КРЫЛЬЯ ИЛИ ПАРАШЮТ?

[Бродяга]

Это не мешает делать маневренные самолёты на электроприводе, и электрические тормоза на поездах  :wink:

Может ты и прав, но я электрик и не доверяю электрике.

[mrvyrsky]

Это не мешает делать маневренные самолёты на электроприводе, и электрические тормоза на поездах  :wink:

Может ты и прав, но я электрик и не доверяю электрике.

Так руками надо делать, а не ...  
Интересно, а гидравлики доверяют гидр. технике?  :lol:

[zyxman]

А они нам такие не просто не нужны, а реально слишком многим жить мешают.
См далее.

Неа, именно благодаря ним жива земля русская  :wink:
Да и не только русская.

Тебе часто приходится это объяснять? Удачно?

[mrvyrsky]

А они нам такие не просто не нужны, а реально слишком многим жить мешают.
См далее.

Неа, именно благодаря ним жива земля русская  :wink:
Да и не только русская.

Тебе часто приходится это объяснять? Удачно?

Знаешь, обычно мои собеседники это без объяснений понимают. И зрители, наверное, тоже.

[zyxman]

Знаешь, обычно мои собеседники это без объяснений понимают. И зрители, наверное, тоже.

А мне вот что-то не везет, и больше 80% показывают явное непонимание, хотя скорее это не невезение, а просто у меня методология проверки надежнее.

[Notfound]

Вы серьёзно думаете, что чем больше летательный аппарат, тем ему, грубо говоря, "легче летать"?

Очевидно, большому кораблю шторм нипочём.

[поверхностный]

Насколько параплан устойчив к завихрениям атмосферы, в том числе к горизонтальным вихрям?

Очень не устойчив . Параплан это паритель. Нагрузка на площадь как у парашюта. Скорость порядка 30 км/ч, минимальная еще меньше. К тому же, это ярко выраженный спортивный снаряд и безопасность там стоит на десятом месте.
Я могу только предполагать, что крыло с большой нагрузкой и оптимизированное не на качество, а на устойчивость будет подходящим. На X-38 вот, как мне кажется, скорость мала.

Горизонтальные вихри - это чей термин? Есть турбулентность от термической активности, включая грозы, шквалы, эту, как ее, адвекцию в холодном фронте. Еще есть роторы от потоков обтекания, просто градиент скорости ветра у земли.

[Вадим Лукашевич]

Крыло, если иметь в виду шаттловское крыло, не снижает тепловую нагрузку на конструкцию, а увеличивает.
 СА "Союза" остаётся холодным за абляционным щитом, а конструкция Шаттла нагревается до таких температур, что космонавты при такой температуре корпуса СА "Союза" просто умерли бы от перегрева.

Не понял, что имеется ввиду.
Если бы у шаттла не было крыла, то температура наветренных частей поверхности ушла далеко бы за 2000 градусов и была бы возможна только абляция, а так - максимум 1700 и то только в нескольких точках, закрытых RCC. Во всех других районах - плитка или войлочный маты. Температура собственно конструкции не превышает температуры потери прочности основного конструкционного материала - алюминия, т.е. порядка 160-170 градусов.

Например, боковой манёвр хоть раз Шаттлу понадобился?

Боковой маневр шаттлом используется всегда (десятки или сотни километров) - другое дело, что нет необходимости, чтобы он был большим или максимально возможным.
Да и у "Бурана" он был 570 км - иначе бы не удалось реализовать двухвитковый полет с посадкой в точке старта.

[Бродяга]

Крыло, если иметь в виду шаттловское крыло, не снижает тепловую нагрузку на конструкцию, а увеличивает.
 СА "Союза" остаётся холодным за абляционным щитом, а конструкция Шаттла нагревается до таких температур, что космонавты при такой температуре корпуса СА "Союза" просто умерли бы от перегрева.

Не понял, что имеется ввиду.
Если бы у шаттла не было крыла, то температура наветренных частей поверхности ушла далеко бы за 2000 градусов и была бы возможна только абляция, а так - максимум 1700 и то только в нескольких точках, закрытых RCC. Во всех других районах - плитка или войлочный маты. Температура собственно конструкции не превышает температуры потери прочности основного конструкционного материала - алюминия, т.е. порядка 160-170 градусов.

Ну, во-первых 2000 это ещё не только абляция, углеродные материалы стоят и при температурах выше 2000, но это так, детали.

 Дело в другом.

 Во-первых, ситуация с температурой была бы не хуже, если бы у Шаттла был просто несущий корпус с теплозащитным щитом такой же площади, "крыло как таковое" не играет никакой роли.

 Во-вторых, хоть температура на поверхности теплозащиты и ниже, но суммарная теплопередача конструкции больше, что и видно из того, что конструкция нагревается до температуры выше 160C.

 Гиперзвуковое крыло в данном случае решает задачу снижения перегрузки при торможении и задачу обеспечения возможности бокового манёвра, но решение этих задач ухудшает тепловой режим.

Да, кстати, боковой маневр шаттлом используется всегда (десятки или сотни километров) - другое дело, что нет необходимости, чтобы он был большим или максимально возможным.
Да и у "Бурана" он был 570 км - иначе бы не удалось реализовать двухвитковый полет с посадкой в точке старта.

"По смыслу" его не использовали ни разу.

[Бродяга]

...
Горизонтальные вихри - это чей термин? Есть турбулентность от термической активности, включая грозы, шквалы, эту, как ее, адвекцию в холодном фронте. Еще есть роторы от потоков обтекания, просто градиент скорости ветра у земли.

В данном случае мой термин.

 Если хотите это "ротор с горизонтально ориентированной осью", возникающий при обтекании поверхности.

[Вадим Лукашевич]

Еще соображение по времени ввода крыла в работу. Когда мы говорим про альтернативу абляция-крыло, мы имеем оптимизационную задачу, в которой нужно правильно учесть влияние всех факторов и верно выбрать критерий. В зависимости от критерия (например, разновидностей стоимость-эффективность) крыло может выигрывать или проигрывать абляции. Но если говорить о выпуске крыла только перед самой посадкой (на дозвуке), то альтернатива абляция-крыло превращается в альтернативу крыло-парашют (или другие технические средства обеспечения мягкой посадки), и в этом случае крыло однозначно проигрывает. И дело здесь не только в весе – сама сложность и стоимость отработки крыла как технического решения против парашюта проигрышны. Да и смысла в этом нет – все равно что купить «Бэнтли» и использовать его как кладовку для какой-нибудь ерунды.

Это ваша точка зрения и она ошибочна.

Бездоказательное утверждение. Оно подразумевает наличие некоего Гуру (Бродяги), который на основании чего-либо (опыта, званий, заслуг, регалий, образования, степеней и т.д. и т.п.) имеет право выносить некий вердикт - чье мнение правильное, а чье ошибочное. Но это не так. У меня, к примеру, гораздо больше оснований заявить - Бродяга, это ваше личное мнение и оно неправильное. И "мой" вердикт гораздо весомее вашего, т.к. как я имею за плечами профильное образование, годы работы авиаконструктором и ученую степень. Поэтому попрошу бездоказательные вердикты типа "ваша точка зрения ошибочна" оставить при себе, т.к. без доказательств и подтверждений цена им нулевая.
Я вам, кстати, говорю не мое мнение, а прописные для каждого авиационного конструктора истины. Можете их отрицать или не замечать - но тогда для меня разговор теряет смысл.

Примером этому служит хоть та же отработка орбитального самолёта "Спирали", у которого тоже было раскладное крыло.
 Что-то я не заметил особой сложности и какой-то "фантастической дороговизны" отработки процесса приземления.

А где вы могли заметить эту сложность? Вы знакомы с программой испытаний? Вы можете сказать, сколько планировалось самолетов-аналогов, сколько экспериментальных образцов, сколько сбросов, сколько на это планировалось потратить лет и средств? Думаю, этого вы не знаете. Поэтому в силу неинформированности "я не заметил" в данном случае совершенно не означает, что все было легко, просто, быстро и дешево. Я ваше "я не заметил" расцениваю как "мне неизвестно".
Да и "Спираль" здесь аргумент с натяжкой, т.к. крыло там вводится на гиперзвуке, конструкция горячая и алгоритс раскладки консолей используется в том числе для балансировки.

[Вадим Лукашевич]

Ведь высокоплан – это не только верхний центроплан, это еще и все коммуникации крыла над головами экипажа. А от этого всегда стараются уйти при первой возможности.

В данном случае "вариантом" является расположение тех же коммуникаций крыла за теплозащитным щитом.
 Мне как-то кажется, что это не слишком удобно.

Не понял. У всех самолетов коммуникации заводятся в крыло через корневую нервюру, т.е. через центроплан. Если он сверху, то и все коммуникации пойдут сверху. У шаттла и "Бурана" коммуникации заводятся в крыло за передней стенкой (лонжероном) - о каком "теплозащитном экране" речь?

Выпуск крыла потоком – идея замечательная в том, что среда будет страховать систему выпуска, но она никогда ее не заменит. Если это не легкие, беспилотные или экспериментальные аппараты, то по существующим нормативам они никогда не будут сертифицированы. Хотя, конечно, для КК могут быть какие-то другие, особые криетрии, но не думаю, что они настолько будут игнорировать существующие авиационные мормы безопасности и методологию ее обеспечения

Вот с этим спорить не буду, однако могу сказать, что если в моём варианте раскрывать крыло вниз, то потребуется система для преодоления возникшей подъёмной силы, что не есть здорово.

Если в вашем варианте раскрывать крыло вниз, то преодолевать нужно будет не подъемную силу, а сопротивление встречного потока. А вот больше это сопротивление подъемной силы или меньше - это вопрос, зависящий от конкретных условий, и в частности - от скорости и угла атаки. В любом случае - в начале операции сопротивление уже будет, а подъемная сила - нулевая

[Бродяга]

Это ваша точка зрения и она ошибочна.

Бездоказательное утверждение. Оно подразумевает наличие некоего Гуру (Бродяги), который на основании чего-либо (опыта, званий, заслуг, регалий, образования, степеней и т.д. и т.п.) имеет право выносить некий вердикт - чье мнение правильное, а чье ошибочное. Но это не так. У меня, к примеру, гораздо больше оснований заявить - Бродяга, это ваше личное мнение и оно неправильное. И "мой" вердикт гораздо весомее вашего, т.к. как я имею за плечами профильное образование, годы работы авиаконструктором и ученую степень. Поэтому попрошу бездоказательные вердикты типа "ваша точка зрения ошибочна" оставить при себе, т.к. без доказательств и подтверждений цена им нулевая.
Я вам, кстати, говорю не мое мнение, а прописные для каждого авиационного конструктора истины. Можете их отрицать или не замечать - но тогда для меня разговор теряет смысл.

Ан-28 отличный самолёт, вот вам доказательство.

Примером этому служит хоть та же отработка орбитального самолёта "Спирали", у которого тоже было раскладное крыло.
 Что-то я не заметил особой сложности и какой-то "фантастической дороговизны" отработки процесса приземления.

А где вы могли заметить эту сложность? Вы знакомы с программой испытаний? Вы можете сказать, сколько планировалось самолетов-аналогов, сколько экспериментальных образцов, сколько сбросов, сколько на это планировалось потратить лет и средств? Думаю, этого вы не знаете. Поэтому в силу неинформированности "я не заметил" в данном случае совершенно не означает, что все было легко, просто, быстро и дешево. Я ваше "я не заметил" расцениваю как "мне неизвестно".
Да и "Спираль" здесь аргумент с натяжкой, т.к. крыло там вводится на гиперзвуке, конструкция горячая и алгоритс раскладки консолей используется в том числе для балансировки.

Я читал про отработку приземления прототипа орбитального самолёта "Спирали" и каких-то особых сложностей не увидел.

 Можете пояснить в чём состоит эта самая сложность, только без "символов", а так, конкретно?

[Вадим Лукашевич]

Кстати, такой вопрос - а почему он вращается?

По той же причине, по которой вращается вертолётный винт при авторотации, — его раскручивает аэродинамическая сила.
 Спускаемый аппарат "Союза" вообще неустойчив, а при больших возмущающих воздействиях и определённых значениях скоростных напоров он ещё и начинает совершать такое вот "кувыркание", самопроизвольно раскручиваясь до угловых скоростей ~250 градусов в секунду.

Непонятно. Непонятно в том смысле, что СА "Союза" должен быть как раз-то устойчивым за счет сочетания формы (определяющей аэродинамический фокус, т.е. положение центра давления), и полежения центра масс.

Ничего СА "Союза" никому не должен, кстати, эта неустойчивость сперва тоже удивила разработчиков СА.
 Кстати, фокус это точка приложения приращения подъёмной силы, а не самой подъёмной силы.

Правильно! Фокус - это точка приложения приращения подъемной силы при увеличении угла атаки, но т.к. угол атаки не меняется, то фокус совпадает с центром давления, т.е. местом приложения подъемной силы. У СА "Союза" угол атаки неизменен, меняется только крен, т.е. в связанной системе координат картина действующих аэродинамический сил постоянна.

Именно это обеспечивает его вход в атмосферу строго определенным положением по отношению к набегающему потоку и небольшую подъемную силу.

СА "Союза" вращается по тангажу при входе в атмосферу, СА "Аполлона" тоже вращался, причём для СА "Аполлона" это было критично, — необходимость наличия вращения.

В процессе спуска на гиперзвуковом участке СА устойчив, и управляется только по крену. Другими словами - без каких-либо серьезных возмущений со стороны СА должен лететь в потоке с замедлением, покачиваясь относительно некоего устойчивого положения.

Да, только это "покачивание" самопроизвольно нарастает до амплитуды 40 градусов после прекращения торможения.

 Колебания относительно балансировочного угла расходятся.

Но перед выпуском парашюта он вращается "по всем осям" - почему? Что качественно меняется на дозвуке и сверхзвуке по сравнению с гиперзвуком? Почему устойчивый на гиперзвуке СА вдруг перестает таковым быть при снижении скорости?

Описанный мной режим авторотации СА возникает в случае аварии на части участка выведения, когда СА влетает в поток люком вперёд.

 В случае штатной посадки он может раскачаться до этих самых 40 градусов перед вводом парашюта.

Другими словами, при штатном спуске СА устойчив, т.к. сумма сил стремится вернуть СА к некоему определенному положению. Я так и думал - если бы сразу сказали, что имеется ввиду нештатный режим входа в поток при аварии РН, то я не стал бы вообще задавать этот вопрос.

[Бродяга]

Не понял. У всех самолетов коммуникации заводятся в крыло через корневую нервюру, т.е. через центроплан. Если он сверху, то и все коммуникации пойдут сверху. У шаттла и "Бурана" коммуникации заводятся в крыло за передней стенкой (лонжероном) - о каком "теплозащитном экране" речь?

Если крыло снизу, то коммуникации находятся недалеко от теплозащитного щита, что не добавляет изделию простоты и технологичности.

Если в вашем варианте раскрывать крыло вниз, то преодолевать нужно будет не подъемную силу, а сопротивление встречного потока. А вот больше это сопротивление подъемной силы или меньше - это вопрос, зависящий от конкретных условий, и в частности - от скорости и угла атаки. В любом случае - в начале операции сопротивление уже будет, а подъемная сила - нулевая

Я против того, чтобы раскрывать крыло вниз, вы же знаете.

[Бродяга]

Правильно! Фокус - это точка приложения приращения подъемной силы при увеличении угла атаки, но т.к. угол атаки не меняется, то фокус совпадает с центром давления, т.е. местом приложения подъемной силы. У СА "Союза" угол атаки неизменен, меняется только крен, т.е. в связанной системе координат картина действующих аэродинамический сил постоянна.

Меняется у СА "Союза" угол атаки.

Другими словами, при штатном спуске СА устойчив, т.к. сумма сил стремится вернуть СА к некоему определенному положению. Я так и думал - если бы сразу сказали, что имеется ввиду нештатный режим входа в поток при аварии РН, то я не стал бы вообще задавать этот вопрос.

СА "Союза" неустойчив всегда и сумма сил его раскачивает.

 Вы вообще что понимаете под "устойчивостью"?

[Вадим Лукашевич]

Электродистанционная система уже применяется без всякой гидравлики.

При всем моем к вам уважении - это, мягко говоря, совершенно неправильно. ЭДС заменяет механическую проводку, но не гидравлику. Необходимость в централизованной гидравлике отпадает не в случае замены механической проводки на электродистанционную систему, а в случае замены гидроприводов (исполнительных гидроцилиндров) автономными электрогидравлическими приводами объемного регулирования, выполнеными в виде автономных блоков. Они тоже работают на гидравлике, но на локальной; при этом на самолете отсутствует централизованная гидросистема для для питания традиционных дроссельных гидроприводов.

[zyxman]

Я могу только предполагать, что крыло с большой нагрузкой и оптимизированное не на качество, а на устойчивость будет подходящим.

Вообще говоря где-то так в первом приближении и есть - чем выше удельная нагрузка на крыло, тем лучше всепогодность ЛА.
То есть не случайно у истребителей типично удельная нагрузка хорошо за 200кг/кв.м, а у сверхлегких ЛА (до тонны) удельная нагрузка порядка 60-100кг/кв.м (да, у парапланов/дельтапланов там вообще порядка 40).
Но в целом хорошие спортивные планеры имеют порядка 80кг/кв.м, а летают на них в том числе и в грозу - вобщем крутит их при этом конечно очень жестко, но эффективная система управления (в виде опытного пилота :lol: ) справляется.

На параплане в грозу летать категорически не рекомендуется, хотя выжившие есть; но в грозу для параплана как раз самая большая проблема не столько турбулентность, сколько ограниченная высотность и малая скорость/маневренность - просто в грозовом облаке часто образуется очень мощный восходящий поток и параплан очень быстро утягивает на большую высоту, что в лучшем случае заканчивается обморожениями.
Поэтому в курс обучения полетам на параплане часто входит отработка преднамеренного складывания параплана для быстрого снижения.

[Вадим Лукашевич]

Правильно! Фокус - это точка приложения приращения подъемной силы при увеличении угла атаки, но т.к. угол атаки не меняется, то фокус совпадает с центром давления, т.е. местом приложения подъемной силы. У СА "Союза" угол атаки неизменен, меняется только крен, т.е. в связанной системе координат картина действующих аэродинамический сил постоянна.

Меняется у СА "Союза" угол атаки.

Подтвердите ссылкой на источник, я под рукой не нашел.

Другими словами, при штатном спуске СА устойчив, т.к. сумма сил стремится вернуть СА к некоему определенному положению. Я так и думал - если бы сразу сказали, что имеется ввиду нештатный режим входа в поток при аварии РН, то я не стал бы вообще задавать этот вопрос.

СА "Союза" неустойчив всегда и сумма сил его раскачивает.
 Вы вообще что понимаете под "устойчивостью"?

Интересно, а вы?!
С этого и нужно было начинать. Вы под устойчивостью понимаете неподвижность, в то время как в общепринятом употреблении устойчивость - это способность летательного аппарата возвращаться в первоначальное положение после привнесенных возмущений.
В энциклопедии это звучит так: "Устойчивость ЛА - способность ЛА восстанавливать режим полета, от которого он отклонился после воздействия возмущения". Другими словами - устойчивость - это всегда динамический процесс, а не статика.
Возвращаясь к вашим словам, то СА - устойчив, потому что возмущения его раскачивают, а сумма сил (включая силу тяжести) стремиться его вернуть (и возвращает) в некое устойчивое положение.
Устойчивость бывает статической (ЛА просто возвращается в первоначальное положение) и динамической (это происходит в ходе колебательного процесса). Динамическая устойчивость - это и есть случай СА "Союза".

[Бродяга]

Меняется у СА "Союза" угол атаки.

Подтвердите ссылкой на источник, я под рукой не нашел.

Вы серьёзно думаете, что в каком-то общедоступном источнике подробно описана динамика движени СА "Союза"?

 СА совершает колебания по тангажу, таким образом меняется угол атаки, это, кстати, влияет на точность.

Интересно, а вы?!
С этого и нужно было начинать. Вы под устойчивостью понимаете неподвижность, в то время как в общепринятом употреблении устойчивость - это способность летательного аппарата возвращаться в первоначальное положение после привнесенных возмущений.

Маятник у часов видали?
 Он всё время возвращается в первоначальное положение.

 Если ваш аппарат возвращается в первоначальное положение после полного оборота, он по-вашему устойчив?

В энциклопедии это звучит так: "Устойчивость ЛА - способность ЛА восстанавливать режим полета, от которого он отклонился после воздействия возмущения". Другими словами - устойчивость - это всегда динамический процесс, а не статика.

В этом смысле СА "Союза" неустойчив.

Возвращаясь к вашим словам, то СА - устойчив, потому что возмущения его раскачивают, а сумма сил (включая силу тяжести) стремиться его вернуть (и возвращает) в некое устойчивое положение.
Устойчивость бывает статической (ЛА просто возвращается в первоначальное положение) и динамической (это происходит в ходе колебательного процесса). Динамическая устойчивость - это и есть случай СА "Союза".

Это динамическая НЕустойчивость, потому что колебания самопроизвольно увеличиваются до амплитуды 40 градусов.

 Если хотите, СА "Союза" устойчив в этой зоне отклонений на 40 градусов, только вы серьёзно хотите считать это "устойчивостью"?

 Вот коническая боеголовка, которая летит острой частью конуса вперёд, действительно устойчива, — колебания у неё затухают во время торможения.