ГлавнаяРегистрацияВход МАХОЛЁТ (ОРНИТОПТЕР) Понедельник, 15.10.2018, 21:12
  ГЛАВА 4 АЭРОГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ МАШУЩЕГО КРЫЛА (часть II) Приветствую Вас Гость | RSS

 
 

В конструкции предполагается отверстия располагать друг от друга на расстояниях L>d, при исключающих взаимодействие вихревых колец генерируемых вырывающейся струёй.

Механизм взаимодействия со средой состоит в следующем. При махе вверх клапаны открываются, впуская воздух в камеры. При махе вниз, воздух, заключённый в камерах выдавливается через отверстия 1 в брюшке профиля. В это время клапаны 2, находящиеся на спинке профиля закрыты. Открывание и закрывание клапанов регулируется за счёт перепадов давлений во время активной работы крыла в экстремальных взлётно посадочных режимах.

4. Оболочковое кессонное крыло с роторами Савониуса в носике профиля, рис. 4.6.

Рис. 4.6 Оболочковое кессонное крыло с роторами Савониуса в носике профиля и реактивными соплами в хвостике профиля: 1 – диффузор; 2 – ротор Савониуса; 3 – реактивные сопла истечения; 4 – камеры внутри профиля крыла.

 

Для получения периодически меняющегося сопротивления потоку у передней кромки, а следовательно и пульсации давления в камерах крыла, в диффузоре установлены роторы Савониуса. Когда ротор становится поперёк потоку, сопротивление его наибольшее, диффузор перекрыт и, как следствие, падение давления в камерах крыла. При повороте ротора ребром к потоку, его сопротивление наименьшее. Набегающий встречный поток, омывая ротор, устремляется в камеру крыла. Происходит наддув, давление в камере растёт, и поток выбрасывается через сопло в задней кромке крыла, создавая реактивную тягу.

Есть вероятность возникновения аэродинамического эффекта автоколебаний крыла. В этом случае мы получим регенеративное крыло, которое будет отбирать энергию от окружающей среды и преобразовывать её в движущую силу.

5. Узкое выпуклое пустотелое крыло со щелью в носике профиля и с надкрылком, рис. 4.7.

В предлагаемой конструкции используется эффект Коанда.

Для создания давления в камерах обычно используют специальный компрессор. В случае с махолётом может быть другое конструктивное решение: либо за счёт эластичной перепонки, либо за счёт специальных пазушных диффузоров, либо за счёт рычажно – шарнирной (параллелограмной) системы подвеса двух плоскостей крыльев – верхнего относительно нижнего.

Рис. 4.7 Пустотелое крыло со щелью в носике профиля с надкрылком и эластичным перепончатым брюшком: 1 – крыло; 2 – надкрылок; 3 – перепонка брюшка профиля; 4 – камера для воздуха.

 

6. Крыло с пассивно вращающимся винтом (крыльчаткой) внутри плоскости, рис. 4.8.

Рис. 4.8. Крыло с винтом внутри плоскости: 1 – машущее крыло; 2 – многолопастный винт.

 

При возвратно – колебательных движениях крыла вдоль оси винта, можно аналитически установить следующие закономерности: а – при рывке навстречу потоку – ускорение вращения от реакции отбрасываемого потока (См. рис. 4.8);            б – при изменении направления маха крылом, винт, по инерции, некоторое время будет продолжать вращаться в прежнем направлении, сглаживая резкие перепады давления под крылом.

 

7. Купольное крыло с эластичной перепонкой, рис. 4.9.

Рис. 4.9 Крыло с эластичной перепонкой на брюшке и диафрагмой: 1 – жёсткая оболочка купола; 2 – отверстия в оболочке; 3 – перепонка; 4 – клапан; 5 – диафрагма (отверстие) в центре перепонки.

На рис. 4.9 крыло показано в момент маха вниз. При этом перепонка 3, поджимаясь к оболочке купола 1, вытесняет воздух из объёма полости через отверстие диафрагмы 5 в перепонке. Очевидно, что для формирования торообразного кольцевого вихря необходим резко ускоренный мах вниз. При махе вверх будет происходить наполнение полости крыла через отверстия 3 при открытых клапанах 4. затем цикл повторится.

8. Каркасно – купольное, ярусно – сдвоенное крыло, рис. 4.10.

Рис. 4.10 Ярусно – сдвоенное крыло: 1 – нижнее крыло; 2 – верхнее крыло;   3 – вал привода.

 

За счёт принудительного вращения купола 1 валом 3 создаётся дополнительная подъёмная сила. Возникает она из-за отсасывания воздуха со спинки профиля 2. Направление вращения и направление потоков показаны на рис. 4.10 а стрелками. На рис. 4.10 б показан профиль складок верхнего и нижнего куполов. Верхний купол имеет отверстия в вершине. Между складками верхнего и нижнего куполов образуются каналы. Крыло можно назвать центробежно – осевым.

9. Каркасно перепончатое крыло, рис. 4.11.

Для конструкции крыла этого типа образцом для подражания, видимо, следует считать крыло летучей мыши; крыло которой и приведено здесь на рисунке.

Направление складок перепонки при нелётном положении будет определяться суставными узлами фаланг пальцев.

Рис. 4.11 Крыло летучей мыши.

 

10. Каркасное перепончатое крыло со  щелью (дефлектором), рис. 4.12 (вид с нижней стороны).

Рис. 4.12 Складное каркасно – перпончатое крыло: 1 – каркас; 2 – перепонка; 3 – шарнирное сочленение каркаса; 4 – щель; 5 – противофлаттерный утяжелитель.

 

С точки зрения аэродинамики в подобного рода конструкциях каркас целесообразно размещать с нижней стороны перепонки. Неровная поверхность нижней стороны во время обдувания будет подтормаживать поток. Выпирающие рёбра на спинке будут способствовать стабилизации обтекающего потока, предотвращать срывное обтекание.

 

11. Перепончатое крыло на упругом силовом элементе, рис. 4.13.

Основным достоинством этого типа крыла является его конструктивная простота, при достаточно высоком совершенстве.

Рис. 4.13. Перепончатое крыло: 1 – исполнительный механизм махания,        2 – силовой элемент (лонжерон); 3 – перепонка; 4 – регулятор натяжения тетивы;     5 – тетива.

 

Для того чтобы по размаху крыла нагрузка на него была равномерной, применяют компенсацию. Конструктивно компенсация потери подъёмной силы в данном случае осуществляется за счёт выдвижения корневой передней кромки крыла вперёд от оси махания. То же можно осуществить с задней кромкой крыла.

После проделанной компенсации значительно увеличилась площадь корневой части крыла, однако увеличение подъёмной силы будет недостаточным. Для дальнейшего выравнивания подъёмной силы можно применить геометрическую крутку (См. вид А рис 4.13). Путём разворота силового элемента изгибом от нижней плоскости крыла достигнуто увеличение углов атаки к корню и уменьшение их к вершине. Любопытно, что при основной траектории махания по восьмёркообразной траектории часть элемента крыла, вынесенная вперёд от плоскости махов, будет махать по траектории овала; в то время как средняя часть и концы крыльев будут описывать «восьмёрку».

Кроме того, изгиб силового элемента вперёд позволяет отказаться от искусственного утяжелителя передней кромки за счёт веса самого силового элемента 2.

Конструкция противофлаттерная. Равнопрочное сечение силового элемента по длине подкрепляет его надёжность благодаря характерному изгибу.

Регуляторами натяжения тетивы 4 можно менять жесткость системы крыла и, тем самым, собственную частоту колебаний его, подстраивая под эксплуатационные требования момента.

12. Сборно – лепестковое крыло на упругом элементе, рис. 4.14.

В предлагаемой конструкции натяжение тетивы 2 на частоту собственных колебаний влияет незначительно.

Тем не менее, крыло такой конструкции обладает противофлаттерным свойством, т.к. лепестки 3 неодинакового веса и жёсткости. Частота собственных колебаний каждого лепестка различна. Кроме того, соприкасаясь по смежности, колебания каждого лепестка гасятся за счёт трения. Следовательно, резонанс силового элемента 1 исключён.

Рис. 4.14 Сборно – лепестковое крыло: 1 – силовой упругий элемент; 2 – тетива; 3 – лепестки; 4 стрингер.

13. Шарнирно – рычажное складное крыло с изменяемой геометрией в полёте, рис. 4.15.

Прототипом для разработки кинематики такого крыла может послужить скелет крыла птицы. Достоинства подобной конструкции следующие: а – возможность принимать компактные формы; б – возможность увеличивать размах;   в – в момент изменения геометрии крыла незначительный увод центра давления в направлении продольной оси аппарата; г – реализация системы возможна с любым исполнительным механизмом махания; д – из – за увеличения числа подвижных звеньев надёжность крыла снижается незначительно.

Рис. 4.15 Шарнирно – рычажное складное крыло.

 

14. Шарнирно – рычажный, параллелограммный подвес крыла, рис. 4.16.

Рис. 4.16 Параллелограмный подвес крыла: стрелками показано направление перемещения звеньев системы во время махов.

Главное достоинство предлагаемой схемы – возможность сравнительно низкого расположения привода крыльев.

Концы крыльев во время махов «не цепляют» поверхность взлётной полосы, в то время как амплитуда махов осталась достаточно «глубокой». Однако, работа крыльев без подгибаний внутрь должна снижать эффективность крыла на некоторых режимах.

Можно попробовать придать верхнему и нижнему параллелограммным рычагам форму аэродинамических плоскостей. Тогда при махах, щель между плоскостями будет расширяться в середине цикла и сужаться в конце и начале его.

Можно пространство между плоскостями превратить в карман, заглушив со стороны хвостика профиля. Образующийся перепад давлений в камере кармана из – за изменений его объёма можно использовать для реализации эффекта Коанда. При этом отпадает надобность в нагнетательном компрессоре.

Вот те технические идеи, которые могут привести, на наш взгляд, к очень любопытным экспериментальным результатам.
 
 
Форма входа

Календарь новостей
«  Октябрь 2018  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031

Мини-чат

Наш опрос
Оцените мой сайт
Всего ответов: 39

Поиск

Друзья сайта



----------------- SEO services - site-submit.com.ua $$$ для web-мастеров

Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
 

© Zemlyanov.kz
Сайт управляется системой uCoz