Зачем Ер-2 такое крыло?

Добрый день, aaz.

aaz>Извините, но это уже КОНСТРУКТИВНО-КОМПОНОВОЧНЫЕ преимущества, а речь, как я понимаю, шла о чистой аэродинамике.

2 соображения. 1) Вы на новенького, здесь не так уж давно обсуждалась подобная тема и потому я сосредотачиваюсь на каких-то новых соображениях, ином взгляде, повторяться тяжеловато. 2) Естественно, аэродинамика никак не может рассматриваться изолированно, она не самодостаточна, одна лишь сторона явления.

Д.В.Ж.>>Дело в том, что тогда весь центроплан с частью фюзеляжа создаёт подъёмную силу на крейсерских режимах.
aaz>Даже осесиметричное тело создает подъемную силу - был бы угол атаки.

И я о том далее. Но у высокоплана эпюра низкого давления над центропланом гладкая. Вы ведь наверняка видели многоцветные эпюры расчётных давлений на поверхности лайнеров, хотя бы и в журналах вроде Scientific American или «Вокруг света».

Одно из важных соображений такое: вклад верхней зоны низкого давления в аэродинамическое качество важнее нижней зоны высокого давления. Сверху скорости выше, а при больших углах атаки появляются вихри, снизу их практически нет.

Прошу прощения за прописи. Преподавательское занудство.
———

Д.В.Ж.>>Не военных среднепланов-то тю-тю…
aaz>Естественно. Перечисленные вами КОНСТРУКТИВНО-КОМПОНОВОЧНЫЕ недостатки этой схемы при существующих размерностях создают слишком много проблем.

Да и аэродинамических достоинств маловато. Хотя интерференция крыла и фюзеляжа низкая, при вынесении крыла на пилон она станет ещё ниже, крылатые ракеты нынче любят эдак компоновать или чайки прямые, обратные. Можно и о Ер-2 вспомнить, всё-таки Бартини с гигантским, очень независимым, творящим воображением. Но Ер-2 таки аэродинамически несовершенен здесь, центральные секции крыла надо было бы делать с меньшей хордой для уменьшения вредной интерференции. Опять но, тогда бы пострадала силовая схема и внутрикрыльевые объёмы, цепочки «но» часто выстраиваются.

aaz>И еще "дилетантский" вопрос: если вернеплан столь "аэродинамически совершенен", то почему не появились такие схемы больших лайнеров, когда на них начали бороться за доли процента топливной эффективности за счет снижения статической устойчивости и т.п. непростых и недешевых "трюков"?

1) Упомянутые рекомендации безопасности.
2) Двигатели, их над крылом не установить, так как не добраться тогда (Ан-72), а под крылом они салон шумом накроют (Ан-10, Ил-76, Ан-24), аэродинамика почти не причём, разве тут интерференция фюзеляжа с гондолой появится. Второй вариант сверхпопулярен, но не среди пассажиров.

Дмитрий Журко

d_a>>Часть центроплана, перекрытая фюзедяжем, всегда является несущей. Более того, посередине крыла как раз и находится максимум циркуляции. Фюзеляж (а также и мотогондолы) вносит возмущение в это распределение циркуляции по размаху и, в общем случае, снижает подъемную силу.

Д.В.Ж.>Противоречия не усматриваете? С подобным основанием, Ваше суждение можно на весь фюзеляж распространить, какая-то циркуляция и там есть. Если в низкоплане, фюзеляж заменить стенкой или большой шайбой, то эффект будет, думаю, сопоставим или лучше, умозрительно, разумеется, даже игнорируя сопротивление фюзеляжа. О том я и писал.

Никакого противоречия. Берем изолированное крыло. Посередине - максимум циркуляции (неявно выраженный, как правило).
Подносим снизу к нему фюзедяж. Распределение циркуляции начинает по размаху начинает изменяться как только фюзеляж оказывается ближе чем половина размаха к плоскости крыла.
Среднеплан и высокоплан незначительно отличаются в отношении влияния на распределение подъемной силы, когда крыло находится ниже средней плоскости фюзеляжа ( в стремлении к низкопланному расположению) - негативное влияние фюзеляжа становится все более и более значительным. На эпюре подъемной силы возникает провал посередине размаха, что значительно увеличивает индуктивное сопротивление.


d_a>>В случае среднеплана фюзеляж (если он кгуглый) перекрывает большую часть площади крыла, что приводит к некоторому уменьшению вредной поверхности.

Д.В.Ж.>Это мне непонятно. Каким же образом поглощение бОльшей части несущей поверхности может привести к улучшению аэродинамического качества.

Омываемая поверхность части крыла, перекрытая фюзеляжем, исключается из общей омываемой поверхности, что снижает сопротивление трения. Если индуктивное сопротивление за счет влияния фюзеляжа увеличивается в меньшей степени, то полное сопротивление уменьшается. Однако, возникает добавочное сопротивление интерференции, которое может свести весь выигрыш на нет. В сопряжении низкоплана с круглым фюзеляжем оно наибольшее и может привести к очень грозным последствиям, особенно при околозвуковых скоростях.

Современные большие пассажирские самолеты используют довольно уродливое решение этой проблемы. Они имеют огромное пузо в месте пересечения фюзеляжа с крылом. Центроплан полностью проходит под фюзеляжем, в этом же месте находятся и отсеки шасси. Боковые поверхности этого пуза, откуда крылья растут, являются строго плоскими, что устраняет вредный диффузор. Однако при этом добавочная омываемая поверхность больше, чем при сопряжении по схеме высокоплана даже с учетом наличия на фюзеляже гондол шасси.

d_a>>Поэтому в учебниках часто пишут, что эта схема - наилучшая.

Д.В.Ж.>А я думал, что основные достоинства — интерференция и балансировка + гармоничное распределение усилий.

Таковых преимуществ схема среднеплана в общем случае не имеет.
Низкоплан и среднеплан особенно плохи при использовании мощной механизации крыла, т.к. прирост Cy получается существенно меньше при том же приросте профильного сопротивления и продольного момента.

Д.В.Ж.>Если же на конструкцию наплевать, а учитывать лишь аэродинамику, то получится не высокоплан даже, а крыло на пилоне поверх фюзеляжа, проверено.

Эта конфигурация едва ли не самая худшая. Подъемная сила и индуктивное сопротивлене практически не отличается от случая, когда крыло лежит на фюзеляже, но при этом добавляется значительная омываемая поверхность (нижняя поверхность крыла и этот самый пилон).

d_a>>Один из лучших бомберов - B-52 - высокоплан. До появления Руслана именно этот аппарат держал пальму первенства в крейсерском аэродинамическом качестве.

Д.В.Ж.>Но ещё есть XB-35, Vulcan, 3M, B-2 — вполне аэродинамичные машины + множество проектов. B-52 — 8-идвигательный аэродинамический компромисс, удачный. Вы ещё и о ВПХ с устойчивостью не забыли?

В-2 - аэродинамичен?????

d_a>>Большая безопасность низкоплана есть глубочайшее заблуждение. Лучшее потдтверждение - анализ многочисленных грубых посадок Боингов и их последствий.

Д.В.Ж.>Есть и ещё лучшее, рекомендации ИКАО. Анализировать последствия посадок пассажирских высокопланов Вам не придётся, за не имением. С чего бы?

Таковые высокопланы имеются.
рекомендации ИКАО бывают откровенно безграмотными. В свое время требовалось, чтобы пассажирский пепелац был всенепременно бипланом.

d_a>>>>>Предел совершенства - Ан-124 и 225.
Д.В.Ж.>>>Разумеется, нет предела.
d_a>>Конкретизирую, в данный исторический момент. Кроме того, резервы конструкции этих аэропланов необычайно велики.

Д.В.Ж.>А запасы малоустойчивых тандемов, скажем, ещё больше, так как даже не начали черпать.

Сомневаюсь. Тандем из двух одинаковых крыльев имеет балансировочное сопротивление не меньшее, чем моноплан нормальной схемы при любой центровке, а максимальная подъемная сила у него сильно зависит от этой самой центровки.


aaz>>>>…У высокоплана традиционно существует проблема прочности центроплана…
d_a>>Эта проблема надумана. Существуют весьма элегантные конструктивно-силовые схемы для высокоплана, которые, наоборот, приводят к значительной экономии массы.

Д.В.Ж.>Раз приходится бороться, не надуманны.

У низкоплана приходится бороться со своими проблемами. их у него целый клубок, как прочностных, так и аэродинамических.

d_a>>Например, силовая ферма, соединяюжая узлы навески центроплана и стоек шасси на Ан-22. в результате глубокой проработки именно этой проблемы, антоновские высокопланы имеют намного более широкий диапазон соотношения между массой платной нагрузки и топлива, чем любой забугорный коммерческий пепелац.

Д.В.Ж.>Вы желаете отстаивать совершенство Ан-22 перед «любым забугорным пепелацем», тем более, коммерческим? Напоминаю, что Ан-то не коммерческий, хотя бы потому проиграет. Вам трудно будет с таким тезисом. Или я Вас не понял?

Я сравниваю сравнимые параметры. Из Ан-22 мог бы выйти прекрасный коммерческий аппарат, да он и работает в этой ипостаси неплохо.

d_a>>Весовые преимущества низкоплана (если таковые есть) проявляются только тогда, когда большую часть полезной нагрузки составляет топливо, которое размещается по размаху крыла.

Д.В.Ж.>У низкоплана конструктивно-силовых преимуществ почти нет, разве что шасси проще компоновать и крепить.

Согласен.

Дd_a>>Как не крути, а летающее крыло будет всегда иметь значительно большую омываемую поверхность на единицу полезного объема.

Д.В.Ж.>Отчего же? Насколько я понимаю геометрию, наоборот. Площадью такого крыла злоупотреблять, разумеется, не следует. B-2 один из современных, интересных примеров тому. Вы полагаете, что смоченная поверхность обширнее подобного фюзеляжного?

Раза в полтора, а то и в два, если вообразить для сравнения фюзеляжный самолет, расчитанный на размещение в точности той же целевой нагрузки и имеющий такой же диапазон скоростей и одинаковую дальность полета.



d_a>>Если кроме полетной массы, нам необходим еще и объем грузового отсека/пассажирских салонов, то фюзеляжный самолет не имеет альтернативы.

Д.В.Ж.>Вы, верно, имеете ввиду вместимость для габаритного груза и удобство его размещения обслуживания, а не объём? По объёму интегральные компоновки вне конкуренции.

Даже по объему брутто непонятно как интегральная компоновка может быть вне конкуренции.


Д.В.Ж.>Фюзеляжный самолёт весьма далёк от сферы, да и для такового, тандем предпочтительней традиции, если учесть очевидный прогресс в создании искусственной устойчивости. Хотя бы и традиционного, для неискушённого, облика, вроде «Витязя» Сикорского. Ан-124 далёк от теоретических пределов аэродинамического совершенства.


В - 747 ближе?

У меня сложилось мнение, что ведущие производители больших пассажирских машин, как Боинг, так и Эрбас, остановились в развитии. Для создания более совешенных, безопасных и экономичных машин однозначно необходимо отойти от канонов.

Денис

Здоровья, aaz. Продолжу.

Д.В.Ж.>>Проблема в том, что напряжённые зоны сильно разнесены.
aaz>Спасибо, теперь мне все ясно. Но ведь это, насколько я понимаю, недостаток, присущий верхнеплану "органически". Почему тогда не признать, что компенсация недостаточной прочности этой схемы требует столь больших весовых затрат, что это экономически невыгодно в эксплуатации, вместо того, чтобы, извините, притягивать за уши тезисы типа "рекомендаций безопасности"?

Если игнорировать эксплуатационные заморочки, то высокоплан таки эффективней. Иллюстрация тому — транспортники. Всё компонуется компактно, подкрепления хвостового оперения проще увязываются с силовым центропланом, местные напряжения от шасси прилагаются на жёсткий пол грузового отсека, он всё равно такой должен быть, грузчики не семи пядей и в авиации. Остаётся лишь неприятная связка верх-низ.

Альтернатива иллюстрируется Guppy Airbus-овским. Низкоплан с тоненьким «силовым фюзеляжем», к которому крепится все значимые нагрузки, сверху «пузырь» обтекателя, носовая часть отстёгивается. Пол кузова высоковато; например, можно и опускать его при погрузке. Тоже подход, аэродинамическое качество с таким фюзеляжем резко не улучшишь, так зачем морочиться из-за пустяков? Хотя я бы ещё и оперение V-образное или двукилевое приделал, да не слушают, отмахиваются.

Дмитрий Журко

Д.В.Ж.>Одно из важных соображений такое: вклад верхней зоны низкого давления в аэродинамическое качество важнее нижней зоны высокого давления. Сверху скорости выше, а при больших углах атаки появляются вихри, снизу их практически нет.

То-то и оно. У высокоплана максимальное качество не только больше при том же размахе крыла, у него и наивыгоднейшая скорость несколько выше, что немаловажно. Обычно, когда с целью повышения качества увеличивают размах, Vнв уменьшается.


aaz>>И еще "дилетантский" вопрос: если вернеплан столь "аэродинамически совершенен", то почему не появились такие схемы больших лайнеров, когда на них начали бороться за доли процента топливной эффективности за счет снижения статической устойчивости и т.п. непростых и недешевых "трюков"?

Удивительно, но схема высокоплана наиболее привлекательна именно для больших аппаратов. У них даже единицы процентов прироста качества превращаются в тонны и сотни километров.

Д.В.Ж.>1) Упомянутые рекомендации безопасности.
Д.В.Ж.>2) Двигатели, их над крылом не установить, так как не добраться тогда (Ан-72), а под крылом они салон шумом накроют (Ан-10, Ил-76, Ан-24), аэродинамика почти не причём, разве тут интерференция фюзеляжа с гондолой появится. Второй вариант сверхпопулярен, но не среди пассажиров.

На шум сейчас управу вроде как нашли.


Денис

Д.В.Ж.>Если игнорировать эксплуатационные заморочки, то высокоплан таки эффективней. Иллюстрация тому — транспортники. Всё компонуется компактно, подкрепления хвостового оперения проще увязываются с силовым центропланом, местные напряжения от шасси прилагаются на жёсткий пол грузового отсека, он всё равно такой должен быть, грузчики не семи пядей и в авиации. Остаётся лишь неприятная связка верх-низ.

Добавим еще такую приятность высокоплана, как очень выгодное взаимное расположение ГО и крыла (если конечно конструктор этим преимуществом воспользовался), а так же ГО по отношению к земле на взлете и посадке.

Денис.

Добрый вечер, azz. Ох, понаписали тут, я до «Как в США…» не доберусь. Уже и не читаю почти, пишу.

aaz>Я понимаю, что ссылки по памяти воспринимаются не очень, но не удержусь от цитирования знакомого "антеевца": "Да у нас та же фигня, что и на Ан-12 была - чуть ли не в полете центроплан латаем..."

Дело, предполагаю, в том, что упомянутая ферма — силовой агрегат прочный, но не жёсткий, а вот монокок фюзеляжа вещь жёсткая, вот они и трещат.

d_a>>Весовые преимущества низкоплана (если таковые есть) проявляются только тогда, когда большую часть полезной нагрузки составляет топливо, которое размещается по размаху крыла.
aaz>Да оно во многих и многих случаях составляет если не бОльшую, то весьма и весьма значительную часть...

Лучше констатировать, что рассмотрение компоновки вообще лишено особых оснований, как и изоляция аэродинамической модели. Все обсуждённые компоновки имеют свою нишу, практика. Дело отнюдь не в узколобости разработчиков, на сотню узколобых, три шизофреника, даже в армии.

d_a>>Как не крути, а летающее крыло будет всегда иметь значительно большую омываемую поверхность на единицу полезного объема.
aaz>Всё... Это уже неинтересно...

Товарищ не разобрался с геометрией, и так бывает.

Д.В.Ж.>>Анализировать последствия посадок пассажирских высокопланов Вам не придётся, за не имением. С чего бы?
aaz>Хоть и "сам себя кусаю за хвост" (первоначально возражал так же на вашу фразу "не военных среднепланов-то тю-тю…)

Прошу прощения, частейшее недоразумение тут.

aaz>но передергивать все же не надо. Был Ан-10 (ладно, переделка "транспортника", к тому же не очень удачная - не считаем!), есть (пока еще!) Ан-24 (что там, кстати, с аварийностю было?), "свежий" Ан-140, да и за рубежом, помнится, в этой размерности пасс. машины летали и летают (типа DH-8, у англичан эти схемы были и т.п.). Т.е. в определенном классе эта схема как-то играет. Но вот как? - я никогда не занимался пасс. машинами, и не знаю, что там и как получается...

Вы перечислили либо небольшие винтовые машины с винтами весьма большого диаметра, сами понимаете, что там пространство решения не так-то велико. Либо СКВП, не лайнеры, а звено между ними и вертолётами. Там безопасность, комфорт и даже экономичность не важны особо, не оптимизируются столь тщательно.

Д.В.Ж.>>У низкоплана конструктивно-силовых преимуществ почти нет, разве что шасси проще компоновать и крепить.
aaz>Вот именно! Но если они при этом существуют, то можно предположить, что какие-то ДРУГИЕ преимущества у них есть? Например, что они лучше по аэродинамике... Или все же спишем на что-то другое?

О преимуществах я уже написал подробно. Коли недостаточно, спросите, попробую подлить.

Дмитрий Журко

Здравствуйте, yuu2.

Д.В.Ж.>>Экранный эффект на посадке — препятствие. Для его парирования придумывают специальную механизацию.
yuu2>А если вспомнить про состояние аэродромов, то мало-мальский экран должОн дюже облегчить взлёт.

Обсуждается только посадка, тому есть основания. Однако, для бомбардировщика облегчение взлёта, особенно тогда, тоже имеет кое-какой смысл. Вы правы. Только на абы каком аэродроме помощи от экрана не будет, взлётная дистанция будет либо непомерной, либо самолёт и без него полетит.

Дмитрий Журко

Здравствуйте, Денис.

d_a>Никакого противоречия. Берем изолированное крыло. Посередине - максимум циркуляции (неявно выраженный, как правило).

Почему? Совершенно явный, может немного пологий, но тоже ничего.

d_a>Подносим снизу к нему фюзедяж. Распределение циркуляции начинает по размаху начинает изменяться как только фюзеляж оказывается ближе чем половина размаха к плоскости крыла.

А если размах бесконечный, то всё равно где фюзеляж? Непонятно, да не суть, идея Ваша ясна, но не подробности.

d_a>Среднеплан и высокоплан незначительно отличаются в отношении влияния на распределение подъемной силы, когда крыло находится ниже средней плоскости фюзеляжа (в стремлении к низкопланному расположению) - негативное влияние фюзеляжа становится все более и более значительным.

Вы, которое из различных влияний подразумеваете? Индукцию? Полагаю, что среднеплан не лучше, может и хуже. У низкоплана фюзеляж — непреодолимая почти аэродинамическая шайба, а у среднеплана — плохой профиль, наверх воздух и пойдёт. Но эффекты эти, предполагаю, неразличимы почти.

d_a>На эпюре подъемной силы возникает провал посередине размаха, что значительно увеличивает индуктивное сопротивление.

Увеличение подъёмной силы (уплотнение+разрежение) обусловит рост индуктивного сопротивления и некоторое уменьшение этой силы = потеря АК. Такова природа индуктивного сопротивления, оно проявляется там, где подъёмная сила есть и значительная.

Фюзеляж можно схематизировать крылом сверхмалого удлинения, его подъёмная сила невелика везде, кроме центроплана, там такое крыло поставляет массы воздуха в разреженную часть. Эта картина зовётся индуктивным сопротивлением. Просто у нижеверхапланов нет надежд использовать кусок площади крыла под толстым слоем фюзеляжа, если фюзеляж действительно толст, печально. Да и основные подъёмные силы прилагаются всё дальше от диаметрали, а это заставляет крыло усиливать.

Д.В.Ж.>>…Каким же образом поглощение бОльшей части несущей поверхности может привести к улучшению аэродинамического качества.
d_a>Омываемая поверхность части крыла, перекрытая фюзеляжем, исключается из общей омываемой поверхности, что снижает сопротивление трения.

Копейки, Вы же дальше о зализе толкуете, он смоченную поверхность не увеличивает практически.

d_a>…возникает добавочное сопротивление интерференции, которое может свести весь выигрыш на нет. В сопряжении низкоплана с круглым фюзеляжем оно наибольшее и может привести к очень грозным последствиям, особенно при околозвуковых скоростях.

С этим неясным утверждением я после поспорю.

d_a>Современные большие пассажирские самолеты используют довольно уродливое решение этой проблемы. Они имеют огромное пузо в месте пересечения фюзеляжа с крылом.

Зализ, написали «пузо» и все вспомнили, что надо худеть, я написал «зализ» и всем неловко, но приятно.

d_a>Центроплан полностью проходит под фюзеляжем, в этом же месте находятся и отсеки шасси.

Пока замечательно выходит, высокоплан нервно затягивается.

d_a>Боковые поверхности этого пуза, откуда крылья растут, являются строго плоскими, что устраняет вредный диффузор.

Скоростные самолётики «вредный диффузор» гротескно оттеняют, боятся «пуза» вешалки.

d_a>Однако при этом добавочная омываемая поверхность больше, чем при сопряжении по схеме высокоплана даже с учетом наличия на фюзеляже гондол шасси.

Именно с зализом «пуза» она таки меньше, проверьте на бумажке длину периметра.

Д.В.Ж.>>А я думал, что основные достоинства — интерференция и балансировка + гармоничное распределение усилий.
d_a>Таковых преимуществ схема среднеплана в общем случае не имеет.

Но как же? «Вредного диффузора» нет, а лобовая проекция не растёт, как у высоко-низкоплана. Общие нагрузки и добавочное сопротивление распределено симметрично.

d_a>Низкоплан и среднеплан особенно плохи при использовании мощной механизации крыла, т.к. прирост Cy получается существенно меньше при том же приросте профильного сопротивления и продольного момента.

Поясните, пожалуйста, пока не прочувствовал.

Дмитрий Журко

Д.В.Ж.>А если размах бесконечный, то всё равно где фюзеляж? Непонятно, да не суть, идея Ваша ясна, но не подробности.

Полагаю так: у бесконечного крыла индуктивная скорость равна нулю, потому интерференции с фюзеляжем не будет.

d_a>>Среднеплан и высокоплан незначительно отличаются в отношении влияния на распределение подъемной силы, когда крыло находится ниже средней плоскости фюзеляжа (в стремлении к низкопланному расположению) - негативное влияние фюзеляжа становится все более и более значительным.

Д.В.Ж.>Вы, которое из различных влияний подразумеваете? Индукцию? Полагаю, что среднеплан не лучше, может и хуже. У низкоплана фюзеляж — непреодолимая почти аэродинамическая шайба, а у среднеплана — плохой профиль, наверх воздух и пойдёт. Но эффекты эти, предполагаю, неразличимы почти.

Я подразумеваю влияние фюзеляжа на распределение подъемной силы по размаху. У высокоплана оно - наименьшее, у среднеплана - немного больше, у низкоплана - наибольшее. У низкоплана вдобавок возникает диффузор и как следствие - дополнительное вредное сопротивление.

d_a>>На эпюре подъемной силы возникает провал посередине размаха, что значительно увеличивает индуктивное сопротивление.

Д.В.Ж.>Увеличение подъёмной силы (уплотнение+разрежение) обусловит рост индуктивного сопротивления и некоторое уменьшение этой силы = потеря АК. Такова природа индуктивного сопротивления, оно проявляется там, где подъёмная сила есть и значительная.

При постоянной величине подъемной силы любое отклонение распределения циркуляции по размаху от эллиптического приводит к росту индуктивного сопротивления сверх минимального. Увы. такова уж его природа.

Д.В.Ж.>Фюзеляж можно схематизировать крылом сверхмалого удлинения, его подъёмная сила невелика везде, кроме центроплана, там такое крыло поставляет массы воздуха в разреженную часть. Эта картина зовётся индуктивным сопротивлением. Просто у нижеверхапланов нет надежд использовать кусок площади крыла под толстым слоем фюзеляжа, если фюзеляж действительно толст, печально. Да и основные подъёмные силы прилагаются всё дальше от диаметрали, а это заставляет крыло усиливать.

Этот кусок крыла все равно используется, но значительно хуже, чем у верхнепланов.


Д.В.Ж.>>>…Каким же образом поглощение бОльшей части несущей поверхности может привести к улучшению аэродинамического качества.
d_a>>Омываемая поверхность части крыла, перекрытая фюзеляжем, исключается из общей омываемой поверхности, что снижает сопротивление трения.

Д.В.Ж.>Копейки, Вы же дальше о зализе толкуете, он смоченную поверхность не увеличивает практически.

То-то и дело, что увеличивает не на копейки. Кроме того, этот зализ обтекается сильно турбулентным погранслоем, сходящим с крыла, его сопротивление трения значительно больше, чем, скажем, в начале хорды крыла. 80% исследованиы по местной аэродинамике низкопланов были направлены на сведение этго зализа к минимуму. Сравните Ил -14 и АТР.

d_a>>…возникает добавочное сопротивление интерференции, которое может свести весь выигрыш на нет. В сопряжении низкоплана с круглым фюзеляжем оно наибольшее и может привести к очень грозным последствиям, особенно при околозвуковых скоростях.

Д.В.Ж.>С этим неясным утверждением я после поспорю.

Как неясно? Скоростной бафтинг.

d_a>>Современные большие пассажирские самолеты используют довольно уродливое решение этой проблемы. Они имеют огромное пузо в месте пересечения фюзеляжа с крылом.

Д.В.Ж.>Зализ, написали «пузо» и все вспомнили, что надо худеть, я написал «зализ» и всем неловко, но приятно.

Пузо! У самолетов с относительно тонким крылом это еще был зализ, а при суперкритическом крыле - пузо.

d_a>>Центроплан полностью проходит под фюзеляжем, в этом же месте находятся и отсеки шасси.

Д.В.Ж.>Пока замечательно выходит, высокоплан нервно затягивается.

Выше вы уже упомянули место, которым нервно дрожит низкоплан.

d_a>>Боковые поверхности этого пуза, откуда крылья растут, являются строго плоскими, что устраняет вредный диффузор.

Д.В.Ж.>Скоростные самолётики «вредный диффузор» гротескно оттеняют, боятся «пуза» вешалки.

d_a>>Однако при этом добавочная омываемая поверхность больше, чем при сопряжении по схеме высокоплана даже с учетом наличия на фюзеляже гондол шасси.

Д.В.Ж.>Именно с зализом «пуза» она таки меньше, проверьте на бумажке длину периметра.

У высокоплана все-таки можно получить меньше,там это зависит практически только от конструкции шасси. Небольшие гондолки по бокам даже хороши - они снижают донное сопротивление фюзеляжа и повышают путевую устойчивость на больших углах атаки, фиксируя области отрыва потока.

Д.В.Ж.>>>А я думал, что основные достоинства — интерференция и балансировка + гармоничное распределение усилий.
d_a>>Таковых преимуществ схема среднеплана в общем случае не имеет.

Д.В.Ж.>Но как же? «Вредного диффузора» нет, а лобовая проекция не растёт, как у высоко-низкоплана. Общие нагрузки и добавочное сопротивление распределено симметрично.

Вредный диффузор у среднеплана тоже есть, а лобовая проекция напрямую не определяет сопротивление, разви что на трансзвуке, когда правило площадей бывает полезно вспомнить.

d_a>>Низкоплан и среднеплан особенно плохи при использовании мощной механизации крыла, т.к. прирост Cy получается существенно меньше при том же приросте профильного сопротивления и продольного момента.

Д.В.Ж.>Поясните, пожалуйста, пока не прочувствовал.

А это самый главный недостаток низкопланов. При отклонении механизации на высокоплане, если конечно сопряжение крыла с фюзеляжем выполнено грамотно, приращение подъемной силы над фюзеляжем происходит практически на ту же величину, что и в корневых сечениях крыла, в случае же низкоплана оно значительно меньше, что приводит к снижению Сумах и увеличению индуктивного сопротивления опять-таки из-за значительного отклонения эпюры циркуляции от эллиптической. Зализ-пузо помогает с этим бороться, но чуть-чуть. В общем случае, низкоплан требует большей площади и/или размаха крыла для достижения тех же ВПХ.

Интересная ссылка:

Денис

Здравствуйте, TEvg.

Д.В.Ж.>>Вы мне сообщаете? Спасибо.
TEvg>Да вам.

И ещё раз благодарю.

TEvg>Допустим что журналаймеры высосали из пальца слова Бартини.

Из ложного утверждения следует что угодно, логика.

TEvg>Но если руководитель КБ тов. Бартини поставил своего подчиненного инженера тов. Ермолаева заниматься машиной "Сталь-7" значит считал его квалифицированным специалистом, а не трехтактным.

Странное рассуждение. Неужели только так могло быть?
———
TEvg>Не на туфту, а на вышеупомянутые доброкачественые источники. Вы их знаете, а мне интересно.

А вот Вы о чём. Не понял Вас, простите. Я простодушно набил в Google «Бартини Ер-2» и радовался за «рунет», про это был намёк. А то, что о «чайке» рассуждений нет, так то не страшно, на то голова у инженера, чтобы анализировал, а после синтезировал, опосля анализировал, так потом реконструировал…

Д.В.Ж.>>Мне, кстати, не нужна, я сам с рукам.
TEvg>Я так и подумал.

Вы первый, уважаю. Похвалюсь. Если не знаю, спрошу, но если знаю, промолчу пока не спросят, а если что измыслил сам, то хвалюсь — так ладно.

Дмитрий Журко

Здравствуйте, Денис. Продолжу с места, на котором остановился, предполагаю, что мне уже не нагнать многочисленные обсуждения, придётся пропускать.

Д.В.Ж.>>Если же на конструкцию наплевать, а учитывать лишь аэродинамику, то получится не высокоплан даже, а крыло на пилоне поверх фюзеляжа, проверено.
d_a>Эта конфигурация едва ли не самая худшая. Подъемная сила и индуктивное сопротивлене практически не отличается от случая, когда крыло лежит на фюзеляже, но при этом добавляется значительная омываемая поверхность (нижняя поверхность крыла и этот самый пилон).

Разумеется всё не так как Вы написали. Подъёмная сила наибольшая из всех рассматриваемых вариантов, крыло наиболее компактное. Индуктивное сопротивление инспирированное фюзеляжем наименьшее, и в силу удалённости его, и из-за того, прежде, что пограничный слой и малые вихри уйдут в пилонный промежуток, а не поверх крыла. Интерференция тоже наименьшая опять от удалённости и от того что пограничный слой будет не такой толстый, не закупорит промежуток, при правильно выбранной конфигурации пилона.

Рассуждение о смоченной поверхности смешно. Большая часть «прироста» это нормальное теперь крыло, оно станет меньше, потому увеличения и не будет. Мои рассуждения совершенно здесь просты, подобные основания привели к повсеместному подвешиванию всех неудобных внешних объёмов на пилонах. И двигателей, и подвесных нагрузок, и навесных нагрузок вроде тех, что на E-3 и ВМ-Т. Никого почему-то не укорачивает такие пилоны.

Ещё более аэродинамичная альтернатива — интеграция: конформные баки (F-15E), конформные подвески вооружения (F-15E), безфюзеляжные самолёты (B-2). Но это отнюдь не то же самое, что Ваши зализы и горбы в центроплане, где поджатие скорее нужно. Этому, как и крылу на пилоне, препятствует сложность обеспечения прочности и проходимости для коммуникаций пилона.

Кстати, у существующих высокопланов таки горб и безобразный наплыв, который, подозреваю, не аэродинамикой определяется, а чудоферму скрывает.

d_a>В-2 - аэродинамичен?????

Разумеется, очень. Его тактические показатели снижены малой устойчивостью. Все эти «утиные шаги», раскачки и постоянно действующие системы искусственной устойчивости, снижают его АК до обыденных нынче величин, но потенциально, после устранения этих разрешимых сложностей, например, на самолёте, не обременённом скрытностью, он был бы чемпионом на крейсерском режиме.

Д.В.Ж.>>Есть и ещё лучшее, рекомендации ИКАО. Анализировать последствия посадок пассажирских высокопланов Вам не придётся, за не имением. С чего бы?
d_a>Таковые высокопланы имеются.

Приведите, обсудим. Заодно поинтересуйтесь процедурой их затянутой сертификации. Почему бы?

d_a>рекомендации ИКАО бывают откровенно безграмотными. В свое время требовалось, чтобы пассажирский пепелац был всенепременно бипланом.

Кем требовалось? 20-ые годы период расцвета пассажирских парасолей, пассажирская авиация началась с монопланов, но вскоре отвратительные низкопланы повытеснили прелестные зонтики. И так до сих пор, пассажирские верхнепланы только СКВП, как и их предки. Это лишь подтверждает, что конструкторы и тогда особо не ошибались, для похожих условий рисовали похожие эскизы. Недавно понял, что если сейчас разрабатывать танк для условий, в которых применялся Mk. IV, получим архаичный ромб, то есть облик первого танка, а не Т-90.

Назовите пассажирский биплан, я первый: Ан-2.

d_a>…Тандем из двух одинаковых крыльев имеет балансировочное сопротивление не меньшее, чем моноплан нормальной схемы при любой центровке, а максимальная подъемная сила у него сильно зависит от этой самой центровки.

Но появились способы снижения балансировочного сопротивления и новая механизация для крейсерских режимов, а не только посадки.

d_a>У низкоплана приходится бороться со своими проблемами. их у него целый клубок, как прочностных, так и аэродинамических.

Не очевидно, особенно прочность, да и у всех схем свой клубок.

d_a>Я сравниваю сравнимые параметры. Из Ан-22 мог бы выйти прекрасный коммерческий аппарат, да он и работает в этой ипостаси неплохо.

И из Су-25 мог бы, пассажиров упаковываем в гробики по два и подвешиваем на пилоны, зайцев в кабину. Вы о транспортнике? У военного и коммерческого, пассажирского и грузового маловато сопоставимых параметров. Ан-22 массовый и почти бесплатный, военные — ещё те эксплуатанты, Вы на них не глядите.

Д.В.Ж.>>У низкоплана конструктивно-силовых преимуществ почти нет, разве что шасси проще компоновать и крепить.
d_a>Согласен.

Но и проблемы все исследованы и разрешены. Кстати, шасси-то крепить просто, но зело высокое необходимо, так как мотогондолы под крылом. Даже с этим мирятся, есть резоны. Были предложения пилоны поверх крыла разместить, но только у грузовых.

С удовольствием потопчусь на могиле неманёвренных среднепланов. Но разработчику лучше не шориться даже так.

Д.В.Ж.>>…B-2 один из современных, интересных примеров тому. Вы полагаете, что смоченная поверхность обширнее подобного фюзеляжного?
d_a>Раза в полтора, а то и в два, если вообразить для сравнения фюзеляжный самолет, расчитанный на размещение в точности той же целевой нагрузки и имеющий такой же диапазон скоростей и одинаковую дальность полета.

Можете иллюстрировать свои цифры? Пожалуйста.

d_a>Даже по объему брутто непонятно как интегральная компоновка может быть вне конкуренции.

Обыкновенно, исходя из элементарных геометрических соображений. Чем менее вытянут и более выпукл объём, тем меньшую поверхность он имеет.

Д.В.Ж.>>…Ан-124 далёк от теоретических пределов аэродинамического совершенства.
d_a>В - 747 ближе?

Не считал ещё. Думаю, что ничего выдающегося, в этом смысле, облик Ан-124 из себя не представляет, его характеристики объясняются масштабными эффектами, прежде всего. Пожалуй, его можно попытаться сопоставить с C-5, B747 и DC10, учтя масштаб, но это будет не так уж и просто. Некоторые из масштабных эффектов приведут, возможно, к выгоде верхнеплана, не зря видно наибольшие самолёты таковы. Но на меньший масштаб эти выкладки не оборотить.

d_a>У меня сложилось мнение, что ведущие производители больших пассажирских машин, как Боинг, так и Эрбас, остановились в развитии. Для создания более совешенных, безопасных и экономичных машин однозначно необходимо отойти от канонов.

Они и отходят, но не там где Вам очевидно. Airbus поругивают за отход от канонов.

Дмитрий Журко

По ходу чтения топика возникли несколько вопросов к уважаемому Д.В.Журко.

1. О какой механизации, снижающей коэффициент подъемной силу силы на посадке, Вы говорили? Или это относится исключительно к ВВА-14? У нормальных самолетов, насколько я знаю, на посадке Су стараются держать побольше. Не путаете ли Вы с устройствами увеличения лобового сопротивления?

2. Что за "монокок фюзеляжа"? У Ан-12? Или Вы используете слова, которые красиво звучат безотносительно их технического смысла?

3. Как связана прочность и жесткость конструкции с образованием усталостных трещин? Вы, вроде, противопоставляете одно другому. На самом деле зависимость усталостной долговечности от прочности конструкции - вещь неочевидная. Ан-10 и, видимо, Ан-12 с Ан-22 - классический тому пример, известный студентам. Источник проблемы - неудовлетворительное соотношение прочности и сопротивления усталости сплава В-95. Весь мир тогда, в 50-х годах, на этом обжегся. Ни компоновочная, ни конструктивно-силовая схемы здесь совершенно не причем. И сейчас с этим бывают проблемы, но уже не в таком масштабе (Ту-160). Выход - увеличение площадей поперечных сечений деталей (для снижения уровня действующих напряжений), т.е. фактически увеличение той жесткости, которую Вы обвиняете.
Кстати, у ребят трещит центроплан, а не "монокок фюзеляжа". Чтобы затрещала обшивка фюзеляжа, она должна быть уж совсем хилой.

А вот интересно: если низкоплан с точки зрения аэродинамики отстой, то почему самые скоростные самолеты WWII - истребители - почти сплошь низкопланы? Было лишь несколько среднепланов, но уж точно ни одного высокоплана среди них не было.

>А вот интересно: если низкоплан с точки зрения аэродинамики отстой, то почему самые скоростные самолеты WWII - истребители - почти сплошь низкопланы?

Тут все просто - шасси требовало такой компоновки. Ведь кроме как в крылья ноги спрятать некуда.

Здравствуйте, victorzv.

victorzv>По ходу чтения топика возникли несколько вопросов к уважаемому Д.В.Журко.

С радостью разъясню.

victorzv>1. О какой механизации, снижающей коэффициент подъемной силу силы на посадке, Вы говорили? Или это относится исключительно к ВВА-14? У нормальных самолетов, насколько я знаю, на посадке Су стараются держать побольше. Не путаете ли Вы с устройствами увеличения лобового сопротивления?

Не путаю. Поначалу воздушные тормоза, скажем, устанавливали так, чтобы они не снижали подъёмную силу (ПС), сейчас они служат для её снижения не меньше чем для торможения, антикрыло по сути. Есть и иные приёмы резко уменьшить ПС. Разумеется, до приближения к полосе самолёт должен обладать наименьшей скоростью с сохранением управляемости, но перед касанием, когда экранный эффект только и проявляется, это вредно.

victorzv>2. Что за "монокок фюзеляжа"? У Ан-12? Или Вы используете слова, которые красиво звучат безотносительно их технического смысла?

Разумеется со смыслом. У Ан-12 фюзеляж — подкреплённый набором монокок, называемый кратко полумонокок. Посвящённым в проблему, упоминания подхода: монокок — нагруженная замкнутая оболочка, достаточно, чтобы догадаться о причинах её жёсткости.

victorzv>3. Как связана прочность и жесткость конструкции с образованием усталостных трещин? Вы, вроде, противопоставляете одно другому.

Именно. Прочность и жёсткость разные стороны явления, часто располагающиеся в оппозиции. В частности, гибридные силовые схемы имеющие различия жёсткости сильно страдают от напряжений возникающих в местах их сочленения. Там могут возникнуть и не усталостные местные разрушения, а вполне заурядные. Потому такие решения редкость, их стремятся мягко связать, но не всегда такое возможно.

victorzv>На самом деле зависимость усталостной долговечности от прочности конструкции - вещь неочевидная.

Это почти ортогональные проекции явления. Но часто одна из них бывает критичной, тогда другая обеспечивается автоматически. Для многих очевидность это: достаточная прочность обеспечивает долговременное не разрушение, но может быть иначе.

victorzv>Ан-10 и, видимо, Ан-12 с Ан-22 - классический тому пример, известный студентам. Источник проблемы - неудовлетворительное соотношение прочности и сопротивления усталости сплава В-95.

То есть конструкторский просчёт. Усталостные нагрузки различных силовых схем не одинаковы, что я и пытаюсь иллюстрировать. Дело не в прочности, а и в жёсткости, иногда избыточной, иногда недостаточной, результат — концентрации напряжений. Схема должна быть равножёсткой.

victorzv>Весь мир тогда, в 50-х годах, на этом обжегся. Ни компоновочная, ни конструктивно-силовая схемы здесь совершенно не причем.

Ну-ну. Тщательней надо проектировать, а не кивать на таких же разгильдяев. В том числе, не кидаться за модой, не понимая сути происходящих изменений. Тут я не о разработчиках Ан-12, а о более очевидных проколах подобного рода.

victorzv>И сейчас с этим бывают проблемы, но уже не в таком масштабе (Ту-160). Выход - увеличение площадей поперечных сечений деталей (для снижения уровня действующих напряжений), т.е. фактически увеличение той жесткости, которую Вы обвиняете.

Правильно, жёсткость должна соответствовать, а не быть наибольшей. Иной подход — обеспечение равной эластичности, упругости, жёсткости, одним словом. Вы, во второй уже раз, путаете жёсткость с прочностью, я не ведаю того, как Вам мельче разжевать.

victorzv>Кстати, у ребят трещит центроплан, а не "монокок фюзеляжа". Чтобы затрещала обшивка фюзеляжа, она должна быть уж совсем хилой.

Наконец дошли до понимания того, что я писал. Монокок фюзеляжа сравнительно жёсткий, но не имеет прочности достаточной для принятия нагрузок от крыла, шасси и оперения. Его подкрепляют прочной фермой, но вот беда, она жёсткость имеет малую. Выходы, либо увеличить жёсткость фермы (она станет сверхпрочной, массивной), либо перейти к иной силовой схеме, либо применить сверхэластичные материалы. Либо, как повелось, всё сразу.

Кстати, иногда вовсе ничего не делают. В Concorde возникли трещины, точнее разрывы где-то в области гондол. Пересчитав конструкцию, выяснили, что разрывы не уменьшают прочность, а лишь устранили избыточную жёсткость. Решено трещины обработать для деконцентрации и так оставить, кое-где добавив герметика, таких примеров тьма.

Дмитрий Журко

victorzv>1. О какой механизации, снижающей коэффициент подъемной силу силы на посадке, Вы говорили? Или это относится исключительно к ВВА-14? У нормальных самолетов, насколько я знаю, на посадке Су стараются держать побольше. Не путаете ли Вы с устройствами увеличения лобового сопротивления?
Д.В.Ж.>Не путаю.
Поддерживаю, ибо второе "официальное назначение" интерцепторов - "гасители подъемной силы".

victorzv>Ан-10 и, видимо, Ан-12 с Ан-22 - классический тому пример, известный студентам. Источник проблемы - неудовлетворительное соотношение прочности и сопротивления усталости сплава В-95.
Д.В.Ж.>То есть конструкторский просчёт. Усталостные нагрузки различных силовых схем не одинаковы, что я и пытаюсь иллюстрировать.
victorzv>Весь мир тогда, в 50-х годах, на этом обжегся. Ни компоновочная, ни конструктивно-силовая схемы здесь совершенно не причем.
Угу... Особенно если вспомнить, что одновременно с Ан-10/12 создавали НИЗКОПЛАН Ил-18, долговечность конструкции которого заставляет разве что снять шляпу. И, вроде бы, никаких трещин... Или я ошибаюсь?

aaz>Поддерживаю, ибо второе "официальное назначение" интерцепторов - "гасители подъемной силы".

Вообще-то справочники добавляют "и увеличения лобового сопротивления"...

victorzv>>Весь мир тогда, в 50-х годах, на этом обжегся. Ни компоновочная, ни конструктивно-силовая схемы здесь совершенно не причем.
aaz>Угу... Особенно если вспомнить, что одновременно с Ан-10/12 создавали НИЗКОПЛАН Ил-18, долговечность конструкции которого заставляет разве что снять шляпу. И, вроде бы, никаких трещин... Или я ошибаюсь?

За Ил-18 не знаю. Как и за Ил-76.
А вот за Ту-154 и Ту-154Б (да и Ту-160) знаю очень хорошо.
Насчет "никаких трещин", думаю, ошибаетесь - так просто не бывает. Но Вы как будто намекаете, что усталостная долговечность самолета зависит от от его схемы. Мне кажется, что так может полагать только человек, незнакомый с явлением усталости. В детали пока не вдаюсь.

Уважаемый Д.В.Журко,

Исренне и приятно удивлен Вашими знаниями некоторых специальных (не общих) вопросов самолетостроения. Но огорчают Ваши безаппеляционные высказывания по ряду проблем, где Вы далеки от истины. Молодежь может принять ваши заблуждения за чистую монету. Осмелюсь указать Вам на кое-какие мелочи.

Д.В.Ж.>Разумеется, до приближения к полосе самолёт должен обладать наименьшей скоростью с сохранением управляемости, но перед касанием, когда экранный эффект только и проявляется, это вредно.

Если Вы полагаете, что экранный эффект проявляется только перед касанием (высоты порядка 1 метра), то вопросов нет. Я полагал, что это эффект начинает действовать с высот порядка размаха крыла (10 - 40 м).


Д.В.Ж.>Разумеется со смыслом. У Ан-12 фюзеляж — подкреплённый набором монокок, называемый кратко полумонокок. Посвящённым в проблему, упоминания подхода: монокок — нагруженная замкнутая оболочка.

Ладно, замнем. Будем считать, что под монококом (обшивка воспринимает изгибающий момент) Вы фактически понимаете полумонокок (обшивка воспринимает нормальные и касательные напряжения, а стрингера - нормальные напряжения от изгиба).

Д.В.Ж.>Именно. Прочность и жёсткость разные стороны явления, часто располагающиеся в оппозиции.

С чего это вдруг? Прочность и жесткость обычно очень хорошо коррелируют между собой.

>В частности, гибридные силовые схемы имеющие различия жёсткости сильно страдают от напряжений возникающих в местах их сочленения. Там могут возникнуть и не усталостные местные разрушения, а вполне заурядные. Потому такие решения редкость, их стремятся мягко связать, но не всегда такое возможно.

Набор слов, практически не имеющий смысла. Даже не прошу привести примеры.

victorzv>>На самом деле зависимость усталостной долговечности от прочности конструкции - вещь неочевидная.

Д.В.Ж.>Это почти ортогональные проекции явления.

В переводе на русский язык - бессмылица. Какие у усталостной долговечности проекции?!

>Но часто одна из них бывает критичной, тогда другая обеспечивается автоматически. Для многих очевидность это: достаточная прочность обеспечивает долговременное не разрушение, но может быть иначе.

Вы на каком языке говорите? И о чем? О длительной прочности? Так это не долговечность (которая есть характеристика сопротивления усталости). Так обеспечивается автоматически или может быть иначе? Вы уж со своими взглядами разберитесь.

victorzv>>Ан-10 и, видимо, Ан-12 с Ан-22 - классический тому пример, известный студентам. Источник проблемы - неудовлетворительное соотношение прочности и сопротивления усталости сплава В-95.

Д.В.Ж.>То есть конструкторский просчёт.

Это, конечно, можно назвать конструкторским просчетом. Но дело как раз в том, что с точки зрения Норм летной годности с самолетами (Ан-10, С-130, С-5) все было нормально. Прочность (и жесткость) соответствовала Нормам. А усталостную прочность не занормируешь. В НЛГС (ФАРах) только самые общие рекомендации.
Со сплавом Д16 было более-менее в порядке. А В95 капризным оказался. А пока это выяснилось - увы, трещины уже появились. А учитывая, что нормальной эксплуатации по состоянию в СССР и наследниках нет до сих пор, последствия были тяжелыми.

>Усталостные нагрузки различных силовых схем не одинаковы, что я и пытаюсь иллюстрировать. Дело не в прочности, а и в жёсткости, иногда избыточной, иногда недостаточной, результат — концентрации напряжений. Схема должна быть равножёсткой.

А это, извините, совершенно не соответствует действительности.
"Усталостные" нагрузки от силовой схемы совершенно не зависят. Это внутренние напряжения в элементе, причем очень локализованые (в пределах десятка зерен металла). Все зависит от конкретного исполнения данного места (толшины, материал и т.п.). Концентрация напряжений возникает не от какой-то определенной жесткости, а от резкого изменения жесткости в каком-то месте. Будь это две очень больших жесткости или две очень малых. Нет тут такого понятия достаточная или недостаточная жесткость. Кроме того, сама по себе концентрация напряжений несмертельна. Если уровень локальных напряжений не превосходит предела выносливости, то и беспокоиться нечего - пусть себе концентрируются.

Ну, а про равножесткую конструкцию - это совсем перл, достойный занесения в анналы истории. Как это Вы себе представляете? Крыло постоянного поперечного сечения? Ну, бывает по бедности на легких самолетах. А для серьезных машин - боюсь, Вас конструкторы не поймут.

Д.В.Ж.>Правильно, жёсткость должна соответствовать, а не быть наибольшей. Иной подход — обеспечение равной эластичности, упругости, жёсткости, одним словом. Вы, во второй уже раз, путаете жёсткость с прочностью, я не ведаю того, как Вам мельче разжевать.

Опять Вы упругость приплетаете. Да посмотрите Вы в сопромате определения упругости, жесткости и прочности. Мне это еще в институте объяснили. А то строите теории на базе только Вам известных понятий. А вопрос в целом уже разработанный. Поверьте, нет в Ваших идеях научной новизны.

Д.В.Ж.>Наконец дошли до понимания того, что я писал. Монокок фюзеляжа сравнительно жёсткий, но не имеет прочности достаточной для принятия нагрузок от крыла, шасси и оперения. Его подкрепляют прочной фермой, но вот беда, она жёсткость имеет малую. Выходы, либо увеличить жёсткость фермы (она станет сверхпрочной, массивной), либо перейти к иной силовой схеме, либо применить сверхэластичные материалы. Либо, как повелось, всё сразу.

Какой фермой, какие сверхэластичные материалы?!!! Подкос, что ли поставить? Так аэродинамики не дадут... А что, по-вашему, нагрузки от оперения и носового колеса воспринимает? Эта самая мифическая ферма? А шпангоуты где?


Д.В.Ж.>Кстати, иногда вовсе ничего не делают. В Concorde возникли трещины, точнее разрывы где-то в области гондол. Пересчитав конструкцию, выяснили, что разрывы не уменьшают прочность, а лишь устранили избыточную жёсткость. Решено трещины обработать для деконцентрации и так оставить, кое-где добавив герметика, таких примеров тьма.

А это байки чистой воды. На летающем самолете действительно много коротких трещин. Да, засверливают их кончики. На второстепенных несиловых элементах . Но нормативный критерий - общая прочность и жесткость конструкции не должны уменьшаться. А чуть более длинная трешина - накладку надо ставить, опять же для восстановления прочности и жесткости.

Трещины, знаете ли, появляются неспроста. То есть, как Вы излагаете, появиться они появились, а прочность не уменьшилась. Т.е. трещины появились в месте избыточной прочности. Оригинально, конечно.
Ваша деконцентрация - это мертвому припарки - так, временная мера. Коэффициент интенсивности напряжений (параметр скорости роста трещины) имеет свойство увеличиваться с ростом трещины. Поэтому скорость трещины растет с наработкой по экспоненциальному закону. Причем трещина не будет расти на всю ширину детали - в какой-то момент происходит мгновенное разрушение. Никто не будет терпеть обнаруженную трещину в силовом элементе. Это чревато.

А теперь возьмите калькулятор и подсчитайте длину сквозной продольной трещины в крыле "Конкорда", вызывающей уменьшение жесткости крыла на 10%. Метров 10 получили? Анекдоты мы все уважаем, но, пожалуйста, размещайте их в рубрике "Юмор".

viktorzv>Вообще-то справочники добавляют "и увеличения лобового сопротивления"...
Так ведь "И", а не "ИЛИ", т.е. НЕ ОПРОВЕРГАЕТ... Или вы просто хотели справочник процитировать?

victorzv>Весь мир тогда, в 50-х годах, на этом обжегся. Ни компоновочная, ни конструктивно-силовая схемы здесь совершенно не причем.
aaz>Угу... Особенно если вспомнить, что одновременно с Ан-10/12 создавали НИЗКОПЛАН Ил-18, долговечность конструкции которого заставляет разве что снять шляпу. И, вроде бы, никаких трещин... Или я ошибаюсь?
victorzv>Но Вы как будто намекаете, что усталостная долговечность самолета зависит от от его схемы.
Я намекаю, что при использовании того же материала при определенной схеме нужно вложить "в прочность" столько металла, что машина становится совершенно неприемлемой по массе, посему запасы прочности "зажимают" (как это делается, известно)... Так что от схемы это не зависит только в теории.
А еще я намекаю, что на Ил-18 на этом "не обожглись". Или он в ваше понятие "весь мир" не входит, т.е. в "другом мире" делался?

victorzv>Мне кажется, что так может полагать только человек, незнакомый с явлением усталости. В детали пока не вдаюсь.
Мне кажется, что ИНАЧЕ может полагать человек, знакомый ТОЛЬКО с явлением усталости и склонный рассматривать его в отрыве от комплекса проектно-конструкторских задач... В детали не вдаюсь - и не только "пока".

victorzv>Если Вы полагаете, что экранный эффект проявляется только перед касанием (высоты порядка 1 метра), то вопросов нет. Я полагал, что это эффект начинает действовать с высот порядка размаха крыла (10 - 40 м).
Вопросов и нет, ибо эффект экрана на практике определяется не размахом, а ХОРДОЙ крыла, и экранопланы обычно летают на высоте, соответствующей "полухорде".

Д.В.Ж.>Именно. Прочность и жёсткость разные стороны явления, часто располагающиеся в оппозиции.
victorzv>С чего это вдруг? Прочность и жесткость обычно очень хорошо коррелируют между собой.
Дело в том, что речь у нас идет все же об УСТАЛОСТНОЙ прочности (пардон, термины у нас не по ГОСТу - писать лень, да и считаем, что все и так все понимают ). Вы полагаете, что УСТАЛОСТНАЯ прочность с жесткостью тоже "хорошо коррелирует"?

Здравствуйте, уважаемый victorzv. Придётся Вам не обижаться.

aaz>>Поддерживаю, ибо второе "официальное назначение" интерцепторов - "гасители подъемной силы".
victorzv>Вообще-то справочники добавляют "и увеличения лобового сопротивления"...

Справочники не правы, как водится. Основное назначение именно управление подъёмной силой. На некоторых самолётах интерцепторы используются для управления креном на крейсерских режимах, так крыло не деформируется почти. А важных побочных эффектов я могу пару десятков назвать.

victorzv>…намекаете, что усталостная долговечность самолета зависит от от его схемы. Мне кажется, что так может полагать только человек, незнакомый с явлением усталости. В детали пока не вдаюсь.

А Вы вдайтесь, иллюстрируйте. Феноменальный вывод у Вас наклёвывается.
———

victorzv>Исренне и приятно удивлен Вашими знаниями некоторых специальных (не общих) вопросов самолетостроения. Но огорчают Ваши безаппеляционные высказывания по ряду проблем, где Вы далеки от истины. Молодежь может принять ваши заблуждения за чистую монету.

Трогательно, проникновенно.

victorzv>Осмелюсь указать Вам на кое-какие мелочи.

Давайте мелочи.

victorzv>Если Вы полагаете, что экранный эффект проявляется только перед касанием (высоты порядка 1 метра), то вопросов нет. Я полагал, что это эффект начинает действовать с высот порядка размаха крыла (10 - 40 м).

Это Вы полагаете, что я полагаю. На высоте 10 м пора начинать снижать ПС.

А вот полагаете Вы неверно, сами признались. Экранный эффект проявляется на высотах слегка кратных хорде или равных ей. Потому, для экранопланов используют крылья с наибольшей хордой, но небольшого удлинения. Для снижения индукции часто используются аэродинамические шайбы — конструктивный ужас, или скеги. Реальные такие экранопланы крейсерски летают на половине хорд или меньше.

Д.В.Ж.>>Разумеется со смыслом. У Ан-12 фюзеляж — подкреплённый набором монокок, называемый кратко полумонокок. Посвящённым в проблему, упоминания подхода: монокок — нагруженная замкнутая оболочка.
victorzv>Ладно, замнем. Будем считать, что под монококом (обшивка воспринимает изгибающий момент) Вы фактически понимаете полумонокок (обшивка воспринимает нормальные и касательные напряжения, а стрингера - нормальные напряжения от изгиба).

Не-а не будем мять, обшивка в полумонококе воспринимает все нагрузки, слегка включая сжатие. Потому столь странное название, это монокок, но не чисто реализованный. Надо чувствовать смысл слов, даже французских. Согласен, «полумонокок» определённее, уже, но я-то не собирался сужать, зачем, что меняется в моих рассуждениях от уточнения?

Д.В.Ж.>>Именно. Прочность и жёсткость разные стороны явления, часто располагающиеся в оппозиции.
victorzv>С чего это вдруг? Прочность и жесткость обычно очень хорошо коррелируют между собой.

Самые прочные системы ограниченной массы всегда является нежёсткими, можно и прибавить жёсткости, но прочность уменьшиться поначалу, а масса вырастет определённо. Прописи.

Д.В.Ж.>>В частности, гибридные силовые схемы имеющие различия жёсткости сильно страдают от напряжений возникающих в местах их сочленения. Там могут возникнуть и не усталостные местные разрушения, а вполне заурядные. Потому такие решения редкость, их стремятся мягко связать, но не всегда такое возможно.
victorzv>Набор слов, практически не имеющий смысла. Даже не прошу привести примеры.

Отчего ж, иллюстрировать легко. Про мосты не буду, воображения нет. Расчалочная бипланная коробка. Стойки и крепления работают против сжатия, расчалки против растяжения, все довольны, даже если всё крутить, скажем. Теперь прибавим жёсткости… Работать будет только то, что закрепили, как придётся, точнее сломается всё и порвётся. Расчалки будут лишь красоту наводить.

victorzv>>>На самом деле зависимость усталостной долговечности от прочности конструкции - вещь неочевидная.
Д.В.Ж.>>Это почти ортогональные проекции явления.
victorzv>В переводе на русский язык - бессмылица. Какие у усталостной долговечности проекции?!

У явления проекции, а усталостная долговечность — удобная небылица. Тем не менее, проще работать с проекциями, не сторонами даже. Этот кусок Вы не поймёте, предвижу, может, кто-нибудь из «молодёжи»?

Д.В.Ж.>>Но часто одна из них бывает критичной, тогда другая обеспечивается автоматически. Для многих очевидность это: достаточная прочность обеспечивает долговременное не разрушение, но может быть иначе.
victorzv>Вы на каком языке говорите?

На чиста русском, а Вы на российском, угадал? Я не текст закона пишу, чтобы потом все гадали: «Что ж имелось ввиду?», Вам придётся напрячь добрую волю и понимание.

victorzv>И о чем? О длительной прочности? Так это не долговечность (которая есть характеристика сопротивления усталости). Так обеспечивается автоматически или может быть иначе? Вы уж со своими взглядами разберитесь.

Я Вам писал о «долговременном не разрушении [прочность, для тех, кто не понял]». Пишу также, что может быть разно, всяк, так и иначе. Вы только тавтологию понимаете?

Д.В.Ж.>>То есть конструкторский просчёт.
victorzv>Это, конечно, можно назвать конструкторским просчетом.

Раз можно назвать, то можно и назвать. Конструкторский просчёт — всё, что можно назвать конструкторским просчётом, определение.

victorzv>Но дело как раз в том, что с точки зрения Норм летной годности с самолетами (Ан-10, С-130, С-5) все было нормально. Прочность (и жесткость) соответствовала Нормам.

victorzv>А усталостную прочность не занормируешь. В НЛГС (ФАРах) только самые общие рекомендации.

Как же? Нормируется и измеряется с 50-ых гг тензодатчиками, после сертификации конструкционного материала и технологии. Только авиаинженеры частенько зашоренны сверх меры. Воображение и интуиция основа ответственности инженера, не нормы лётной годности и ОСТы.

victorzv>Со сплавом Д16 было более-менее в порядке. А В5 капризным оказался. А пока это выяснилось - увы, трещины уже появились. А учитывая, что нормальной эксплуатации по состоянию в СССР и наследниках нет до сих пор, последствия были тяжелыми.

[ слишком длинный топик - автонарезка ]

Бывает, не боги, разумеется, обжигали.

Д.В.Ж.>>Усталостные нагрузки различных силовых схем не одинаковы…
victorzv>А это, извините, совершенно не соответствует действительности.
"Усталостные" нагрузки от силовой схемы совершенно не зависят.

Мощное утверждение

victorzv>Это внутренние напряжения в элементе, причем очень локализованые (в пределах десятка зерен металла).

А они от чего не зависят?

victorzv>Все зависит от конкретного исполнения данного места (толшины, материал и т.п.). Концентрация напряжений возникает не от какой-то определенной жесткости, а от резкого изменения жесткости в каком-то месте. Будь это две очень больших жесткости или две очень малых. Нет тут такого понятия достаточная или недостаточная жесткость. Кроме того, сама по себе концентрация напряжений несмертельна. Если уровень локальных напряжений не превосходит предела выносливости, то и беспокоиться нечего - пусть себе концентрируются.

Понятно, углубившись до молекулярного уровня, можно заработать шизофрению, а не обобщения делать. А толщины и материалы от чего зависят? А напряжения и нагрузки?

victorzv>Ну, а про равножесткую конструкцию - это совсем перл, достойный занесения в анналы истории.

Спасибо, но нобелевка мне не светит, до меня в шумерии или древнем Китае, вернее, сформулировано.

victorzv>Как это Вы себе представляете?

Очень хорошо.

victorzv>Крыло постоянного поперечного сечения?

Крыло постоянного поперечного сечения не обладает ни равной жёсткостью, ни равнонагруженностью. Не пытайтесь синтезировать без анализа.

victorzv>Ну, бывает по бедности на легких самолетах. А для серьезных машин - боюсь, Вас конструкторы не поймут.

Некоторые, очевидно, не поймут, другие итак знают.

Д.В.Ж.>>Правильно, жёсткость должна соответствовать, а не быть наибольшей. Иной подход — обеспечение равной эластичности, упругости, жёсткости, одним словом…
victorzv>Опять Вы упругость приплетаете. Да посмотрите Вы в сопромате определения упругости, жесткости и прочности.

О сопромат, величайшее из знаний. Понятия: прочность, жёсткость и упругость; существовали и существуют без него тысячелетиями. Впрочем, грозу второкурсников изучал, с лёгкостью и удовольствием…

victorzv>Мне это еще в институте объяснили. А то строите теории на базе только Вам известных понятий. А вопрос в целом уже разработанный. Поверьте, нет в Ваших идеях научной новизны.

А у меня нет тут идей, есть понимание, почувствуйте разницу. Понимание моё не ново, но свеже. Претензии мои невелики — прояснить. Отмечаю, что кое-что в институте Вы недобрали, вина целиком Ваша, не средняя школа чай.

victorzv>Какой фермой, какие сверхэластичные материалы?!!! Подкос, что ли поставить? Так аэродинамики не дадут... А что, по-вашему, нагрузки от оперения и носового колеса воспринимает? Эта самая мифическая ферма? А шпангоуты где?

Это Вы уже к синтезу перешли, анализ не завершив. Рановато Вам.

Д.В.Ж.>>…В Concorde … Решено трещины обработать для деконцентрации и так оставить, кое-где добавив герметика, таких примеров тьма.
victorzv>А это байки чистой воды. На летающем самолете действительно много коротких трещин. Да, засверливают их кончики. На второстепенных несиловых элементах . Но нормативный критерий - общая прочность и жесткость конструкции не должны уменьшаться. А чуть более длинная трешина - накладку надо ставить, опять же для восстановления прочности и жесткости.

Уловили, что байка? Она самая. Сам я фонариком не светил, поймали.

Накладка для прочности… либо жёсткости, или и то, и то. Трещина такова, что рука пролазит, место — самое ответственное, гондолы Concorde крепятся к крылу. Жёсткость уменьшилась, прочность осталась или возросла.

victorzv>Трещины, знаете ли, появляются неспроста. То есть, как Вы излагаете, появиться они появились, а прочность не уменьшилась. Т.е. трещины появились в месте избыточной прочности. Оригинально, конечно.

Избыточной жёсткости. Вы просто постоянно путаете эти слова, верный признак того, что они для Вас ничего не значат, так, два разных способа произнести «Му-у».

victorzv>Ваша деконцентрация - это мертвому припарки - так, временная мера. Коэффициент интенсивности напряжений (параметр скорости роста трещины) имеет свойство увеличиваться с ростом трещины. Поэтому скорость трещины растет с наработкой по экспоненциальному закону. Причем трещина не будет расти на всю ширину детали - в какой-то момент происходит мгновенное разрушение.

Если концентрация напряжения не снизится, элементарно. Что может произойти после разрушения связи. «Моя деконцентрация» — распространённый, эффективный приём.

victorzv>Никто не будет терпеть обнаруженную трещину в силовом элементе. Это чревато.

Или не чревато и таки будут терпеть. Это называется грамотное «обслуживание по состоянию». Судостроители давно ведут расчёт деформированных конструкций и сертифицируют суда с некоторыми повреждениями.

victorzv>А теперь возьмите калькулятор и подсчитайте длину сквозной продольной трещины в крыле "Конкорда", вызывающей уменьшение жесткости крыла на 10%. Метров 10 получили?

Зачем считать цифры с потолка? Чтобы что? Я не люблю считать не подумав, как и писать, и говорить.

victorzv>Анекдоты мы все уважаем, но, пожалуйста, размещайте их в рубрике "Юмор".

Острое чувство сопроматовского юмора мне не свойственно: «Нагрузка на ось достигала 7! Ха… ха-ха-ха-а-а», пожалуй, геометрический: «Эллипс — это круг, вписанный в квадрат со сторонами 3 на 2» или искуственно-интеллектуальный: «Секретная бомба, оснащённая достижениями искусственного интеллекта, отказалась покидать бомбоотсек на испытании».

Вижу, обидно написал, но не переделать уже, простите, если сумеете.
Дмитрий Журко

Чтобы сбивать его! Что и было во время войны. Зенитчики путали его со "штукой".
На самом деле для улучшения аэродинамических характеристик самолета в целом это во-первых, во-вторых, уменьшение высоты шасси при довольно высоко поднятом фюзеляже. Это особенно касалось бомбардировщиков. Упрощалась подвеска бомб в бомболюки и под крыло, что довольно существенно уменьшало время подготовки самолета к повторному вылету, а это очень важно было в боевых условиях.

Здравствуйте.

Перечитал тут пару последних страниц... Ой! Прошу прощения за тон, за туманность формулировок, за уход от темы... Особо, прошу прощения уважаемого victorzv. Мой тон непозволителен. Видимо, болел, сожалею.

Дмитрий Журко

Дмитрий,

Ну, вы меня, прям, в краску вогнали...

AC - такие заявления без обоснования - чреваты R/O.