Форум » Вопросы проектирования » О частичной подкрутке ротора в полете » Ответить
О частичной подкрутке ротора в полете
AcroBatMan: Тема давно известная и разобранная по косточкам теми, кто действительно старается понять автожиры изнутри. Суть идеи вкратце: если в полете ротор частично подкручивается приводом от двигателя, то эффективность автожира заметно возрастает без необходимости парирования реактивного момента на роторе посредством рулевого винта, как на вертолете, - хватает рулей направления. Заодно увеличивается безопасность при частичной разгрузке ротора. Почему увеличивается эффективность? Дело в том, что для самовращения ротора ему необходимо сообщить какой-то крутящий момент, т.е. к ротору должна подводиться определенная мощность. Откуда она берется? Единственный источник - это двигатель. Т.е. на поддержание самовращения необходимо отбирать определенную мощность двигателя, как и в вертолете. Но! КПД передачи этой мощности в вертолете КПД этой передачи через редуктор(ы) (читай - механическая трансмиссия в легких вертолетах) составляет порядка 98% (потери минимальные), тогда как для передачи потребной для авторотации мощности в автожире используется, по сути двухступенчатая трансмиссия, обе ступени которой имеют заметно более низкий КПД. Сначала двигатель должен создать тягу маршевого винта, чтобы толкать аппарат вперед и обеспечивать набегающий поток воздуха. КПД маршевых винтов примерно 66-67%. Вторая ступень - набегающий поток крутит собственно ротор. КПД этой передачи тоже 66-67%. Такую передачу мощности часто называют "через упругую среду". Две последовательных ступени трансмиссии, КПД которой определяется перемножением КПД ступеней. В результате имеем 0.67х0.67=0.4489, т.е. КПД передачи мощности для поддержания самовращения ротора ниже 0.5! Что это значит? Если ротору необходимо для самовращения в полете, скажем 5 кВт, то у двигателя для этого отбирается 10 кВт. А у вертолета от двигателя отбираются для этого всего лишь практически те же 5 кВт. Т.е. еще 5 кВт могут расходоваться либо на преодоление лобового сопротивления, либо на создание подъемной силы. Много это или мало? Это много, т.к. 5 кВт дополнительной мощности при полетном весе, скажем, 450-500 кг увеличивают, например, скороподъемность на 3-4 м/сек! Часто можно слышать, что автожиры эффективнее вертолетов в смысле потребной мощности. Это ошибка, вызванная некорректными сравнениями. В силу того, что при одинаковой скорости и одинаковом полетном весе автожир всегда будет требовать мощности больше именно на эту разницу, вызванную низким КПД передачи крутьмомента от двигателя на ротор. Частичная подкрутка позволяет эту разницу заметно уменьшить, вот и весь секрет. Одним из первых, кто это показал на практике, был Dick DeGraw, который еще 25 лет назад построил для жены автожир GyRhino с частичной подкруткой - хотел, чтобы она летала более безопасно. Его подкрутка была механической и довольно сложной, но сейчас настало время электромашин, применение которых делает реализацию подкрутки куда более простой. Дерзайте!
Ответов - 2
22-ой: AcroBatMan пишет: настало время электромашин, применение которых делает реализацию подкрутки куда более простой. Дерзайте! Так у них кпд тоже не сотка, и они имеют вес который пойдёт плюсом к взлётному. Потому видать и нету, что игра не стоит свеч.
AcroBatMan: 22-ой пишет: Так у них кпд тоже не сотка, и они имеют вес который пойдёт плюсом к взлётному. КПД нынешних электромашин - 97-98%, как у механической трансмиссии. А удельная мощность лучше, чем у авиадвигателей. А аппаратов с частичной подкруткой пока нету потому, что в автожирном мире сейчас почти не осталось креативных самодельщиков, в основном или дилетанты, или безрукие форумные писатели. Чаще два в одном флаконе. Не их вина - мир сильно изменился в последние 10 лет.
полная версия страницы