|
|
Что, будем моделировать...?
Если о вертолетах я мог что-то накопать в Интернете, то в конструкциях стрекоз - абсолютный и полный вакуум, кроме задорных видеороликов Дэвида Аттенборо... Придется окунуться в детство и строить модели в масштабе, нагружать их пропорционально-подобно и испытывать, бросая с балкона. А если удастся сделать радиоуправляемую модель и научить ее взлетать и садиться - тогда уж успех обеспечен, потому что это труднее, чем сделать большую машину. Итак, сначала модель планера, которая должна устойчиво планировать на минимальных скоростях, вернее устойчиво падать без всяких фокусов, как парашютист. Почему нет? Скорость падения парашютиста зависит от площади парашюта, но его падение устойчиво и даже управляемо, а расположение крыльев стрекозы весьма похоже на спортивный парашют-крыло.. Будем считать это наихудшим, аварийным вариантом жесткой посадки без участия пилота, по умолчанию. В роли первой модели попробуем высохшую стрекозу-дозорника, слишком облегченную для выводов, но интересно же... И вот результат - стрекоза легко и плавно падает на лапки, слегка вращаясь, потому что ее крылья засохли в совершенно случайном положении. Значит, домысел оказался верным и следует предусмотреть аварийное раскрытие шасси (и подушек SRC) для смягчения подобной посадки. Бросив ее с горизонтальным ускорением - а нет, она моментально теряет скорость и падает вертикально вниз, слегка вращаясь. Идеальная центровка, между прочим и совсем никакое аэродинамическое качество... Дельтапланеристы хорошо знают, как управлять планированием, смещая центр тяжести (себя, любимого..) и как садиться, задирая угол атаки крыла с полной потерей скорости. Так получается, что при остановке двигателя и бросив управление стрекозой, зажмурив очи и заорав: "Мамочки.." - я просто плюхнусь не очень мягко и все, даже штанишки не обделаю?? Это очень неожиданно для меня сегодня и очень воодушевляет, я даже готов еще увеличить площадь крыльев, ведь получается - машина будет вообще безаварийной? Никаких штопоров, кабрирования, опасного снижения скорости до сваливания и срыва потока на крыле... Не верится, а факт-то налицо. Причем даже небольшая горизонтальная скорость - это уже не падение, а планирование и возможность найти удобное место... Отсюда следует - что крылья, положение "Нейтралка" крыльев, центровка машины двигателем и педали-рули должны быть офигенски надежными механизмами, ибо они отвечают за жизнь пилота. Каждый дополнительный кв.метр площади крыльев - это много безопасности и небольшое ухудшение и так плохого аэродинамического качества. Собственно - зачем торопиться на тот свет? Если посмотреть на крылья стрекоз "Красавица-девушка", такие опахала громадные, но ведь как летают, вероятно рост пропульсивного качества все же больше, чем потеря аэродинамического...
Итак, теоретически, разработка проекта стрекозы еще не встретила непреодолимого препятствия и не ушла из области существования СЛА. Раскоряченные в виде Х крылья стрекозы оказались аэродинамически устойчивой конструкцией, жаль только, что для чистого парашютирования великоват запланированный вес. Зато совершенно ясно, что надо будет научиться летать на мотодельтапланах и эти навыки очень пригодятся в светлом будущем. Все эти конструкции - вертолет, мотодельтаплан(самолет) и их гибрид - стрекоза это мои попытки найти наилучшее применение интересному двигателю, который наполовину уже построен. Сейчас, когда я лихорадочно пытаюсь выкроить что-нибудь для покупки маховика-генератора, стартера и системы управления этим двигателем, я вижу путь, которым буду двигаться дальше: - так или иначе, но двигатель вскоре все равно будет построен; - я поеду в Саратов и научусь летать на дельтапланах и мотодельтапланах, на колесах, лыжах и поплавках, заодно изучу конструкцию и переоценю ее с точки зрения возможностей моего двигателя, моих замыслов, моего опыта и моих возможностей..; - затем я куплю новое, самое лучшее крыло и подвеску для удовольствия и размышлений (благо полетать здесь - места много), саратовские поплавки, кресла и колеса и сочиню свою телегу, ибо переделывать их замечательные телеги - не рационально..; - моя тележка будет с фонарем для всесезонности (хошь - сними..), с моим движком и винтом, естественно - изменяемого шага (ВРШ). Винт будет иметь лопасти, уже описанные в разделе "FlyAndel" и даже положение "Флюгер" при остановке двигателя. Рулевая трапеция будет своей нижней дугой проходить в дугообразном зазоре между кокпитом и фонарем; - кроме того, центробежный регулятор двигателя, автомобильный прием нагрузки и кратковременный двойной избыток мощности двигателя в сочетании с ВРШ позволят резко разгонять и резко тормозить телегу. Насколько? Посмотрим...; - если вместо пассажира загрузить топливо (как же трудно будет с заправкой - я представляю...), то можно и далеко улететь, вопрос - как вернуться? Также следует иметь в виду, что тележка может быть крутым глиссером - аэросанями на поплавках (в детстве мне повезло поноситься на глиссере-аэросанях Туполева..) и странной каретой на дорогах (по спецразрешению ГАИ, которого они ей не дадут никогда, но к заправке подкатить из-за угла сумеем, а?). А этой сухой, снежной, морозной зимой - как можно было бы носиться на поплавках по бесчисленным озерам, перелетая с озера на озеро и жерлицы, и щуки, и еще сотня маленьких рыбацких радостей..; - совсем не исключено, что вначале будет традиционная трапеция и система управления смещением центра тяжести, потом так, как уже описано, а потом - угловой редуктор, большие винты и вот вам уже вертолет... В финале, конечно, стрекоза "DragonFly", почему - нет..?
Конечно, стрекоза - это смешно, интересно, эффектно, эффективно, всесезонно и выгодно, особенно для базирования на катамаране. С практической точки зрения способность стрекозы к вертикальному взлету и посадке на небольшую, не очень ровную площадку - вообще бесценна, потому что порождает независимость от дорог и аэродромов, жутко дорогих сооружений... С точки зрения безопасности она также уязвима, как и любая другая движущаяся железка с мотором, но лично мне больше всего угрожает просчет и невнимательность при изготовлении. А вот когда сёдни я несся в ВВС Yamaha с целью обмерять маховик-стартер двигателя F50, то в голове прожужжали интересные идеи: - а почему бы стрекозе не взлетать из почти вертикального положения, приподнявшись на задних и средних лапках, а? Опираясь на хвост - как милашки Юрского периода... И я бы там, на горбу в кокпите, почти стоял бы на ногах... И амплитуда взмахов была бы на всю.. Рули не помешают? Интересно, что я там раньше говорил про груз на внешней подвеске?; - затем, опуская нос в самолетное положение, плавно переходим в любимую позу дельтапланеристов - лежа на пузе и озирая окресности.. Аэродинамическое качество дельтапланов велико - до 17-19 при нагрузке 6-8 кг/м2 крыла, что означает, что с высоты 1000м они могут улететь на 17-19км. Мотодельтапланы много хуже - всего лишь 6 при нагрузке 32.6 кг/м2. Моя стрекоза еше хуже - как же меня зависть гложет и жаба душит.. Серые гуси, промежду прочим, имеют удельную нагрузку - до 14кг/м2 крыла, а когда я наблюдал за буревестниками с размахом крыльев 4-5 метров, то понимал, что при их удельной нагрузке на крыло и умении летать - аэродинамическое качество равно бесконечности..; - перед посадкой опять задираем нос, гасим скорость и садимся почти стоя на ногах и хвосте, сначала на задние, потом на средние лапки. Открываем фонарь, отстегиваем ремни и сходим-сползаем-слезаем. Затем машину можно опустить на все 6 лапок и вцепиться когтями... Ух! Поперечное сечение в горизонтальном полете будет почти вдвое меньше, шея станет как у быка - польза несомненная и поведение машины + пилота - естественные, да и все птицы так садятся. В замысле Николы Теслы было тож самое; Хорошо, пусть я повелся на лежачий кокпит, полулежак, полусидяк на горбу DragonFly, типа мотоциклиста-гонщика. Это значит, что подо мной топливо, крылья, двигатель и все остальное, что у них есть еще там... Интересно, между прочим, все вытянуто в линеечку, малое поперечное сечение, обтекаемо, прозрачный фонарь и носовой параболоид из плекса, руки на чем-то типа мотоциклетного руля, круговой обзор, ноги на педалях, а как насчет вытянуться и поспать? Не - пассажира не надо, но теоретически возможно... Жаль, что крылья тут низко, значит шасси надо высокое, а я это не люблю, придется много повозиться с конструкцией когтистых лапок. - однако в удобном месте всегда следует предпочесть взлет-посадку с пробегом, ибо это выгодно. Помнишь, планеры прошлого века имели на брюхе лыжу для буксировки, взлета и посадки? Это я к аварийной посадке на сложенные лапки, как на саночки, а в коготках лапок колесики... Что я несу - сам не верю... Сегодня мне еще непонятно, как сделать управление крыльями легким и быстрым. На вертолете я воспользовался управляющими лопастями Хиллера в роли аэрогироусилителей - стабилизаторов, а как быть здесь? Выстраивать моторные следящие приводы можно и нужно в роли дополнения к ручному управлению, но как? Ведь все продольное управление сводится к перемещению крепежных концов пружин натяга, а поперечное - к перемещению гидроцилиндров качалок, но еще есть рули, перемещение двигателя и насосики перемещения нейтралей крыльев. Как я завидую простоте и надежности управления трапецией дельтаплана!! Резкость ручного управления стрекозой и натренированная координация собственного тела весьма необходимы при вертикальном взлете, зависании на месте и вертикальной посадке, именно тогда, когда амплитуда и частота взмахов крыльев велики и машина неустойчиво стоит, опираясь на 4 раскоряченных струи поднятого ею ветра. Здесь я вижу единственный способ уменьшить управляющие усилия - аэродинамическую разгрузку крыльев, сделать их в виде полубалансирных, почти уравновешенных рулей. Это означает, что центр давления крыла находится чуть позади оси поперечного колебания крыла, пружины натяга могут быть слабее и отдача колебаний на ручку управления будет меньше. Дельтапланеристы балансируют крылья вообще идеально... SergeCorobkin = 23:49 03.02.2010 Ну давай пофантазируем еще. Теоретически возможны три сценария взлет-посадки. Первый - разгон на колесах или поплавках, крылья машут в верхней полусфере, вектор тяги назад и 10-15градусов вниз, можно даже подпрыгнуть, кратковременно сместив вектор тяги еще на 10-15градусов вниз. После взлета нейтралка крыльев из положения +45градусов переводится на +1...5 градусов, для устойчивого горизонтального полета. Перед посадкой нейтралка крыльев опять поднимается в +45 и крылья машут в верхней полусфере. Посадка тоже с кратковременным задиранием вектора тяги и пробегом. Словом - экономно, по-самолетному и горизонтальная рулежка тоже - рулями... Второй вариант - взлет из горизонтального положения. При таком взлете - концы пружин натяга перемещены почти в крайнее переднее положение (вектор тяги крыльев смотрит вертикально вниз) и имеют самое сильное натяжение. Крылья имеют максимальную амплитуду размаха, а чтобы не зацепить землю или воду, нужно иметь высокое шасси. Именно это мне не нравится, но обдумать все равно следует... Третий вариант - взлет из наклонного, (50-80градусов) положения, опираясь на хвост и задние + средние лапки. Это похоже на самолет, стоящий на хвосте, который собирается взлететь, как ракета. Крылья здесь расположены высоко и машут почти параллельно земле/воде. Поза тоже не ахти какая устойчивая, да и ветер может легко опрокинуть машину, поэтому надо действовать быстро - собрался взлетать, прогрелся, быстренько на задние лапы + газ-размах на полную и свечкой вверх.. При посадке точно также - как только крылья уменьшили амплитуду взмахов - сразу плюх на 6 лап. На поплавках можно взлетать со спокойной воды с разгоном в горизонтальном положении, на суше взлетать-садиться на поплавки в наклонном положении и снова садиться на воду с пробегом. Во как..! Теперь появляется идея управлять векторами тяги крыльев ногами, потому что они сильнее рук, ведь пружины натяга наверняка будут сильные, да и ход должен быть большой. Если ноги не нажимают педали натяга, то пружины натяга находятся в крайнем заднем положении, примерно 15-30 градусов вниз и держат угол атаки крыльев при горизонтальном полете и планировании. Следовательно, ноги свободны в горизонтальном полете и может быть будут рулить рулями.. Есть интересный момент - при нажатии, скажем, правой ногой - вектор тяги правых крыльев отклоняется вниз и машина, естественно, заваливается налево. Попахивает координированным поворотом... А при нажатии обеими ногами векторы тяги всех крыльев поворачиваются вниз и машина задирает нос вверх- назад и можно поддать газку и зависнуть, особенно, если чуть сместить назад центр тяжести. Если теперь надавить правой ногой, то вектор тяги правых крыльев повернется вперед и плоско развернет машину вправо. Замечательно, логично, переминаясь на педалях - мы вертим задницей, уменьшая нажим на педали - подаем машину вперед, увеличивая нажим - заваливаем назад.. Чем занять руки? А руки на руле типа мотоциклетного могут поворачивать рулями - вот тебе и координированный поворот, а при висении на месте - слегка смещать машину влево-вправо. Почему слегка? А струя от крыльев уйдет вперед и будет цеплять рули только чуть-чуть... Левая поворотная ручка с фиксатором - размах крыльев, правая поворотная ручка с фиксатором - газ, дублирующие руль небольшие педали освобождают руки для ковыряния в носу или еще какой-нибудь полезной деятельности. Еще на руле будут нажимные тумблеры смещения двигателя и нейтралей крыльев... В конечном итоге все вроде как упростилось, или мне это только кажется... А ну-ка сделаем обзор пройденного: - крыло дельтаплана без мотора - это удовольствие спортивное и зажигательное... Неудобств немного - затащить 30-40кг на горку, собрать и вперед..; - мотодельтаплан с моим мотором, ВРШ и кокпитом с фонарем - это уже глиссер, аэросани, аэротелега и три модификации самолета. Довольно многоцелевая и полезная штучка с большим недостатком - какую бы ни было, а взлет-посадочную полосу надо, где-попало не приземлишься; - вертолет "FlyAngel"- сравнительно мал, универсален, удобен - но весьма прожорлив в силу своей вертолетной природы, однако увеличение диаметра роторов всего-то до 8 метров дает омахиваемую площадь 100кв.м. и тогда удельная нагрузка равна 5 - 7 кг/кв.м. Это дает возможность весьма неплохо планировать, порхать на авторотации, парашютировать - что способствует снижению расхода топлива и безопасности; - стрекоза "DragonFly"- немного великовата (размах крыльев - 8.5-10м), но она совмещает в себе порхающий полет с вертикальной взлет-посадкой. Область ее использования необозрима, вернее, ограничена возможностью заправки топливом и размерами посадочной площадки; Ну что я могу еще сказать - оставим до лучших времен, добавляя изредка здравые мысли, из которых основная - как бы уменьшить взлетный вес и увеличить площадь крыльев...?? SergeCorobkin = 0:28 27.02.2010 Задумавшись об этих вариантах, я понял в чем идея вертолета сильнее - лопасти его роторов двигаются с большой скоростью уже тогда, когда машина еше неподвижна, а самолетам надо разгоняться, чтобы взлететь. Стрекозы и птицы - это компромисс между вертолетом и самолетом, причем большие и тяжелые птицы вынуждены разбегаться для облегчения взлета. При планировании основную роль играет площадь несущих поверхностей и тут идея вертолета легко обходит всех, потому что даже небольшое увеличение диаметра роторов позволяет набрать весьма приличную омахиваемую площадь. Вертолет Ка-10 имел удельную нагрузку 6.5кг/кв.м. омахиваемой площади и когда Камов, после смерти Михаила Гурова, ставил эксперимент по переходу вертолета в режим авторотации, то вертолет стал планировать совершенно незаметно и только тахометры показали, что двигатель уже не участвует в полете. Вертолет Ка-10М был самым способным к планированию, но это никого не интересовало тогда, да и сегодня, кроме как смягчение аварийной посадки.. Тогда я увеличил диаметры роторов "FlyAngel" до 8.5метра, омахиваемая площадь увеличилась до 113кв.м., также я взял трехлопастные роторы, традиционные для ОКБ Камова и оказалось, что летные качества Ка-10М я буду иметь в случае 735кг взлетного веса и 105л.с. мощности двигателя. Тот факт, что лопасти моих роторов будут иметь хвосты большой площади я вообще не учитываю и получается, что при типовой нагрузке в 350кг - это будет самая порхающая машина с удельной нагрузкой от 3 кг/кв.м. омахиваемой площади. Поскольку лопасти легкие и образуют несущую балку, то складывание им не грозит, а управление шагом лопастей от минус 4 до плюс 14 градусов вместе с оборотами роторов - позволит иметь очень хорошие маневровые возможности. И наконец - вертолет тоже способен взлетать с разгона и садиться с пробегом плюс посадка на авторотации - для экономии топлива... Все бы ничего, вот только лопастями ничего зацепить нельзя - вмиг поломаются, поэтому на волне особо не повыделываешься. Или воздушная подушка все-таки будет копировать поверхность? SergeCorobkin = 22:41 10.05.2010
|
|
|
