От Александр Антонов
К Alex Lee
Дата 29.01.2010 13:29:21
Рубрики Современность; ВВС;

Что лучше, плоские сопла и огромные кили, или круглые сопла, и маленькие кили?:) (-)
От Дм. Журко
К Александр Антонов (29.01.2010 13:29:21)
Дата 30.01.2010 04:36:33

Сопла и кили не связаны, вам поясняли. (-)
От Александр Антонов
К Дм. Журко (30.01.2010 04:36:33)
Дата 31.01.2010 17:47:00

Был такой самолётик. X-31. Первый с двухмерным УВТ. Вот с него всё и начиналось.

Здравствуйте

"Two X-31s were built, with the first flying on October 11, 1990.[1] Over 500 test flights were carried out between 1990 and 1995. The X-31 featured fixed strakes along the aft fuselage, as well as a pair of movable computer-controlled canards to increase stability and maneuverability. There are no horizontal tail surfaces, only the vertical fin with rudder. Pitch and yaw are controlled by the three paddles directing the exhaust (thrust vectoring). Eventually, simulation tests on one of the X-31s showed that flight would have been stable had the plane been designed without the vertical fin, because the thrust-vectoring nozzle provided sufficient yaw and pitch control."

Ссылкой на пояснение не поделитесь? (хочу запомнить ник пояснявшего)
Надеюсь хоть связь между УВТ в вертикальной плоскости самолёта F-22 и площадью его горизонтального хвостового оперения пояснявший не отрицал? :)

С уважением, Александр
От Дм. Журко
К Александр Антонов (31.01.2010 17:47:00)
Дата 31.01.2010 17:57:19

X-31 не причём, так как вам поясняли об устойчивости и управляемости.

Здравствуйте, уважаемый Александр.

На X-31 исследовали управляемость без руля направления. В том числе, для оценки возможности управления в особых случаях, например, при повреждениях.

На Т-50 рули просто гигантские, потому что они ещё и роль килей исполняют. Для килей они довольно малы, но связано это с новым обликом самолёта, с РЛС, скажем.

>Ссылкой на пояснение не поделитесь? (хочу запомнить ник пояснявшего)

Толку не будет. Очевидно же.

>Надеюсь хоть связь между УВТ в вертикальной плоскости самолёта F-22 и площадью его горизонтального хвостового оперения пояснявший не отрицал?

И эта связь вовсе не однозначная. Если на взлётной скорости есть недостаток рулей, то она есть, а если рулей хватает, то нет связи. То есть связи там чуть сложнее, чем доступно вашему способу рассуждать.

Дмитрий Журко
От Александр Антонов
К Дм. Журко (31.01.2010 17:57:19)
Дата 31.01.2010 18:56:46

Видимо мне придётся немного попереводить (благо есть автопереводчики)

Здравствуйте

>На X-31 исследовали управляемость без руля направления. В том числе, для оценки возможности управления в особых случаях, например, при повреждениях.

"...Тангаж и рыскание контролируется тремя лопастями руководство выхлопных газов (вектором тяги). В конце концов, моделирование испытаний на одной из Х-31 показали, что полет был бы стабильным был самолет был разработан без киля, так как эффективность УВТ была достаточна для управления по рысканью и тангажу..."

Связь между двухмерным УВТ и площадью киля уже просматривается, или ещё нет? Если нет, что ж, дождитесь объяснений мэтров от аэродинамики, думаю они уже скоро разъяснят есть ли связь, или нет.

>На Т-50 рули просто гигантские, потому что они ещё и роль килей исполняют.

Это называется "цельноповоротные кили".

>Для килей они довольно малы, но связано это с новым обликом самолёта, с РЛС, скажем.

Чуть ниже я дам пояснение.

>>Ссылкой на пояснение не поделитесь? (хочу запомнить ник пояснявшего)

>Толку не будет. Очевидно же.

Понял, объясняли Вы.

>>Надеюсь хоть связь между УВТ в вертикальной плоскости самолёта F-22 и площадью его горизонтального хвостового оперения пояснявший не отрицал?

>И эта связь вовсе не однозначная. Если на взлётной скорости есть недостаток рулей, то она есть, а если рулей хватает, то нет связи. То есть связи там чуть сложнее, чем доступно вашему способу рассуждать.

"...Симметричное отклонение обоих сопел применяется для управления по тангажу, чтобы усилить действие горизонтального хвостового оперения на малых скоростях и больших углах атаки. Применение отклоняемых сопел увеличило массу конструкции на 15…25 кг, в то же время эквивалентное увеличение площади горизонтального оперения повысило бы эту массу на 180 кг..."

Я Вам посоветую дождаться пояснений специалистов по аэродинамике (скажем от Павла Булата). Для остальных интересующихся просто озвучу то обьяснение, которое я дал пару месяцев назад:

"Кили цельноповоротные, что обеспечивает их достаточную эффективность на сверхзвуковых скоростях, где хотя бы по ограничению на максимальную перегрузку не до маневрирования на больших углах атаки. А на малых скоростях высока эффективность всеракурсного управляемого вектора тяги двигателей, которым компенсируется затенение килей малой площади в области больших углов атаки. К этому можно добавить что развитый наплыв генерирует вихри который не отрываясь от поверхности на сравнительно больших углах атаки не только увеличивают подъемную силу крыла, но и взаимодействуя с двухкилевым вертикальным оперением увеличивают его эффективность. Для чего сделано: сокращение площади килей позволяет снизить массу конструкции самолёта, уменьшить ЭПР и аэродинамическое сопротивление."

Если кандидат наук по специальности механика жидкости, газа и плазмы даст кардинально отличное пояснение по килям Т-50, я "буду есть шляпу". Сейчас же раскланиваюсь, бо наша беседа контпродуктивна. :)
От Дм. Журко
К Александр Антонов (31.01.2010 18:56:46)
Дата 31.01.2010 20:18:11

Зачем?

Здравствуйте, уважаемый Александр.

>"...Тангаж и рыскание контролируется тремя лопастями руководство выхлопных газов (вектором тяги). В конце концов, моделирование испытаний на одной из Х-31 показали, что полет был бы стабильным был самолет был разработан без киля, так как эффективность УВТ была достаточна для управления по рысканью и тангажу..."

«Для управления». Ведь умеете же перевести не читая.

> Связь между двухмерным УВТ и площадью киля уже просматривается, или ещё нет? Если нет, что ж, дождитесь объяснений мэтров от аэродинамики, думаю они уже скоро разъяснят есть ли связь, или нет.

Да шли бы мэтры куда им надо.

Вертикальное оперение сверхзвуковых самолётов, как правило, с неподвижной частью, оно велико. А вот горизонтальное уже давно поворачивается целиком. Размер оперения выбирается сразу для нескольких режимов, требования которых различны. Это взлёт с наибольшей массой, посадка с несимметричной нагрузкой и тягой при боковом ветре, манёвренность на малых скоростях, манёвренность на высоких, сверхзвуковой полёт. Какое из требований и на каком режиме станет определяющим размер оперения заранее не известно.

>>На Т-50 рули просто гигантские, потому что они ещё и роль килей исполняют.
>Это называется "цельноповоротные кили".

Можно по-разному назвать, я правильно назвал рулями.

>"...Симметричное отклонение обоих сопел применяется для управления по тангажу, чтобы усилить действие горизонтального хвостового оперения на малых скоростях и больших углах атаки. Применение отклоняемых сопел увеличило массу конструкции на 15…25 кг, в то же время эквивалентное увеличение площади горизонтального оперения повысило бы эту массу на 180 кг..."

На взлёте, то есть. Масса F-22A уменьшилась за счёт, прежде всего, массы передней стойки шасси при взлёте с наибольшей массой. Причём прикидка эта явно спекулятивна.

При ином раскладе связи между площадью оперения и управлением направления тяги могло не быть. То есть площади оперения могло бы хватить, если бы передняя стойка шасси по какой-то другой причине оказалась бы прочнее или, скажем, если плечо сил было бы иным.

> Я Вам посоветую дождаться пояснений специалистов по аэродинамике (скажем от Павла Булата). Для остальных интересующихся просто озвучу то обьяснение, которое я дал пару месяцев назад:

Павел Булат -- обыкновенный дурак со степенью. Бывает не редко. Он легко противоречит очевидным фактам. F-22A всё ещё не может пускать ракеты на сверхзвуке?

>"Кили цельноповоротные, что обеспечивает их достаточную эффективность на сверхзвуковых скоростях, где хотя бы по ограничению на максимальную перегрузку не до маневрирования на больших углах атаки. А на малых скоростях высока эффективность всеракурсного управляемого вектора тяги двигателей, которым компенсируется затенение килей малой площади в области больших углов атаки. К этому можно добавить что развитый наплыв генерирует вихри который не отрываясь от поверхности на сравнительно больших углах атаки не только увеличивают подъемную силу крыла, но и взаимодействуя с двухкилевым вертикальным оперением увеличивают его эффективность. Для чего сделано: сокращение площади килей позволяет снизить массу конструкции самолёта, уменьшить ЭПР и аэродинамическое сопротивление."

«Кили цельноповоротные» это как раз рули. Там толкуют об управляемости. Вертикальные рули, причём, могут и вовсе не использоваться на больших углах атаки, так как после взлёта самолёт управляется по другим углам, а не по рысканью. Рыскание надо, как правило, предотвращать.

> Если кандидат наук по специальности механика жидкости, газа и плазмы даст кардинально отличное пояснение по килям Т-50, я "буду есть шляпу". Сейчас же раскланиваюсь, бо наша беседа контпродуктивна.

Ешьте. Так как этот пионэр вам ещё и не то расскажет. Вас не настораживает, что люди с дипломами и степенями высказывают разные суждения, строят разные конструкции, имеют разный успех?
------------

Так вот. Площадь вертикального оперения Т-50 не столь уж мала, если сравнить с F-35A, скажем. Она меньше, чем у Су-27 потому что на Су-27 есть:
+ огромный обтекатель БРЛС,
+ сильно выступающий фонарь,
+ высокая нога шасси и большие створки его ниши,
+ спереди есть два развитых по вертикали заборника,
+ крыло имеет меньшую стреловидность,
+ под крылом возможно подвеска больших по размеру и широко расставленных нагрузок, которые к тому же могут несимметрично сброситься.

То есть, боковая площадь спереди велика, силы, нагрузки и сопротивление может стать сильно несимметричным. Прежде всего, при посадке с несимметричной нагрузкой, одним неработающим двигателем, при боковом ветре.

Это ведёт к увеличению вертикального оперения Су-27 в сравнении с Т-50.
------------

Управление направлением тяги почти наверняка пока не применяется, а самолёт летает. Площадь горизонтального оперения оказалась близка к прежней или больше, а УВТ работает и по вертикали.
------------

Есть дозвуковые самолёты без вертикального оперения и без управления направлением тяги. Дело в том, что сверхзвуковая устойчивость им не нужна, а с дозвуковой неустойчивостью можно бороться стреловидностью и снижением боковой парусности.

УВТ на сверхзвуке может помочь только с баллансировкой в пределах пары градусов.

------------

Остаётся, правда, занятный вопрос: почему оперение F-22A *так* велико? Это вопрос для ещё более подробного и неочевидного разбора.

Дмитрий Журко
От bedal
К Дм. Журко (31.01.2010 20:18:11)
Дата 01.02.2010 08:45:42

Ну явно Вас паралаевцы обидели :-) Злые? Но - к сути:

>Вертикальное оперение сверхзвуковых самолётов, как правило, с неподвижной частью, оно велико. А вот горизонтальное уже давно поворачивается целиком. Размер оперения выбирается сразу для нескольких режимов, требования которых различны. Это взлёт с наибольшей массой, посадка с несимметричной нагрузкой и тягой при боковом ветре, манёвренность на малых скоростях, манёвренность на высоких, сверхзвуковой полёт. Какое из требований и на каком режиме станет определяющим размер оперения заранее не известно.
Размеры и число килей у сверхзвуковиков задаются плохой путевой устойчивостью именно на сверхзвуке, по всем прочим требованиям они, скорей всего, избыточны. Не случайно именно при посадке часть киля можно и сложить (МиГ-23, SR-73, XB-70...) Получается (учитывая подозреваемую высокую скорость Т-50), эта проблема как-то решена. Либо что-то хитрое в эродинамике (чего я как дилетант увидеть не могу), либо система управления настолько хороша, что даже на сверхзвуке создает искусственную путевую устойчивость.
То, что кили сделаны цельноповоротными, а не просто уменьшенные кили с рулями, склоняет меня ко второму варианту. Впрочем, любой из вариантов меня радует, расстроит только, буде случится, последующее увеличение килей потому что "не шмогла".

>>>На Т-50 рули просто гигантские, потому что они ещё и роль килей исполняют.
>>Это называется "цельноповоротные кили".
>
>Можно по-разному назвать, я правильно назвал рулями.
неправильно, пожалуй. Цельноповоротный стабилизатор - это всё-таки цельноповоротный (и частенько дифференциальный) стабилизатор. То же касается и килей, тем более, что рули на вертикальном оперении - самые неиспользуемые из управляющих поверхностей, пожалуй.

>>"...Симметричное отклонение обоих сопел применяется для управления по тангажу, чтобы усилить действие горизонтального хвостового оперения на малых скоростях и больших углах атаки. Применение отклоняемых сопел увеличило массу конструкции на 15…25 кг, в то же время эквивалентное увеличение площади горизонтального оперения повысило бы эту массу на 180 кг..."
>
>На взлёте, то есть. Масса F-22A уменьшилась за счёт, прежде всего, массы передней стойки шасси при взлёте с наибольшей массой. Причём прикидка эта явно спекулятивна.
Буквально один градус - и на сверхзвуке можно много чего сэкономить за счёт более правильного положения на крейсерском режиме. Сопротивление, ЭПР...

>При ином раскладе связи между площадью оперения и управлением направления тяги могло не быть. То есть площади оперения могло бы хватить, если бы передняя стойка шасси по какой-то другой причине оказалась бы прочнее или, скажем, если плечо сил было бы иным.
Это да. Стоило оборудованию сделаться легче - и ПГО на сушках исчезло.

>«Кили цельноповоротные» это как раз рули. Там толкуют об управляемости.
А цельноповоротный стабилизатор на Ме-109 - это тоже руль?
Поворот киля может исполнять разные функции, в том числе и те, ради которых ставится киль.

>Вертикальные рули, причём, могут и вовсе не использоваться на больших углах атаки, так как после взлёта самолёт управляется по другим углам, а не по рысканью. Рыскание надо, как правило, предотвращать.
Управляемое рысканье - тоже способ наведения, один из элементов сверхманевренности (если оставить в стороне споры - нужна ли она вообще).

... тут я пропустил, ибо в основном согласен...

>Остаётся, правда, занятный вопрос: почему оперение F-22A *так* велико? Это вопрос для ещё более подробного и неочевидного разбора.
ага, интересный момент.
От bedal
К bedal (01.02.2010 08:45:42)
Дата 01.02.2010 08:49:44

В голову пришло: пара управляемых килей как именно киль

если в посадочной конфигурации поставить кили на заметное схождение, то их стабилизирующая роль _резко_ вырастет. А сопротивление при этом можно и полезным посчитать.

Впрочем, это очевидная ведь вещь?
От Koshak
К Александр Антонов (29.01.2010 13:29:21)
Дата 29.01.2010 13:32:50

Это Вы про В-2 вспомнили? (-)
От Александр Антонов
К Koshak (29.01.2010 13:32:50)
Дата 29.01.2010 13:38:36

Это я про F-22 вспомнил. А B-2 неманевренный самолёт. (-)