Здравствуйте, Timofey.
Timofey>Соосный винт (винт, а не вертолет) при виде сверху круглый. Т.е. сказать, что именно это сторона у него является "передом", а эта задом "нельзя".
Нельзя. Но и уравновешенной, невращающейся такая система будет, только если будет тщательно отрегулирована. Если условия меняются, регулирование придётся повторить. Для нашего спора это значит, что не является она симметричной, а лишь легко балансируемой. Симметричную систему уравновешивать не надо, определение.
Timofey>У других двухвинтовых схем винты разнесены по горизонтали. Таким образом у них явно появляется понятие "бок". Для чего все это? - Летаем мы не только строго вперед в спокойной атмосфере, но и учитываем, как скажутся возмущения (устойчивость схемы) и маневрирование.
Именно. Летает вертолёт вперёд большую часть времени, подавляюще, если это не технологический кран, конечно. Для такого полёта наиболее выгодна плоская симметрия с выраженным верхом и низом, передом и задом, но с зеркальными сторонами. Это лучше для устойчивого поступательного движения. Потому сооснику требуется такой вульгарный фюзеляж, чтобы сообщить системе выгодную симметрию и парировать невыгодную.
Timofey>У соосного винта я бы затруднился выделить асимметрию, как на висении, так и в горизонтальном полете. Если выразится простыми словами, то на висении верхний закручивает струю, а нижний - раскручивает; в горизонтальном полете вихревая пелена верхнего и нижнего винтов зеркальна.
Она была бы зеркальной, только если б оба винта работали в одинаковых условиях. Да, второй винт уменьшает закрученность, но либо недокручивает, либо перекручивает. Причём одна система может делать и то и другое при разных условиях.
Timofey>Хоть отдельно и можно сказать, что несимметрия наблюдается, но в целом система довольно близко раположенных соосных винтов наиболее симметрична. Ведь ту же осевую симметрию, как Вы обозначили, можно назвать более общим случаем зеркальной.
Можно. Но если Вы разберётесь с несимметрией висящего соосника, Вы поймёте, что в поступательном полёте всё становится только сложнее.
Timofey>Особенностью соосного расположения винтов конечно же является влияние потока от верхнего винта на нижний. Это проявляется прежде всего тем, что из-за ограничений на одинаковый крутящий момент обоих винтов, нижний винт развивает меньшую тягу, чем верхний. Т.е. верхний винт развивает на висении примерно на 15% большую тягу, чем находящийся в его потоке нижний. С ростом скорости ГП эта разность уменьшается - вихревая пелена от верхнего винта начинает смещаться с плоскости нижнего винта все больше и больше освобождая его от своего влияния (для Ка-50 примерно на скорости 200 км/ч тяги винтов уже равны).
Но и возмущающие силы со скоростью растут, а на большой скорости становится важным, скажем, какой из роторов, верхний или нижний, в какую сторону вращается. На Ка-50 расстояние меж роторами велико. Не надо забывать и о фюзеляже.
Timofey>Для продольной схемы отчасти наблюдается подобное влияние. Если на висении передний винт, который обычно расположен ниже, частично находится в потоке от заднего, то в горизонтальном полете поток от переднего винта отклоняясь назад начинает сказываться на потоке и работе заднего винта. Так, например, полет на вертолете продольной схемы с малыми скоростями предпочтительнее выполнять со скольжением - немного боком. При этом скорость не настолько высока, чтобы сказывалось вредное сопротивление повернутого фюзеляжа. А вот взаимовлияние винтов снижается (отчасти схема получается между продольной и поперечной).
И это замечательно. Мне весьма симпатичны идеи несимметрично сбалансированных аэродинамических систем. И самолётов тоже, но вертолётам только таким бы быть и надо, исключение — поперечно-зеркальная система (можно ведь и не зеркальную вообразить), и ещё одна, про неё в конце…
Кстати, фюзеляж Chinook приспособлен к тому, чтобы создавать меньшее сопротивление при косом движении. Если бы оси роторов его были б вертикальны, а направление и скорости их вращения равны, то вертолёт летел бы боком с небольшой скоростью.
Timofey>Дмитрий, получается, что если к телу приложены несколько моментов (не обязательно в одной точке), то с положением тела в пространстве ничего не происходит?
Происходит. Она начинает вращаться сразу вокруг всех осей, к которым приложены моменты — сложное вращение, в космосе так и было б…
…Если оси не параллельны (есть развал) то подъёмная сила одного ротора создаёт силу препятствующую вращению вокруг оси другого, и наоборот. Ясно, что моменты инерции такой системы велики, и ещё демпфирующие аэродинамические реакции фюзеляжа, да и роторов, которые создают ещё большую, пожалуй, аэродинамическую реакцию.
Роторы Chinook должны иметь развал осей. И вот тут…
…Обнаруживаем, что почти идеально симметричной и наиболее сбалансированной является не соосная и даже не поперечно-зеркальная система.
А какая?
Дмитрий Журко
Это сообщение редактировалось 23.10.2003 в 23:10