bigdrum (bigdrum) wrote,
bigdrum
bigdrum

Category:

Prototype this по-русски - выпуск двадцать восьмой. Скажем нет анорексии...

Намедни пролетела новость о разработке очередного гидросамолета. В который раз подивился я тому, что перспективный, в сущности, вид транспорта - а океаны занимают большую часть поверхности земли, а еще есть реки, моря озера и искусственные водоемы - в наше время развит очень слабо. До войны Британия имела регулярные линии гидроавиасообщения с Индией, в США строились большие летающие лодки Сикорского, большие лодки строили немцы...



После войны, в связи с тем, что в военных целях было построено большое количество площадок, а дальность, высотность и скорость самолетов существенно возрасли - гидроавиация начала умирать. Вместе с тем в настоящее время, в связи с появлением искусственных островов, проектов плавучих городов и так далее - гидроавиация вполне имеет перспективы на развитие.

Действительно, строить для плавучего города двух-трехкилометровую полосу, способную принимать двухсоттонные лайнеры - нереально. А моря вокруг будет много... Плюс популярность гидросамолетов в малой авиации, особенно на Севере и в малоосвоенных регионах, именно по причине возможности базирования на воду - остается высокой.

Минусом гидросамолетов по сравнению с обычными является проблема двухсредности. Форма корпуса гидросамолета должна позволять не только хорошо летать, но также обладать мореходностью, и главное - допускать выход на глиссирование. Понятно, что сочетание таких разных требований ухудшает аэродинамическое качество, снижая летные характеристики аппарата.

Требования выхода на глиссирование требуют во-первых, обводов нижней части фюзеляжа типа "глубокое V". Это еще не так страшно с точки зрения аэродинамики, но нам требуются, во-вторых, реданы. Реданы бывают продольные и поперечные (на фото сверху поперечные видны очень хорошо).




Как нетрудно видеть, поперечные реданы сильнее всего нарушают аэродинамику, однако продольные, размещенные исходя из "морских" требований, также стоят не по потоку, что приводит к перетеканию воздуха над ребрами в полете, формированию микровихрей и ухудшению обтекаемости всего днища гидросамолета.

Для решения данных проблем некоторые самолеты, например Грумман Альбатрос, имели убираемый редан. Вместе с тем, реализация убирающегося в полете редана сталкивается со следующими сложностями.

1. Поперечные реданы концентрируют на себе массу самолета плюс ударную (волновую) нагрузку. И если сделать обычный (неподвижный) поперечный редан прочным - труда не составляет, то выдвижной редан требует как прочной конструкции самого гидродинамического элемента, так и прочной конструкции крепления (кронштейны, усиленные шпангоуты, шарниры), не говоря о мощном приводном механизме (гидроцилиндр). Дополнительная масса, требующаяся для устройства выдвижного редана, затраты на техобслуживание - могут сделать такой вариант неприемлемым.

2. Продольные реданы имеют большую длину, зачастую двойную гибку и потому - требуется весьма сложный механизм, тяжелый и экономически неоправданный.

Каким образом можно реализовать убирающиеся продольные и поперечные реданы легко и просто?

Представим себе велосипедную камеру, только не замкнутую в кольцо, а прямую. То есть длинную такую кишку. Представим себе, что к внутренней поверхности камеры надежно приклеена ткань типа фланели - прочная и пористая. В надутом состоянии такая ткань будет играть роль корда, ограничивая раздутие шины и делая ее более прочной. В сдутом состоянии, если мы будем откачивать воздух из кишки, пористая структура обеспечит перетекание воздуха вдоль всего объема, что обеспечит равномерную откачку по всему объему воздушной полости.

Если вместо продольного редана мы сделаем паз, с который полностью прячется наша кишка, вклеим в него кишку, а к наружной нижней части кишки приклеим гибкую пластину, получится следующее.

В надутом состоянии распертая давлением кишка вывернет пластину наружу, сформировав продольный редан, обеспечивая отрыв потока от скулы гидросамолета. В сдутом состоянии кишка втянется внутрь паза, прикрыв его пластиной, что даст нам качественную в аэродинамическом отношении поверхность. Поскольку в продольном отношении нагрузка на продольный редан распределена неравномерно, участки кишки в продольном направлении следует разделить на участки, что увеличит жесткость на нагруженных участках и снизит эффект подпружинивания от сжатия воздуха во всем объеме кишки.

Вариант второй. К верхней части паза на шарнире (возможно, на эластичном элементе вместо шарнира) крепится L-образная в сечении пластина таким образом, чтобы полностью убираться в паз, при этом в раздутом состоянии поверхность редана формируется нижней "перекладиной", и усилие от набегающего потока передается не через "воздушный мешок", а через пластину прямо на корпус. В убранном же состоянии мы имеет аэродинамически чистую поверхность.

Для реализации механизма выпуска-уборки таких реданов не нужно ничего, кроме компрессора и нескольких воздушных клапанов.

Поперечный редан мы таким образом, понятное дело, не сделаем. Однако существует возможность сделать обтекатель для "ступеньки" по типу гагрота, при этом положение на воде - гагрот убран, положение в воздухе - гагрот выпущен. Уборка гагрота осущесмтвляется откачкой воздуха из пневматического "мешка". Для выпуска же гагрота достаточно наддуть его набегающим потоком от воздухозаборника. В силу статического распределения давления и большой поверхности стыка гагрота и пневматического элемента усилие фиксации будет достаточным, а поскольку в силу эффекта Бернулли давление окружающего воздуха меньше, чем атмосферное на высоте полета - гагрот еще и надежно подсосет на рабочую позицию.

Где-то так...
Tags: Prototype this по-русски
Subscribe

  • Шикарный фильм!

    Американцы молодцы. Вот в данном конкретном случае, не везде, конечно... :) Но в этом фильме они точно молодцы. Фильм набит информацией с первых…

  • Обещанная космическая идея...

    Короче. Посмотрел я сейчас по списку всех планетоходов, запущенных человечеством... И охренел. Проходимость колеса в грунте прямо пропорциональна…

  • Упс...

    ...а я еще одну штучку для космоса выдумал... Вот жеж я гадина, скотина и нехороший человек! Потом расскажу.

promo bigdrum february 17, 2019 22:31 6
Buy for 10 tokens
На мейл-ру пролетела очередная "желтая" новость, коих не счесть. Касательно контактов с инопланетянами. В силу чего, втыкая по причине небольшой эмоциональной раздолбанности, я вот тут вдруг решил взять и откомментировать это дело. Да, ребята! МЫ БУДЕМ ГОВОРИТЬ ОБ НЛО, ПРИШЕЛЬЦАХ…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 10 comments

  • Шикарный фильм!

    Американцы молодцы. Вот в данном конкретном случае, не везде, конечно... :) Но в этом фильме они точно молодцы. Фильм набит информацией с первых…

  • Обещанная космическая идея...

    Короче. Посмотрел я сейчас по списку всех планетоходов, запущенных человечеством... И охренел. Проходимость колеса в грунте прямо пропорциональна…

  • Упс...

    ...а я еще одну штучку для космоса выдумал... Вот жеж я гадина, скотина и нехороший человек! Потом расскажу.