Текущее время:

Часовой пояс: UTC + 3 часа




 Страница 2 из 5 [ Сообщений: 148 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5  След.
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 1752
Откуда: Москва
Ivan_S писал(а):
Выходит меньше пропеллер - лучше, т.к. концевые скорости тут меньше в разы - S=2ПR, скорость получается пропорциональна радиусу.


Тяга воздушного винта в наибольшей степени зависит от его диаметра, при прочих равных.



_________________
Если у вас железный организм, четкая программа действий и ясная цель, то вы - межконтинентальная баллистическая ракета.

Изображение
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?
СообщениеДобавлено:  

Сообщений: 395
Leonar писал(а):
вы читать умеете?
Почитайте что такое момент, частота вращения, передаваемая мощность
Трансмиссия
Заодно эл.машины
Газотурбинные двигатели
Моторредуктор

Что конкретно вас не устроило?


Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?
СообщениеДобавлено:  

Сообщений: 395
Granit писал(а):
Ivan_S писал(а):
Выходит меньше пропеллер - лучше, т.к. концевые скорости тут меньше в разы - S=2ПR, скорость получается пропорциональна радиусу.


Тяга воздушного винта в наибольшей степени зависит от его диаметра, при прочих равных.

Тут утверждают что от площади, с чем я в общем согласен, т.е. от R^2.


Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?
СообщениеДобавлено:  

Сообщений: 395
Скорость концов - от длины окружности ;).


Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 1752
Откуда: Москва
Ivan_S писал(а):
Тут утверждают что от площади, с чем я в общем согласен, т.е. от R^2.


Просто для справки:




_________________
Если у вас железный организм, четкая программа действий и ясная цель, то вы - межконтинентальная баллистическая ракета.

Изображение
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?
СообщениеДобавлено:  

Сообщений: 395
Granit писал(а):
Ivan_S писал(а):
Тут утверждают что от площади, с чем я в общем согласен, т.е. от R^2.


Просто для справки:


Ну тут в формуле скорость в квадрате "забита" которая ПD умножить на частоту, так если скорость рассматривать как отдельную величину, то подъемная сила пропорциональна площади, т.е. радиус в квадрате.


Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?
СообщениеДобавлено:  

Сообщений: 395
Вот ваша формула:

Изображение

Скорость - это частота помноженная на длину окружности, тут она в квадрате, те радиус в квадрате идет от площади и от скорости, только и всего, так да, четвертая степень получается. Однако если скорость рассматривать отдельно - т.к. именно она имеет ограничения по скорости звука, тогда можно сказать что что и от площади.


Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?
СообщениеДобавлено:  

Сообщений: 395
Предполагается что скорость конца радиусов винтов у нас всегда максимальна т.е. примерно равна скорости звука, тогда тяга пропорциональна площади винта.

Частота вращения маленького винта больше, это однозначно, но их количество должно быть пропорционально разнице в их площадях.


Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?
СообщениеДобавлено:  

Сообщений: 395
Число лопастей у маленького пропеллера больше, тут насколько я понимаю зависимость линейная, равная разнице в кол-ве лопастей (при одинаковой форме плоскости), у Ми-28 скажем 5, а у Airbus A400M Atlas 8 лопастей. В таком варианте соотношение лопастей будет пять к восьми, а это 0.625, естественно так считать нельзя т.к. лопасти у них разные. Но в целом соотношение понятное. Вот кстати вариант передаточного соотношения эл. двигателя - вентилятор 1 к 10 или 1 к 11 примерно:

Изображение

Тут большие окружности - пропеллеры, маленькие - электродвигатель и шестерня, соотношение на глаз около 1 к 11. Учитывая что пропеллеры небольшие а также передаточное число, число оборотов такого двигателя может быть в районе что-то около 4000 об/мин.


Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 1752
Откуда: Москва
Ivan_S писал(а):
Частота вращения маленького винта больше, это однозначно, но их количество должно быть пропорционально разнице в их площадях.


При одинаковой скорости полета несколько высокооборотных винтов малого диаметра менее выгодны по сравнению с одним, но бОльшего диаметра. Отбрасывать большую массу воздуха с небольшой скоростью эффективнее. Надо понимать, что тяга ВВ сильно зависима от скорости полета.



_________________
Если у вас железный организм, четкая программа действий и ясная цель, то вы - межконтинентальная баллистическая ракета.

Изображение
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?
СообщениеДобавлено:  

Сообщений: 395
В предложенной выше принципиальной схеме с "закрытым" пропеллером "автомат перекоса" кстати может быть выполнен и внешним способом, с внешнего радиуса, таким способом трение будет больше, но и нагрузка на элементы меняющие шаг будет меньшей.


Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?
СообщениеДобавлено:  

Сообщений: 395
Например это может быть внешний паз меняющий свой наклон по типу втулки автомата перекоса, в которое будут входить "шипы" лопастей с внешней стороны, и изменять их шаг.


Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?
СообщениеДобавлено:  

Сообщений: 395
Granit писал(а):
Ivan_S писал(а):
Частота вращения маленького винта больше, это однозначно, но их количество должно быть пропорционально разнице в их площадях.


При одинаковой скорости полета несколько высокооборотных винтов малого диаметра менее выгодны по сравнению с одним, но бОльшего диаметра. Отбрасывать большую массу воздуха с небольшой скоростью эффективнее. Надо понимать, что тяга ВВ сильно зависима от скорости полета.

У вас есть графики зависимостей тяг от радиусов или что-либо подобное?

Так сходу сложно рассуждать.

Тут также нужно учитывать что у малых винтов как правило больше лопастей.

Почему у классических самолетов пропеллеры все-таки маленькие?


Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?
СообщениеДобавлено:  

Сообщений: 395
Мне лучше хочется узнать как можно сделать "внешний" привод для вентиляторов у предложенной мной выше схемы. Если шестерня то из чего может быть сделана, она должна быть легкой т.е. что-то пластиковое, или же методом трения. Есть также вариант вообще без электродвигателя - с магнитами на кольце и внутри. :lol:


Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?
СообщениеДобавлено:  

Сообщений: 395
Вот видео неплохе по принципам действия вертолета если что:

"Как вертолет перемещается в воздухе или насколько важен автомат перекоса

Елена Шушеначева"
phpBB [video]

http://www.youtube.com/watch?v=dtabeHixJUA


Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 1752
Откуда: Москва
Ivan_S писал(а):
У вас есть графики зависимостей тяг от радиусов или что-либо подобное?

Так сходу сложно рассуждать.


Это потребует времени.

Цитата:
Тут также нужно учитывать что у малых винтов как правило больше лопастей.


Вовсе нет.

Цитата:
Почему у классических самолетов пропеллеры все-таки маленькие?


Не бывает маленьких или больших винтов. Есть рассчитанные на съём определенной мощности. Поэтому появились соосные и многолопастные винты - это позволяет утилизировать мощность силовой установки при ограничении на допустимый диаметр винта.



_________________
Если у вас железный организм, четкая программа действий и ясная цель, то вы - межконтинентальная баллистическая ракета.

Изображение
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 4294
Ivan_S писал(а):
Мне лучше хочется узнать как можно сделать "внешний" привод для вентиляторов у предложенной мной выше схемы. Если шестерня то из чего может быть сделана, она должна быть легкой т.е. что-то пластиковое, или же методом трения. Есть также вариант вообще без электродвигателя - с магнитами на кольце и внутри. :lol:

короче опять редуктор :-)
Я тут с годик или два михалычу в теме про пакша от михалыча тер про вентилятор с приводом газовым...турбина в кольце :-)
Редуктор газовый :-)
Идея была про кольцевой вентилятор...но в кольце лопатки турбины их то газ из газогенератора трд и крутитим :-)
Идея бредовая уже в части невозможности и сложности точности таких больших радиусов и совлодать с неточностями и вибрациями в законцовках лопастей. Т.е. Находящиеся там лопатки турбины будут уезжать от правильного потока...и проблемы с опорами в том месте...ибо линейные скорости околозвуковые


Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 4294
Ivan_S писал(а):
Granit писал(а):
Ivan_S писал(а):
Частота вращения маленького винта больше, это однозначно, но их количество должно быть пропорционально разнице в их площадях.


При одинаковой скорости полета несколько высокооборотных винтов малого диаметра менее выгодны по сравнению с одним, но бОльшего диаметра. Отбрасывать большую массу воздуха с небольшой скоростью эффективнее. Надо понимать, что тяга ВВ сильно зависима от скорости полета.

У вас есть графики зависимостей тяг от радиусов или что-либо подобное?

Так сходу сложно рассуждать.

Тут также нужно учитывать что у малых винтов как правило больше лопастей.

Почему у классических самолетов пропеллеры все-таки маленькие?

не помню в какой...но в книжке по проектированию саолетов в древней
Были графики зависимости кпд винта, выбор его по мощности, по скорости ит.д
Книжка толи 30хбтоли 40х годов


Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 4294
и кол во лопастей не всегда, и совем не поэтому зависит от диаметра
И не надо путать винт и вентилятор копрессора


Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 4294
Ivan_S писал(а):
Мне лучше хочется узнать как можно сделать "внешний" привод для вентиляторов у предложенной мной выше схемы. Если шестерня то из чего может быть сделана, она должна быть легкой т.е. что-то пластиковое, или же методом трения. Есть также вариант вообще без электродвигателя - с магнитами на кольце и внутри. :lol:

еще у меня была идея про статор эл двигателя в законцовках закрытого в кольце вентилятора :-) а в кольце статор эл.дв
Но эта хрень...когда я сподобился посчитать, была малость в два раза тяжелее обычного кардана с редуктором
А заморачиваться со сверхпроводимостью в статоре и роторе
Как то не по дешевому :-)
Шкурка выделки не стоит пока


Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 4294
viewtopic.php?f=5&t=2910&st=0&sk=t&sd=a&start=60


Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 4294
А еще...
Если типа маленький винт быстрее вращается относительно большого тяга больше...
Да нифига
Это работает только до того момента когда линейная скорость на законцовке винта...сиречь крыла не перейдет сверхзвуковую потом падение резкое эффективности винта
А кстати у вертолетов на законцовках лопастей таки почти сверхзвуковая скорость
Т.е. Быстрее их низя крутить
Вот и редуктор нам нужен
А у малого диаметра тяга меньше...ибо площадь крыла меньше


Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?
СообщениеДобавлено:  

Сообщений: 3977
Leonar писал(а):
Это работает только до того момента когда линейная скорость на законцовке винта...

Так тут нет противоречия. Винт меньшего диаметра должен вращаться быстрее для достижения той же линейной скорости законцовок.


Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?
СообщениеДобавлено:  

Сообщений: 3977
Что касается несущей способности, то ей как нетрудно догадаться обладает не диаметр винта, а суммарная площадь лопастей.
Так, 5 лопастей Ми-28 при длине лопасти 17,3 и 6 лопастей Ка-52 при длине 14,5 м (как раз 5/6) обеспечивают одинаковую несущую способность, а ограничением является скорость законцовок, т.е. короткий винт Ка-52 и крутится быстрее.
Конечно это грубая модель, не учитывающая перепады плотностей воздушного потока, но по большому счету она работает.


Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?
СообщениеДобавлено:  

Сообщений: 395
Granit писал(а):
Цитата:
Почему у классических самолетов пропеллеры все-таки маленькие?


Не бывает маленьких или больших винтов. Есть рассчитанные на съём определенной мощности. Поэтому появились соосные и многолопастные винты - это позволяет утилизировать мощность силовой установки при ограничении на допустимый диаметр винта.


Ну в общем я сам понял почти сразу когда написал, у винта самолета тяга меньше намного, но рассчитана на большие скорости, в основном за счет того что скорости вращения за счет частоты больше, таким образом, что винты успевают "перерабатывать" быстрый набегающий встречный поток, а то так уже поток будет крутить винты ;) .

Самолету не нужна большая тяга от винтов т.к. основную вертикальную "тягу" (подъемную силу) у него создают крылья, за счет того, опять же, что их площадь намного больше суммарной площади поверхностей винтов вертолета - таким образом большие скорости для создания подъемной силы им, крыльям, не нужны.

У вертолета основная задача винтов удерживать летательный аппарат в воздухе, при этом вертикальные скорости незначительны - тут уже нужно максимальное значение тяги, сила, при крайне небольших значениях скоростей вертикального потока.

Таким образом тяга винтов вертолета намного больше тяги винтов самолета, но тяга последних расчитана, на намного большие скорости встречного потока.

как-то так.

Хм, тут подумал что скорости концов то у нас все равно одинаковы. В общем так, средняя скорость крутящейся поверхности (на половине радиуса) у малого винта должна быть больше чем у большого, за счет того что у малого больше частота, т.е. у большого винта скорости лопастей у центра всегда малые за счет малой частоты, таким образом при быстром встречном потоке они быстрее начнут "гаситься".

У малого винта скорости у центра больше, за счет большей частоты. Следовательно они эффективны на больших скоростях встречного потока, как-то так.

Granit писал(а):
Цитата:
Тут также нужно учитывать что у малых винтов как правило больше лопастей.


Вовсе нет.

Ну это если они не необходимы, если у вас легкий самолетик весом 45 кг зачем вам винт отличный от двухлопастного?

Однако в случае коротких винтов проще поставить большее количество лопастей.

Granit писал(а):
Ivan_S писал(а):
У вас есть графики зависимостей тяг от радиусов или что-либо подобное?

Так сходу сложно рассуждать.


Это потребует времени.


Только если это будет несложно, так ув. крокодил в целом неплохо расписал, у меня это заняло 5-6 сообщений.


Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?
СообщениеДобавлено:  

Сообщений: 395
Leonar писал(а):
Ivan_S писал(а):
Мне лучше хочется узнать как можно сделать "внешний" привод для вентиляторов у предложенной мной выше схемы. Если шестерня то из чего может быть сделана, она должна быть легкой т.е. что-то пластиковое, или же методом трения. Есть также вариант вообще без электродвигателя - с магнитами на кольце и внутри. :lol:

короче опять редуктор :-)
Я тут с годик или два михалычу в теме про пакша от михалыча тер про вентилятор с приводом газовым...турбина в кольце :-)
Редуктор газовый :-)
Идея была про кольцевой вентилятор...но в кольце лопатки турбины их то газ из газогенератора трд и крутитим :-)
Идея бредовая уже в части невозможности и сложности точности таких больших радиусов и совлодать с неточностями и вибрациями в законцовках лопастей. Т.е. Находящиеся там лопатки турбины будут уезжать от правильного потока...и проблемы с опорами в том месте...ибо линейные скорости околозвуковые

Ну редуктор редуктору рознь. Тут фактически 4 шестерни причем не очень тяжелые, те которые на "ободах" пропеллера будут большие, но могут быть сравнительно легкими т.к. нагрузки там небольшие за счет большего хода (эффект рычага или передаточного соотношения).

Ваша "идея" не бредовая (если вы это не про меня :lol: ) подобную схему я частенько встречаю на различных эскизах СВВП в частности была какая-то китайская 3D модель где был какой-то советский самолет без крыльев но с такими вот штуковинами, т.е. фенестрон-не фенестрон, как-то так, с приводом от движков за счет "оббегающих" газов.

"Крыльчатки" не нужно имхо наклонять как у вас, а нужно использовать прямые: газ просто будет "оббегать" часть кольца а затем выходить в "трубу", т.е. как колесо у "водяной мельницы" (или "парохода" с барабанами) - с прямыми лопатками. Внешняя крыльчатка имеет жесткую связь через кольцо с лопастями пропеллера, в итоге они в момент прохождения газов по кольцу начинают толкать воздух - такой привод довольно распространен.

Если вы про мою конструкцию говорили, то не понятно откуда вибрации - там ведь жесткое кольцо будет с внешей стороны, куда будут упрятаны все части механизма.

Кстати об управлении.

В таком варианте как нарисовано, привод может быть и горизонтальным - от привода ось вращения которого расположена в горизонтальной плоскости а не в вертикальной, как у меня. На внешних пропеллерах тогда нужна уже горизонтальная шестерня, это получится немного шире, что это даст.

Это даст то что лопасти тогда сравнительно безболезненно можно будет поворачивать в одной из горизонтальных осей - соосных с приводом, таким образом можно частично отказаться от автомата перекоса, или же использовать его только для изменения тяги строго по горизонтали, т.е. в левую в правую стороны.


Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?
СообщениеДобавлено:  

Сообщений: 395
Ivan_S писал(а):
В таком варианте как нарисовано, привод может быть и горизонтальным - от привода ось вращения которого расположена в горизонтальной плоскости а не в вертикальной, как у меня. На внешних пропеллерах тогда нужна уже горизонтальная шестерня, это получится немного шире, что это даст.

Это даст то что лопасти тогда сравнительно безболезненно можно будет поворачивать в одной из горизонтальных осей - соосных с приводом, таким образом можно частично отказаться от автомата перекоса, или же использовать его только для изменения тяги строго по горизонтали, т.е. в левую в правую стороны.


Вот принципиальная схема, как и прошлая, рисована в пейнте, так что "не взыщите" 8-) .

Вращать, разумеется, нужно вокруг вала, а не вокруг оси, лежащей на плоскости пропеллера... т.е. пропеллер будет ходить по некоему "радиусу", равному радиусу шестерни привода..:

Изображение


Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 1752
Откуда: Москва
Leonar писал(а):
Идея была про кольцевой вентилятор...но в кольце лопатки турбины их то газ из газогенератора трд и крутитим :-)
Идея бредовая уже в части невозможности и сложности точности таких больших радиусов и совлодать с неточностями и вибрациями в законцовках лопастей. Т.е. Находящиеся там лопатки турбины будут уезжать от правильного потока...и проблемы с опорами в том месте...ибо линейные скорости околозвуковые


В США был как минимум один летающий СВВП с газовым приводом подъемных вентиляторов: http://www.airwar.ru/enc/xplane/xv5a.html



_________________
Если у вас железный организм, четкая программа действий и ясная цель, то вы - межконтинентальная баллистическая ракета.

Изображение
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 1752
Откуда: Москва
Ivan_S писал(а):
Ну это если они не необходимы, если у вас легкий самолетик весом 45 кг зачем вам винт отличный от двухлопастного?


Незачем.



Цитата:
Однако в случае коротких винтов проще поставить большее количество лопастей.


Для чего ?



_________________
Если у вас железный организм, четкая программа действий и ясная цель, то вы - межконтинентальная баллистическая ракета.

Изображение
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?
СообщениеДобавлено:  

Сообщений: 395
Вот кстати интересно почитать про подъемный вентилятор-турбину F-35B:

Изображение

диаметр 127 сантиметров, два оппозитных вентилятора по типу турбин, и при этом тяга - 9 тыс. кг, "лопаток" много . :roll:

Максимальный взлетный вес AH-64 "Апача" - 10 433 kg, что как бы не намного больше тяги данного вентилятора (я исхожу из того что тяга винтов Апача примерно равна его максимальному взлетному весу, или чуть поболее, скажем, 11 тонн.)

http://www.theengineer.co.uk/rolls-royces-liftsystem-for-the-joint-strike-fighter/

Кат:
Спойлер: Показать
Rolls-Royce’s LiftSystem for the Joint Strike Fighter
By Kate Cummins 28th March 2011 12:00 am


As the iconic Harrier heads for the scrapyard, the UK’s vertical lift expertise lives on in the F-35B combat aircraft

Изображение
Looking up: the F-35B will achieve vertical lift

When, in December, Britain’s Harrier jets landed at RAF Cottesmore for the final time, the sombre mood weighed on all those present. In a ritual known as the ’walk of honour’, the pilots disembarked from their aircraft and walked away without taking a single look back.

The walk marked the end of the Harriers’ 41-year career and closed an illustrious chapter in British aviation history. The iconic aircraft has become one of the country’s greatest technical achievements, being the only military jet that could hover above the ground and fly in areas other fighter aircraft were unable to reach.

Despite this capability, the Harrier jets fell victim to the cuts outlined in the government’s strategic defence and security review. The UK has no plans to replace the Harrier and many remain concerned for the loss of military capability. But while the UK may be losing the Harrier, it is not losing the engineering expertise to develop the technology.

At an aero engine test base in Bristol, Rolls-Royce engineers are working on a new power system for the F-35 Lightning II Joint Strike Fighter (JSF), the latest generation of combat aircraft. Dubbed the LiftSystem, the technology will enable short take-off and vertical landing operations for the F-35B variant of the JSF programme, which is planned to enter service with the US Marine Corps in 2012.

Изображение
Rotating fan: situated behind the cockpit

The LiftSystem will allow a fighter aircraft to achieve both vertical lift and supersonic capabilities. Like the Harrier, the F-35B will be able to land without a runway and take off like a helicopter, while performing as a fighter aircraft. At the heart of the system is a component known as the Liftfan. This a 50in (127cm), two-stage, counter-rotating fan capable of generating 20,000lb (9,000kg) of thrust. Situated just behind the cockpit, it produces the aircraft’s forward vertical lift. ’The Liftfan is effectively an engine turned on its end,’ said Neil Mehta, programme director. ’This means the air has to turn through 90° before entering into the aircraft, causing huge distortions in airflow.’

Counter-rotating blisks are manufactured using hollow blades joined to the disc through linear friction welding

A normal aircraft engine is usually cleared to around a 30-knot cross wind. The F-35B, however, has to deal with winds up to 300mph (483km/h). ’To put that into context, Hurricane Katrina measured at about 75mph at its max, so we’re getting an awful lot more distortion,’ he said. To address this, the team has used computational fluid dynamics to model airflow behaviour and aerodynamic performance.

’Our programme for one cycle of the simulation uses as much processing power as a PlayStation running for 14 years,’ said Mehta. ’We’ve done more than 1,000 of those simulations.’

Изображение
Landing:a runway is not needed

Designed around the airflows are two counter-rotating bladed discs, or ’blisks’, manufactured using individual hollow blades joined to the disc through linear friction welding. The blisks take air from the top of the fuselage and blast it through a vane box at the bottom of the craft. Each vane box can be directed independently, so the air can be generated fore and aft.

At the rear of the aircraft, thrust is produced from a rotating nozzle known as the three-bearing swivel module (3BSM). In normal flight, the nozzle points rearwards, propelling the aircraft forwards at speeds of up to Mach 1.6. When vertical thrust is required, the nozzle swivels downwards in less than two seconds, creating a vertical thrust of up to 20,000lb, equalling the force generated by the Liftfan.

Stabilising this force are two small ’roll posts’ in the wings. These ducts each direct 2,000lb of thrust during short take-off and vertical landing. Compact flap mechanics regulate the amount of thrust produced by each of the roll posts. During short take-off, the roll posts are opened and the clutch is engaged, the 3BSM is swivelled downwards and power from the main engine is increased to produce enough thrust from the Liftfan.

’One of the big challenges for the LiftSystem is that we only use it for short take-off and landing,’ said Mehta. ’In a normal mission, that is only around five per cent of the total activity. So, at that point, we have to make sure the system is low weight, otherwise it’s not earning its keep in there.’

Изображение
Inner workings:schematic shows how the system will be positioned

For the blisks, Rolls-Royce is using hollow titanium blades. The technology, derived from civil turbofans, cuts weight by around 40 per cent. Mehta said the current version of the LiftSystem is about 320kg lighter than the original demonstrator but is also stronger and more reliable.

He added: ’This time last year, we did our first hover and first vertical landing. Those two events were the start of proving that all our work the preceding year was accurate. We did vertical landings and nothing untoward happened. We’ve since done 58 vertical landings, 79 hovers, 90 slow landings and 95 short take-offs, and nothing has gone wrong.’

“Our programme for one cycle uses as much power as a PlayStation running for 14 years”

NEIL MEHTA, ROLLS-ROYCE


Orders for the LiftSystem are expected to total more than 600, and the US Marine Corps and the Italian Navy have already acquired the system. There are still several years of flight tests remaining, and shipborne trials are due to take place later this year. Production of the system for use in training aircraft is under way and Rolls-Royce is delivering one LiftSystem per month.

Mehta said the UK is in a strong position to continue developing the technology. ’We developed the Pegasus engine that goes in the Harrier, and we’ve now developed the LiftSystem,’ he said. ’There are no other Western countries with that kind of expertise.’

The Specs


Liftfan
•20,000lb cold thrust Two-stage counter-rotating fan
•Uses hollow blisk technology

Bearing swivel module

•Directs 20,000lb of thrust from the main engine
•Rotates 95° in less than two seconds

Roll posts

•Directs 2,000lb bypass thrust from the main engine
•Hydraulically actuated nozzles during short take-off operations
•Provides aircraft roll control and lateral stability

Applications

•Lockheed Martin F-35B Lightning ll


Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
 Страница 2 из 5 [ Сообщений: 148 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5  След.

Часовой пояс: UTC + 3 часа



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 2


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
phpBB skin developed by: John Olson
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group

Вы можете создать форум бесплатно PHPBB3 на Getbb.Ru, Также возможно сделать готовый форум PHPBB2 на Mybb2.ru
Русская поддержка phpBB