Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Строим самолет

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 1.487 RSS
←   Ноябрь 2007   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://stroimsamolet.ru
Открыта: 19-06-2006

Автор
Сергей

Статистика

1.487 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Строим самолет Размеры и форма основных агрегатов гидросамолета


Строим  самолетэнциклопедия авиасамодельщикаwww.stroimsamolet.ru   
Пошаговое руководство по расчету легкого самолета
Эскизное проектирование самолета
Как построить самолет из композитных материалов
Construction of tubular steel fuselages
Двигатели для СЛА

Амфибия С-2 Касатка
(проект)
Самолет Bearhawk
(есть чертежи и мануал)
Амфибия SeaRey
Самолет Sportsman 2+2
СЛА Challenger
СЛА Quicksilver
Самолет ZODIAC
(есть обзорные чертежи)
Самолет STOL CH 701
(есть чертежи)
Самолет KR-2
(есть мануал)
Самолет Falco
Самолет S-7 COURIER
Самолет S-12 Airaile
Самолет S-19
Самолет Texas Parasol
(есть чертежи и мануал)
Самолет Teenie Two
(есть чертежи и мануал)
Самолет Baby Ace
(есть чертежи и мануал)
Самолет Starlet CJ-1
(есть обзорные чертежи)
Самолет Affordaplane
(есть чертежи и мануал)
Самолет Glasair
Самолет SONEX
Самолет Atlantica
Гидросамолет Seawind
Планер GOAT-2
(чертежи)
СЛА Chinook Plus 2
СЛА Beaver RX 550
Самолет АРГО-02
Самолет SONERAI

Двигатели Rotax 447 / 503
Двигатель Rotax 912 S
Двигатель Jabiru 2200
Двигатель Jabiru 3300

Смотры-конкурсы
 СЛА-87 и СЛА-89
Малая авиация
 XXI века
Каталог легких  иностранных самолетов  2007 года

Размеры и форма основных агрегатов гидросамолета




Ширина корпуса по редану (B) - является важнейшим линейным параметром лодки или поплавка, влияющим на гидродинамические, аэродинамические и весовые характеристики гидросамолета. Значение B определяется по формуле



где m0 - взлетная масса гидросамолета (для двухпоплавковых гидросамолетов в эту и последующие формулы вместо m0 подставляется 0,5m0, - плотность воды, - коэффициент начальной нагрузки на воду. В первом приближении при отсутствии результатов буксировочных испытаний можно взять следующие значения :

Летающие лодки с удлинением корпуса лодки 4-6,5 = 0,3-1,2

Однопоплавковые гидросамолеты с удлинением поплавка 5,5-7 = 1,2-1,7

Двухпоплавковые гидросамолеты с удлинением поплавка 6-8,75 = 1,7-1,9

Меньшие из указанных значений рекомендуются для самолетов с малой стартовой энерговооруженностью и относительно невысокими скоростями отрыва. Полученная в результате расчета ширина корпуса должна быть увязана с требованиями по размещению экипажа и пассажиров.

Следует иметь ввиду, что уменьшение (увеличение ширины корпуса) облегчает выход на глиссирование и уменьшает брызгообразование при разбеге, но одновременно возрастает сопротивление на предвзлетных скоростях и аэродинамическое сопротивление в полете, увеличиваются перегрузки при посадке, растет масса конструкции лодки или поплавка.

Длина корпуса от форштевня до второго редана



где - длина носовой части (до первого редана), - длина межреданной части корпуса.

Рекомендуемые значения удлинения корпуса лодки или поплавков приведены выше. С ростом удлинения корпуса уменьшается коэффициент его лобового сопротивления и улучшается продольная остойчивость гидросамолета. Но рост удлинения ведет также к увеличению массы корпуса и к некоторому ухудшению маневренности гидросамолета на воде.

Длина носовой части влияет на продольную остойчивость и на угол начального дифферента (наклон продольной оси самолета к поверхности воды) самолета. При больших увеличение длины носовой части устраняет опасность зарывания носом и затопление палубы при разбеге. Обычно значение принимается (2,3 - 3,5)В - для лодок и (3,5 - 5)В - для поплавков.

Положение лодки (поплавка) относительно центра масс гидросамолета рекомендуется выбирать таким, чтобы расстояние по горизонтали между центром масс и первым реданом (размер "а") составляло (0,15 - 0,3)В. Увеличение размера "а" (передняя центровка гидросамолета) снижает углы дифферента во всем диапазоне скоростей разбега и облегчает выход на редан, но приводит к росту гидродинамического сопротивления на предвзлетных скоростях.

Полная длина корпуса двухреданной лодки определяется с учетом потребного, по условию устойчивости в полете, плеча горизонтального оперения



Можно принимать = (2,8 - 3,2), где - средняя аэродинамическая хорда крыла, - назначается по конструктивным соображениям. Полная длина корпуса однореданной лодки или поплавка



Цилиндрическая вставка - участок длиной с постоянным поперечным сечением - перед первым реданом улучшает гидродинамические характеристики корпуса при выходе на глиссирование. Обычно принимается = (1,2 - 1,5)В.

Высота корпуса лодки или поплавка, обеспечивающая требуемый запас плавучести, определяется по формуле:



где - запас плавучести (задан техническими требованиями), - коэффициент полноты обьема корпуса. В первом приближении можно принимать = 0,45 для лодок и = 0,47 для поплавков.

Ниже уровня, определяемого высотой H, корпус не должен иметь отверстий и негерметичных лючков, через которые внутрь его может попадать вода.

Форма в плане и высота реданов. Передний (основной) редан способствует отрыву воды от зареданного участка днища, что приводит к резкому снижению гидродинамического сопротивления на участке глиссирования. Наиболее часто встречается прямой в плане передний редан ("а" см. рис ниже) с постоянной высотой ступеньки. Недостаточная высота ступеньки может вызвать появление "барсов" - рикошетирования - при посадке гидросамолета. Заостренная в плане форма переднего редана ("в") дает меньшее сопротивление в полете и меньшее брызгообразование при малых , но ухудшает путевую устойчивость в начале разбега.

Второй редан улучшает продольную устойчивость при разбеге и уменьшает заливание водой кормовой части лодки. Для уменьшения аэродинамического сопротивления корпуса второму редану часто придается заостренная форма в плане ("б", "в"). При малом заднем редане его ширина составляет приблизительно 80% от ширины переднего редана.



Продольная килеватость межреданной и кормовой частей корпуса характеризуется углами и .

Угол поперечной килеватости межреданной части выбирается в пределах 5 - 9 градусов. При меньших значениях угла возрастает скорость, потребная для выхода на редан, увеличивается гидродинамическое сопротивление при глиссировании и может быть затруднен перевод гидросамолета на взлетный угол атаки.

Кроме того, малые значения угла приводят к увеличению посадочной скорости, так как препятствуют приводнению на больших углах атаки крыла.

Чрезмерное увеличение угла сопровождается увеличением дифферента при разбеге, что ведет к снижению гидродинамического качества.

Во избежание подсасывания воды и заливания кормовой части лодки угол продольной килеватости принимается достаточно большим 20 - 30 градусов. Желательно, чтобы верхняя линия контура кормовой части лодки не имела подьема, приводящего к росту сопротивления в полете.

Поперечная килеватость днища нужна для уменьшения перегрузок при посадке и при движении по взволнованной поверхности воды. Поперечная килеватость улучшает также путевую устойчивость гидросамолета при разбеге, рулении и буксировке. Наиболее целесообразной формой днища считается плоско-килеватая со скуловыми накладками, уменьшающими брызгообразование. Углы поперечной килеватости днища на переднем редане имеют слеующие значения: = 10 - 30 градусов, = - (4 - 6 градусов). Уменьшение угла повышает гидродинамическое качество на глиссировании и уменьшает осадку гидросамолета, что является существенным фактором при эксплуатации на мелководных реках и озерах. Увеличение угла улучшает аммортизирующие свойства днища - уменьшает величину действующих перегрузок. Для повышения мореходности требуется большая килеватость, но принимать угол более 30 градусов нецелесообразно, а при увеличении угла больше 60 градусов глиссирование становится невозможным.

За передним реданом, по направлению к корме, килеватость днища изменяется незначительно, перед цилиндрической вставкой корпуса (к носу) возрастает до 48 - 65 градусов.

Носовая часть корпуса должна разваливать встречную волну и не создавать бурунов и брызг. Этому требованию отвечают плоско-килеватые носовые образования с небольшим отгибом у скул. Придание носовой части закругленно-обтекаемой формы без резко выраженной скулы приводит к забрызгиванию на разбеге и заливанию палубы.

Скула препятствует прилипанию воды к бортам. Рекомендуется, чтобы при плавании гидросамолета скула выходила из воды примерно на половине длины носовой части корпуса и образовывала с поверхностью воды угол = 11 градусов.

Борт выше ватерлинии и палуба не влияют на гидродинамические характеристики корпуса. Ниже ватерлинии желателен вертикальный подьем бортов. На участке заостренного в плане второго редана допускается развал бортов наружу.

Поддерживающие поплавки поперечной остойчивости устанавливаются по возможности ближе к концам крыла. Размер стойки поплавка подбирается таким, чтобы на стоянке гидросамолет принимал остойчивое положение при крене, не превышающим 2 - 3 градуса. Расчетным случаем для определения потребного обьема поплавка является положение гидросамолета на скате волны с одновременным воздействием бокового ветра.



Для прикидочных расчетов можно применить формулу



где = 2,5 - 3,5 - запас поперечной остойчивости, - метацентрическая высота корпуса лодки - разность вертикальных координат центра масс гидросамолета и метацентра корпуса (берется абсолютное значение). = 3 градуса - начальный крен, - увеличение угла крена из за волнения и воздействия ветра. Угол принимается не менее 4 градусов. - плотность воды, - разнос поплавков по размаху.

После определения потребного обьема поплавка его основные размеры определяются в такой последовательности:

Ширина поплавка

Длина поплавка

Высота поплавка

Угол поперечной килеватости в миделевом сечении = 16 - 18 градусов.

Во избежание зарывания поплавка в воду угол между поверхностью воды и линией киля у заднего обреза поплавка или у редана (если применяют поплавки с реданами) принимается не менее 1 - 4 градуса.



источник: А.А.Бадягин Ф.А.Мухамедов "Проектирование легких самолетов" Москва "Машиностроение" 1978 г.

  www.stroimsamolet.ru   e-mail: info@stroimsamolet.ru  
В избранное