Letecký vývoj

[puma]

I když jako aerodynamická brzda je to hloupost, dost by to lomcovalo se strojem, jako účinná aerodynamická brzda mohou sloužit ty kachní plochy, ale natáčet by se to teoreticky trochu mohlo a zapojit se do řízení, ale výkonnější výškovka.

[Skeptik]

Trochu bych vás zabrzdil.
Je to koncept v počátečním stadiu, kdy ještě není ani jasné, zda to bude fungovat.

Američané v tomto konceptu došli dál - viz Sikorsky X-2 - a pak narazili na zásadní obtíže.
A Rusové chtějí jít ještě dál než Sikorsky ... přidali ke konceptu křídlo, což má hlavní důvod v dosažení vyšší rychlosti. Ta byla u X-2 cca 450 km/h. Pak se otáčky rotoru musely snížit tak, že rotor již neposkytoval dostatečný vztlak.
Důvodem je to, že při dopředné rychlosti se sčítají rychlost vrtulového listu vůči vzdušné mase (dáno rychlostí rotace a poloměrem rotoru) a rychlost vzdušné masy vůči vrtulníku (letová rychlost).
U rotorového listů, který jde dopředu se rychlosti sčítají, ale u toho, který jde dozadu se odečítají ... u prvního hrozí překročení rychlosti zvuku na jeho konci a ztráta vztlaku, u druhého pak klesá vztlak.
Klasický vrtulník to řeší natáčením listů rotoru - ten co jde dopředu má úhel náběhu mnohem menší než ten, co jde dozadu. To ale lze jen do určité dopředné rychlosti. Při rychlostech cca nad 350 km/h je výsledkem kompromisu ... rychlost rotace taková aby se list co jde dopředu nedostal do nadzvukového proudění a úhel náběhu listů co jde dozadu menší než ten při kterém dojde k odtržení proudnic ... to, že rotor nedává dostatek vztlaku (pokud by u listu, který se pohybuje dozadu byl menší úhel náběhu než ten, který dává stejný vztlak než ten co jde dopředu, došlo by k přetočení vrtulníku" kolem podélné osy).
Problém v závorce "řeší" protiběžné rotory ... ale jen částečně.
Při rychlosti cca 450 - 500 km/h ani tandemový rotor nedává dostatek vztlaku (viz ten X-2).
No a Rusové chtějí tento problém řešit vztlakem toho poměrně velkého křídla.
Na co při tom narazí (z pohledu aerodynamiky) zatím nikdo neví.

P.S. Alchy, omlouvám se za velké zjednodušení, ale většina lidí zde toho o aerodynamice, a aerodynamice vrtulníků zvláště, evidentně moc neví. Tak jsem se to pokusil hodně zjednodušit.
Základem je ale to co jsi napsal Ty ... Rotor není trysky, rotor je KŘÍDLO.

[puma]

Co popisuješ tam je převod kroutícího momentu z motoru řešen úplně jinak než tady u toho Kamova, zde jdou otáčky z motoru přes nějakou tyč trčící z motoru dopředu rovnou do hlavního reduktoru a pak na rotory. Fatální otázka je ohledně těch listů rotoru při vysokých rychlostech, nabízí se, že při vyšších rychlostech (režim letadlo) se prostě buď tyče převádějící kroutící moment z motoru do reduktoru vysunou či jinak vypnou buď v motoru nebo reduktoru, spíše ale v motoru a rotory už pojedou jen v režimu autorotace, druhá možnost je vypnout zase rotor a složit listy buď dva k jednomu a nějakým speciálním zařízením na koncích a uprostřed je zafixovat a zvýšit tak jejich tuhost? nebo složit jen jeden aby byly nastaveny do tvaru V. Otázka skládání listů za letu, je otázkou, zda by šlo při rychlosti do 300km/h vůbec ty rotory fyzicky zastavit, muselo by se použít asi nějaké postupné "brzdění", což by mohli dělat právě ty tyče přenášející kroutící moment z motoru do reduktoru, ale myslím si, že tohle je dost komplikované a rizikové, jednoduší bude prostě odpojit motory od rotoru přes tu tyč převádějící kroutící moment do reduktoru a nechat rotor běžet na autorotaci, a využít při tom nějakého aktivního systému "brždění" rotoru, tak aby listy nepřekročili kritické rychlosti otáčení při autorotaci. Přeci jen je rotor točící se autorotací další vztlak "zadarmo" a nač se o něj dobrovolně připravovat skládáním listů rotoru za letu, což už zní strašně jen napsané.

[kenavf]

Aký priemer a ako pomaly by sa musel rotor točiť, aby pri doprednej rýchlosti 700km/h, neboli konce rotoru v nadzvukovej rýchlosti?
Možno ho naozaj nechajú točiť len minimálnymi otáčkami(pomocou nejakého reduktoru,aby udržali tvar a geometriu listov pomocou odstredivej sily) a dopredu ho budú tlačiť tie prúdové motory a bude fungovať ako vírnik(autogyra).

[puma]

To cosi mezi rotory... Co když odpojím hlavní rotor od otáček motorů, jak mohu brzdit rotor a držet jeho otáčky na rozumných hodnotách při autorotaci s narůstající rychlostí letu? Kdyby se to vychylovalo mírně od osy letu a bylo to řízené počítačem, tak ta vznikající aerodynamická síla by byla při mírném vychýleni na velkých rychlostech už dost značná a dala by se využít..., což by mohlo sloužit k aktivnímu brždění rotace rotorové hlavy někde v reduktoru nejspíše a ještě by to bylo "blbovzdorné" řešení nezávislé na hydraulickém okruhu, což by podstatně zvyšovalo bezpečnost při letu na velkých rychlostech, kde by při hydraulickém řešení a jeho výpadku hrozilo utržení listů rotoru. Co kdyby to byl automatický pasivní aerodynamický brzdící systém rotorové hlavy v autorotaci.

[Alchymista]

zaujímavé úvahy...
Ja len pripomeniem, že autorotácie nosného rotoru vo všeobecnosti NIE JE stabilný režim. Je totiž riadený silami aerodynamického odporu - a tie sú závislé na druhej mocnine rýchlosti obtekajúceho prúdu.

[skflanker_]

V tomto súhlasím so Skeptikom - ide o koncept, zatiaľ nemajú ani funkčný prototyp. A stačí si pozrieť koľko "lahôdok" už do prototypu a aj do letových testov ZSSR zaviedlo a ... poučili sa a išli na nový prototyp.
Na to ale potrebujú peniaze, prachy, ruble ...

kenavf - len tak narýchlo a teoreticky:
rýchlosť stroja 700km/h = 194,444 m/s cca 195m/s
Rýchlosť zvuku závisí od veľa faktorov, dajme tomu 340m/s - ak teda od rýchlosti zvuku odrátame rýchlosť stroja samotného, (340-195)=145m/s, teda na obvodovú rýchlosť rotora mi ostáva max. 145m/s
Priemer rotora pre Mi-24 je cca 19m.
Obvodová rýchlosť (m/s) v = (π x d x n) / 60, kde d je priemer v metroch a n sú otáčky za minútu
teda ak obvodová rýchlosť nesmie prekročiť 145m/s a priemer rotora je 19m, tak otáčky nesmú prekročiť 145,7ot/min.
A to som úplne ignoroval vietor a iné veci.
Štandardne má hlavný rotor vrtuľníka okolo 200 ot/min v závislosti od typu

[puma]

To sice máte pravdu, ale dnešní vývoj je odlišný od toho před 20 lety v tom, že základní aerodynamická řešení se dají propočítat a nasimulovat dost věrně na superpočítačích už při samotném zahájení projektu, a kdyby to nebylo technicky realizovatelné, tak nedělají ani žádnou prezentaci. Každopádně je to dost zajímavé řešení na skloubení šturmovika a bitevního vrtulníku pro 21 století, což je asi to hlavní o co jim v tomto projektu jde (Su-25SMx budou muset někdy něčím nahradit), plus tam evidentně počítají s transportní verzí, takže to už musí být propočítané dost ze široka a nestojí to jen na nějakých hausnumerách a musí to být už koncept transportních a bitevních vysokorychlostních "vrtulníků", otázka jen je, jestli to dělá Kamov na vlastní pěst nebo ne, a co na to Mil. A kdyby se to povedlo, mohlo by to být dost zajímavé a bojově efektivní řešení s nástupem kolem r. 2035-2040.

[nine_mike]

Tak ak naozaj tie motory od určitej rýchlosti prejdú na režim normálneho prúdového motora, potom je asi ten klonivý (či klopivý?) moment od nosného rotora možné kompenzovať aj veľmi jednoduchým 2D vektorovaním ťahu a tie javy na listoch rotora potom už nie sú tak dôležité, kedže zdroj ťahu už nie je rotor.

[Skeptik]

skflanker
Díky za doplnění, šel jsem s mladým do kina, a tak už jsem nestihl ten výpočet :)
Zde si dovolím upozornit na jeden evidentní problém ... při té rychlosti rotace rotoru při 700 km/h vychází obvodová rychlost cca 145 m/s ... ale vrtulník letí 195 m/s.
Z toho vyplývá, že rotorové listy jdoucí "dozadu" jsou vlastně ofukovány zezadu, z odtokové hrany profilu.
Jinými slovy jejich rychlost vůči vzdušné mase je ... mínus 50 m/s !!!
To je stejné, jako kdyby letadlo couvalo rychlostí 180 km/h.
Co toto udělá s vrtulníkem ve vzduchu nikdo neví.
Počítače nepomohou, mohou nasimulovat základní pohyb, ale ne obraty v takovémto režimu fungování rotorů.

A na skládání rotorů za letu rovnou zapomeňte. Mechanicky i aerodynamicky by to bylo nesmírně složité ... nevyplatilo by se to.

Sikorsky na zkušebním S-72 a následně X-1 zkoušel tzv. X-wing ... za letu velkou rychlostí rotor zaaretovat, mechanizací na něm změnit profily tak, aby na pravé straně (co se pohybuje proti směru letu = je ofukována klasicky přes náběžnou hranu) a na levé straně (co se pohybuje po směru letu a při zastavení by tedy byla ofukována přes odtokovou hranu) byl stejný vztlak.
Velmi rychle toho nechali
Něco podobného teď testuje Nával Research Labolatory ... ale jsou ještě hodně daleko


To už větší smysl dává "ducted fan" jako třeba u Bellu X-22 ... a nebo u ty potvory z Avatara :)

Kdysi jsem viděl nákresy letadla s takovými fany v křídlech, které se při rychlém dopředném letu zastavily a byly překryty speciálními žaluziemi, aby se zvýšila plocha křídla ... ale to už je hodně sci-fi.

[puma]

Jak je to vůbec s autorotací protiběžných rotorů?

To cosi mezi rotory má i projekt Ka-92 s projektovanou cestovní rychlostí 420km/h

[Alchymista]

Podľa mojich vedomostí by tomu nemalo nič brániť

[skflanker_]

(doplnenie Skeptika) Hollywood má niekedy dobré nápady, ale momentálne to nie sme schopný technicky zvládnuť:

[puma]

Hollywood to okopíroval od Kamova a nebo obráceně? - Ka-90


I ty modely Ka-92 mají ale strašně silné a tuhé listy rotorů oproti dnešním vrtulníkům.

[skflanker_]

Film je z roku 2000 https://www.csfd.cz/film/12342-6-den/prehled/

[QVAK]

Skeptiku, určitě to již mají řádně ofoukané a znají aerodynamické limity návrhu. Zajisté toto není prvá verze ale prozatím ta poslední. To vůbec neznamená, že tyto zjištěné výsledky jsou dnes i technicky řešitelné a vyřešitelné. To uvidíme až na pár let.

[Skeptik]

QVAK
Možná jo, ale já nevidím žádné aerodynamické modely pro ofukování v tunelu … jen nákresy, a ještě k tomu ideové.
Ale jak říkám - uvidíme.
Pozn. Ani ofukování neobjasní vše, už proto, že je děláno na zmenšených modelech.

Add Ka-90
Hezký modýlek, ale spíš hybrid vrtulník / ponorka než vrtulník / letadlo, ne?

[QVAK]

Je to PowerPointová prezentace. Nic více ani méně ale musí z něčeho vycházet. Z nějaké rozpracované resp. zpracované Studie proveditelnosti. Tudíž prezentované TTD budou prozatím hodnoty ze zadání. Předpokládám, že dále projekt nebude. Tipuji rozpracování nějaké práce, úkolu CAGI jež měla vyřešit omezení z konfigurace a provozu Bell Boeing V-22 Osprey s přizpůsobením na RF požadavky.

P.S. Při dnešním způsobu námořních výsadků zpoza horizontu a možnostech PVO dalekého dosahu je doba od vzletu k přistání vrtulníků s výsadkem cca. hodina a je otázkou kolik by jich skutečně doletělo. Možná je to pokus řešit tento problém při zavedení výsadkových lodí obdobné třídy jako jsou Iwo Jima, Mistral.

[kenavf]

PODLE PRVNÍCH TESTŮ NASA JE NÁSTUPCE CONCORDU NEČEKANĚ TICHÝ I PŘI DOSAŽENÍ RYCHLOSTI ZVUKU

https://techfocus.cz/doprava/844-podle- ... zvuku.html
Čo to tam vlastne testovali,v článku to podávajú tak akoby tam aj nejaký prototyp lietal. Pritom má letieť až v r. 2021. Skôr mi to pripadá ako nejaké simulácie. https://en.wikipedia.org/wiki/Lockheed_ ... -59_QueSST

[Alchymista]

Od roku 2003 im lieta minimálne toto - F-5E Shaped Sonic Boom Demonstrator


a od neviem kedy tiež aj toto - F-15 Quiet Spike