Х-образный ротор.
Всех с наступающим НГ!
Здоровья, успехов и удачи во всём.
Нарисовал Х-образный ротор для опозитного бензиныча 70см3. Возник вопрос, какой ротор должен быть лидирующим нижний или верхний? По логики вещей лопасть отбрасывает поток воздуха вниз, и если лидирует верхняя, то она “гадит” нижней. Однако вот тут :
"
Timofey
Старожил
Х-образный рулевой винт милевцы называют ещё винтом по схеме “ножницы”.
Один из слухов: угол “ножниц” (угол между лопастями) при проектировании Ми-28 подбирался по наименьшему шуму винта. Косвенно это подтверждается тем, что на AH-64 такая схема винта применена тоже для снижения шума.
В настоящее время появились теории не только о меньшем шуме Х-винта, но о его большей тяге и большем КПД. Исследования в основном проведены МВЗ им. Миля (Рождественский М.Г., Самохин В.Ф. “Аэродинамические и акустические особенности винта схемы “ножницы”. Аэродинамика” и те же авторы “Аэродинамические и акустические особенности винта схемы “ножницы”. Акустика” - 6 форум РВО).
Милевцы рассмотрели две схемы: с нижней лидирующей лопастью (как они назвали “Н-форма”) и с верхней лидирующей лопастью (“В-форма”). Они отличаются тем, какая лопасть идёт впереди - нижнего или верхнего модуля. На Ми-28 и на AH-64 применена Н-форма. Согласно исследованиям, хоть втулка Х-винта более сложна и имеет на 40% большее вредное сопротивление, чем втулка обычно трехлопастного винта, сам Х-винт позволяет получить большую тягу и меньший шум. Наиболее существенный выйгрыш проявляется для тяжелонагруженных винтов. Также выяснилось, что углы “ножниц” соответствующие максимальной тяге и наименьшему шуму не совпадают (Х-винт с наименьшим шумом создаёт меньшую тягу).
Наглядно отличия Н-формы (на рисунке слева) от В-формы (на рисунке справа) можно представить нарисовав сходящие с лопастей вихри. Идеальной будет картинка, когда вихри идут через одинаковые промежутки. Так они меньше взаимодействуют между собой.
" - говорится с точностью наоборот. Схема Н (нижняя лидирующая) менее эффективна, чем схема В (верхняя лидирующая). И поясняющий рисунок какой-то притянутый за уши. На схеме “В” поток разделённочистенький, а на схеме “Н” загаженный. По моему разумению, в схеме “Н” верхняя лопасть “гадит” уже во след впереди идущей нижней, не оказывая фатального влияния. У маёвцев с их аппаратом 35 кг, кстати так и сделано.rcopen.com/forum/f19/topic59180
Может “Тимофей” с airbase что-то напутал?
P.S.
Хотя, нифига там не говорится, какая схема лучше, а какая хуже.
“Догадайся мол сама”.
Короче, я так и не понял, правильно нарисовал или нет?
У соосников роторы гадят друг другу но ни каких посторонних эффектов типа вибрации, махания и т.п. нет или они незаметны?
Здесь речь немного не о том. Вопрос в том какой вариант эффективнее, лидирующий верхний ротор или нижний. По мне, так вариант с нижним ротором в мою теорию укладывается лучшее.
Кроме этого в статье о проектировании вертолёта 5 поколения есть такая фраза:
Но использовать Х-образный винт в качестве несущего вряд ли удастся, поскольку для главного ротора требуется равномерность распределения лопастей относительно друг друга с возможностью изменения угла их атаки. Это позволяет бороться с эффектом «отступающей лопасти» — наступающие лопасти винта, вращающиеся по направлению движения вертолета, создают большую подъемную силу, чем отступающие, что приводит к крену вертолета набок.
В чём здесь засада, я не пойму. Вроде всё это компенсируется шарнирной подвеской лопастей.
Наглядно отличия Н-формы (на рисунке слева)
Если коротко - этот вариант работает лучше. Посмотрите хотя бы на хр ми 28го.
вот вам Апач, нижняя лопасть позади верхней
такая конструкция была внедрена для снижения шума от ХР.
Для снижении шума вертолёта, хвостовой винт заменен на Х-образный . Лопасти РВ установлены под разным углом, таким образом, каждый из них подавляет часть шума, производимого другим. В данном случае двойной винт работает тише одиночного[8].
Рулевой винт - четырехлопастной, толкающего типа, конструктивно выполнен из двух двухлопастных винтов, расположенных под углом 55╟ и 125╟ относительно друг друга. Это позволяет значительно снизить уровень шума из-за ослабления взаимодействия концевых вихрей каждой пары сближенных лопастей.
из другого источника
Рулевой винт четырехлопастный, установлен с левой стороны киля. Состоит из двух двухлопастных винтов, установленных по X-образной схеме (лопасти расположены под углом 60° и 120° друг к другу). Крепление лопастей к втулке осуществляется посредством торсионов. В конструкции втулки используются эластомерные подшипники.
По поводу шума винтов цитата:
Здесь нужно пояснить, что вопрос шумности для современных ударных вертолетов вторичен. Существующие сегодня радиолокационные системы позволяют обнаруживать летящие и зависшие объекты на расстоянии до 150-200 километров. Для сравнения: при хороших погодных условиях летящий вертолет слышно на расстоянии 20-30 километров. Вот почему для перспективного вертолета наиболее важным качеством является малозаметность. Для ее обеспечения необходимо использование особой конструкции корпуса, композитных материалов и радиопоглощающих покрытий.
Вариант Х-образа привлёк меня тем, что выполняется условие для FBL - линки расположены на оси качания оси цапф и позволяет провести тягу управления верхним ротором без пересечения с нижним, что невозможно при классическом кресте (см. рисунок в начале темы).
Так-же немаловажным преимуществом данной конструкции является возможность складывать лопасти как и на двухлопастной классике при транспортировке и хранении.
Доброго времени суток! Задавайте конкретные вопросы о “Х” несущем винте, я Вам отвечу. Тем более, что за последнее время мы с таким ротором достаточно далеко продвинулись. Да! и не забывайте, что на несущий Х-винт у нас патент:)
а несущий Х-винт у нас патент
А можно ссылку на патент?
Доброго времени суток! Задавайте конкретные вопросы о “Х” несущем винте, я Вам отвечу. Тем более, что за последнее время мы с таким ротором достаточно далеко продвинулись. Да! и не забывайте, что на несущий Х-винт у нас патент:)
Дмитрий, день добрый!
Собственно вопрос был задан в начале. Какая схема эффективнее - нижний ротор лидирующий или верхний. Ну и коль на то пошло ещё вопросики в догонку. Каково оптимальное соотношение диаметра роторов и расстояние между ними? Какие ориентиры по выбору скорости вращения ротора.
Вообще-то я не собираюсь отнимать у вас ваш “хлеб”. Я просто делаю верт для себя, для души и не более того.
Спасибо за внимание.
Удачи.
Дмитрий, день добрый!
Собственно вопрос был задан в начале. Какая схема эффективнее - нижний ротор лидирующий или верхний. Ну и коль на то пошло ещё вопросики в догонку. Каково оптимальное соотношение диаметра роторов и расстояние между ними? Какие ориентиры по выбору скорости вращения ротора.
Вообще-то я не собираюсь отнимать у вас ваш “хлеб”. Я просто делаю верт для себя, для души и не более того.
Спасибо за внимание.
Удачи.
На малых числах рейнольдца разницы кто впереди - нижний или верхний нет. если выйдем на омегуэр 160-180, то нижний вперёд. Расстояние между роторами - до 10% от диаметра несущего винта и это значение жёстко связано с углом положения Х лопастей. Оптимум от 22 град до 42 град.
И главное: Х-винт целесообразен там, где на “модельных” лопастях (от варио или м-бладес или им подобных) необходимо получить большую грузоподъёмность и сохранить всю прелесть втулки Хиллер-Бел. Для модели такая втулка - только как экзотика на полетушках.
Желаю удачи!
За наш “хлеб” мы совершенно спокойны! И очень хорошо, что моделисты “включаются” в конструктивы вертолётов, в аэродинамику. Всегда рад ответить на интересующие их вопросы. Совершенно не хочу отговаривать Вас от постройки такой втулки, но со своей стороны предлагаю Вам посмотреть на 4-х лопастную втулку от Локхида с гиростабилизаторами по типу белла.
Дмитрий, спасибо!
Сразу несколько уточняющих вопросов.
- Расстояние между роторами до 10% - имеется ввиду от 0 до 10% ??
- Оптимальный угол 22-42 гр. , У японцев в журнале за 1998 г. видел модель верта с Х-обр. винтом. Там угол 63 гр., правда у них ротор был с лопастями в одном уровне, как на обычных многолопастных головах. Как выше писАлось, у америкосов на хвосте угол между лопастями 60 гр. Это как??
Или это не “те-же яйца” и не “тот-же профиль” ?? - На модели такая втулка - экзотика. Это в смысле “хорошо” или “плохо” или “вообще никак”.
Я уже писАл, что выбрал такую схему чисто из конструктивных соображений, а ни как не для того, чтобы “распушить хвост”, “растопырить пальцы”. Какие неожиданности она может принести ?? - Я пытался найти, рекомендованную вами, втулку Локхида, но поиск результата не дал. Неподскажите, где можно найти по ней информацию.
1/Да, от 0 до 10% - это расстояние между роторами в %-ах от диаметра.
2. Это , скорее всего, что механика не получилась. Да и на малых Re что 20, что 60 - без разницы. У амеикосов по хвосту оптимизация идёт по шумам - от хвоста самый неприятный и дальнобойный шум.
3. Конечно - никак! Затраты не оправдывают результат! Единственное - получите большую устойчивость (это с серворотором) и на висении и на горизонтальном полёте , чем аналог с классической втулкой. Пилотаж мы, естественно не крутили - задачи не те. Ну что Вы, право, я даже про пальцы и не предполагал…наоборот, всё необычное и оригинальное - это очень хорошо! А представляете, какой эффект произведёт то, что Ваш вертолёт с Х-ротором висит по 5 минут с брошенной ручкой без электронной стабилизации (втулка с серворотором)?
4 Информация есть в вестниках ЦАГИ. В ближайшее время могу отсканировать пару листов и выставить на форуме.