"Посмотрите, до чего они вашего ребенка довели!"(с)

[strangernn]

FLETTNER FL-185 (кликабельно)

Четырехвинтовой вертолет Антона Флеттнера был машинкой воистину уникальной. Фактически, этот аппарат был тем самым "промежуточным звеном", которое связало в линейке машин Флеттнера автожиры, которыми он занимался с 20-х годов и нормальные вертолеты, к которым постепенно сдвинулось его творчество.

больше пропеллеров, хороших и разных! (кликабельно)

FL-185 был построен на базе автожира FL-184, аппарата оснащенного 140-сильным двигателем воздушного охлаждения Siemens-Halske Sh 14, который приводил в движение тянущий трехлопастной винт, а несущий ротор раскручивался набегающим потоком.

При переходе к вертолету с принудительным вращением винта Флеттнер заодно заменил и двигатель, установив более компактный и мощный (150л.с.) BMW-Bramo Sh 14A, который обдувался персональным вентилятором, не создающим, впрочем, полезной тяги. Но куда как более интересным было решение по борьбе с реактивным моментом от вращения НВ. Вместо привычного нам хвостового винта - конструктор установил на поперечных балках два пропеллера, которые и создавали тягу, компенсирующую этот самый реактивный момент. В смысле, один винт был тянул балку вперед, а другой - назад.

Решение с т.з. эффективности мягко говоря убийственное, помимо переусложненной трансмиссии автор огреб еще и сопротивление двух пропеллеров, что сделало горизонтальную скорость аппарата заведомо неприемлемой. Был построен только один опытный образец D-EFLT, который летал только на малых высотах. Fl.185 совершил всего несколько полетов перед тем, как в 1937 году Флеттнер начал постройку своего опытного вертолета FI 265 V1, в котором для борьбы с реактивным моментом было применено еще более интересное решение.

Но об этом как-нибудь в другой раз... В сутках каких-то жалких 1440 минут, жить некогда!

Comments

[biglebowsky.livejournal.com]

Очень интересная заметка, спасибо!

Вертолет такой схемы - с 2мя поперечными винтами подробно расмотрен в книге Юрьева по проектированию вертолетов.
В гипотетическом вертолете из книги оба винта были переменного шага. На висении, действительно, один тянул вперед, другой - назад. В горизонтальном полете, начиная с некоторой скорости, оба винта тянули вперед, просто один - слабее. Схема позволяла избавиться от бесполезных потерь мощности рулевого винта, типичного для "классической" компоновки.
Юрьев в своей книге рассматривал задачу "довезти полезный груз из точки А в точку Б с наименьшими затратами топлива".
Схема "поперечных рулевых винтов" проигрывала классической из-за большего веса конструкции. Заодно, проиграли
1) все схемы оснащения вертолета дополнительными крылышками, частично разгружающими основной ротор в полете, и
2) идея разгрузить основной винт от необходимости создавать горизонтальную компоненту тяги, возложив эту задачу на дополнительный/-ные винты меньшего диаметра с горизонтальной осью вращения.
Любопытно, что, когда перед проектировщиками встала другая задача: "достичь максимальной скорости", все эти отброшенные схемы были реализованы "в металле" (или, в углепластике :-)

Полагаю, что вертолет Флеттнера имел рулевые винты регулируемого шага. Иначе, я просто не представляю себе, как было бы устроено управление такой штуковиной.

[strangernn.livejournal.com]

Хммм... На скорости вертикальное оперение будет помогать? Потому что иначе никак, - ведь чем больше скорость, тем больше мощность передаваемая на НВ, а значит - и реактивный момент от него, не так ли?

P.S. А лучше всего схема со скомпенсированным НВ, - соосная или с пересекающимися винтами, продольная или поперечная... В общем, без рулевых винтов вообще.

[biglebowsky.livejournal.com]

- Да, конечно. А хвост, в большинстве схем, все равно приходится делать, чтобы разместить горизонтальное оперение - иначе вертолет неустойчив по скорости. А раз уж хвостовая балка есть, не составляет труда и вертикальное оперение добавить.
Кроме того, на средней скорости движения у вертолета "провал" по расходуемой мощности по сравнению с висением.

- Неочевидно.
У каждой схемы свои недостатки.
Это четко видно на конкуренции КБ Камова и Миля.
Противолодочный вертолет, где нужно долго лететь по прямой, очень хорошо получается по соосной схеме.

Как только пытаемся спроектировать армейский ударный вертолет, вылезает проблема маневренности. Даже у "классической" компоновки типичным авиационным происшествием является удар лопастей по хвостовой балке. У соосной схемы проблему столкновения лопастей решить крайне сложно.

Любопытны рассуждения Юрьева о 4-х винтовой схеме. Схема очень хороша тем, что позволяет избавиться от автомата перекоса. Но, увы, синхронизирующие валы "съедят" потенциальный выигрыш. А отказываться от них - снижать безопасность.
А вот современные небольшие "беспилотники", у которых вся полезная нагрузка - видеокамера, как раз и стали делать по этой схеме.

[biglebowsky.livejournal.com]

В смысле, 4-х винтовая не как на картинке, а когда все 4 винта одинакового размера и расположены в одной горизонтальной плоскости.

[biglebowsky.livejournal.com]

По вершинам квадрата.

[strangernn.livejournal.com]

1. Понятно.

2. Маневренность соосных машин гораздо выше, чем машин классической схемы, и достигается гораздо более простыми средствами. А перехлест лопастей у того же Ка-50 случился всего один раз, на совершенно нереальном для классики режиме. Полет "воронкой" малого радиуса, вверх хвостом (нос был опущен примерно на 40-50 градусов), и с набором высоты хвостом вверх же.

3. Понятно, но с т.з. аэродинамики горизонтального полета - это катастрофа, а не схема.

[biglebowsky.livejournal.com]

Я читал заметки летчика-испытателя. Он настаивал, что маневренность ниже. Все невероятные маневры Ка-50, это, якобы, трюки для шоу. Только в строго выбранную сторону, с заранее рассчитанной угловой скоростью, на строго выбранных режимах. При попытке выполнить похожий маневр с произвольными параметрами - будет перехлест лопастей. Постараюсь найти ссылку.

[strangernn.livejournal.com]

Дык даже простейший педальный разворот в разы проще, не говоря о прочих эволюциях.

[biglebowsky.livejournal.com]

Упомянутую статью найти не могу - безнадежно.
Посмотрел технические характеристики Ка-50. Упомянуты очень высокие угловые скорости разворотов по всем осям.
Надо бы сравнить с одновинтовой схемой.
Там ведь вылезают серьезные ограничения по горизональным разворотам: в одну сторону не хватает мощности рулевого винта, в другую - он начинает залезать в режим вихревого кольца.

Полностью согласен с тезисом об удобстве управления. Если нет компенсирующей электроники, я, вообще, не могу понять, как люди управляют "классикой": там сплошные "перекрестные связи".

[strangernn.livejournal.com]

И удобство управления, и отсутствие потерь мощности на рулевой винт, - в общем набегает. Если не залезать в запредельные режимы (принципиально и очень далеко недостижимые для классики) - то соосник еще куда безопаснее будет. Что же касается скорости разворота - то на скоростях до 150км/ч в секторе ±90° - угловая скорость наведения пушки разворотом вертолета у Ка-50 вдвое выше(!), чем переброс поворотной пушечной установки у Ми-28.

Единственный глобальный минус соосника - сопротивление колонны с винтами в горизонтальном полете, - но за счет экономии ~15% мощности скорость выходит такая же.

[biglebowsky.livejournal.com]

В пушках я, вообще, не разбираюсь.
Ми-28 и Ка-50 близки по техническим харакиеристикам. Соответсвенно, для оценки маневренности, мне было бы интересно сравнить скорости разворота по осям.
Yandex'ирование дало следующие результаты.

1) Ка-50: 60 градусов/сек по всем осям. Неизвестно, эксплуатационные скорости или рекордно достигнутые. Неизвестно, симметрично или в определенную сторону.

2) Ми-28
Крен 100 градусов/с.
Разворот 45 градусов/с на висении.

Вопросы. Рекордно достигнутая или эксплуатационная?
В какую сторону? И крен, и разворот ведь существенно несимметричны на "классической" схеме.
А что с разворотом не на висении?
А что с угловой скоростью по тангажу?

[strangernn.livejournal.com]

1. Дело том, что скорость и точность пилотажа Ка-50 таковы, что конструкторы сочли возможным установить ограниченно подвижную пушку, вместо полноповоротной установки. Нацеливаться корпусом вертушки получается быстрее, чем у классики поворотную пушку пользовать.

2. Реально достижимые. Ж8-)) На высоких, к тому же, скоростях.

[biglebowsky.livejournal.com]

Если я правильно понял, реальные данные - только по Ка;
данные по Ми - пустой, в "выгодную сторону", рекордное значение?

[biglebowsky.livejournal.com]

Вот есть статья с цифрами http://www.airwar.ru/enc/ah/ka50.html

Написана просто безобразно.
"с последующим опрокидыванием на "спину" и нарастающим темпом увеличения угловой скорости до 180 град /с"

Если темп, то это - угловое ускорение и градусы / с^2.

Но, вроде как, можно предположить, что соосная схема выдерживает 180 градусов/с по тангажу прежде, чем лопасти перехлестываются.

Но, все равно, не удается сравнить с данными по Ми-28. Крен <> тангаж.

[strangernn.livejournal.com]

Да? А в чем разница для соосника-то?

[biglebowsky.livejournal.com]

В смысле, какая разница, накренять вдоль или поперек?
Исключительно в том, что боковые крены очень интересны не только в статике, но и в горизонтальном полете с ненулевой скоростью косой обдувки. Обдувка, вроде бы, может влиять на результат.

[strangernn.livejournal.com]

В полете да, согласен. Ну, так тот ролик, который я приводил, вроде бы на этот вопрос отвечает. Не полностью, но все-же.

[biglebowsky.livejournal.com]

И за сколько секунд Ка выполняет "бочку"?

[strangernn.livejournal.com]

Бочки, как фигуры не боевой, там нет. Ж8-))

[biglebowsky.livejournal.com]

Мы пытаемся понять, выше ли скорость крена у Ми, чем у Ка.
С тем, что у Ка выше скорость по 2 другим осям, вроде бы разобрались.

[strangernn.livejournal.com]

Я понимаю, но с моей т.з. гораздо важнее чем угловые скорости - способность Ка-50 совершать установленный и управляемый полет во всяких хитровымудренных положениях и простота плоского боевого пилотажа.