Search in topic

Маленький парадокс - соосников сносит ветер а Sikorsky идет рекорд скорости - 480 км/ч

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.

типа X-Wing

Ссори, что за звери (поподробней если можно) типа “ОСПРЕЙ” ?😒

X-Wing - это конвертоплан, несущий винт которого в горизонтальном полете превращается в крыло. Здесь можно почитать www.remzal.org/preobrazuemye-vertolety-chast-5/ Здесь на англ. яз. ntrs.nasa.gov/…/19880002262_1988002262.pdf

galsaero.al.ru/zagordan/glava1-3.htm
если верить графику то на скорости 400км/ч угол наклона должен быть градусов 30-40

если верить графику то на скорости 400км/ч угол наклона должен быть градусов 30-40

Ну и… кто запрещает такой наклон , и не обязательно скорость 400 км/ч , на виражах покруче углы закладывают.
Проблема как раз в звуковом барьере, ну разных бяк, вроде флатера,срыв потока…и тд. и тп., на несущих плоскостях. Вот сваяют лопасти из нержавейки на сооснике (как на перехватчиках отказались от люминия в пользу стали(америкосы были в шоке…“сверхзвуковое зубило”)) ) и будут гонять до 800-900 , только какой смысл , керосин будет жрать как два (а может и больше) самолета той-же весовой категории. Хотя воякам на экономичность начхать…но это уже на вертолет мало похоже.

Владлен, Вы видео lynx видели? Было там хотя бы 30 градусов? Ну так значит не должен быть такой наклон. График из Загордана нельзя экстраполировать.

скорее вертолет продвигается горизонтально не по Загордану.
т.к. без наклона винта на большие углы, на предельных скоростях, механизм появления горизонтальной составляющей тяги ни где не объясняется.