От jazzist
К gull
Дата 22.05.2020 00:57:36
Рубрики ВВС; 1917-1939;

Re: Спасибо. Это...

>Добрый день, ув. jazzist,

>>это грубые методы для прикидок на салфетках. Правда, они не настолько грубы, чтобы два разных самолета не были бы видны в своих сильных и слабых сторонах, но большой точности не следует ожидать.
>
>У Пышнова поляра построена на основе таких же приближенных формул, по которым он вычислил Kmax. Так что дело не в этом. Интересно другое. В таблице у него Сун=0,7. А на поляре - чуть больше 0,6. И вот если к исходным данным Пышнова применить "эпсилон"=0,75 (как у Лофтина), то тогда Сун=0,61, а Kmax=10, что собственно мы и наблюдаем на картинке. Вот такая фига на поляре)


Я Пышнова первую книгу не читал, я ее выкачал позавчера и пробежал глазами, надо купить при случае, видимо интересная. Я читал вторую - брошюрку "Основные этапы развития самолета", там 100% та же идеология. Конечно генерал очень толковый, он всю жизнь занимался оценкой самолетов и выработкой требований к ним, у него чуйка на цифирь за долгие годы выработалась (он же глубоким пенсионером эти книги писал). Для его целей ему не надо было лезть в слишком большую точность. Вообще то, что я читал - этот самый Лофтин отдыхает. У Пышнова крайне кратко, самая суть, и не 100500 стр, как у Лофтина, лишних предложений нет, надо думать, а интересной инфы море (человек в первых слетах в Коктебеле участвовал и до реактивной авиации дошел энергичным, в деле, в здравом уме, твердой памяти, он, кстати, и ЕМ-теорию в СССР задолго до американской мафии продвигал в начале 50-х еще). Короче, уважение возникает большое к человеку.

По его методу я себе как-то было время просто калькулятор написал в матлабе (там же входные данные - это цифры из таблиц, которые в любой мурзилке есть). Но мне не понравилось, что часто завышенные или, наоборот, какие-то очень малые значения аэродинамических величин получал. Тогда я, ничего не изменяя в остальном, просто вставил туда стандартный прием с сопротивлением, возникающим при появлении подъемной силы, но не индуктивным (это тот самый коэффициент Освальда)... стало гораздо лучше получаться. Будет время, напишу заметку в жежешку какую-нить, это каждый авиалюбитель может себе сделать и, глядишь, куча бестолковых вопросов у людей сама пропадет.

Вот возьмем из книги в сети "Самолет И-15бис с мотором М-25В Техническое описание. Книга I" геометрию (метода Прандтля любой полиплан сводит к моноплану, поэтому нужно вычислить эквивалентный размах), мощность М-25В на номинале у земли 700 сил (в книге 2000 об указано), самолет какой-то у них легкий в этом руководстве, поэтому вес и Vmax из Косминкова (самолетостроение) для серийного И-15бис 1937 г - 1700 кг и 327 км/ч. КПД винта для ВФШ по Пышнову берем 0,75. Всё, больше данных не надо. Сравниваем поляру из описания и оцененную


[26K]



Цеигреки по Пышнову завысились от ожидаемых, потому что Сумах=1,28 у дужки Clark-YH (тестовой модели прямого крыла), а на самолете в те годы всегда меньше дужки должно быть. Слегка же уточненный тот же самый пышновский метод дает уже более-менее цифры и поляра лучше проходит в сравнении с реальной. И, скажем, Vy из техописания 14,2 м/с у земли, а расчетный 13,9.

Но в книге с кучей таблиц про истребители 1968 года Пышнов только таблицы строил своим упрощенным методом, а детальный разбор самолетов в том разделе сделал уже обычными методами, принятыми в 30-е годы. Без всяких эпсилон. Он брал поляру профиля для данного самолета (например Кларк в случае И-15), сдвигал ее на Сх0, который ранее получал из оценки по Vмах (поляры большинства из тех профилей табулированы в разных Трудах ЦАГИ и атласах профилей, пример для Кларка на картинке)


[20K]



и далее оценивал кривые мощностей по скорости и высоте для нужных моторов и вел стандартный аэродинамический расчет самолета. За Ньюпор не берусь судить, а с И-5, И-153 и И-16 он поступил именно так (поляра профиля, мощности и стандартный расчет). Поэтому у него табличные данные и картинки для конкретных машин несколько не сходятся, и эти самые расчетные данные конкретных машин несколько выше реальных, т.к. Сумах дужечный, а не самолетный.

С уважением.

>С уважением,

>gull
ша-ба-да-ба-да фиА...
От gull
К jazzist (22.05.2020 00:57:36)
Дата 22.05.2020 21:25:09

Re: Спасибо. Это...

Добрый день,

>Короче, уважение возникает большое к человеку.

Все что вы написали про Пышнова хорошего - я полностью присоединяюсь. Реально человек-глыба, безотосительно книжек. Да и книжки, скажем так, неординарные. Когда эта книжечка - "Из истории летательных аппаратов" - много лет назад впервые попала мне в руки, для меня это был настоящий культурный шок. В хорошем смысле)

>По его методу я себе как-то было время просто калькулятор написал в матлабе (там же входные данные - это цифры из таблиц, которые в любой мурзилке есть). Но мне не понравилось, что часто завышенные или, наоборот, какие-то очень малые значения аэродинамических величин получал. Тогда я, ничего не изменяя в остальном, просто вставил туда стандартный прием с сопротивлением, возникающим при появлении подъемной силы, но не индуктивным (это тот самый коэффициент Освальда)... стало гораздо лучше получаться.

Пышнов об этом эффекте прекрасно знал. Вот из его учебника "Аэродинамика самолета" (у меня второе издание, 1937 года, но, думаю, и в первом текст был такой же):

Однако необходимо принять во внимание следующие обстоятельства: профильное сопротивление крыла не постоянно и при Cy=0,6 примерно удваивается, вредное сопротивление частей самолета и особенно фюзеляжа возрастает примерно в 1,5 раза; благодаря взаимодействию крыла и фюзеляжа возрастает индуктивное сопротивление. Для учета этих факторов удобно вместо действительного удлинения крыла взять некоторое эффективное удлинение λэ, меньшее λ; вместо эффективного удлинения можно взять некоторый эффективный размах крыльев: lэ=(λэ*S)^0,5. Для изолированного крыла можно считать λэ =0,9*λэ; для самолета с малым вредным сопротивлением и удачным сопряжением крыла с фюзеляжем примерно λэ =0,85*λэ; для самолета с большим вредным сопротивлением или неудачным сопряжением крыла с фюзеляжем λэ =0,75*λэ. В некоторых случаях, например при больших вырезах в крыле или плохих крыльевых моторных кабинах, может получиться еще худший результат.

Почему в книге "Из истории летательных аппаратов" он не учитывал это в расчетах мне непонятно - может упростить изложение хотел?

>Вот возьмем из книги в сети "Самолет И-15бис с мотором М-25В Техническое описание. Книга I" геометрию (метода Прандтля любой полиплан сводит к моноплану, поэтому нужно вычислить эквивалентный размах), мощность М-25В на номинале у земли 700 сил (в книге 2000 об указано), самолет какой-то у них легкий в этом руководстве, поэтому вес и Vmax из Косминкова (самолетостроение) для серийного И-15бис 1937 г - 1700 кг и 327 км/ч. КПД винта для ВФШ по Пышнову берем 0,75. Всё, больше данных не надо.

М-25В у земли 700 л.с. давал при 2100 об/мин и 865 мм. рт.ст. Для 2000 об/мин должно быть сил на 40 поменьше. Но в том самом тех.описании, на которое вы ссылаетесь приведены кривые Пено, из которых видно, что в точке максимальной скорости на 0 м располагаемая мощность равна ~530 л.с. Что при КПД винта 75% дает нам мощность мотора приблизительно 700 л.с. Однако на кривых Пено и скорость получается ~329 км/ч, а в таблице максимальных скоростей из того же тех. описания указано 321 км/ч при 2000 об/мин. Если же вернуться к кривым Пено, то получится что скорости 321 км/ч соответствует потребная мощность в 490-495 л.с., что при том же волюнтаристическом КПД винта в 75% дает потребную мощность мотора в 655-660 л.с. Именно столько и должен был выдавать М-25В на этом режиме. В общем, все вроде как сходится, но не без нюансов.

>Но в книге с кучей таблиц про истребители 1968 года Пышнов только таблицы строил своим упрощенным методом, а детальный разбор самолетов в том разделе сделал уже обычными методами, принятыми в 30-е годы. Без всяких эпсилон. Он брал поляру профиля для данного самолета (например Кларк в случае И-15), сдвигал ее на Сх0, который ранее получал из оценки по Vмах (поляры большинства из тех профилей табулированы в разных Трудах ЦАГИ и атласах профилей, пример для Кларка на картинке)

Я, конечно, не знаю откуда брал поляру И-153 Пышнов, но на поляру Clark-YH, которую вы привели, она не походит совершенно хотя бы потому, что Cymax там нарисован немного больше 1,5, а не ~1,3. Да и с полярой И-153 из технического описания она не бьется. А вот поляра, рассчитанная по приближенным формулам Пышнова, с учетом коэффициента к удлинению 0,85 ложится на нее, как родная (вчера на глаз прикинул, как 0,75, но при больших Cy заметно расхождение, а вот 0,85 самое то).

>и далее оценивал кривые мощностей по скорости и высоте для нужных моторов и вел стандартный аэродинамический расчет самолета. За Ньюпор не берусь судить, а с И-5, И-153 и И-16 он поступил именно так (поляра профиля, мощности и стандартный расчет).

Вот как раз для Ньюпора-17 поляра у него напоминает настоящую. Впрочем, не факт, что ею является)

С уважением,

gull
От jazzist
К gull (22.05.2020 21:25:09)
Дата 25.05.2020 08:32:55

Re: Спасибо. Это...

>Пышнов об этом эффекте прекрасно знал. Вот из его учебника "Аэродинамика самолета" (у меня второе издание, 1937 года, но, думаю, и в первом текст был такой же):

за цитату спасибо, интересная.

>Почему в книге "Из истории летательных аппаратов" он не учитывал это в расчетах мне непонятно - может упростить изложение хотел?

Я книгу 1968 года пока не прочел, но пробежал. Он учитывал, см. ниже.


>М-25В у земли 700 л.с. давал при 2100 об/мин и 865 мм. рт.ст. Для 2000 об/мин должно быть сил на 40 поменьше. Но в том самом тех.описании, на которое вы ссылаетесь приведены кривые Пено, из которых видно, что в точке максимальной скорости на 0 м располагаемая мощность равна ~530 л.с. Что при КПД винта 75% дает нам мощность мотора приблизительно 700 л.с. Однако на кривых Пено и скорость получается ~329 км/ч, а в таблице максимальных скоростей из того же тех. описания указано 321 км/ч при 2000 об/мин. Если же вернуться к кривым Пено, то получится что скорости 321 км/ч соответствует потребная мощность в 490-495 л.с., что при том же волюнтаристическом КПД винта в 75% дает потребную мощность мотора в 655-660 л.с. Именно столько и должен был выдавать М-25В на этом режиме. В общем, все вроде как сходится, но не без нюансов.

Я бы из рис.12 сказал, что там для Н=0 нормально за 500 л.с., около 525. 700 л.с. при 2000 об. для полета на Vmax взять нормально. ВФШ в испытаниях 99,9% был так называемый "компромиссный", подобран на режим на соотв., близкой к расчетной, высоте/скорость несколько ниже тамошней Vmax/с учетом свойств в наборе. Поэтому на Vmax у земли он будет заведомо потяжелее, чем на расчетной высоте. Обороты в таблицах данных моторов вещь несколько условная ведь. Мощность это обороты на момент, а момент это винт. Аналогично, для оценок взять кпд 0,75 тоже близко к сермяге, не очень "волюнтаристски" ))) На несколько меньшей, чем Vmax будет повыше.

Кстати, а Вы не знаете - почему в тогдашней литературе эти кривые носят имя Пено? Поляра понятно - ее действительно Лилиенталь придумал. Я просмотрел все статьи Пено, французы их выложили давно (с французским у меня не очень, но хоть что-то понял). Нашел только пару уравнений в работе, которую и англичане себе перевели в те еще времена, но... нет у Пено четкого и ясного понятия потребной и располагаемой мощностей. Имхо, теперешнее название "кривые НЕЖ" правильнее.


>Я, конечно, не знаю откуда брал поляру И-153 Пышнов, но на поляру Clark-YH, которую вы привели, она не походит совершенно хотя бы потому, что Cymax там нарисован немного больше 1,5, а не ~1,3. Да и с полярой И-153 из технического описания она не бьется. А вот поляра, рассчитанная по приближенным формулам Пышнова, с учетом коэффициента к удлинению 0,85 ложится на нее, как родная (вчера на глаз прикинул, как 0,75, но при больших Cy заметно расхождение, а вот 0,85 самое то).

Это вот - ДА! Вы правы. Я вчера сел, поигрался с "его" И-153. Все входные данные взял из его таблицы:

N=920, Vmax=385, S=22, m=1850, эквивалентный размах 10,5, удлинение 5.

Эквивалентный размах в этой книге не из Вашей цитаты, а просто по геометрии бипланной коробки считается. Поляру И-153 из книжки Пышнова оцифровал. В расчете брал поляру вида сх0+(1/επλ)(Cy^2).

С учетом того, что график:
1. был изображен на миллиметровке
2. кто-то его потом тушью перенес на бумагу
3. отправился в типографию и прошел там весь процесс до печати
4. был отсканирован
5. был мной оцифрован

я считаю совпадение для ε = 0,75 идеальным. Сх0 получился 0,0297, у него в таблице 0,03.

Он рассчитывал поляру исходя из оценок, а не брал реальную. Потом, видимо, просто карандашом ее закруглял )))) Короче, этот раздел про истребители представляет собой задачник по оценке аэродинамики самолета методами 30-х годов. Бери, делай, сравнивай, ставь себе оценку за упражнение )))


[23K]



С уважением.

ша-ба-да-ба-да фиА...
От gull
К jazzist (25.05.2020 08:32:55)
Дата 25.05.2020 19:05:54

Re: Спасибо. Это...

Добрый день,

>>Почему в книге "Из истории летательных аппаратов" он не учитывал это в расчетах мне непонятно - может упростить изложение хотел?
>
>Я книгу 1968 года пока не прочел, но пробежал. Он учитывал, см. ниже.

Он не учитывал в расчетах, результаты которых приведены в таблицах. Если бы учитывал, то у него бы не получилось бы Cyн=0,7 и Kа=11,0 для И-153. А на поляре - учел. Поэтому я и написал, про фигу на поляре, что эпсилон у него есть, но спрятан.

>Я бы из рис.12 сказал, что там для Н=0 нормально за 500 л.с., около 525.

Так и я написал ~530.

> 700 л.с. при 2000 об. для полета на Vmax взять нормально. ВФШ в испытаниях 99,9% был так называемый "компромиссный", подобран на режим на соотв., близкой к расчетной, высоте/скорость несколько ниже тамошней Vmax/с учетом свойств в наборе. Поэтому на Vmax у земли он будет заведомо потяжелее, чем на расчетной высоте. Обороты в таблицах данных моторов вещь несколько условная ведь. Мощность это обороты на момент, а момент это винт.

М-25, хоть даже и В, 700 л.с. при 2000 об/мин и наддуве 865 мм. рт. ст. на земле давать не должен. Ну не может он развить такого момента. 700 л.с. он дает при 2100 об/мин. Соответственно при 2000 об/мин он даст ~40 сил меньше. Внешняя характеристика у него (мотора) такая. Нагрузка от винта в данном случае определяет до каких оборотов может раскрутиться мотор. Ну вот при этом винте, этом наддуве и этой скорости смог раскрутиться до 2000 об/мин.

Кстати, данные таблицы к рис. 4 показывают нам, что винт на испытаниях был скоростной, оптимизированный под достижение максимальной скорости на границе высотности, т.к. при номинальном наддуве до номинальных оборотов (2100 об/мин) раскручивался только начиная с высоты 3000 м. На меньших высотах он был тяжелым. Небольшой заброс от номинала на границе высотности можно считать допустимым запасом.

А почему в кривых Пено указана мощность ~525-530 л.с. тоже можно предположить - очевидно их считали еще до подбора винта, исходя из номинальной мощности мотора.

Я в обсуждение всех этих моторных мелочей пустился не потому, что они важны для обсуждения метода Пышнова, а просто потому, что момент интересный. А в расчетах Пышнова обсуждать было нечего - там у нас с вами консенсус)

>Аналогично, для оценок взять кпд 0,75 тоже близко к сермяге, не очень "волюнтаристски" ))) На несколько меньшей, чем Vmax будет повыше.

Просто это единственный параметр в расчетах, который берется на глазок, остальные исходные данные куда точнее.

>Кстати, а Вы не знаете - почему в тогдашней литературе эти кривые носят имя Пено?

Вот никогда не задумывался. Мне кажется, обычное "низкопоклонство" - т.е. термин пришел к нам из иностранной литературы, ну и прижился. А в 50-е, когда с низкопоклонством стали бороться - изжили, заменив на кривые Жуковского.

> Поляру И-153 из книжки Пышнова оцифровал.

У вас оцифрованная поляра немного странная. Я говорю про рис. 15, стр. 130 из книги "Из истории летательных аппаратов". Там я вижу, что при Cу=1,0 - Cx чуть больше 0,1. А у вас - где-то 0,115. Наоборот, при Cx=0,15 в книге Су почти 1,3 а у вас до 1,25 не дотягивает. Какая-то другая у вас поляра из Пышнова, поэтому и епсилон не такой, как у меня получился.

С уважением,

gull