Конвертоплан Bell X-22 (США)

В рамках проекта Doak VZ-4 американской авиационной промышленности удалось подтвердить возможность строительства и эксплуатации летательных аппаратов вертикального взлета с поворотными кольцевыми каналами несущих винтов. Такая архитектура авиационной техники давала определенные преимущества перед существующими образцами, что привело к появлению нового проекта. На основе существующих наработок вскоре был создан конвертоплан Bell X-22.

В основе новых проектов лежали достаточно простые идеи. Обеспечивать вертикальный взлет с возможностью перехода к горизонтальному полету предлагалось при помощи несущих винтов, способных качаться вокруг горизонтальной оси. С целью повышения основных характеристик было предложено поместить винты внутрь кольцевых каналов. Это позволяло повысить эффективность винта, а также сократить его размеры. Кроме того, правильная конструкция канала позволяла использовать его в качестве дополнительной несущей плоскости в горизонтальном полете. Подобная схема конвертоплана получила название Tiltduct.

Конвертоплан Bell X-22 (США)
Bell X-22 в полете. Фото Diseno-art.com



По опыту испытаний опытной машины VZ-4 потенциальные заказчики в лице различных структур вооруженных сил США инициировали создание более крупного образца с иными характеристиками. В перспективе такая техника могла бы даже поступить в эксплуатацию.

В ноябре 1962 года командование военно-морских сил Соединенных Штатов заключило контракт с компанией Bell Helicopter. В соответствии с соглашением стоимостью 27,5 млн долларов, в течение двух следующих лет авиастроительная компания должна была разработать новый конвертоплан-тилтдакт, а затем построить и вывести на испытания два опытных образца. С учетом возможного практического применения требовалось оснастить машину сразу четырьмя несущими винтами в кольцевых каналах. Это позволяло дать ей требуемые характеристики, а также сократить размеры до приемлемого уровня.

Новый проект конвертоплана получил официальное обозначение X-22, говорившее о его принадлежности к т.н. X-серии – условному семейству экспериментальных летательных аппаратов, предназначавшихся для отработки новых смелых идей. На фирме «Белл» проект получил рабочее обозначение D2127. По понятным причинам, широкую известность летательный аппарат получил именно под официальным названием.

Исходя из требований военно-морских сил, компания-разработчик должна была создать конвертоплан с поворотными каналами винтов, отличающийся максимально возможными характеристиками и минимальными размерами. Габариты и технические параметры машины должны были соответствовать требованиям к военно-транспортным вертолетам того времени. В случае удачного завершения проекта конвертоплан X-22 мог пройти доработку и поступить в полноценную эксплуатацию.


Схема конвертоплана. Рисунок Aviastar.org


С учетом подобных требований был сформирован общий облик перспективной машины. Предлагалось создать летательный аппарат схемы «утка» с фюзеляжем большого объема и крылом заднего расположения. На бортах фюзеляжа и крыле следовало размещать поворотные кольцевые каналы. Для улучшения аэродинамических и летных характеристик предлагалось разнести пары винтов: каналы заднего крыла должны были находиться дальше от фюзеляжа в сравнении с каналами переднего. Также были предложены оригинальный состав силовой установки и сравнительно сложная трансмиссия, обеспечивающая привод всех имеющихся винтов. При всем этом конвертоплан нуждался в новой системе управления с соответствующими возможностями.

Конвертоплан Bell X-22 получил цельнометаллический фюзеляж упрощенной формы, отличавшийся сравнительно большими внутренними объемами. Фюзеляж имел скругленный носовой обтекатель, выполненный в виде единой структуры с крупным лобовым остеклением. Позади кабины пилотов фюзеляж имел сечение, близкое к прямоугольному. В хвосте ширина и высота фюзеляжа уменьшалась, хвостовая балка была поднята вверх. Такие обводы фюзеляжа в будущем позволяли разработать полноценную транспортную машину.

Компоновка фюзеляжа была достаточно простой и соответствовала целям проекта. В носовой части располагалась кабина пилотов, имевшая полный набор необходимых приборов и органов управления. Рядом с ней располагался приборный отсек. Вблизи центра тяжести машины помещались топливные баки общей емкостью 1760 л. Большая часть объемов фюзеляжа при этом оставалась пустой и могла использоваться для перевозки грузов. Позади кабины, в хвостовой балке и в некоторых других частях фюзеляжа размещались агрегаты трансмиссии.


Прототип на аэродроме. Фото Airwar.ru


В хвостовой части фюзеляжа предусматривалась установка высокорасположенного крыла малого удлинения. Несущая плоскость отличалась небольшим размахом и увеличенной длиной хорды. В передней ее части, вблизи фюзеляжа, предусматривались два крупных выреза для установки обтекателей двигателей. Законцовки крыла оснащались узлами для установки поворотных кольцевых каналов. Крыло необычной конструкции не имело собственной механизации. Непосредственно над крылом помещался трапециевидный киль. Руль направления не использовался в связи с применением иных принципов управления.

Конвертоплан получил оригинальные несущие винты в кольцевых каналах. Для вертикального подъема и горизонтального полета предлагалось использовать набор из четырех одинаковых винтов компании Hamilton Standard. Винт имел диаметр 2,13 м и оснащался тремя лопастями композитной конструкции. Лопасть получала стальной лонжерон и стекловолоконную обшивку с усилением носка никелевой полосой. Такая лопасть была на четверть легче цельнометаллической, но отличалась втрое большей усталостной прочностью. Лопасти монтировались на втулке, обеспечивавшей изменение их шага.

Втулка и вал воздушного винта закреплялись на центральной гондоле, которая, в свою очередь, при помощи нескольких стоек соединялась с кольцевым каналом. Последний имел стенки особого профиля, создававшего подъемную силу при горизонтальном полете. Непосредственно за кабиной на бортах фюзеляжа устанавливались два канала с винтами. Вторая пара таких устройств помещалась на законцовках крыла. Для улучшения летных данных хвостовые каналы оснащались дополнительными горизонтальными стабилизаторами, помещенными на их внешней поверхности.

При помощи гидравлических приводов каналы винтов могли качаться в вертикальной плоскости. Каждый канал имел свой гидравлический цилиндр, однако проектом предусматривалась механическая связь двух соседних устройств. Как следствие, даже при поломках одного из приводов пара кольцевых каналов сохраняла возможность синхронного перемещения.


Вид спереди-сверху. Фото Airwar.ru


Было предложено использовать аэродинамические рули необычной конструкции. На задней части кольцевого канала помещался элевон большой площади. По командам от органов управления кабины такой руль мог подниматься или опускаться, соответствующим образом меняя направление потока от воздушного винта. Синхронное или дифференцированное отклонение четырех элевонов, по задумке авторов проекта, позволяло управлять машиной на всех режимах полета.

Размещение двигателей в непосредственной близости от винтов посчитали нецелесообразным. Из-за этого конвертоплан-тилтдакт D2127 / X-22 получил необычную силовую установку. На центроплане крыла, в непосредственной близости от фюзеляжа, попарно устанавливались четыре турбовальных двигателя General Electric YT58-GE-8B/D мощностью 1267 л.с. каждый. Моторы располагались с наклоном назад, из-за чего их воздухозаборники находились выше крыла, а сопла – ниже. Интересной особенностью силовой установки было одновременное использование систем подачи топлива двух типов. Двигатели моделей YT58-GE-8B и YT58-GE-8D были максимально унифицированы, но отличались средствами подачи горючего. Конвертоплан получил системы подачи топлива двух типов, которые предлагалось использовать попеременно, в зависимости от режима полета.

Применение четырех сгруппированных двигателей и такого же количества разнесенных винтов привело к разработке оригинальной трансмиссии. В состав трансмиссии было включено десять редукторов, имевших разные задачи и располагавшихся в различных частях машины. Главный редуктор принимал 19500 оборотов в минуту и понижал их до 2600, выдававшихся на основные валы. При помощи нескольких дополнительных редукторов осуществлялась выдача крутящего момента на редукторы винтов. Конструкция трансмиссии обеспечивала вращение всех четырех винтов даже при одном работающем двигателе.


Приборная панель в кабине пилотов. Фото Wikimedia Commons


Летательный аппарат получил трехточечное убираемое шасси. Под кабиной находилась носовая стойка с двумя колесами малого диаметра. В полете она могла убираться в нижу фюзеляжа. На бортах предусматривалась установка основных стоек с колесами большего диаметра. Они убирались в фюзеляж поворотом навстречу друг другу.

Экипаж конвертоплана состоял из двух человек и располагался в носовой кабине бок о бок. На рабочих местах пилотов размещался полный набор органов управления, основывавшихся на традиционных системах вертолетного типа. Управлять машиной предлагалось при помощи основной ручки, рычага наклона кольцевых каналов, педалей и четырех рукояток управления двигателями. Перемещения органов управления воспринимались автоматикой и преобразовывались в требуемые команды на исполнительные механизмы, соответствующие текущему режиму полета. Так, во время вертикального взлета подъем осуществлялся за счет изменения шага всех четырех винтов. Для контроля по крену, тангажу и рысканью при этом использовалось дифференцированное изменение тяги.

Управление на переходных режимах и в горизонтальном полете должно было осуществляться, в первую очередь, при помощи отклонения элевонов. За счет размещения непосредственно за винтами удалось повысить эффективность работы плоскостей. Из-за этого отклонение элевонов приводило к требуемому результату во всем диапазоне скоростей полета. Управление по рысканью выполнялось путем изменения тяги винтов разных бортов. В зависимости от скорости полета и других факторов управление также могло осуществляться с использованием изменения положения кольцевых каналов. В нормальном положении при горизонтальном полете оси передних винтов поднимались на 3° относительно горизонтали, оси задних – опускались на 2°.


Вертикальный взлет. Фото Airwar.ru


Автоматика управления, использовавшаяся на конвертоплане, имела функцию т.н. переменной устойчивости. Путем настройки различных параметров этой системы можно было изменять поведение машины в полете. Предполагалось, что наличие такой функции позволит не только испытать опытный X-22, но и провести некоторые исследования перспективных или гипотетических летательных аппаратов. Авторы проекта разработали большое число программ, имитировавших поведение существующих самолетов и вертолетов серийных типов. Переменная устойчивость могла включаться только для левого пилотского места. Второй пилот всегда должен был использовать штатные алгоритмы управления, что было необходимо для обеспечения безопасности в сложных ситуациях.

Конвертоплан-тилтдакт должен был иметь длину 12 м при размахе крыла (по боковым плоскостям задней пары каналов) 11,96 м. Ширина машины по передним каналам не превышал 7 м. Высота на стоянке – 6,3 м. Масса пустой машины X-22 составляла 4750 кг, максимальный взлетный вес – 8 т. По расчетам, конвертоплан должен был развивать скорость более 400 км/ч и подниматься на высоту 8,5 км. Дальность полета – не менее 710 км.

Разработка проекта Bell D2127 / X-22 завершилась в конце 1964 года, почти в соответствии с изначально установленным графиком. Вскоре после этого стартовало строительство первого опытного образца. Его вывели из сборочного цеха в конце мая следующего года. Проверки планировалось начать с наземных испытаний с применением специального стенда и привязных тросов. Первый этап подобных проверок занял чуть менее года, за это время было выполнено несколько полетов общей продолжительностью порядка 50 часов.


Полет "по-вертолетному" на малой высоте. Фото Airwar.ru


17 марта 1966 года опытный конвертоплан впервые поднялся в воздух «по-вертолетному». За 10 минут летчики-испытатели выполнили четыре взлета и посадки. Во время одного из таких подлетов был осуществлен разворот на 180°. В течение нескольких следующих месяцев испытатели вновь поднимали машину в воздух на разных режимах. Проверялись характеристики вертикального полета, а также отрабатывался сокращенный разбег с разными углами наклона кольцевых каналов.

К началу августа первый опытный X-22 успел совершить 14 свободных полетов общей продолжительностью около 3,2 часа. 8 августа летчики-испытатели вновь подняли машину в воздух и приступили к выполнению полетного задания. Целью полета был переход от вертикального полета к горизонтальному с последующей вертикальной посадкой. При подъеме каналов в вертикальное положение произошел последовательный отказ двух гидравлических приводов элевонов, из-за чего машина потеряла устойчивость и начала снижаться с превышением допустимой вертикальной скорости. Упав на землю, конвертоплан разломился пополам. Пилоты не пострадали.

Изучение разбитой машины позволило установить причины происшествия. Подача гидравлической жидкости в приводы элевонов осуществлялась через шарнирный фитинг, расположенный на стыке кольцевого канала и планера. Из-за повышенной вибрации два таких соединения разрушились, что привело к потере жидкости. Для исключения подобных ситуаций в будущем было решено заменить шарнирные связи с жесткими элементами на мягкие трубопроводы. Кроме того, алюминиевые трубки заменили стальными, а также усилили их крепления на силовом наборе.


В горизонтальном полете. Фото Vertipedia.vtol.org


Также в ходе доработки проекта были учтены некоторые результаты предыдущих испытаний. Во время одной из наземных проверок при переводе каналов в горизонтальное положение не сработали средства синхронизации. Передние винты повернулись на требуемый угол, тогда как задние остались в прежнем положении. Проблема была решена путем улучшения системы синхронизации: алюминиевый продольный вал заменили стальным. При прохождении лопасти у стенки канала образовывалась зона повышенного давления, за которой следовала зона пониженного. Такая нагрузка приводила к растрескиванию стеклопластиковой конструкции, из-за чего пришлось увеличить толщину внутренней стенки кольцевого канала. Кроме того, внутри каналов следовало установить генераторы вихрей. Без них движущийся воздух производил чрезмерный жужжащий шум.

Подобные доработки проекта были использованы при строительстве второго опытного летательного аппарата. Его вывели на испытания в начале 1967 года; первый полет состоялся 26 января. Второй прототип быстро прошел те же испытания, что и первый, после чего появилась возможность начала полномасштабной программы проверок. В течение нескольких следующих лет опытный конвертоплан регулярно поднимался в воздух, работая на разных режимах и выполняя разнообразные полетные задания.

Последние полеты в рамках этих испытаний состоялись в начале 1971 года. За это время опытный D2127 / X-22 успел выполнить 228 полетов общей продолжительностью 125 часов. Экипажи испытателей 400 раз взлетали и садились вертикально, свыше 200 раз машина поднималась в воздух и садилась с укороченным пробегом. 250 раз осуществлялся переход от вертикального полета к горизонтальному и наоборот.


Машина на переходном режиме. Фото Airwar.ru


Согласно отчетам испытателей, опытный образец хорошо показал себя на всех режимах. Машина отличалась хорошей управляемостью, которая не ухудшалась даже на малых скоростях и высотах. Управление на вертикальном взлете и висении было проще, чем у существующих вертолетов. Горизонтальный полет не вызывал никаких нареканий. Хорошие отзывы получила автоматика управления, преобразовывавшая движения органов управления в команды для исполнительных механизмов. В целом, возможность полноценного практического применения техники класса Tiltduct была подтверждена многочисленными тестовыми полетами.

После завершения летных испытаний, проводившихся под надзором военного ведомства, стартовала новая программа, в рамках которой планировалось уделить большее внимание поведению техники на сложных режимах. Для проведения таких испытаний прототип X-22 передали лаборатории Cornell Aeronautical Laboratory (г. Буффало).

С августа 1971 года по февраль 1972-го опытный X-22 использовался для оценки возможности захода на укороченную посадку с большими углами глиссады – до 10°. С лета 1972 года по зиму следующего 1973-го проводились схожие работы, но с иными параметрами колебаний по крену и рысканью. Осенью того же года стартовали работы, в рамках которых определялись новые требования к авионике и оборудованию кабины. В течение полутора лет специалисты работали над созданием систем, позволяющих осуществлять взлет и посадку на всех режимах в любое время суток.


Полет вблизи р. Ниагара, 9 сентября 1969 г. Фото Getty Images


С февраля 1977-го по март 1978 года проводились схожие испытания, однако теперь проверялись конкретные нововведения. В частности, опытная машина получила новые радиолокаторы, позволявшие определять собственное местоположение с повышенной точностью. Впервые в ходе испытаний в систему переменной устойчивости были введены данные определенного самолета, а не некие общие параметры. Задачей системы в ходе нескольких полетов была имитация поведения палубного самолета AV-8B.

До мая 1980 года специалисты занимались отработкой взлета и посадки на палубу движущегося корабля. Для этого пришлось создать новые программы для системы переменной устойчивости. Успешное решение подобных задач позволило осуществить несколько испытательных полетов с имитацией сложных корабельных условий. Проверки вновь осуществлялись в интересах конкретного перспективного проекта.

Еще до окончания специальных испытаний летательного аппарата Bell X-22 военно-морские силы США решили отказаться от дальнейшего развития конвертопланов различных схем. Из-за этого после завершения проверок уникальная машина осталась без дела. В начале восьмидесятых годов второй построенный прототип несколько раз использовали в показательных мероприятиях, но потом поставили на прикол. Было решено передать опытный образец Музею военно-морской авиации (г. Пенсакола), однако руководство этой организации отказалось от такого подарка. Музей не посчитал нужным принимать образец техники, никогда не состоявшей на вооружении авиации ВМС. Из-за этого в течение нескольких следующих лет X-22 был вынужден оставаться в одном из ангаров аэропорта Буффало.

Сохранившийся Bell X-22 в качестве музейного экспоната. Фото Airport-data.com

В 1995 году конвертоплан вывели из ангара и оставили под открытым небом, поскольку он уже не был нужен, но при этом занимал место под крышей. К счастью, машина была спасена от неблагоприятных факторов. Местное Историческое общество нашло деньги на пластиковый тент, под защитой которого X-22 оставался в течение нескольких следующих лет. Новое место для уникального образца удалось найти только в 1998 году. В Нью-Йорке был открыт Ниагарский аэрокосмический музей, руководство которого проявило инициативу и забрало никому не нужный опытный образец. С тех пор конвертоплан-тилтдакт находится в одном из павильонов музея и имеет вполне приличное состояние.

Целью проекта Bell X-22 было создание нового конвертоплана с поворотными кольцевыми каналами, отличающегося от предшественников большими размерами и в дальнейшем способного найти свое место в структуре военной или гражданской авиации. Имеющийся опыт и новые наработки позволили решить поставленные задачи и представить на испытания два опытных образца. Тем не менее, основной потенциальный заказчик в лице Пентагона со временем разочаровался в подобной технике, предпочтя ей «традиционные» вертолеты. Уникальный проект потерял перспективы практического толка, однако помог провести ряд важнейших испытаний. В частности, именно X-22 помог провести ранние исследования по тематике самолетов вертикального взлета. Изменение взглядов военного ведомства стало фатальным для оригинального проекта и всего направления в целом. Bell X-22 оказался последней машиной своего класса, построенной в США. Американская промышленность более не разрабатывала новые конвертопланы с поворотными кольцевыми каналами.


По материалам сайтов:
http://aviastar.org/
http://airwar.ru/
https://vertipedia.vtol.org/
http://aviadejavu.ru/
http://diseno-art.com/
http://airport-data.com/
Автор: Рябов Кирилл


Мнение редакции "Военного обозрения" может не совпадать с точкой зрения авторов публикаций

CtrlEnter
Если вы заметили ошибку в тексте, выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter
Читайте также
Комментарии 35

Информация

Уважаемый читатель, чтобы оставлять комментарии к публикации, необходимо зарегистрироваться.
Уже зарегистрированы? Войти
  1. venaya 7 апреля 2017 15:47
    Использование в данном образце конвертоплана схемы "утка" создаёт некоторые удобства по управлению в переходных режимах, Только использование большого количества винтовых групп и двигателей усложняет/удорожает весь проект, к тому же вряд ли способствует в сумме улучшению его технических характеристик. А так да, использование схемы "утка" действительно одно из интереснейших решений. Насчёт перспективы - возможно саму эту идею можно доразить.
    1. Самаритянин 7 апреля 2017 15:51
      Согласен! Если бы СССР существовал - без проблем, но сейчас когда каждая копейка на счету, такой дорогой в обслуживании и эксплуатации проект просто нереален...
      1. venaya 7 апреля 2017 16:53
        Цитата: Самаритянин
        сейчас когда каждая копейка на счету

        С вашей концепцией согласен. Необходим простой, дешёвый, весьма экономичный в эксплуатации, как по топливной экономичности так и по суммарным затратам. При этом не стоит ещё забывать о требовании высокой безопасности полётов ( особенно в переходных режимах), а для этого необходимо рассмотреть все варианты уже существующих ЛА, и возможно проекты, разработки и т.д. Не забывайте, что подобные ЛА более всего требуются именно в нашей стране, отсюда получаются и соответствующие выводы по требованиям к тех. заданию по разработкам проектов.
    2. Avis 7 апреля 2017 16:35
      Цитата: venaya
      использование большого количества винтовых групп и двигателей усложняет/удорожает весь проект, к тому же вряд ли способствует в сумме улучшению его технических характеристик.

      Это просто экспериментальная машина. Для конвертопланов это примерно то же, чем для велосипедов "паук" или самокат Дрейзе.
      А "Оспри" того же "Белла" уже нормальный аппарат. Два винта, нормальная самолётная схема и т.д.
      1. venaya 7 апреля 2017 16:59
        Цитата: Avis
        "Оспри" того же "Белла" уже нормальный аппарат. Два винта, нормальная самолётная схема

        Схема то практическая самолётная, только по параметрам крейсерского горизонтального полёта, явная "каракатица". Надеяться там на топливно-экономичный полёт просто безсмысленно. Да и других недоделок там пруд пруди, отсюда и соответствующая ненадёжность.
        1. Avis 7 апреля 2017 17:09
          Ну уж поэкономичней вертолёта. Остальное доведут до ума. Самолёты тоже стали более-менее совершенными только к середине 1930-ых.
          1. venaya 7 апреля 2017 17:23
            Моё мнение, что при таком диаметре винта (а ведь нужен винт диаметром как на вертолёте) полёт в самолётном режиме всяко должен быть экономичнее обычного самолёта. Для это существуют веские основания, жаль что их не публикуют. Так что конвертоплан на сегодня совершенно не показывает то, на что он способен в принципе.
            1. Avis 7 апреля 2017 17:41
              Цитата: venaya
              нужен винт диаметром как на вертолёте

              Не нужен.
              полёт в самолётном режиме всяко должен быть экономичнее обычного самолёта

              Не должен. Хотя бы, из-за обдува практически всего крыла. Это хорошо на взлёте-посадке, но не на крейсерском режиме — обдув крыла винтом ускоряет поток и приближает волновой кризис.
              1. venaya 7 апреля 2017 18:03
                Цитата: Avis
                на крейсерском режиме — обдув крыла винтом ускоряет поток и приближает волновой кризис

                Вот этот момент как раз наиболее интересный и тонкий. Ведь здесь ситуация какова - всё зависит от величины крейсерской скорости. По теории, при скоростях до 500 км/час сопротивление воздуха растёт в квадратичной зависимости, при больших скоростях появляется кубическая составляющая зависимости от скорости. Так что само по себе снижение скорости крейсерского полёта в значительной степени улучшает топливную экономичность. Другое дело, что здесь требуется рассматривать все возможные плюсы и минусы низко-скоростного режима полёта. Снижение диаметра винтов в режиме взлёта/посадки значительно и увеличивает требуемую мощность двигателей при взлёте, и (или) уменьшает полезную + топливную загрузку ЛА. Во всех случаях требуется искать некий оптимум, так сразу, сходу не ответить на все вопросы. Во всяком случае современные самолёты для улучшения топливной экономичности и так снижают скорости полёта, да ещё и шумы снижаются, много плюсов получается.
                1. SVVP 7 апреля 2017 18:24
                  Цитата: venaya
                  Снижение диаметра винтов в режиме взлёта/посадки значительно и увеличивает требуемую мощность двигателей при взлёте, и (или) уменьшает полезную + топливную загрузку ЛА.

                  belay Надо же! Оказывается думать могЁм(или мОгим?) what
                  Цитата: Avis
                  Это хорошо на взлёте-посадке, но не на крейсерском режиме — обдув крыла винтом ускоряет поток и приближает волновой кризис.

                  Та-а-ак! Эт на каких скоростях така оказия "происходит"? wink
                  Цитата: venaya
                  Использование в данном образце конвертоплана схемы "утка" создаёт некоторые удобства по управлению в переходных режимах,

                  Чем??? what
                  Цитата: venaya
                  Только использование большого количества винтовых групп и двигателей усложняет/удорожает весь проект, к тому же вряд ли способствует в сумме улучшению его технических характеристик.

                  ...массовые характеристики забыли в порок приписать.
                  Цитата: venaya
                  При этом не стоит ещё забывать о требовании высокой безопасности полётов ( особенно в переходных режимах)

                  Чёт не "в ту степь"... Наслаждайтесь переходными режимами - ни чего сложного, 5 секунд - и Вы "самолёт", 3 минуты - и Вы "вертолёт"
                  1. Avis 7 апреля 2017 18:40
                    Цитата: SVVP
                    Цитата: Avis
                    Это хорошо на взлёте-посадке, но не на крейсерском режиме — обдув крыла винтом ускоряет поток и приближает волновой кризис.

                    Та-а-ак! Эт на каких скоростях така оказия "происходит"? wink

                    Что именно Вам не понятно?
                    1. SVVP 7 апреля 2017 18:48
                      Про "волновой кризис", эт чё такое под этим термином Вы подразумевали? (я так понял, что Вы о крыле - а термин то, из винтов! Или я "не прав? belay )

                      Вотэнтот, например

                      6 по числу раз V-22 -х "волновых кризиса" летит - и без каких то там "кризисов" winked Чем объясните?
                      1. Avis 7 апреля 2017 19:10
                        Какие ещё винты? Впрочем, на винте тоже есть место волновому кризису.
                        Цитата: SVVP
                        Про "волновой кризис", эт чё такое под этим термином Вы подразумевали? (я так понял, что Вы о крыле - а термин то, из винтов! Или я "не прав? belay )

                        КРИЗИС ВОЛНОВОЙ — процесс возникновения волнового сопротивления, вызванный появлением и развитием местных скачков уплотнения (ударных волн) при обтекании тела потоком с большой дозвуковой скоростью, соответствующей критическому числу М.
                        Дальше сами. Ответ по трёхмаховому самолёту тоже очень прост (реализация сложна).
                    2. SVVP 7 апреля 2017 19:02
                      ...и ли как в анекдоте, "- Значит, музыкой навеяло, если ни кто не говорил."(С)/анекдот/ про
                      Цитата: Avis
                      приближает волновой кризис.
                      wink lol
                      1. SVVP 7 апреля 2017 19:23
                        Цитата: Avis
                        процесс возникновения волнового сопротивления, вызванный появлением и развитием местных скачков уплотнения (ударных волн) при обтекании тела потоком с большой дозвуковой скоростью, соответствующей критическому числу М.

                        Эт где Вы такое "выкопали", при скоростях конвертопланов? Вотобетом

                        в 1947 г., ни о каких "кризисах"! И заметьте, судя по отчёту
                        ожидалось расширение диапазона скоростей от 0 до 900 км/ч.

                        Но в реалии, получили
                        Первый полет был совершен в январе 1947 г. (летчик-испытатель Бун Гай-тон). В последующих полетах была достигнута рекордная для того времени скорость - 811 км/ч на высоте 8800 м (летчик-испытатель Ричард Буровз).
                2. Avis 7 апреля 2017 18:27
                  Цитата: venaya
                  По теории, при скоростях до 500 км/час сопротивление воздуха растёт в квадратичной зависимости, при больших скоростях появляется кубическая составляющая зависимости от скорости.



                  Так что само по себе снижение скорости крейсерского полёта в значительной степени улучшает топливную экономичность.

                  Не ниже определённого предела. На малых скоростях площади крыла не хватит. Не зря в вертолётном режиме скорость всего 100уз. И прожорливость соответствующая, вертолётная.
                  Снижение диаметра винтов в режиме взлёта/посадки значительно и увеличивает требуемую мощность двигателей при взлёте

                  Совсем не обязательно. Просто потребуется бОльшее кол-во лопастей и/или оборотов.
                  Во всех случаях требуется искать некий оптимум

                  Само собой.
                  для улучшения топливной экономичности и так снижают скорости полёта

                  Число Маха. "Оспрею", думаю, далеко до него.
                  1. SVVP 7 апреля 2017 18:41
                    Цитата: Avis
                    Число Маха. "Оспрею", думаю, далеко до него.

                    laughing laughing laughing
                    Ну, насмешили! Ему бы в 2 раза быстрее полететь своего максимала - тогда бы и были какие то сомнения ))
                    1. Avis 7 апреля 2017 19:11
                      Цитата: SVVP

                      Ну, насмешили! Ему бы в 2 раза быстрее полететь своего максимала - тогда бы и были какие то сомнения ))

                      Ну, посмейтесь, не возражаю. Это полезно для лёгких и для нервов.
                      А вы не сомневайтесь, просто почитайте что-нибудь из азов аэродинамики.
                      Согласно открытых источников Vmax у "Оспрей" 500км/ч. Волной кризис наступит раньше, чем 2х500км/ч. Даже у скоростных самолётов со специализированными тонкими профилями Мкритическое зачастую не превышает 0,9М, а бывает и меньше. А у низковысотного малоскоростного "Оспрея" профиль толще.
                      1. SVVP 7 апреля 2017 19:27
                        Да знаете, за свои 57 - начитался, и всякого, даже такого
                        Цитата: Avis
                        КРИЗИС ВОЛНОВОЙ — процесс возникновения волнового сопротивления, вызванный появлением и развитием местных скачков уплотнения (ударных волн) при обтекании тела потоком с большой дозвуковой скоростью, соответствующей критическому числу М.

                        странным образом приписываемого к крылу! Ну ладно бы к определённому профилю, с его числом Ренольдса - так нет же! К крылу! wassat
                      2. SVVP 7 апреля 2017 20:23
                        Цитата: Avis
                        просто почитайте что-нибудь из азов аэродинамики.

                        Я почитаю своих родителей, а азов аэродинамики начитался аж до отрыжки, применяя их в деле, лет этак 45 - 50 тому назад yes
                        Вы говорите, что
                        Цитата: Avis
                        Согласно открытых источников Vmax у "Оспрей" 500км/ч.
                        ?
                        Дык, здесь же https://topwar.ru/20699-v-22-ospri.html ,
                        - максимальная скорость — 463 метров в минуту;
                        laughing Но я Вас узпокою - это очепятка! Более точно - Сдесь http://masters.donntu.org/2013/fkita/timoshenko/l
                        ibrary/10.htm
                        Максимальная скорость, миль/ч (км/ч) – 250 (463)
                      3. SVVP 8 апреля 2017 11:20
                        Цитата: Avis
                        Цитата: SVVP
                        Ну, насмешили! Ему бы в 2 раза быстрее полететь своего максимала - тогда бы и были какие то сомнения ))
                        Ну, посмейтесь, не возражаю. Это полезно для лёгких и для нервов.
                        А вы не сомневайтесь, просто почитайте что-нибудь из азов аэродинамики.
                        Согласно открытых источников Vmax у "Оспрей" 500км/ч. Волной кризис наступит раньше, чем 2х500км/ч.

                        wink ...эт с какого "перепугу", уважаемый? lol
                        Решили в "теориях" Жуковского "переплюнуть", с ЦАГИ вместевзятыми???
                        Читам:
                        Волновой кризис
                        — возникновение скачков уплотнения (ударных волн) при трансзвуковом обтекании тела, когда Маха число набегающего потока М превышает критическое число Маха. Начало В. к. связано с образованием местной зоны сверхзвукового течения, замыкающейся скачками уплотнения. Например, при обтекании крыла с ростом значения М скачки уплотнения, которые первоначально возникают на верхней поверхности профиля, вместе с границей сверхзвуковой зоны перемещаются к задней кромке. Затем сверхзвуковая зона появляется и на нижней поверхности профиля. Развитие её протекает здесь интенсивнее, чем на верхней поверхности, и, начиная с некоторого числа M < l, замыкающий скачок уплотнения на нижней поверхности обгоняет скачок на верхней поверхности. С приближением числа М к единице сверхзвуковые зоны захватывают большую часть поверхности профиля.
                        В. к. сопровождается значительным увеличением лобового сопротивления за счёт появления волнового сопротивления, обусловленного потерями энергии в скачках уплотнения. Отмеченное различие в динамике роста сверхзвуковых зон приводит к резкому изменению продольного момента (смещению фокуса аэродинамического). В условиях В. к. увеличение сопротивления связано также со срывом потока из-под скачков уплотнения. Вследствие разных причин срыв может возникать неодновременно на левой и правой консолях крыла самолёта, что приводит к появлению момента крена.
                        С целью затягивания начала В. к. применяются сверхкритические профили с повышенным значением критического числа Маха. Широко используются для реодоления В. к. стреловидные крылья, на которых реализуется скольжения принцип.
                  2. venaya 7 апреля 2017 19:03
                    Цитата: Avis
                    Просто потребуется бОльшее кол-во лопастей и/или оборотов.

                    Насчёт числа лопастей, здесь недопонимаю, обычно чем их меньше - в сумме всегда выгодней. Насчёт увеличения оборотов - тогда понадобиться бОльшая мощность движка при взлёте/посадке, возможно это оправдано но только в крейсерском режиме требуемая мощность двигателей значительно уменьшается. Если решить вопросы экономичности многорежимного движка, тогда проблемы отпадут сами собой, это отдельная тема.
                    1. Avis 7 апреля 2017 19:15
                      [quote=venaya
                      Насчёт числа лопастей, здесь недопонимаю, обычно чем их меньше - в сумме всегда выгодней.[/quote]
                      Да, но Вы завели разговор про уменьшение диаметра винта, я ответил что при этом потребуется сделать.

                      Насчёт увеличения оборотов - тогда понадобиться бОльшая мощность движка при взлёте/посадке

                      Нет. Винту без разницы какой площадью винта загружаться — многолопастным винтом малого диаметра или 3-4-лопастным большого диаметра. Мощность в обоих случаях примерно одинакова.
                      ТВД двигатели однорежимные. За звук они не выскакивают, работают на почти одних и тех же оборотах ( +/- 10...15%).
                      1. SVVP 7 апреля 2017 20:04
                        Цитата: Avis
                        Нет. Винту без разницы какой площадью винта загружаться — многолопастным винтом малого диаметра или 3-4-лопастным большого диаметра. Мощность в обоих случаях примерно одинакова.

                        Данадоже???!!! winked А зачем тогда термины ввели о коэффициенте заполнения? КПД винта? Для "балды"??? lol
                    2. SVVP 7 апреля 2017 19:34
                      Цитата: venaya
                      Насчёт числа лопастей, здесь недопонимаю,

                      Всё предельно просто! winked Avis надеется, что тяговые характеристики винта "легкодостижимы" коэффициентом заполнения, "странным образом" подзабыв про
                      Цитата: Avis
                      КРИЗИС ВОЛНОВОЙ

                      , к которому "+++" идут индуктивные потери lol
                    3. Svetlana 7 апреля 2017 22:07
                      Цитата: venaya
                      требуемая мощность двигателей

                      При увеличении кол-ва лопастей требуемая мощность двигателей увеличивается - т.к. коэффициенты сопротивления лопастей Сx суммируются, а мощность пропорциональна произведению угловой скорости вращения лопастей на момент их сопротивления при трении о воздух.
                      1. SVVP 8 апреля 2017 06:46
                        Цитата: Svetlana
                        При увеличении кол-ва лопастей требуемая мощность двигателей увеличивается

                        Браво, Светлана!!! hi Женщица - а утёрла нос местным щелкопёрам! love
                        Откуда столь глубокие познания аэродинамики? winked
                    4. Svetlana 9 апреля 2017 09:33
                      Цитата: venaya
                      Насчёт числа лопастей, здесь недопонимаю, обычно чем их меньше - в сумме всегда выгодней.

                      Не всегда выгодней. Уравнения гидроаэродинамики нелинейны. Эта нелинейщина приводит к тому, что при увеличении числа лопастей, лопасти оказываются в спутном потоке, создаваемым впереди идущей соседней лопастью. Сила торможения лопасти падает. Уменьшается мощность, затрачиваемая на вращение лопасти. По этой же причине велосипедист затрачивает меньше мощности, двигаясь в спутном потоке за движущемся автомобилем.
                      1. SVVP 9 апреля 2017 11:01
                        Цитата: Svetlana
                        Уравнения гидроаэродинамики нелинейны. Эта нелинейщина приводит к тому, что при увеличении числа лопастей, лопасти оказываются в спутном потоке, создаваемым впереди идущей соседней лопастью. Сила торможения лопасти падает.
                        Грамотно. Только это толкование
                        Цитата: Svetlana
                        Сила торможения лопасти падает. Уменьшается мощность, затрачиваемая на вращение лопасти.

                        - тоже имеет ограничения, потому как индуктивное сопротивление - опять же приводит к увеличению потребной мощности.

                        Коэффициент заполнения, особенно для скоростной лопасти, это дополнительные и неоправданные потери...
  2. Avis 7 апреля 2017 19:32
    SVVP,
    Эт где Вы такое "выкопали", при скоростях конвертопланов? Вотобетом
    1947 г., ни о каких "кризисах"! И заметьте, судя по отчёту
    ожидалось расширение диапазона скоростей от 0 до 900 км/ч.
    Но в реалии, получили

    Ничего не понял. Но это не важно. Направление поиска я Вам дал. Дальше сами.
    Да знаете, за свои 57 - начитался, и всякого

    Я рад за Вас.
    1. SVVP 7 апреля 2017 19:52
      ...в продолжениитемы, и ладно бы было на профиле Р-|||-15, который один курсант обозвал "выпукло-впуклый профиль", а если бы это происходило на "впукло-впуклом профиле"(С)/один-курсант/
      wassat wassat wassat
      lol
      P/S

      Знаете, когда ЦАГИ было действительно Фирмой с большой буквы, Р-|||-15 профиль, который отлично работал на то время на Ан-2 и Як-12, и когда о таких скоростях как 1 : М даже не мечтали, именно его в ЦАГИ прогоняли до 1,7 : М! Работая на будущее, вот так вот! soldier
    2. SVVP 7 апреля 2017 20:01
      Цитата: Avis
      Ничего не понял. Но это не важно.

      ...для Вас, что то важным бывает, я о том, о чём Вы пишете? winked
  3. SVVP 7 апреля 2017 21:05
    Чё? wink "Сдулись" чё ли, "теваретики волновых процессиёв"??? belay laughing laughing laughing
  4. Svetlana 10 апреля 2017 09:02
    SVVP,

    Мы все учились понемногу
    Чему-нибудь и как-нибудь..
    1. SVVP 11 апреля 2017 07:28
      Цитата: Svetlana
      Мы все учились понемногу
      Чему-нибудь и как-нибудь..

      ...разница в том, что кому то впрок good , а кто то и при отличном высшем образовании по IT, нано и прочим направлениям, устремлённым в будущее технологий, так и остался обнакнавенным "менежером" в заштатной "торговой точке" при ЖД вокзале... negative
Картина дня