Что касается статической тяги, превосходит ли гребной винт с кожухом / воздуховодом гребной винт без кожуха? Похоже, что направляющие лопасти на дне воздуховода позволили бы извлечь немного больше тяги из вихря, который винт создает, перенаправляя воздушный поток. Кроме того, кажется, что воздуховод может «сфокусировать» движущийся воздух (как ракетный двигатель), что приводит к лучшей тяге.
( Источник )
Конечно, я понимаю, как неправильно установленный воздуховод может реально снизить эффективность (создавая больше помех и турбулентности), но как насчет хорошо спроектированного воздуховода? И если они лучше, почему бы нам не использовать их в большинстве винтовых самолетов (в чем преимущество отсутствия воздуховода)?
здесь многое происходит. Короткий ответ заключается в том, что канальный вентилятор (то, что вы нарисовали) может создавать гораздо большую тягу (эксперименты из одной статьи говорят, что в два раза больше), чем открытый ротор того же размера. Большое преимущество этих канальных вентиляторов заключается в том, что потери на наконечнике становятся незначительными, потому что просто нет места для образования вихря на наконечнике из-за наличия воздуховода на пути! Простое и удобное решение, которое хорошо работает.
Однако ничего не дается бесплатно. Во-первых, у вас должен быть воздуховод, а это вес и деньги (вы должны построить воздуховод и опорную конструкцию, что также увеличивает сопротивление). Подумайте и о масштабе — по мере того, как пропеллеры становятся больше, воздуховод должен расти вместе с ними. Представьте себе трудности установки 20-футового воздуховода на винт В-36!
Во-вторых, производственные допуски на воздуховоде имеют решающее значение - чем он плотнее, тем эффективнее вы (естественно, до предела) ... но чем он жестче, тем больше вероятность того, что ваши лезвия ударятся о воздуховод. из-за изгиба воздуховода или лопастей. И, говоря о гибких лопастях и необходимой опорной конструкции, это может затруднить реализацию управления шагом (на винте с переменным шагом и на роторе, циклическом и коллективном), в зависимости от того, какую из этих схем вы используете. хочу сделать. Опять же, для небольшой реализации, использующей управление RPM... возможно, вам это все равно не нужно.
Точно так же, в то время как боковой ветер на открытом роторе приводит к внезапному снижению мощности, боковой ветер на канальном вентиляторе приводит к внезапному моменту тангажа из-за кромки канала и асимметричного притока к вентилятору (что, поскольку вы теперь, создавая большую тягу для начала, эффекты асимметричного притока становятся еще более выраженными). Теперь, если вы наклеите это на переднюю часть типичной Cessna 172, скажем, и бросите на нее боковой ветер (который, если вы думаете о взлетах и посадках, которые, поскольку они должны быть в определенном направлении, боковой ветер на самом деле довольно вероятно) представьте моменты рыскания, которые будут вызваны винтом (пропорциональные статической тяге) - даже до того, как самолет оторвется от земли, и до того, как у вас будет много полномочий управления, чтобы противодействовать этому! Подобный сценарий в воздухе мог быть столь же драматичным. И, да, Вы могли бы бросить несколько направляющих лопаток, чтобы помочь, но ничего не дается бесплатно. Направляющие лопатки, которые являются работоспособным решением, теперь означают, что вам нужен привод(ы) для этих лопаток, мощность и, возможно, гидравлика для привода(ов), крепления для приводов, шарниры для лопаток, тяги от привода( s) на лопасти, резервирование для приведения в действие или какие-то средства облегчения управления в аварийной ситуации... это много работы. Или, напротив, вы можете просто прикрутить винт с фиксированным шагом к валу в передней части упомянутой Cessna 172 и на этом закончить. резервирование для приведения в действие или какие-то средства облегчения управления в аварийной ситуации... это большая работа. Или, напротив, вы можете просто прикрутить винт с фиксированным шагом к валу в передней части упомянутой Cessna 172 и на этом закончить. резервирование для приведения в действие или какие-то средства облегчения управления в аварийной ситуации... это большая работа. Или, напротив, вы можете просто прикрутить винт с фиксированным шагом к валу в передней части упомянутой Cessna 172 и на этом закончить.
В долгосрочной перспективе, и это лишь некоторые предположения, я думаю, что это просто приводит к более сложной системе, особенно в полноразмерных реализациях, что является головной болью в обслуживании, затратах и производстве, которая не стоит иметь, если вы можете получить много производительности от обычного открытого винта. Если вы окунетесь в мир ветряных турбин с диффузором, подобные дебаты велись на протяжении десятилетий ... и ветряная турбина с воздуховодом еще не добилась успеха в больших масштабах. Точно так же, когда летали самолеты с вентиляторами...
(Ryan XV-5A Vertifan, 1950 г. Канальные вентиляторы находятся под круглыми куполами на крыльях, а еще один — под жалюзи на носу для управления тангажем. Источник: http://www.aero-web.org/specs/ Райан/xv-5a.htm )
... на сегодняшний день я не знаю примеров, отличных от MAV.
Источник: https://theses.lib.vt.edu/theses/available/etd-05262005-170916/unrestricted/WGraf_Thesis_2005.pdf .
Еще одна вещь, о которой следует помнить, это то, что у канальных вентиляторов гораздо больше, чем 2 лопасти. Увеличение количества лопастей снижает эффективность пропеллера/вентилятора. Основное преимущество увеличения количества лопастей заключается в повышении плотности тяги, т. е. в получении большей тяги при том же диаметре винта/вентилятора. Итак, что на самом деле делают канальные вентиляторы: многолопастной вентилятор обеспечивает большую плотность тяги, а канал пытается компенсировать потерянную эффективность. Будем надеяться, что канальный вентилятор сможет достичь той же эффективности, что и двухлопастной пропеллер...
Это нонсенс, что канальные вентиляторы более эффективны. Об этом всегда говорят в Интернете, как если бы это была правда, но на самом деле это не так. Канальные вентиляторы выглядят круто, и они заставляют реквизит выглядеть и звучать как реактивные самолеты, поэтому люди ХОТЯТ, чтобы это было правдой, но это не делает это так. Канальные вентиляторы имеют примерно на 50-60% меньшую статическую тягу, чем пропеллеры того же размера, если они плохо спроектированы. Если бы они были спроектированы абсолютно идеально, они могли бы иметь 90% эффективности реквизита. Но это в статике. В воздухе, где у вас есть сопротивление, создаваемое воздуховодом и входом воздуховода, все становится еще хуже.
Мы должны прекратить увековечивать этот миф. Это мешало инновациям.
минут
Дуг65536