Тянущий или толкающий винт что лучше
Тянущий или толкающий винт что лучше
Какая схема расположения пропеллера выгодней- тянущая\или толкающая?
Точно помню, что толкающую ругали, а тут вот с подачи КНКД задумался, а действительно:
Если сопротивление фюзеляжа зависит от скорости его обдувания, то получается, что при толкающем винте фюзеляж будет обдуваться потоком меньшей скорости по сравнению со схемой с тянущим винтом?
Но почему тогда ругали толкающий винт? Думаю, что при определённых условиях он будет всё-таки хуже. Вопрос: при каких? И будет ли хуже? 
)
Вот например : мини-дорньер Гёппинген Го9
будет ли такая схема выгодней тянущей?
( вибрацию длинной трансмиссии не рассматриваем )
вот, потому и говорили что хуже.
Но какой там обдув крыла? (если не на консолях расположены)
Обдувается только центроплан, да ещё и закрученным потоком, на концах из-за разности скоростей срыв и пошло-поехало. Так ли важен этот обдув на одномоторнике?
Ну и управляемость же, как вы и упомянули.
ну судя по планам удобно
Так непонятно: без разницы или эта компоновка в данном аппарате лучше\хуже тянущего?
1. Винт затенен мотором, т.к. стоит вплотную к мотору.
2. Винт затенен крылом, т.к. расположен очень близко к задней кромке крыла.
4. Винт работает в нижнем секторе в зоне скошенного крылом потока.
5. Винт расположен очень высоко относительно центра тяжести конструкции и центра давления бипланной коробки, соответственно вектор тяги винта дает сильный пикирующий момент, и я уверен, что этот момент компенсирован установкой двигателя под углом, с положительным углом атаки вектора тяги винта.
Это означает, что часть тяги теряется, а угол потока скошенного крылом и угол установки двигателя, еще более увеличивают нессиметричность обдува винта.
А еще этот скошенный поток давит на горизонтальное оперение, что означает дополнительные потери и нагрузку на ручку.
Пора Кнкд чёрный список облегчать )
О толкающих воздушных винтах.
Здравствуйте!
Летающая лодка Dornier Seastar.
Воздушный винт, как лопаточная машина, преобразующая вращательное движение в поступательное известен человечеству уже достаточно давно.
Однако практические применение его в качестве движителя в воздушной среде фактически началось только с появлением первых настоящих аэропланов.
Конечно, своего рода интуитивные пробы были и раньше, начиная с примитивных детских игрушек в виде маленьких двухлопастных « вертолетиков », насаженных на стержень и раскручиваемых между ладонями ( известно об их существовании в Китае еще до нашей эры), и, кончая, например, демонстрационной моделью М. В. Ломоносова (1754 год), в который воздушные винты с пружинным приводом предполагалось использовать для подъема метеорологических приборов на определенную высоту.
» Летающий винт» Леонардо да Винчи.
Не стоит забывать и о « летающем винте » Леонардо да Винчи, своеобразном прототипе вертолета. Этот винт правда не имеет раздельных лопастей, как таковых, но тем не менее создает тягу или, иначе говоря, силу, заставляющую аппарат подниматься вверх. Винт попросту «тянет» всю остальную конструкцию за собой, заставляя ее двигаться в нужном направлении. То же самое происходит и в остальных приведенных здесь примерах.
Приспособление М.В. Ломоносова с тянущими воздушными винтами.
Однако, речь здесь не просто о смене точки приложения силы. Важно, что вместе с этой сменой происходит изменение условий работы всего летательного аппарата.
Изменения эти затрагивают аэродинамику, конструктивное исполнение, вес и центровку, безопасность и удобство летной и наземной эксплуатации и другие подобные вещи. После сопоставления всех имеющихся практических данных и теоретических расчетов и принятия зачастую компромиссных решений (что часто бывает в авиации) делается выбор в пользу той или иной конструктивной схемы, тянущего или толкающего воздушного винта в нашем случае.
Не берусь делать выводы типа «что лучше, а что хуже». Не считаю для себя возможным сделать это однозначно. Пусть здесь будет что-то типа небольшого обзора на тему «что у нас есть». А выводы читатели, если захотят, сделают сами :-).
Конструктивные условия установки толкающего винта на летательном аппарате могут способствовать увеличению его эффективности по сравнению с эффективностью тянущего винта, работающего в тех же условиях.
Ведь как известно, КПД воздушного винта равен отношению его полезной тяговой мощности к мощности им потребляемой (или иначе говоря эффективной мощности двигателя). Полезная тяговая мощность всегда меньше потребляемой, потому что часть ее тратится на другие цели, с тягой несвязанные, либо ее уменьшающие.
Например, это закрутка отбрасываемой струи воздуха или преодоление аэродинамического сопротивления при взаимодействии ее с элементами конструкции, которое может быть немалым, потому что скорость этой струи значительно больше скорости полета, а «взаимодействовать» приходится с различными элементами конструкции, в частности с крылом, хвостовым оперением и с фюзеляжем (в первую очередь).
В итоге чем меньше и меньших по площади элементов конструкции летательного аппарата обдувается струей от воздушного винта, тем ниже прирост сопротивления и, соответственно, выше эффективная (или полезная) тяга двигательной установки.
Для тянущего воздушного винта избежать обдува струей от него элементов конструкции невозможно. А значит полезная тяга и КПД соответственно, будут снижены. Для толкающего же винта есть, как говорится, варианты.
Для летающих этажерок начала века толкающий винт определенно означал немалое дополнительное сопротивление при обдуве ферменного фюзеляжа и целой системы тяг и расчалок.
Для современных же самолетов, особенно выполненных по схеме «утка» или с двигателем, смонтированным за хвостовым оперением, толкающий винт может оказаться в этом смысле выгодным. Самолет Rutan Long-EZ — в качестве примера. Здесь препятствий для струи за винтом практически нет.
Современный частный самолет с толкающим винтом Rutan Long-EZ.
Такое ощутимое уменьшение аэродинамического сопротивления может положительно повлиять на аэродинамическое качество самолета и его крейсерские характеристики (дальность). Но при этом не следует забывать об обратной стороне такого плюса. Ведь тянущий воздушный винт обдувает крыло, а значит летательный аппарат получает некоторый прирост подъемной силы, что может улучшить, например, взлетно-посадочные характеристики.
У пушера этого конечно нет, и дополнительной «дармовой» подъемной силы он лишен. Однако, при этом дополнительному обдуву может подвергаться хвостовое оперение (если винт расположен перед ним), что увеличивает его эффективность. Хотя, и здесь есть ложка дегтя: эта эффективность может оказаться достаточно зависимой от режима работы двигателя и винта, может оказаться лишней или недостаточной, что конечно надо как-то учитывать при создании ЛА.
Но с другой стороны…
Если тянущий винт обычно воспринимает и «перерабатывает» невозмущенный поток, то толкающий во многом лишен этой возможности. В плоскость, омываемую лопастями толкающего винта, вполне вероятно попадание потока, взаимодействовавшего с поверхностями, расположенными перед винтом, а значит вероятно возмущенного и содержащего вихри различной интенсивности и объема.
Это, в свою очередь, негативно влияет на эффективность работы винта и теперь уже снижает его КПД, в некоторых случаях достаточно ощутимо. Такого рода явления могут, например, ощутимо проявиться при установке двигателей на задней кромке крыла ( Northrop XB-35 ( YB-35 ) и Convair B-36 ).
Стратегический бомбардировщик Convair B-36А «Peacemaker».
При этом проблема снижения эффективности может сопровождаться ростом циклических и вибрационных нагрузок на элементы конструкции винта, так как каждая из его лопастей циклически попадает под воздействие вихря, сходящего с кромки крыла, что ставит не только задачи увеличения эффективности винта, но и его прочности.
Свою ощутимую долю в шумность и вибрационные нагрузки вносит попадание выхлопных газов двигателя в плоскость вращения винта (что невозможно при тянущем винте). При этом, если двигатель не поршневой, а турбовинтовой, у которого газовый поток значительно объемнее и интенсивнее, то шум еще более возрастает…
Какая из этих «сторон» оказывает большее влияние на летные и эксплуатационные характеристики летательного аппарата видимо зависит от параметров каждой конкретной конструкции и условий ее эксплуатации. Впрочем это относится и ко всем остальным особенностям тянущих и толкающих винтов.
Образование боковой силы при использовании тянущего винта.
Для толкающего же винта такие меры фактически не нужны. Ведь боковой силы может просто не быть. Правда многое зависит здесь от месторасположения винта по отношению к хвостовому оперению. По крайней мере для схемы «утка» таких проблем точно нет.
А сама воздушная струя от толкающего винта, установленного в конце фюзеляжа может играть некоторую стабилизирующую роль в путевом отношении, что позволяет пушеру иметь киль меньшей площади и быть менее чувствительным к боковому ветру при взлете и посадке.
Касательно конструкции и эксплуатации… При использовании толкающего винта из-за заднего расположения достаточно тяжелого двигателя и столь же тяжелого редуктора бывает достаточно непросто обеспечить правильную центровку с соблюдением норм устойчивости для данного летательного аппарата, а в эксплуатации перед вылетом еще и выполнять правильное распределение полезных грузов в нем. При этом из-за смещенности центра тяжести к задней части самолета может проявляться склонность к плоскому штопору (большая нежели у самолета с тянущим винтом).
Заднее расположение толкающего винта, в особенности за хвостовым оперением повышает вероятность касания лопастями поверхности ВПП при взлете или посадке. Для исключения такой возможности на самолетах необходимо либо увеличивать высоту шасси, а это лишняя масса, либо укорачивать лопасти, уменьшая тем самым эффективность винта.
Можно еще поднять двигатель с винтом выше. Но при этом, если линия тяги поднимается выше центра тяжести, возможно возникновение вредного вращающего момента, опускающего нос на пикирование. Это также требует принятия дополнительных мер для улучшения устойчивости самолета.
Еще одна слабая сторона толкающего винта может проявиться при полете в условиях обледенения. Так как он находится «позади всех», то лед с находящихся впереди поверхностей, сорвавшись может попасть на лопасти, вызывая их повреждение, а также может быть перенаправлен на находящиеся рядом поверхности, фюзеляж, например.
Само же расположение двигателя с толкающим винтом на крыле помимо сказанного влечет за собой уменьшение возможностей для размещения на задней кромке механизации (закрылки, элероны).
В плане безопасности у двигателя с толкающим винтом есть некоторые плюсы. Он до некоторой степени защищает экипаж от атаки с задней полусферы (как наиболее часто применяемой в традиционных воздушных боях). Основная масса пожароопасных магистралей (топливо, масло) расположено за кабиной экипажа (пассажиров).
В случае пожара и других подобных неприятностей, в том числе повреждения и обрыва лопастей, все эти неприятности тоже происходят сзади, за кабиной, до некоторой степени предохраняя экипаж (или пассажиров). Правда, при аварии и резком торможении самолета (на земле), установленный в задней части фюзеляжа двигатель, сорвавшись с креплений может «наделать шуму» в фюзеляже, в особенности, если там расположен пассажирский салон…
Пожалуй достаточно. Теперь кое-что о конкретных образцах, не забывая, тем не менее и об особенностях (плюс – минус).
Немного истории + еще особенности… не всегда значимые в настоящее время…
Некоторые из них действительно уже давно стали не столь значимыми хотя бы потому, что исчезли сами условия для их существования. Самолеты с толкающим винтом давно уже строятся в достаточно малых количествах, многие просто в единичных экземплярах. Да и сами они относятся именно к малой авиации и являются легкими и сверхлегкими летательными аппаратами.
Небольшое количество преимуществ толкающих винтов и явная их неоднозначность все-таки сделали определяющим применение винтовых летательных аппаратов с тянущими винтами….. По крайней мере до настоящего времени.
И тем не менее авиация начиналась с пушеров…
Самолеты братьев Райт Flyer I и Flyer II.
Например, такие как: 14-bis конструктор Альберт Сантос-Дюмон (Alberto Santos-Dumont) – 1906 год; самолеты Габриэля Вуазена (Gabriel Voisin), в частности Voisin II (или Farman I – 1907 г.), на котором выполнял полеты Генри Фарман (Henri Farman) и самолет уже самого Фармана Farman III – 1909-1911 годы; пушер Curtiss Model D – американский аэроплан фирмы Curtiss Aeroplane and Motor Company – 1911 год.
Аэроплан Voisin II (или Farman I ), 1907 год.
Американский пушер Curtiss Model D, 1911 год (реплика).
Farman III, 1910-1911 годы.
Все эти аэропланы пока еще не имели фюзеляжа, как такового. Двигатель располагался на нижнем крыле, естественно позади пилота. Кроме того они были выполнены по аэродинамической схеме «утка», что также делало в тех условиях применение толкающего винта фактически единственно возможным.
Однако, аэродинамика (особенно в практическом смысле) была в то время всего лишь на начальном этапе своего существования, поэтому тогдашние инженеры и авиаторы, не в силах полноценно бороться с возникавшими аэродинамическими проблемами «утки», стали отказываться от нее и активно применять схему с задним расположением горизонтального оперения (за центром тяжести ЛА), ставшую впоследствии классической.
Конструкции совершенствовались, и при этом некоторое время продолжали применяться как тянущие, так и толкающие воздушные винты. Существовали даже термины определяющие типы таких конструкций (понятные, не требующие объяснения, я думаю): « Farman type » и « Bleriot type » (французский авиатор Louis Blеriot фактически первым стал строить монопланы с тянущим винтом).
Плюс схемы «Farman type» заключался в том, что она предоставляла определенные удобства и хороший обзор пилоту. Впереди ведь не было ни лопастей, ни грохочущего мотора, а сам пилот теперь располагался в специальной гондоле, своего рода подобии фюзеляжа.
Пример использование передней кабины для вооружения, самолет Voisin- III, Франция.
Для использования самолета в боевых действиях в носовой части этой же гондолы можно было без труда расположить бортовое стрелковое вооружение (место позволяет) и вести из него прицельный огонь без применения каких-либо дополнительных устройств и механизмов.
Тянущий или толкающий винт что лучше
Этого добра тоже хватает, попадаются всюду
Вот эта чуда стоит в авиамузее в кастле, у меня где то были её снимки
2Маврик
«»»что касается бекасов, птенцов с той же схемой. то посмотрите сколько их убилось и одна из причин особенности именно этой конструкции, особенности управления.»»»
что касается бекасов, птенцов с той же схемой. то посмотрите сколько их убилось и одна из причин особенности именно этой конструкции, особенности управления.
А чем объективно плоха Авиатика? Я сам только пассажиром на ней летал. Или кроме «как летит, смотреть страшно» недостатков нет?
Карусель «Ветерок»: круговорот винтов в природе 🙂
2 Ветеран ВВС
Я не знаю.
А чем объективно плоха Авиатика?
А чем объективно плоха Авиатика? Я сам только пассажиром на ней летал. Или кроме «как летит, смотреть страшно» недостатков нет?
Кто-то из авиаконструкторов сказал, чтр самолёт должен быть красивым. Авиатика выглядит настолько уродливо, что подходить к ней страшно.
раньше часто говорили о создании такого лёгкого штурмовика только с толкающим винтом.
Многолопастный винт с серповидными лопастями позволит штурмовику достигнуть околозвуковых скоростей, а ему больше и не надо. Су-25 например дозвуковой.
А зачем такая скорость? Например, лёгкий штурмовик с толкающим винтом, это замена лёгкому вертолёту, но никак не боевому вертолёту и тем более не настоящему штурмовику.
Тут несколько лет назад уже столько обсуждали лёгкий штурмовик с толкающим винтом.
американцы на Б-36 наигрались с большими моторами, у которых лопасти винта пересекают поток, стекающий с задней кромки крыла)))
что-то у них энтузиазм пропал по продвижению этой схемы(((
***
но это уже не совсем по теме ветки
посмотрите по «Миротворцу» были подробные описания, включающие историю эксплуатации
ничего выдающегося там не отмечено