[image]

Синхрокоптеры

Теги:авиация
 
+
-
edit
 

Dmitry_A

старожил

В топике про NOTAR Тимофей дал ссылку на интересную статью, где была дана статистика по мировому парку вертолётов. Безоговорочно лидируют одновинтовые машины - они наиболее просты и эта схема лучше всего изучена разработчиками. Однако они наиболее сложны в управлении, что в некоторых случаях неприемлемо из соображений безопасности полётов.
Чемпионом по лёгкости управления признана соосная схема, о чём писалось в топике Сравнение соосной схемы и схемы с рулевым винтом. Но она же и самая сложная конструктивно.
Самое время вспомнить о схеме, которая сегодня кажется экзотической - два перекрещивающихся НВ с близкорасположенными колонками. Однако первый серийный (де-факто) геликоптер Fl 282 имел именно такую схему. После войны такие машины (синкрокоптеры) создавали Kellett и Kaman, причём Kaman производил их серийно до середины 60-х (Huskie) и в последние годы (K-Max).
Сферы применения как Fl 282 (корабельный ПЛО), так и K-Max (летающий кран) свидетельствуют об относительной простоте управления.
А теперь вопрос: почему синкрокоптеры не получили широкого распространения, будучи значительно проще соосников и если уступая им в простоте управления, то совсем немного? Какие будут мнения?
   
Это сообщение редактировалось 21.09.2004 в 06:08
+
-
edit
 

Max Ader

втянувшийся
Где-то год назад смотрел передачу BBC по спутнику где речь шла об истории появления вертолетов, их переспективах и все такое прочее. Говорили и о соосных схемах. И если вереть авторам с этого телеканала, соосная схема, особенно синкрокоптеры, отличается исключительно высоким уровнем КПД по сравнению с классической схемой и тамдемом, однако они наиболее сложны в управлении и имеют ряд ограничений по маневрам... Это не мое мнение.
   
+
-
edit
 

GrayCat

координатор

В фильме "Авалон" показан круттейший синхропок... синхромот... в общем эта фиговина , на базе Ми-24. Впечатляет ;)
   
+
-
edit
 
RU Dmitry_A #15.09.2004 04:11  @Max Ader#14.09.2004 20:39
+
-
edit
 

Dmitry_A

старожил

Max Ader, 15.09.2004 02:39:55:
И если вереть авторам с этого телеканала, соосная схема, особенно синкрокоптеры, отличается исключительно высоким уровнем КПД по сравнению с классической схемой и тамдемом, однако они наиболее сложны в управлении и имеют ряд ограничений по маневрам... Это не мое мнение.
[»]
 

Странное мнение у британских телевизионщиков...
Насчёт ограничений по манёврам спорить не могу - они наверняка есть, как у любой схемы.
Но вот сложность управления? :unsure:
В топике Сравнение соосной схемы и схемы с рулевым винтом было сказано, что у одновинтовых вертолётов сложность управления обусловлена тем, что реактивный момент парируется устройством, расположенным крайне несимметрично, на конце хвостовой балки. То есть в борьбе моментов участвует практически целый фюзеляж. У соосников эта борьба не выходит за пределы колонки НВ. У синкрокоптеров моменты от одного и другого НВ воспринимаются в пределах агрегата "колонки - редуктор", и на весь фюзеляж также не распространяются. Потому-то, я думаю, на практике синкрокоптером управлять проще, чем аппаратом классической схемы.
Косвенным подтверждением простоты управления синкрокоптера являются эксперименты Камана с HTK-1K в 1957 году. Обычный HTK был оборудован системой дистанционного управления и вполне успешно летал без помощи пилота (который находился в кабине на всякий случай).
   
Это сообщение редактировалось 15.09.2004 в 09:51
+
-
edit
 

Max Ader

втянувшийся
Я думаю, проблеммы в управлении классической схемы уже давно решены. Сейчас эти вертушки пархают как от нечего делать (автоматика все же стоит). А вот ограничения по маневру для соостников (особенно для синкрокоптера, там как у камовцев винты не разнесешь еще на метр) сниматься не торопятся.
   
+
-
edit
 

Dmitry_A

старожил

Итак, Max Ader указал на серьёзный эксплуатационный недостаток перекрещивающейся схемы - ограничения по манёвру в связи с особенностями компоновки.
Да, действительно, размещение двух втулок близко друг к другу диктует жёсткие ограничения на взмах лопасти. Поэтому маневрировать следует осторожно. Разносить НВ смысла не имеет - так мы уйдём в сторону поперечной схемы. В сущности, получается, что синкрокоптер есть "максимально уплотнённый геликоптер поперечной схемы". :)
От себя могу добавить ещё один эксплуатационный недостаток: в связи с наклоном плоскостей несущих винтов наружные лопасти проходят слишком близко к поверхности земли, что создаёт повышенную опасность для окружающих. Недаром на пилонах колонок HH-43 писали "Approach from front".
   
+
-
edit
 

digger

аксакал

Пoэтoму нa синхрoкoптерaх испoльзуют жесткие винты и прoблемa тем серьезнее, чем бoльше вертoлет. Мне кaжется, чтo сaмый глaвный недoстaтoк - вибрaция. Тягa циклически меняется из-зa тoгo, чтo винт прoхoдит нaд фюзеляжем. В oбычнoй сxеме вертoлет кaчaет вверх-вниз , нo силa тяжести oгрaничивaет aмплитуду.Здесь, тaк кaк тягa имеет бoкoвую сoстaвляющую, вертoлет рaскaчивaет впрaвo-влевo.
   
+
-
edit
 

Dmitry_A

старожил

С лёгкой руки digger'а исправил название темы на "Синхрокоптеры", так как русская транскрипция английского слова режет глаз.
Немножко картинок по предмету обсуждения:
Это HTK-1, тренировочный аппарат для флота. Фотографии радиоуправляемого HTK-1K в электронном виде у меня нет, но я видел её в книге Н. Полмара и Ф. Кеннеди. На ней в кабине летящего вертолёта пилот поднял руки вверх, показывая, что аппаратом управляет не он.
Прикреплённые файлы:
 
   
Это сообщение редактировалось 21.09.2004 в 09:51
+
-
edit
 

Dmitry_A

старожил

Вот подборка фотографий по HH-43:
Kaman HH-43 Huskie Walkaround.




Обратите внимание на конструкцию фюзеляжа. Сходство с Ка-26 поразительное. Не вдаваясь в малопродуктивные рассуждения "кто у кого слизал", отмечу, что это - свидетельство схожести условий эксплуатации обоих вертолётов, а также того, что у соосной и перекрещивающейся схем общего больше, чем у каждой из них с одновинтовой.
   
+
-
edit
 

Timofey

старожил

Вертолеты такой схемы не строились у нас. О возможных "подводных камнях" можно только догадываться или предполагать из того, что рассказывают буржуины.
К уже написанному можно добавить пару отрицательных пунктов из-за наклона винтов:
Подъемная сила несущих винтов (НВ) не равна сумме тяг НВ (вертикальная проекция чуть меньше).
Реактивный момент от НВ компенсируется неполностью, опятьже из-за наклона. Небольшой остаток в вертикальной плоскости по углу тангажа вроде как остаётся.
Но это всё похоже "на докапывание до мелочей" :-)

Их хорошего: на такой схеме получается более компактный по высоте редуктор (хотя высокие колонки все портят), чем у соосной схемы. У последней он вытянут по высоте, а у схемы с перекрестными винтами - по ширине. Что скомпоновать полегче - нет кожухов редуктора вечно выступающих в салон у камовским вертолетов.
Прикреплённые файлы:
 
   
+
-
edit
 

Timofey

старожил

Дмитрий, стоит признать, что одновинтовая схема наиболее изучена. "Старый чёрт" - почти родственник :-)
Сейчас всё более уверенно пробуют установить электродистанционное управление (у нас - тотже "Ансат"). А тут за устойчивость и управляемость начинает отвечать электроника. Она более гибка по алгоритмам, в которые можно заложить и "умное управление", компенсирующее перекрёстные связи.
   
+
-
edit
 

Dmitry_A

старожил

Уважаемый Тимофей, спасибо за ответ и схему редуктора.
Timofey, 27.10.2004 23:36:32:
высокие колонки все портят
[»]
 

Насколько я понимаю, Флеттнер на "Колибри" опустил колонки в фюзеляж, из-за чего пилотская и пассажирская кабины оказались разделены двигателем и трансмиссией. Наверное, потому, что для вертолёта корабельного базирования компактность более важна, чем удобство экипажа.
Timofey, 27.10.2004 23:36:32:
нет кожухов редуктора вечно выступающих в салон у камовским вертолетов.
[»]
 

Немножко в сторону: салон Bell-205/212/412, со "шкафом" посредине, по периметру которого расставлены сиденья - вообще тихий ужас :blink: .

   
Это сообщение редактировалось 28.10.2004 в 04:24
+
-
edit
 

Timofey

старожил

Dmitry_A> Сходство [HH-43] с Ка-26 поразительное.
Аппараты созданные для сходных условий одинаковыми методами получаются похожими :-)
Прикреплённые файлы:
 
   

Bobo

опытный

Dmitry_A>> Сходство [HH-43] с Ка-26 поразительное.
Timofey>Аппараты созданные для сходных условий одинаковыми методами получаются похожими :-)[»]

Ничего подобного. Достаточно посмотреть на участников любого конкурса, что-бы увидеть разные подходы к решению одной задачи. YF-22 и YF-23, YC-14 и YC-15, Ка-50 и Ми-28, JSF X-35 и X-32 итдитп.
   
+
-
edit
 

Dmitry_A

старожил

Bobo, 29.10.2004 19:42:57:
Timofey>Аппараты созданные для сходных условий одинаковыми методами получаются похожими :-)[»]

Ничего подобного. Достаточно посмотреть на участников любого конкурса, что-бы увидеть разные подходы к решению одной задачи. YF-22 и YF-23, YC-14 и YC-15, Ка-50 и Ми-28, JSF X-35 и X-32 итдитп.
[»]
 


Уважаемый Bobo, что интересно, именно в условиях конкурсов и тендеров несхожесть проявляется более всего. Однако если начать сравнивать аппараты сходного назначения в разных странах, то найдём довольно много пар "близнецов-братьев": Lockheed C-130 и Ан-12, Concorde и Ту-144; в мире вертолётов - Sikorsky SH-3 и Super Frelon, Sikorsky S-67 (не пошедший в производство) и Ми-24, франко-немецкий Tiger и итальянская Mangusta. Так что и Тимофей прав, и Вы правы. :)
   

Bobo

опытный

Это не схожесть проявляется, а результат заимствований :)
   
+
-
edit
 

Timofey

старожил

Dmitry_A>>> Сходство [HH-43] с Ка-26 поразительное.
Timofey>> Аппараты созданные для сходных условий одинаковыми методами получаются похожими
Bobo> Ничего подобного. Достаточно посмотреть на участников любого конкурса, ... YF-22 и YF-23, YC-14 и YC-15, Ка-50 и Ми-28, JSF X-35 и X-32 итдитп

Bobo, "созданные одинаковыми методами", т.е. на одном технологическом и концептуальном уровне. "Одинаковость" встречается гораздо реже - всеже уровни КБ различны, если они дополнительно не зажаты внешними условиями.
На мой взгляд, сходство появляется, если разные конструкторы хотят сделать или что-то очень простое, или что-то очень сложное (на пределе научных и технологических возможностей).
Камовцы пошли совершенно другим путем, чем милевцы. Итог: принципиальное различие Ка-50 и Ми-28.
Туполевцы вложили в Ту-144 все, что знали и умели на тот момент. Не удивительно, что европейцы обладали схожими знаниями и возможностями. В итоге "Конкорд" и Ту-144 получились похожими.
   
+
-
edit
 

Nikita

аксакал

Timofey>На мой взгляд, сходство появляется, если разные конструкторы хотят сделать или что-то очень простое, или что-то очень сложное (на пределе научных и технологических возможностей).

Вот как раз в области "очень сложное" одинакового быть не должно, так как конкретных вариантов компромисса между элементами этой самой сложности бесчисленное множество.

Посмотрите на те же YF-22 и YF-23 - сложнейшие, предельные машины, однако абсолютно разные. То же самое и с двигателями для них. Два предельных мотора совершенно разной конструкции и концепции.
   

Bobo

опытный

Timofey>Туполевцы вложили в Ту-144 все, что знали и умели на тот момент. Не удивительно, что европейцы обладали схожими знаниями и возможностями. В итоге "Конкорд" и Ту-144 получились похожими.[»]

Для европейцев схема Конкорда была естественной и очевидной. Для Туполева — нет.

   

Dmitry_A

старожил

Bobo, 06.12.2004 19:05:49:
Это не схожесть проявляется, а результат заимствований :)
[»]
 

Уважаемый Bobo, заимствований стыдиться не нужно. Заимствовать тоже надо уметь. Чтобы понять и оценить замысел другого конструктора, мозги тоже нужны. ;)
Но сходство не всегда сводится к простым заимствованиям. Помните фильм "Случай в квадрате 36-80"? Там роль "Ориона" исполнял Ил-38. Вот, казалось бы, вопиющий случай плагиата. Однако не всё так просто.
Нельзя сказать, что Ильюшин увидел "Орион" и с него срисовал эскиз Ил-38. Тут мы видим случай применения одной и той же концепции, приведшей к одинаковым результатам. И "Орион", и Ил-38 - базовые патрульные самолёты.
Предположим, военные выдали техзадание на такой аппарат. Конструкторы, надо думать, тоже люди, выдумывать проект с нуля им совсем не улыбается. Они изучают условия и приходят к выводу, что для выполнения задачи можно использовать уже имеющиеся пассажирские лайнеры с четырьмя ТВД. И начинают приспосабливать: локхидовцы свою "Электру", а ильюшинцы Ил-18. А эти самолёты, в свою очередь, построены по схеме, вошедшей в моду со времён крайне удачного транспортника Douglas C-54.
Однако вернёмся к нашей паре HH-43B и Ка-26. "Хаски" - поисково-спасательный вертолёт, Ка-26 - многоцелевой, однако наиболее широко применялся в сельхозавиации. Одно из главных требований в обоих случаях - совершать довольно сложные маневры в непосредственной близости от земли (и желательно, чтобы нагрузка на пилота была при этом поменьше). Выдающаяся крейсерская скорость не нужна, обтекаемость фюзеляжа - побоку, кабину сделали максимально коробкообразной, с наибольшим полезным объёмом. И отказались от одновинтовой схемы, имеющей перекрестные связи в управлении. В те годы разработать приемлемые электронные блоки управления было нереально, поэтому пришлось использовать механически сложные, но более управляемые схемы.
   

Bobo

опытный

Dmitry_A>Нельзя сказать, что Ильюшин увидел "Орион" и с него срисовал эскиз Ил-38. Тут мы видим случай применения одной и той же концепции, приведшей к одинаковым результатам. И "Орион", и Ил-38 - базовые патрульные самолёты.

И Нимрод, к примеру, тоже базовый патрульный самолёт :) Но сильно отличается. В том-то и дело, что Ил-38 — это результат заимствования .

Dmitry_A>Однако вернёмся к нашей паре HH-43B и Ка-26. "Хаски" - поисково-спасательный вертолёт, Ка-26 - многоцелевой, однако наиболее широко применялся в сельхозавиации. Одно из главных требований в обоих случаях - совершать довольно сложные маневры в непосредственной близости от земли (и желательно, чтобы нагрузка на пилота была при этом поменьше).

Это вопрос технический и просто решаемый. Автоматы устойчивости успешно делали уже в 50-х годах. Просто Kaman делал свою схему с пересекающимися роторами, унаследованную от немцев, и развил ее в практически пригодную констукцию. Это его фирменная схема — она выбрана не от каких-то особенных преимуществ, а просто как фича.
Каман делает по этой схеме, Камов — соосники, Пясецкий — по продольной, остальные по нормальной. Это просто фирменная фича.

А Камов просто позаимствовал технические решения у технически близкой схемы. Те-же задачи могут решать и вертолеты нормальной схемы, и продольной — и решают.
   

Dmitry_A

старожил

Bobo, 07.12.2004 19:16:52:
И Нимрод, к примеру, тоже базовый патрульный самолёт :) Но сильно отличается. В том-то и дело, что Ил-38 — это результат заимствования .
[»]
 

Англичане — большие оригиналы, уважаемый Bobo :) . В случае с "Нимродом" они сильно в стороне от мэйнстрима.
Однако же Ил-38 если и результат заимствования, то заимствования идеи использования в качестве основы коммерческого авиалайнера с экономичными турбовинтовыми двигателями. И как знать, может, одна и та же очевидная идея пришла в разные головы одновременно? С "Орионом" они ровесники.

Bobo, 07.12.2004 19:16:52:
Автоматы устойчивости успешно делали уже в 50-х годах.
[»]
 

Поясните, пожалуйста, что имеется в виду? Если речь о гироскопических стабилизаторах, то они хороши только на установившихся режимах (висение или поступательный полёт). На маневрировании же проявляются перекрёстные связи в системе управления, с которыми и человеку-то управиться сложно.

Bobo, 07.12.2004 19:16:52:
Просто Kaman делал свою схему с пересекающимися роторами, унаследованную от немцев, и развил ее в практически пригодную констукцию. Это его фирменная схема — она выбрана не от каких-то особенных преимуществ, а просто как фича.
Каман делает по этой схеме, Камов — соосники, Пясецкий — по продольной, остальные по нормальной. Это просто фирменная фича.
[»]
 

Не совсем так. Пример с тем же Каманом: для программы LAMPS он предложил "Си Спрайт" классической схемы, хотя, казалось бы, для корабельного базирования можно по примеру Флеттнера предлагать свою фирменную фичу. Но вот пришёл по каким-то причинам к выводу, что можно обойтись классическим вариантом - и "поступился принципами" :) .

Bobo, 07.12.2004 19:16:52:
Те-же задачи могут решать и вертолеты нормальной схемы, и продольной — и решают.
[»]
 

Полностью с этим согласен. Просто в некоторых специфических задачах неклассические схемы упрощают жизнь пилотам (правда, добавляя работы техническому персоналу :) ).

   
Это сообщение редактировалось 08.12.2004 в 11:03

Pеtr

втянувшийся

Bobo>В том-то и дело, что Ил-38 — это результат заимствования .

"Орион" это модификация Л-188 Электра, которая начала разрабатываться в 1954 году и в 1957 году сделавшей первый полет. ИЛ-38 это модификация ИЛ-18, начавшего СЕРИЙНО выпускаться с 1957 года... Не очень понятно кто и у кого заимствовал на этапе "базовой" машины, и самое главное КОГДА. Тем более что ИЛ на треть больше по всем показателям :-) . Может быть и правда при одинаковых знаниях, умениях и надобностях рождаются похожие вещи :-) , типа конвергенции видов у Дарвина? :-)
   

Bobo

опытный

Dmitry_A>Англичане — большие оригиналы, уважаемый Bobo :) . В случае с "Нимродом" они сильно в стороне от мэйнстрима.

Они не в стороне, они его создают :) Это их стараниями появились турбопропы такого класса, и Турбо-Электра тоже в некотором роде слепок с их идеологии.
А если вспомнить, что идет на замену Орионам — Б-737, то мы увидим, что выбор Кометы как базы для патрульного самолета не просто прихоть оригиналов, а хорошее предвидение.

Dmitry_A>И как знать, может, одна и та же очевидная идея пришла в разные головы одновременно?

Я вас умоляю :) Это типичный "наш ответ Чемберлену".


>Автоматы устойчивости успешно делали уже в 50-х годах.
Dmitry_A>Поясните, пожалуйста, что имеется в виду? Если речь о гироскопических стабилизаторах, то они хороши только на установившихся режимах (висение или поступательный полёт). На маневрировании же проявляются перекрёстные связи в системе управления, с которыми и человеку-то управиться сложно.

Да, гироскопы. Они уже были на "бананах" Пясецкого.

Dmitry_A>Не совсем так. Пример с тем же Каманом: для программы LAMPS он предложил "Си Спрайт" классической схемы, хотя, казалось бы, для корабельного базирования можно по примеру Флеттнера предлагать свою фирменную фичу. Но вот пришёл по каким-то причинам к выводу, что можно обойтись классическим вариантом - и "поступился принципами" :) .

Насколько я знаю по причине опасности наклонных винтов для окружающих. Для ограниченных размеров палубы это было критично.

   

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru