"матрёшка"

Jurij Timofejev написал(а) к Eugene A. Petroff в Jan 06 10:30:02 по местному времени:

From: "Jurij Timofejev" <jurijt@one.lt>

Thu Jan 26 2006 23:18, Eugene A. Petroff wrote to Jurij Timofejev:



EAP> Прежде всего возникновение срыва на несущем профиле снижает Су, то есть,
EAP> подъемную силу. В нормальных условиях - то есть, при ламинарном
EAP> обтекании профиля под оптимальным углом - Су (подъемная сила) превышает
EAP> раз этак в тридцать-сорок Сх (то есть, лобовое сопротивление).

EAP> Установка несущей плоскости в закритическое положение по углу атаки ("по
EAP> альфе") приводит к некоторому увеличению Сх (допустим, в два раза) -
EAP> имено это ты берешь в качестве аргумента в своих суждениях - но при
EAP> этом, Су падает в нооль. То есть, векторная сумма сил, определявшая силу
EAP> "сцепления" несущей поверхности с потоком, падает раз в
EAP> пятнадцать-двадцать. Естественно, что никакой ЛА этого выдержать не
EAP> сможет у будет падать, падать, падать...
Полностью с тобой согласен!!!!! Только ты в своих рассуждениях не дошел до
конца. А именно не разобрался, как действуют и на что влияют эти силы.

Итак ситуация первая, ЛА летит со скоростью V, винт заторможен, его обороты
n=0. Смотри Рис1 на:
http://spaces.msn.com/jurijt/


Заторможенный винт на летящем ЛА обдувается потоком по направлению
совпадающим (почти) с осью вращения винта. На лопасть винта действует полная
аэродинамическая сила, которую мы разлагаем на
1) Cx лопасти винта (Cx лв) по направлению совпадает с Cx самолета (Cx ла) и
соответственно полностью добавляется к нему Cx ла = Cx планера + Cx лв*a (где
а число лопастей винта).
2) Cy лв направлена перпендикулярно к оси вращения винта и поэтому на
лобовое сопротивление самолета не оказывает влияния. В этой ситуации Сy лв -
это полностью крутящий момент винта.

Истинный угол атаки лопасти винта в этой ситуации = 90 гр - фи (установочный
угол атаки лопасти винта). Это максимально возможный угол атаки для винта в
режиме ветряка. (А если учесть что практически фи у винтов с не регулирующимся
шагом, как правило, меньше 45 гр., то это максимально возможный истинный угол
атаки ЛВ.)
Соответственно Cx лв достигает максимально возможного значения.

Теперь рассмотрим ситуацию вторую.
Рис 2 на том же Урле.
Самолет летит с той же скоростью V. Винт расторможен и отсоединен от
двигателя. При этом винт раскрутиться до каких то устоявшихся оборотов n=x,
которые зависят от скорости V и угла фи.

И вот теперь хит сезона, то для чего ты предлагал напрячь объемное мышление.
Каким же потоком будет обдуваться винт? А будет он обдуваться неким косым
потоком равным геометрической сумме двух потоков от поступательного движения
ЛА и от вращательного движения U. При этом истинный угол атаки ЛВ будет
близок_ 0 ! (Нулевым он станет, если пренебречь трением в подшипниках и
лобовым сопротивлением лопасти винта. Обороты винта при этом будут иметь
теоретически максимально возможное для данной скорости значение в режиме
авторотации. ). При этом полная аэродинамическая сила, приложенная к ЛВ, будет
почти полностью состоять из составляющей Cx. А вот Cy лв, та которая
'EAP> во МНОГО раз превышает лобовое сопротивление' ,
будет почти нулевой!!!
Как известно Cx плоскости обдуваемой потоком с углом атаки =0 минимально.
К тому же вектор ее направлен под углом 90гр - фи к силе Cx ла, следовательно
вклад в торможение самолета у лопасти винта будет и того меньше хотя лопасть
винта обдувается потоком имеющим большую скорость. Сx лв*sin фи, если я не
забыл тригонометрию.




EAP> Заторможенный винт грубо можно рассматривать как доску

>> помещенную поперек потока,

EAP> Ага... И это означает, что из сил к нех приложена только "Сх".

EAP> а эта форма в любом букваре по аэродинамике

>> приводится как имеющая наибольшее аэродинамическое сопротивление.

EAP> Ты элементарно путаешься - лобовое сопротивление не есть единственная
EAP> сила, приложенная к обтекаемому телу. Лобовое сопротивление, это
EAP> компонента суммарной силы, разложенная на направление вектора скорости
EAP> потока. А помимо лобового сопротивления (вдоль потока) существует и
EAP> боковая сила (поперек потока), которая именуется подъемной силой и
EAP> которая во МНОГО раз превышает лобовое сопротивление для хорошо
EAP> спроектированого профиля.

Ничего я не путаю. Нас интересует только составляющая Сх, именно она тормозит
самолет. Для того мы и разлагаем полную аэродинамическую силу на составляющие.



EAP> Само это отношение подъемной силы (Су) к лобовому сопротивлению (Сх)
EAP> называется "аэродинамическим качеством" и именно его нужно учитывать при
EAP> анализе аэродинамических явлений.

EAP> Если

>> смотреть более тонко, то не вращающийся винт практически это крыло с
>> закритическим углом атаки. А опять таки в основах вышеназванной науки

EAP> указано,

>> что при переходе крыла в этот режим, Сx растет более резко.

EAP> Более, чем что??

Более чем при отсутствии срыва потока.


EAP> Исходя же из твоих

>> утверждений можно сделать вывод, что наилучшая аэродинамическая форма

EAP> кузова у

>> автобуса 'Икарус' :-)

EAP> Из моих выводов можно сделать вывод о том, что несущую плоскость не
EAP> стоит ставить в несоответствующие е функции условия.
EAP> Ответственность за автубусные интерпретации только на тебе.

Жизнь заставляет. Моторы глохнут иногда а винты флюгируются не у всех
самолетов.



EAP> Для понимания придется напрягать пространственное воображение. Дело в
EAP> том, для вращающейся лопасти местное значение Су/Сх НЕ СОВПАДАЕТ С
EAP> НАПРАВЛЕНИЕМ ПОТОКА - потому Су лопасти, разложенное на вектор потока,
EAP> оказывается горазд большим, чем чистое Сх самой лопасти. То есть,
EAP> авторотирующий винт тормозит активно!
EAP> Если авторотацию затормозить, то изменится результирующий вектор силы на
EAP> самой лопасти - практически, останется только Сх - и при этом эта сила
EAP> будет почти целиком пректироваться на на оси, как Сх всего аппарата.

См выше.

EAP> Прикинь сам - чем быстрее разгонится авторотирующий винт, тем больше
EAP> будет наклонена равнодействующая сила лопасти к нормали (к направлению
EAP> потока) - и тем большая часть Су лопасти станет Сх всего аппарата.

См выше.




EAP> Вот-вот - и у штатно работающего винта его местное Су лопасти
EAP> раскладывается на нормаль (потока), как отрицательное Сх, то есть тяга.
EAP> Теперь прикинь, что винт, имеющий некоторую скорость вращения, зашел в
EAP> область местной альфы (местного угла атаки лопасти) отрицательную.
EAP> Тогда ВСЯ тяга винта превращается в тормоз! То есть, происходит
EAP> реверсирование.
EAP> На стоянке - при нулевой скорости ЛА - для захода в реверсную область
EAP> шаг нужно делать отрицательным, но по мере увеличения скорости полета,
EAP> шаг должен быть увеличен в сторону положительного значения.

EAP> В нормальном полете шаг винта согласован со скоростью полета и ОБОРОТАМИ
EAP> винта. Если обороты уменьшить, то при той же скорости полета винт
EAP> неизбежно перейдет в реверсный режим!!

Полностью с тобой согласен! Именно это я и пытаюсь тебе доказать. Давай
продолжим мысль. Самолет летит с постоянной скоростью V=const (допустим
тангажем выдерживаем). Для данной скорости, на каких-то оборотах винта n=x,
тяга винта будет нейтральной. Увеличивая обороты от этого значения, тяга винта
будет увеличиваться, уменьшая- будет увеличиваться отрицательная тяга то есть
т_о_р_м_о_ж_е_н_и_е и при n=0 торможение будет максимальным, если конечно не
заставить винт крутиться в другую сторону. И от чего мы получили эти обороты
не имеет значения, уменьшением подачи топлива или авторотацией.




EAP> Потому поломка двигателя, сопровождающася поломкой систему управления
EAP> шагом (или даже просто поломка системы управления шагом) превращается в
EAP> катастрофу!

EAP> На небольших машинах эта проблема не стоит остро в виду небольшой
EAP> скорости полета и связанных с этим установочным углом лопастей на винте
EAP> неизменяемого шага, а так же, наличия относительных запасов прочности у
EAP> конструкции двигателя и винта. Потому остановка двигателя приводит в
EAP> первый момент к резкому тороможению - винт зашел в область реверса - но
EAP> компрессия двигателя относительно велика и потому все таки смогла
EAP> затормозить пассивное авторотирующее вращение, в результате чего
EAP> происходит дальнейшее уменьшение оборотов и винт заходит в область срыва
EAP> на лопастях, что резко снижает его общее сопротивление.

Опять Икарус вспомним? Срыв потока, не уменьшает сопротивление, а
увеличивает!! А то зачем самолеты и спортивные автомобили в а-х трубах
вылизывают??
Обрати внимание на график зависимости Cx и Cy на страничке:
http://www.rcdesign.ru/articles/avia/wings_profile


Я его так же выложил на
http://spaces.msn.com/jurijt/

JT

--- ifmail v.2.15dev5.3