Маленький парадокс - соосников сносит ветер а Sikorsky идет рекорд скорости - 480 км/ч
повсеместное использование классики только из-за более простой и дешёвой механики.
Не только.
Для тех кто летает жесткое 3D нужна четкая и быстрая отработка хвоста, что соосники не могут.
У настоящих вертолетов и моделей совершенно разные задачи.
Хм… тогда вопрос, наверно несколько нубский.
Что подразумевается под отработкой хвоста? скорость разворота вокруг оси?
То что делается в классике изменением угла атаки (скоростью хвостового мотора для мелких моделей) Тоже делается в сосниках разницей в скорости вращения верхнего и нижнего ротора или тоже изменением угла атаки одного из роторов. При этом как я понял на сосных вертолётах угловая скорость разворота оказывается больше (на примере Ка-50) или для моделей это не так?
Или под быстрой и чёткой отработкой хвоста подразумевается, что-то другое? Или в 3Д-фигурах хвост как-то хитро используется и без него не как?
Подразумевается точность и скорость разгона и остановки хвоста.
Есть еще один нюанс. В 3D вертолете все работает на максимуме, без запасов, и, например, при максимальном общем и циклическом шаге хвост должен адекватно рулиться. А в сооснике для поворота нужно один шаг уменьшить, другой увеличить. Следовательно, полный диапазон коллективного шага нельзя использовать.
Ну и по скорости отработки в любом случае проще переместить единственный слайдер и развернуть 2 маленькие лопасти, нежели всю механику соосной головы вместе с основными лопастями.
есть варианты с одним ротором: ru.wikipedia.org/wiki/NOTAR
Вот так всё яснее. Скорость отработки и диапазон шагов несущего винта.
Хотя на больших вертолётах даже с этими ограничениями удавалось выполнить мёртвую петлю. Неужто более легким моделькам не удастся отработать более сложные фигуры?.. Ну да ладно… это словоблудие оставим до постройки местными умельцами, полноценного соосника с коллективным шагом на обоих роторах. Тем более, что в соседней ветке, уже тоже делали петлю на сооснике.
Мне тут пришла в голову еще одна дикая (бредовая) идея. 😃
А если сделать соосными не только несущие винты, но и хвостовые… получаем… хм… хз что получаем…
На хвосте сдвоенный винт в прямом полёте с нулевым шагом, при разворотах одной сервой соответственно быстро меняется шаг на обоих винтах. Получаем быструю и чёткую работу хвоста. Можно наверно даже намикшировать, разворот изменением шага ХВ и НВ, разные шаги для разных режимов.
Также имеем дополнительный парус на хвосте хотя за счёт того, что винта два, можно уменьшить их диаметр.
В общем дикая конструкция получается, так же как и вся идея. Пока дописал, сам задумался, зачем это вообще нужно?..
Но может более знающие, хоть каплю рациональности в этом найдут или разнесут задумку в пух и прах.😁
При этом как я понял на сосных вертолётах угловая скорость разворота оказывается больше (на примере Ка-50) или для моделей это не так?
На соосных моделях скорость разворота хвоста близка к мгновенной. Это единственное, что соосник делает ОЧЕНЬ быстро.
есть варианты с одним ротором:
Это иллюзия, в NOTARе есть второй ротор, просто он превратился в импеллер и спрятался в балку.
Вот так всё яснее. Скорость отработки и диапазон шагов несущего винта.
Хотя на больших вертолётах даже с этими ограничениями удавалось выполнить мёртвую петлю. Неужто более легким моделькам не удастся отработать более сложные фигуры?.. Ну да ладно… это словоблудие оставим до постройки местными умельцами, полноценного соосника с коллективным шагом на обоих роторах. Тем более, что в соседней ветке, уже тоже делали петлю на сооснике.Мне тут пришла в голову еще одна дикая (бредовая) идея. 😃
А если сделать соосными не только несущие винты, но и хвостовые… получаем… хм… хз что получаем…
На хвосте сдвоенный винт в прямом полёте с нулевым шагом, при разворотах одной сервой соответственно быстро меняется шаг на обоих винтах. Получаем быструю и чёткую работу хвоста. Можно наверно даже намикшировать, разворот изменением шага ХВ и НВ, разные шаги для разных режимов.
Также имеем дополнительный парус на хвосте хотя за счёт того, что винта два, можно уменьшить их диаметр.В общем дикая конструкция получается, так же как и вся идея. Пока дописал, сам задумался, зачем это вообще нужно?..
Но может более знающие, хоть каплю рациональности в этом найдут или разнесут задумку в пух и прах.😁
Все правильно , только микшировать ничего не надо, все отрабатывается без контроля электроники…сбывается мечта идиота, полет по сенсорике, без инстинктивной отработки событий…😃
Забавно, но то с чего началась эта ветка Валкера собирается воплотить в RC модели 😃 Его уже даже, в соседнем разделе обсуждать начали.
Встречайте: Walkera X2 (не реклама)
Specification
1).Main Rotor Dia. :420 mm
2).Height: 210 mm
3).Overall Length: 500mm
4).Gyro:6-axis
5).Battery: 7.4V 1500mAh Li-Po
Features
1).Adpoting coaxial triple-blade design,extremly stable.
2).Classic X2 helicopter fuselage, piece of art for collection.
3).Coming with mini Camera,Aerial photography is available.
Встречайте: Walkera X2 (не реклама)
Вещь зачетная, вопрос только - когда появится в продаже?
а каков максимальный наклон ротора и соответственно фюзеляжа при горизонтальном полете у вертолета классической схемы?
максимальная скорость винтового самолета около 950км/час (при соосных винтах) если этими же винтами создавать подъемную силу, скорость значительно упадет и то что у вертолета есть наступающие и отступающие лопасти, это не единственная причина ограниченности скорости.
а каков максимальный наклон ротора и соответственно фюзеляжа при горизонтальном полете у вертолета классической схемы?
У реальных - 5 градусов примерно. На такой угол обычно наклонен главный вал , чтобы в полете фюзеляж был горизонтален.
это не единственная причина ограниченности скорости.
Есть вторая причина - приближение к скорости звука конца наступающей лопасти.
исходя из пяти градусов наклона ротора, какова скорость поступательного движения вертолета?
из геометрии Vпост=Vпотока Х sin5
получается скорость продвижения равна примерно 0,1 от скорости потока воздуха и при максимуме в 950км/ч, равна всего 95 км/ч
что то тут не так?
для достижения больших скоростей вертолет должен быть сильно наклонен вперед, а в этом случае наступление и отступление лопастей менее выражено и при стремлении к самолетному положению винта просто отсутствует?
Владлен, я думаю, что Вы ошибаетесь. Где Вы взяли эту формулу?
Максимальная горизонтальная скорость для вертолёта классической схемы находится в районе 400 км/ч. Lynx, например, британский что-то близкое показывает. При этом угол наклона ротора к горизонту невелик.
www.youtube.com/watch?v=sG8U02OYIzU
Почитайте Загордана, думаю, у него можно найти ответы.
чтобы двигаться вперед со скоростью 400км/час, нужно отбрасывать воздушный поток со скоростью не менее 400км/час назад,
при небольших углах наклона ротора, это возможно при скорости воздушного потока через ротор раз в 10 большей т.е. 4000км/час. но это просто не реально т.к. скорость лопасти относительно воздуха будет еще больше, а она ограничена скоростью звука?
скорость потока через ротор вертолета найти не смог, не важно при висении или горизонтальном продвижении.
не нашел и наклон ротора на максимальных скоростях.
чтобы двигаться вперед со скоростью 400км/час, нужно отбрасывать воздушный поток со скоростью не менее 400км/час назад
Это неверное утверждение. Вы видео видели? Нужно чтобы сила, действующая на вертолёт в горизонтальном направлении, равнялась силе сопротивления воздуха при движении с заданной скоростью. И превосходила при разгоне.
чтобы двигаться вперед со скоростью 400км/час, нужно отбрасывать воздушный поток со скоростью не менее 400км/час назад,
В этом корень заблуждения. Это ж не ракета, не нужно ничего отбрасывать назад ни с какой скоростью. Планер летит, ничего не отбрасывая. Яхты ходят быстрее ветра и под острым углом к нему. Нужна только составляющая подъемной силы, направленная вперед.А дальше, как правильно сказал Владимир, аппарат будет разгоняться, пока сила сопротивления не сравняется с силой тяги.
“пока сила сопротивления не сравняется с силой тяги” и как можно преодолеть силу сопротивления?
ни планер ни яхта близко не подошли к рассматриваемым скоростям, даже скорость свободного падения парашютиста меньше.
а предел для винтового самолета всего 950км/час и ему “приходится отбрасывать”
рекорды скорости: guinness.h12.ru/pre_sko.htm
я в рассуждения о наклоне ротора не учел, что наступающая лопасть имеет меньший шаг, а отступающая больший, в результате чего получается эффект гребка и появляется дополнительная сила направленная вперед, по крайней мере на неподвижной модели при разном шаге она будет присутствовать (я уже говорил раннее о теоретической модели, когда шаг ротора не равен нулю только на одном секторе например в 90 градусов)
я в рассуждения о наклоне ротора не учел
Вы в своих рассуждениях много чего не учитываете. Несущий винт вертолета действительно отбрасывает воздух с какой-то скоростью, но эта воздушная струя имеет еще и массу. Есть импульсная теория несущего винта, разработанная Юрьевым еще в 1910г, которая достаточно точно считает скоростя в струе. Сказать конкретно величину скорости в струе винта сложно т.к. скоростя в струе различны т.е. эпюра скоростей вдоль струи и вдоль лопасти имеет нелинейный характер. Скорость струи в плоскости винта складывается из скорости потока в этом сечении и индуктивной скорости. На удалении от винта, равном приблизительно диаметру винта, складывается из скорости потока в плоскости винта и скорости отбрасывания. Скорость отбрасывания в 2-ва раза выше индуктивной, из теоремы о скоростях в струе несущего винта. В горизонтальном полете еще учитывается скос потока, который несколько снижает скорость в струе. Есть формулы, приближенные, которые считают среднюю скорость в струе на удалении 0.7 радиуса лопасти. Средняя скорость отбрасывания струи составляет порядка 10-40м/с, в зависимости от режима полета, от несущего винта.
Добавлю к этому, посмотрите внимательно на вертолет Ми-12, на его крыло в плане, как оно адаптировано к струе от винта. Для обеспечения прочности добавлены еще подкосы.
По поводу наклона несущего винта. Несущий винт вертолета отклоняется динамически, нет каких-то определенных положений, в зависимости от режима полета т.к. НВ является не только движителем, но и источником подъёмной силы и органом управления. Вертолет ,в горизонтальном полете, разгоняется динамическим отклонением циклического и общего шага. На большие углы несущий винт может отклоняться при резком разгоне или торможении, соблюдая балансировку.
Если хотите разобраться в этом, я вам советую найти книжки по аэродинамике и динамике несущего винта вертолета и вертолета в целом. Объяснить здесь “одним предложением” сложно.
По поводу максимальной скорости вертолета. Я уже описывал главную причину, см. пост №11, по которой вертолет не может развить большие скоростя. Главная причина - это срыв потока на отступающих лопастях, по мере увеличения скорости обдувки(скорости полета). В горизонтальном полете, конец лопасти, идущей вперед, обдувается со скоростью Rω+V, а конец лопасти, идущей назад Rω-V
где, Rω - окружная скорость, порядка 200-220м/с(конструктивно ограниченно у вертолетов);
V - скорость горизонтального полета.
Не сложно прикинуть, при скорости горизонтального полета 500км/ч = 139м/с, конец отступающей лопасти вертолета будет обдуваться потоком 291 км/ч, а наступающей 1292км/ч т.е. уже сверхзвук и возникновение волнового сопротивления. Волновое сопротивление можно снизить за счет установки стреловидных заканцовок или наплывов на конце лопасти, как у Ка-50 или Апача. Но при достижении больших скоростей, больших или равных 200-220м/с(более 600-800км/ч), трасзвуковых или околозвуковых, можно прикинуть, что обдуваться отступающей лопасти будет нечем соответственно нет и управления. Не говоря уже о сверхзвуковых скоростях.
Соосная схема или поперечная в этом плане симметрична т.е. там эти явления как-бы взаимокомпенсируются и вертолеты таких схем могут летать немного быстрее одновинтовых. Дальнейшее увеличение скорости горизонтального полета под силу гибридам, типа Sikorsky X2 или преобразуемым аппаратам, типа X-Wing.