... И 40 лет в пролете
Jun. 17th, 2019 01:28 pm![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
vlkamov.livejournal.com posting in ![[community profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/community.png){kind=small}
engineering_ruПолюбовавшись в новостях в очередной раз на художества пилотов с реактивными ранцами
я подумал. Есть у меня такая нехорошая привычка - увижу что, и думаю. Говорят от этого многия печали, вот и в этот раз тоже опечалился.
Получается, что засилье поршневиков в автомобилестроении привело к искривлению развития и авиации тоже. Исторически они были сильно связаны двигателями, так что авиационщики строили автомобили и наоборот. Сейчас в авиации наконец устоялось понимание, что нужно не крутить движитель, чай не телега, а сразу, минуя промежуточные преобразования, толкать самолет реактивной струей. Реактивные двигатели наконец стали доминировать.
Глядя же на эти ранцы вижу, что авиация с самого начала могла быть реактивной - ведь характеристики авиадвигателей примерно соответствовали ракетным тех же годов. Реальность даже превзошла мои подозрения
Временное же отставание реактивных в 1910..1940х легко объяснимо чудовищной несоразмерностью сил и средств, брошенных на развитие тупикового решения. Начальники, охотно катавшиеся на лакированных игрушких естественно башляли на вполне понятные и уже привычные поршневики. А ведь
Эх, генерал ...
я подумал. Есть у меня такая нехорошая привычка - увижу что, и думаю. Говорят от этого многия печали, вот и в этот раз тоже опечалился.
Получается, что засилье поршневиков в автомобилестроении привело к искривлению развития и авиации тоже. Исторически они были сильно связаны двигателями, так что авиационщики строили автомобили и наоборот. Сейчас в авиации наконец устоялось понимание, что нужно не крутить движитель, чай не телега, а сразу, минуя промежуточные преобразования, толкать самолет реактивной струей. Реактивные двигатели наконец стали доминировать.
Глядя же на эти ранцы вижу, что авиация с самого начала могла быть реактивной - ведь характеристики авиадвигателей примерно соответствовали ракетным тех же годов. Реальность даже превзошла мои подозрения
Перемещаясь по соплу, газ расширяется, его температура и давление падают, а скорость возрастает. Внутренняя энергия газа преобразуется в кинетическую энергию его направленного движения. КПД этого преобразования в некоторых случаях (например, в соплах современных ракетных двигателей) может превышать 70 %, что значительно превосходит КПД реальных тепловых двигателей всех других типов. Это объясняется тем, что рабочее тело не передаёт механическую энергию никакому посреднику (поршню или лопастям турбины). В других тепловых двигателях на этой передаче имеют место значительные потери.
Временное же отставание реактивных в 1910..1940х легко объяснимо чудовищной несоразмерностью сил и средств, брошенных на развитие тупикового решения. Начальники, охотно катавшиеся на лакированных игрушких естественно башляли на вполне понятные и уже привычные поршневики. А ведь
В России в ракетном двигателе сопло Лаваля впервые было использовано генералом М. М. Поморцевым в 1915 г.. В ноябре 1915 года он обратился в Аэродинамический институт с проектом боевой пневматической ракеты. Ракета Поморцева приводилась в движение сжатым воздухом, что существенно ограничивало её дальность, но делало бесшумной.
Эх, генерал ...
![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
no subject
Date: 2019-06-17 10:09 am (UTC)Для справки.
Чем выше скорость реактивной струи и её температура - тем больше энергии теряется.
Вертолёт может висеть часами, а Як-38 - считанные минуты.
К чему б это?
ХИНТ: переход авиации на газотурбинные двигатели обусловлен исключительно наличием волнового кризиса - образованием скачков уплотнения при достижении потоком местных скоростей звука. При этом, КПД движителя падает даже не в разы, а на порядки.
Причём, для винтового самолёта граница проходит где-то в районе чисел маха порядка М=0.7.
А для вертолёта - и вовсе 0.4...0.5 (из-за встречного движения ротора навстречу потоку).
Первым на самолёте в волновой кризис влетает именно винт - на нём возникают скачки, которые уносят энергию. И практически вся добавочная мощность двигателя уходит в скачки, но не в тягу - именно это явление и породило мем "звуковой барьер"...
no subject
Date: 2019-06-17 10:20 am (UTC)Конечно потом, добиваясь большей эффективности, пришли бы от ракетного двигателя к всяким турбо-. Но всю эту тягомотину с поршнями можно было миновать.
no subject
Date: 2019-06-17 11:08 am (UTC)Потому в 17 году (когда там Коанда замутил свой мотокомпрессор то?) с экономичностью был вообще полный швах.
И джеты отыгрывают у поршневиков исключительно потому, что КПД движителя со скоростью не падает, как у винтового. А у последнего она падает стремительным домкратом в зоне волнового кризиса - где реактивник и выходит вперёд.
А до скоростей в 500 км/ч реактивный в глубокой заднице - для него это проходной режим, с которого он чем быстрей убежит, тем больше топлива оставит на крейсерский трансзвук...
ХИНТ: а вот реактивная эра могла б наступить раньше - это действительно так.
Но только с точностью до наоборот - при использовании поршневой системы ДВС, но съеме мощности не в механический вал (то есть, на винт), а в реактивную струю.
Собственно, перед 2МВ должны были б появиться комбо-движки - но не мотокомпрессоры, как это произошло в 1945, а поршневики с переменным циклом - когда часть цилиндров переводится в чисто компрессорный режим, а сжигание горючего переносится из цилиндра во внешнюю камеру сгорания и дальше - в реактивный выхлоп.
Фишка тут в том, что первое поколение ГТД было крайне неэкономичным - из-за крайнего несовершенства лопаточных машин того периода.
Для энергетической эффективности ДВС важен параметр "пи-ка", то есть коэффициент сжатия компрессора. Для поршневиков, находившихся в расцвете своей карьеры, пи-ка был порядка 6...10, а новорождённые ГТД имели сжатие хорошо, если 1.5 (при одноступенчатом центробежном компрессоре)
Потому тепловой КПД был никакой - и выигрыш был только в КПД движителя, не подверженного волновому кризису, что позволяло увеличивать скорость в трансзвуковой зоне.
Но с дальностью - швах.
Дополнительной проблемой была турбина - она ограничивала температуру на выхлопе и ещё ухудшала общую экономичность.
Но была альтернатива: можно было бы сжимать поршнями - отключив зажигание с части цилиндров. Оставшиеся работали б не на винт, который следовало остановить и зафлюгировать, а только на сжатие в компрессорных цилиндрах.
Тогда на выхлопе был бы поток каза с высоким содержанием кислорода - и в нём можно сжигать топливо, как в ТРД или мотокомпрессорнике. При этом, турбины нет - и температуру можно поднимать (увеличивая и агрегатную мощность, и термический КПД).
Такой аэроплан взлетал бы, как винтовой, на крейсерском режиме сохранял бы высокую экономичность - но в боевых условиях переходил бы на реактивный цикл работы двигательной установки и имел бы скорость на 300...400 км/ч выше, чем было в реальной истории. Причём, при сохранении высокой топливной экономичности.
ХИНТ: по сравнению с мотокомпрессорным вариантом (МиГ-13 или Су-5), предложенный комбо был бы существенно легче и лучше по совокупным параметрам...
no subject
Date: 2019-06-17 11:16 am (UTC)http://авиару.рф/aviamuseum/aviatsiya/sssr/istrebiteli-2/1940-e-1950-e-gody/istrebiteli-drugih-konstruktorov/proekty-istrebitelej-perehvatchikov-s-1vrdk-1-i-s-2vrdk-1/
no subject
Date: 2019-06-17 11:51 am (UTC)https://docplayer.ru/48727316-Perspektivnye-dvuhtaktnye-motokompressornye-vozdushno-reaktivnye-dvigateli-malyh-tyag.html
no subject
Date: 2019-06-17 12:42 pm (UTC)Пять минут полета на реактивной тяге (нужно-то было всего 41 кгс) - вполне было достижимо в начале прошлого века.
no subject
Date: 2019-06-17 01:28 pm (UTC)no subject
Date: 2019-06-17 02:17 pm (UTC)Китайцы ещё тыщу лет тому как достигли... Как там того императора то звали?
no subject
Date: 2019-06-17 12:02 pm (UTC)no subject
Date: 2019-06-17 02:15 pm (UTC)https://ru.wikipedia.org/wiki/Кибальчич,_Николай_Иванович
https://ru.wikipedia.org/wiki/Константинов,_Константин_Иванович
no subject
Date: 2019-06-17 03:14 pm (UTC)дерьмабумаги и палок - он бы либо не взлетел, либо сложился бы внутрь себя на старте