engineering_ru | Третьего шага псто

Оригинал взят у

lazy_flyer в Третьего шага псто - 2 ...

Начали делать третий шаг? Продолжим начинать его делать.
Предположим, что определились со схемой будущего леталова. Теперь время перейти к компоновке.
Академическое определение предмета дискуссии:
Компоновка — совокупность проектных работ по обоснованию формы ЛА, взаимного расположения составных частей ЛА, его агрегатов, систем и узлов, которое определяет их взаимодействие и функционирование на всех этапах применения ЛА. Результат проведения таких работ отображается на конструктивно-компоновочной схеме.

И с этого момента начинается правдивый ад, трэш, угар и содомия.
Как я говорил, самолёты проектируют человеки. А человек, как гласит молва, слаб и грешен. И легко поддаётся соблазнам. А ещё человеку свойственно заблуждаться и ошибаться...

Сколько моторов ставить будем? :))) Один или два?
Два - может быть дешевле чем один большой мощности. Два - можно полностью освободить фюзеляж под размещение полезной нагрузки. Можно в случае необходимости летать на одном, экономить заряд батарей или топливо. Теоретически два надёжнее, встал один - летим на другом.
Но два сложнее разместить. На крыло ставить? Вполне, но растёт вес конструкции, ухудшается аэродинамика, сложности с членением крыла. Два мотора будут тяжелее чем один и двумя моторами сложнее управлять, чем одним. Даже электрические моторы никогда не будут абсолютно одинаковыми, а значит возникнет некий разнотяг, который нужно компенсировать. А в случае с поршнями ещё печальнее, там отклонения в характеристиках будут ещё больше. Для электродвигателей получаются длиннее проводка. Для поршней - длиннее трубопроводы. Если с соединением проводов проблем не возникает, то с ДВС расстыковка топливных магистралей чревата весёлыми последствиями. Не демонтировать часть крыла с двигателями? Так габарит получается совсем немаленький, как это возить с места на место и хранить? Ладно, ставим один.

Куда мотор ставить будем? Тягач или толкач?
Делаем как в Израэле - они умные, у них всё самое лучшее, у них все самолёты ( или почти все ) - толкачи. Даже маленькие самолётики - толкачи. Ну а что, камера в носу даёт замечательный обзор вперёд. Конечно даёт, вот только зачем? Если смотреть прямо вперёд - что мы увидим, кроме линии горизонта? И зачем нам смотреть на горизонт? Если вам нужно построить утилитарный беспилотник, для решения практических задач, то где находится линия горизонта и как она выглядит для вас совершенно не важно. Предел разрешения для связки матрица-объектив вменяемых размера и веса - несколько десятков метров. Зеркалочку поставим? Давайте поставим. Я своими руками проводил следственный эксперимент, брал Nikon D5300, привинчивал к нему Sigmа Art 50 mm и фотографировал неподвижный объект последовательно с разных дистанций. Вес связки аппарат-объектив получился почти полтора килограмма. При двухстах метрах номерный знак автомобиля различается с трудом, при четырёхстах не различается совсем. На минуточку - чёрные знаки на белом фоне. Много в реальной жизни так контрастных объектов правильной геометрической формы? Не убедил? Воздушный винт будет в кадр попадать если он спереди будет. Хорошо, задачка по геометрии. Высота полёта 300 метров, диаметр воздушного винта 0,5 метра. Считаем длину гипотенузы ( линии визирования, оптической оси объектива ) прямоугольного треугольника когда воздушный винт попадает в кадр. Сколько километров получилось? Я верю, что на таком расстоянии мы сумеем увидеть всё.
Не ломается при посадке? Если у вас электрический мелколёт, то существуют складные пропеллеры, которые не ломаются при посадке. Если у вас тяжёлый поршневой самолёт, то скорее всего он будет по самолётному, на шасси. И сначала нужно шасси сломать, а уже потом пропеллер. Хм, при посадке сломалось шасси...Конечно, потеря воздушного винта в данном случае будет самой большой болью.
Бесспорно, существуют случаи, когда толкач необходим. Например военные любят размещать в передней части самолёта разные радары. Или антенны спутниковой связи. Но как правило это очень большие самолёты, очень тяжёлые и дорогие. И разработкой таких аппаратов занимаются суровые люди в больших и богатых компаниях, под присмотром бравых полковников.
А ещё, любой воздушный винт хорошо кормить невозмущённым воздушным потоком. Без завихрений и турбуленций. Банально КПД выше будет, а в нашем случае рост КПД воздушного винта это рост продолжительности и\или дальности полёта.
А как прекрасен конструкторский и аэродинамческий ад двухбалочного самолёта с толкающим винтом...
Тогда почему? Потому что слаб человек, грешен. И склонен заблуждаться.
Дальше будет больше, есть ещё о чём поговорить.