- соревнований- иТП.
короче баян- и все здесь - минимум МАСТЕРА.
Обидно.

mav86
VladTM:

Этот снимок сделан лично мной цифровым фотоаппаратом. Лопости как видете не изогнуты, хотя скорость вращения больше чем у модели. Конечно лопости на фото почти горизонтальны, но некоторый угол все таки присутствует. И в теории они все таки должны были изогнуться…

Ой Вы не правы, насчет большей скорости…
Из ТТХ на Ми-8:
Трансмиссия состоит из главного, промежуточного и хвостового редукторов, валов тормоза, несущего винта. Главный редуктор ВР-8А трехступенчатый, обеспечивает передачу мощности от двигателей, имеющих скорость вращения выходных валов 12 000 об/мин, к несущему винту со скоростью вращения 192 об/мин, рулевому винту — 1124 об/мин

Ну а обороты НВ на RC Вам VladimirG указывал (2200).
Так что я пожалуй принимаю сторону ADF. Большие обороты плюс экспозиция. Если посмотреть на РВ на фотографии - очень похожий эффект.

VladTM

Частота вращения винта к эффекту смазывания лопастей имеет косвенное значение, так как важна ЛИНЕЙНАЯ скорость перемещения сечений лопастей относительно фотоаппарата.

У Ми-В (как правильно приведены данные из инструкции - 192 об/мин) линейная скорость концов лопастей составляет 214 м/с, а у модели (при частоте вращения 2200 об/мин и радиусе винта 0.75 м) эта скорость равна 172 м/с (т.е. на 20% меньше).

Вот что имелось в виду.

VladTM
Mikhail_Yunin:

Та-да-да да-дам-
Приехали - Ребят - умоляю .
Мне - не нужны лопасти - с лучшими характеристиками-
Я хочу просто ЛЕТАТЬ .

Так вот и вопрос: что значит просто летать? Не участвовать в соревнованиях, а летать в свое удовольствие?

Так это вообще можно на симуляторе - и дешевле и характеристики можно практически любые смоделировать, и затрат на разбитые детали не будет.

Я представлял, что хорошие лопасти нужны для обеспечения эффективного пилотажа на таких фигурах, которые вызывают большие нагрузки на агрегаты вертолета или просто не могут быть выполнены вследствие возникновения срыва (недостаток тяги не винте) или разного рода динамической неустойчивости на несущем винте, приводящих к разрушениям.

Конечно, наиболее понятно было бы такое заявление: я делал, например, 3 оборота на горке, а у меня на втором обороте развалился винт. В этом случае было бы ясно, что данная фигура с таким винтом не выполнима.

А то, что можно делать, так это, как я понимаю, и делается с обычными лопастями.

Mikhail_Yunin:

Дайте конструктив-
МОЛ - создал суппер лопасти - и переплюнул чемпионат МИРа -
Готов к сражению.
Но вас просто не допустят.
Ибо - существуют ПРАВИЛА.
Сетка- соревнований- иТП.

В этом плане вопрос: существуют ли конструктивные ограничения на конструкцию аппарата для соревнований?
Могу ли я летать на ЛЮБЫХ лопастях, с собственной конструкцией трансмиссии, управления и т.д.
Кстати вопрос, почему нет моделей вертолетов с несущим винтом, у которого больше трех лопастей. Я вообще догадываюсь, почему, но может быть я просто не видел ничего другого.
Потому что ведь можно и число лопастей меньять на винте, с соответствующей переделкой конструкции втулкии управлекния.

VladimirG


Уважаемый
для простого пилотажа достаточно и самых дешевых деревянных лопастей по цене 30$

все что лучше…
только для ФАИ и 3д…
Лопасти уже давно перестали разрушаться на 3 тьей горки иначе все фирмы давно позакрывались…

основное отличие …
у одной фирмы авторотация получше но… неравномерная нагрузочная характеристика при изменение шага, у другой авторотация похуже, но лучше тянут… и .т.п и опять это все субъективная оценка…

я думаю что лучше Вам чуток денег вложить в проект:
купить лопастей различных фирм

а далее в трубе проанализировать и понять что и как… 😃.
а то сейчас это напоминает высоко научную маниловщину.

Надеюсь мы увидим Ваши лопасти, а не только горячие желание.

S2S

К вопросу о фотографии

Да простят меня админы…

Mikhail_Yunin

ДЕФФКА - симпотная-
По поводу - всяких изгибов лопостей- при сьемке-
Ни чего сказать не могу- визуальное искажение.
А вот по поводу - 3-х 4-х оборотов - на горке-
Хе так- там никакой нагрузки на основной ротор нет .
Я исполняю - без проблемм- с моим малым опытом пилотирования.
Главно , что нагрузки - возникают - в режиме - выдергивания при пикировании- или на тик- так-Е .
А базовые элементы - 3D можно запросто исполнять на бальзе.
Хотя сам Юзаю лопасти- SAB Сarbon и FRP/
Практиковал - Композитовские- и Хелли макс.
Остановился- на Симметричных САБ ФРП .
Не плохой выбор для новичка.
А если учесть - сколько - раз ,я роняю верт ,на экстремальных фигурах это еще и бюджетно.

mav86
VladTM:

Частота вращения винта к эффекту смазывания лопастей имеет косвенное значение, так как важна ЛИНЕЙНАЯ скорость перемещения сечений лопастей относительно фотоаппарата.

У Ми-В (как правильно приведены данные из инструкции - 192 об/мин) линейная скорость концов лопастей составляет 214 м/с, а у модели (при частоте вращения 2200 об/мин и радиусе винта 0.75 м) эта скорость равна 172 м/с (т.е. на 20% меньше).

Вот что имелось в виду.

Хмм. Ну тогда по идее не должно быть смазано на фото и вращение рулевого винта. На 192 об/мин за 1 сек лопасть Ми-8 совершает 3,2 оборота. На модели - почти 37 раз.Т.е. более чем в 10 раз больше.
ЗЫ - хотя вся эта дискусия по поводу изображения - сплошной офф-топ. Я завязываю. И ,по моему, на фото модели вертолет выполняет бочку.
Лучше буду ждать от Вас лопастей. Володя Вам правильную идею подсказал - закупить по комплекту лопастей от разных производителей.