Конференции

 
 

Проект пассажирского самолёта интегральной компоновки с элементами схемы "летающее крыло" ИС-1

Тема: Проект пассажирского самолёта интегральной компоновки с элементами схемы "летающее крыло" ИС-1

16.05.2009 Гомберг Александр пишет:
Сообщить модератору
Ссылка на это сообщение
 

Валерий! Давайте попробуем разобраться с "Экипом", думал, что всем все уже ясно! Заодно и сам разбирусь поконкретнее.
Как Вы думаете, какое аэродинамическое качество у этого аппарата без "наворотов" типа сдува погранслоя и т. п., так сказать в чистом виде? К=?
Какая масса? Площадь крыла (тут лучше говорить о несущей поверхности)? Уд. нагрузка на крыло= ?
Масса конструкции?, масса топлива? масса полезной нагрузки? Давайте зададимся этими параметрами по здравому смыслу, если не найдутся его проектные данные.

21.05.2009 Бирюков Андрей пишет:
Сообщить модератору
Ссылка на это сообщение
 

Конкретно под ШФБСМС вроде раньше собирались фюзеляж от Ил-86 приспособить.

Интегралки же и летающие крылья, насколько я понимаю, задумываются в основном из следующих соображений. В обычном самолёте подъёмная сила создаётся крыльями, а "тратится" на преодоление сил гравитации, сосредоточенных в основном в фюзеляже. Т.е. имеем две довольно длинные балки, работающие на изгиб и соприкасающиеся друг с другом в центроплане. Естественно, чтобы передать изгибающие усилия на центроплан и в самом центроплане тратится значительная масса конструкции. И чем длиннее фюзеляж/больше размах крыла, тем больше. Вот эту-то массу и хотят сократить "сращивая" крыло с фюзеляжем, так чтоб где масса (сила гравитации) – там и подъёмная сила, дополнительно выигрывая в качестве за счёт того, что у фюзеляжа уменьшается Сх и появляется Су, что позволяет сократить площадь крыльев и дополнительно выиграть в Сх и массе. Поскольку расстояние от пола до потолка пассажирского салона ограничено снизу ростом человека, понятно, что реализовать сие с толком можно только на самолётах большой пассажировместимости, где как раз излишки пустого места в фюжеляже (и рост Сх) при большом его диаметре или большие траты массы конструкции на изгиб при непомерной длине. Очевидно также, что нагрузки на обшивку фюзеляжа от наддува определяются только перепадом давлений внутри и снаружи, а изгибающий момент пропорционален длине фюзеляжа и его массе на единицу длины, т.е. практически площади пола. Так что, начиная с некоторого числа пассажиров наддув уйдёт на второй план. Что это за число при нынешнем уровне технологий – не знаю.

Валерий, Вы для какого самолёта сравнивали полётные нагрузки с наддувными?
И те 3 раза, в которые увеличатся по Вашим расчётам нагрузки на шпангоуты, это максимум в 3 или в среднем по длине шпангоута? Какие предположения относительно жёсткости? Словом, расскажите поподробнее об условиях задачи, которую вы решили, пожалуйста.

Если использовать поперечное сечение, составленное из дуг окружностей, то на этих дугах можно дополнительных изгибных нагрузок от наддува избежать. Но тогда чтобы фюзеляж не деформировался в круглый, нужно удерживать точки соприкосновения этих дуг относительно друг друга новыми силовыми элементами, причём так, чтобы обшивка, работающая на растяжение (дуги), могла несколько поворачиваться относительно точек крепления(сохраняя герметичность), иначе при её деформации изгибных нагрузок избежать не удастся. Логично использовать в качестве таких формирующих форму сечения силовых элементов такие, от которых и так никуда не деться. Например, пол. Сочленение подвижной растяжимой обшивки с формирующими форму сечения силовыми элементами можно организовать через переходный "пояс" небольшой ширины, работающий и на растяжение и упруго гнущийся подобно кончику удочки когда подсекаешь.

22.05.2009 Валерий Попов пишет:
Сообщить модератору
Ссылка на это сообщение
 

2 Гомберг Александр
Вопрос про качество без влияния двигателей не очень простой, поэтому долго раздумываю. Учебники на расчет таких конфигураций не рассчитаны. Если оценить его сверху как качество прямоугольного крыла с габаритами "Экипа", нас устроит? Иначе придется искать старую программку и геометрию и считать по ней, но на это надо время.

2 Бирюков Андрей
Конечно, в итоге у ШФБСМС будет обычный фюзеляж. Почему не от Ил-86 - не знаю. Может быть политические проблемы между руководством ОАК и ОАО "Ил", может просто мал ресурс. Сочетание между полетными нагрузками и наддувом взято из АП 25, п.571. Соответственно, справедливо для всех самолетов. Увеличение напряжений в шпангоутах, естественно, в точке максимума напряжений, поскольку эпюра изгибающих моменов неравномерна по сечению. Задача решалась примитивно, просто построил модель сечения фюзеляжа для расчета в nastran. обшивка 1.5 мм, сечение шпангоута - двутавр 80 на 50 мм с толшиной 2мм. Два сечения, овал и круг с одинаковой площадью поперечного сечения. Без учета балки пола. Для сравнения напряжений и определения влияния изгиба шпангоута на напряжения вполне достаточно. Меня интересовал только факт влияния изгиба, а не проектировочный расчет.
Для того чтобы снизить нагрузки от изгиба фюзеляжа в вертикальной плоскости за счет условий опирания, надо "развивать" корневую часть крыла вперед и назад, а не "расплющивать" фюзеляж. Но это нерационально с точки зрения аэродинамической компоновки крыла, я думаю. Кроме того, сокращение плечей инерционной нагрузки на фюзеляже приведет к увеличению пути, по которому передается аэродинамическая нагрузка по крылу. Учтите также, что надо найти место для уборки шасси, у низкопланов его размещают за задним лонжероном. Соответственно, нет возможности разгрузить хвост фюзеляжа, а на него нагрузки раза в 2 выше, чем на носовую часть.
О сечении все точно, А-380 так и сделан, все дуги перестыкованы на балках пола.

29.05.2009 Бирюков Андрей пишет:
Сообщить модератору
Ссылка на это сообщение
 

спасибо за ответ, Валерий.
я не мог ответить раньше.

как соотношение между полётными и наддувными нагрузками может быть одинаковым для всех самолётов, я не понимаю. объясните?

развивать корневую часть крыла и плющить фюзеляж - два пути с разных сторон к одной и той же цели - интегральная компоновка. аэродинамическая целесообразность - см. выше.
шасси - я не думаю, что проблема - будет не за, а перед задним лонжероном.

далее. давайте прикинем проигрыш по массе. во-первых, сопротивление изгибным нагрузкам можно увеличивать за счёт геометрии а не массы, так что проигрыш на каждом шпангоуте будет далеко не втрое, тем более, что 3 - это в максимуме. можете предложить разумное значение. раза 1.5 ? меньше? во-вторых, какова доля шпангоутов в общей массе фюзеляжа7 а всего самолёта пустого-снаряжённого? полагаю, проигрыш пошёл на считанные проценты, которые компенсируются сокращением площади крыла. останется ещё экономия на центроплане и аэродинамика. реализовывать сложно и непривычно, тут ни куда не деться.

29.05.2009 Валерий Попов пишет:
Сообщить модератору
Ссылка на это сообщение
 

15% - максимальная величина добавки в напряжения по опыту проектирования всех самолетов на данный момент, внесенная в нормы. Т.е. может быть меньше, но больше 15% не бывает.
"шасси - я не думаю, что проблема - будет не за, а перед задним лонжероном."
Не понял? Разрезать кессон?
Можно, конечно, сделать сечение типового шпангоута оптимальным для восприятия изгиба, увеличивая момент сопротивления изгибу пропорционально изгибу. Рост массы будет относительно невелик, ухудшение технологичности тоже. Но кроме шпангоута изгибом подгружается обшивка, а то и другое вместе - уже существенная доля массы. Но при этом снижение массы крыла будет невелико, т.к. центроплан придется сохранить.
Выигрыш в аэродинамике, по моему, сомнителен. Подъемную силу крыло создает значительно эффективнее фюзеляжа из-за много большего удлиннения. Сопротивление интерференции и волновое тоже подрастет просто по причине увеличения площади подфюзеляжной части крыла. Площадь крыла не уменьшится. При углах атаки 10 градусов крыло малого удлиннения создает ничтожную подъемную силу. Проще чуть-чуть поработать с механизацией крыла.
Извините за сумбур, в вопросе взаимоувязано много факторов.
Качество Экипа я не смогу оценить, т.к. толстый профиль фюзеляжа у него обтекается с отрывом, нужны либо продувки, либо cfd анализ.
За выходные попробую прикинуть ответ на вопрос про массы.

18.05.2010 Гомберг Александр пишет:
Сообщить модератору
Ссылка на это сообщение
 

Зеленый пассажирский: Следующее поколение авиалайнеров
17 мая 2010 в 19:50 Источник popmech Опубликовал Sheriff 277 просмотров 2 комментария

Какими будут пассажирские авиалайнеры в 2035 году? Их разработка идет уже сейчас. Проект «N+3», включающий в себя серии D и H - это концепция самолета будущего, основанная на тщательно проработанных технических решениях.

Команда под руководством исследователей Массачусетского технологического института разработала «зеленый» самолет, который будет использовать на 70% меньше топлива по сравнению с современными авиалайнерами, при этом снизив уровень шума и выбросы окислов азота (NOx), что может создать предпосылки для перехода коммерческой авиации на качественно новый уровень.

Эта разработка является одним из двух проектов команды MIT, представленных NASA в прошлом месяце в рамках исследовательского контракта на разработку экологичных и эффективных решений, над усовершенствованием и внедрением которых NASA будет работать в течение следующих 25 лет. Известный под обозначением «N+3», указывающим на три поколения коммерческого воздушного флота, проект имеет цель определить ключевые технологии и решения, такие как улучшенная конструкция планера и системы двигателей, благодаря которым в 2035 году в небо смогут подняться «зеленые» самолеты.

В рамках исследования четыре команды (MIT, Boeing, GE Aviation и Northrop Grumman) работали над созданием концепции дозвукового коммерческого самолета, а две других ( Boeing и Lockheed-Martin) – сверхзвукового.

http://www.newsland.ru/News/Detail/id/503962/cat/69/

Сообщить модератору
Ссылка на это сообщение
 

Да... Как и предполагалось - дождались аплодисментов.
Не слишком заморачивались мужики из Массачусетского технологического с выбором концепции. Приведенный коллегой Гомбергом ссылкой «N+3», поразительно похож на тот самый ИС-1. Только у ребят воображения не хватило иллюминаторы на крышу перенести. А так - весьма и весьма.

Впрочем, интегралка она и есть интегралка. И если честно, то это американцы позапускали уже снятые с трасс В-1. Тоже весьма интегральные - со своими, конечно задачами.

18.05.2010 andrey_che пишет:
Сообщить модератору
Ссылка на это сообщение
 

07:29 Боев Дмитрий Александрович пишет:".... Приведенный коллегой Гомбергом ссылкой «N+3», поразительно похож на тот самый ИС-1. Только у ребят воображения не хватило иллюминаторы на крышу перенести. А так - весьма и весьма...."

- Зато у наших дорогих (и даже слишком дорогих по моему мнению) руководителей авиапромышленности хватило воображения кучу денег "вбухать" в прорывной (в лучшем смысле этого слова) проект ССЖ....

18.05.2010 З Павел пишет:
Сообщить модератору
Ссылка на это сообщение
 

Вот статьи по самолету-крылу в "популярной механике":
http://www.popmech.ru/article/7100-zelenyiy-passazhirskiy/
http://www.popmech.ru/article/6922-smeshannyiy-polet/

Интересно, насколько реальна вот такая конструкция:
http://www.popmech.ru/article/6825-okoltsovannyiy-samolet/

18.05.2010 Гомберг Александр пишет:
Сообщить модератору
Ссылка на это сообщение
 

Ну, по поводу "Кольцелета" из ПМ - там есть и комментарии!
А вот по поводу разработок коллег из Массачуестского университета с летающим крылом, то 1)Америку они не открыли,
2) Есть более практичные решения "интегральной схемы" - тема этой ветки, 3) С моторами находящимися в зоне потока с пониженной скоростью - что-то ребята напутали, все как раз наоборот: там повышенная турбулентность, и пониженное давление (то есть плотность), а для моторов как раз лучше равномерный скоростной поток, как до сих пор делали все порядочные самолетостроители! Вывод - это "открытие" сделали двоешники. 4) Лучше на 70% - это вообще бред, даже не постеснялись выставить на всеобщее обсуждение. Так они еще и обманщики!
То есть тема как раз для ПОПУЛЯРНОЙ МЕХАНИКИ! Они это любят.
К счастью АвиаПорт относится к НЕпопулярной механике!

23.05.2010 Гомберг Александр пишет:
Сообщить модератору
Ссылка на это сообщение
 

И "МЕМБРАНА" тоже не отстает:
NASA собрало урожай фантастических лайнеров будущего
http://www.membrana.ru/print.html?1274368560

23.05.2010 З Павел пишет:
Сообщить модератору
Ссылка на это сообщение
 

А где можно почитать про собственно ИС-1?

Сообщить модератору
Ссылка на это сообщение
 

Страница 1 данной ветки и там - сообщение Олега Пантелеева
http://www.aviaport.ru/digest/2007/09/03/127549.html

ну, и "далее - везде"

24.05.2010 З Павел пишет:
Сообщить модератору
Ссылка на это сообщение
 

Дмитрий, спасибо. Это я прочел, и все страницы ветки. Вот только технических подробностей не нашел, равно как и рисунка-чертежа хоть какого-нибудь.

24.05.2010 З Павел пишет:
Сообщить модератору
Ссылка на это сообщение
 

Гомберг Александр:
Давайте попробуем разобраться с "Экипом", думал, что всем все уже ясно!

А что ясно с Экипом? Это обсуждалось на другой ветке?

Ответить в тему:



Авиапорт.Конференции

Агентство «АвиаПорт» является разработчиком программного обеспечения, позволяющего зарегистрированным пользователям сайта общаться друг с другом. Все сообщения отражают собственное мнение их авторов, и агентство не несет ответственность за достоверность и законность информации, публикуемой пользователями на страницах раздела.