flyman Админ. спросил 5 лет назад
Реактивные двигатели по своей природе являются толкающими двигателями, однако большинство пропеллерных самолетов используют тяговые двигатели. Есть ли неотъемлемое преимущество использования тянущих винтов, за исключением увеличения воздушного потока над фюзеляжем и хвостом (с его рулем и лифтом)?
Близнецы обычно имеют свои двигатели на крыльях, а хвост больше не находится прямо за ним, означает ли это, что выбор тягового двигателя не так выгоден?
Если нет врожденного недостатка, почему конфигурации толкателя так редки? Если они есть, то почему они вообще существуют? Не обращая внимания на конструкции, где выбор очевиден, как мощные парашюты, где вы просто не хотите пропеллер в вашем лице .
Convair B36-один известный многодвигательный самолет с двигателями в конфигурации толкача, как Piaggio Avanti . И Cessna Skymaster-это конфигурация push / pull (если вы получаете рейтинг с несколькими двигателями в Skymaster, ваш билет будет ограничен многодвигательным самолетом с линейной тягой). Одномоторные самолеты еще более необычны , и почти все, что я мог найти, кроме Lake Buccaneer,-это все kit-самолеты (например, Velocity, Rutan), сверхлегкие ( Quad City), военные или экспериментальные.
flyman Админ. ответил 5 лет назад
Для одномоторного самолета, по крайней мере, наличие толкающей опоры делает выход в полете (a.к. а. спасение или выброс) гораздо опаснее. Во время Первой мировой войны я считаю (когда реквизит толкателя был гораздо более распространенным), что более нескольких пилотов были серьезно ранены или убиты их реквизитом, когда им пришлось выпрыгнуть из горящего самолета.
По этой причине немцы установили (или планировали) катапультируемое место в своем деле.335 push/pull design, и Фоккер планировал сделать то же самое в своем D. XXIII.
B-36 был достаточно большим, чтобы опоры толкателя были далеко от фюзеляжа, избавляясь от этой проблемы.
Преимущество, которое я могу придумать, имея опоры спереди, которые связаны с увеличением воздушного потока, заключается в том, что вы получаете бесплатное дополнительное охлаждение двигателей.
Имея двигатель в одной конструкции двигателя сзади с опорой толкателя, вы получаете более сложный воздухозаборник и хвостовую конструкцию, чем просто позволяя двигателю всасывать воздух, который он уже кусает. Вам нужны воздуховоды и прочее, добавляющее веса и сложности.
flyman
У Do-335 действительно было пневматическое катапультируемое сиденье, и, кроме того, верхнее ребро и пропеллер были сдуты зарядом взрывчатого вещества, когда сиденье было активировано.
flyman Админ. ответил 5 лет назад
Пропеллер толкателя бежит в нарушенный воздушный поток, производящ больше вибрацию и шума? ДА.
У двигателя толкателя больше проблем с охлаждением? Да, если это поршневой двигатель (турбовинтовые охлаждаются собственным внутренним потоком воздуха).
Однако есть одна вещь в пользу конфигурации толкателя, которая нуждается в лучшей оценке: пропеллер толкателя поднимает воздушный поток, который уже замедлен крылом и фюзеляжем, чтобы произвести толчок, в то время как пропеллер съемника поднимает невозмущенный воздух, чтобы взорвать его на фюзеляж и крылья, которые в свою очередь замедляют воздушный поток. Это различие, вероятно, означает, что толкающий двигатель может быть как-то более эффективным на более высоких скоростях. Двойной толкатель, показанный на следующей фотографии, был разработан здесь, в моей стране, в 80-х годах под названием CBA-123 (были построены два прототипа), и опыт работы с этим самолетом указывает в этом направлении.
Они должны были сделать один толчок двигателя и один рывок, чтобы решить это раз и навсегда.
flyman Админ. ответил 5 лет назад
Опоры толкателя предлагают реальное преимущество маленьким амфибиям, таким как Lake Buccaneer и Republic See Bee, где пилоты должны иметь возможность выпрыгивать и ловить швартовые буи, линии или причалы, не опасаясь ударить вращающееся лезвие пропеллера.
Кроме того, легче держать опору из воды, не помещая ее прямо над кабиной.
flyman Админ. ответил 5 лет назад
Одной из категорий самолетов, которые почти повсеместно используют опоры толкателя, является автожир. Как правило, двигатель установлен в центре корабля, с кабиной непосредственно вперед, Ротором выше и хвостом, каким — то образом установленным позади опоры, что требует часто веретенообразной стойки, пробивающейся мимо диска пропеллера.
То же самое верно и для некоторых других типов сверхлегких самолетов, с небольшим двигателем, часто привязанным непосредственно к спине пилота или, возможно, к спинке его сиденья. В большинстве случаев это единственное место, где он может быть установлен, не начиная строить фактический фюзеляж.
В обоих случаях имеется какое-то ограждение, которое ударилось бы о землю перед самим винтом, если бы был достигнут достаточный шаг, и шаг, необходимый для этого, намного больше, чем требуется большинству самолетов при взлете. Поэтому удар пропеллера маловероятен.
С точки зрения аэродинамики, основное преимущество конструкции съемника заключается в том, что он добавляет воздушный поток вперед над крыльями и хвостом на самых важных этапах полета, когда самолет в целом идет довольно медленно. До реактивной эры длинные взлетно-посадочные полосы асфальта были несколько необычными, поэтому возможность взлететь с короткого и/или грубого поля была выгодной. Для бойцов дополнительные несколько секунд управляемости при маневрировании по вертикали могут легко означать разницу между победой и смертью.
Это имело особое значение для палубных самолетов, которые во время Второй мировой войны обычно не имели преимущества катапульты для ускорения их с палубы. Авианосец мог генерировать значительный встречный ветер, чтобы помочь, как можно быстрее, но сильно загруженный истребитель или легкий бомбардировщик все еще нуждался в такой же степени безопасности, как он мог получить. B-25, используемые в рейде Doolittle, были действительно исключительным случаем; экипажи нуждались в специальной подготовке для того, чтобы взлететь с такого небольшого судна, как авианосец, и одному из них это удалось только благодаря плаванию в «эффекте земли» чуть выше волн после выхода из палубы. Если бы они были толкачами, они, вероятно, не смогли бы этого сделать.
Также актуальным для перевозчиков является испытание посадки на палубу. Универсальная конфигурация для любого самолета-носителя, не являющегося VTOL, представляет собой крюк, соединенный с мощным амортизатором в хвосте, который взаимодействует с серией тяжелых кабелей, проложенных по всей полетной палубе. Чтобы сделать эту работу, самолет в основном должен лететь в корабль в носовом положении, без какой-либо вспышки, которую вы обычно используете при посадке на надлежащем аэродроме. В этом случае задний пропеллер обычно ударял по палубе, становясь серьезной опасностью как для самого самолета, так и для экипажа летной палубы.
По этим и ряду других причин передний пропеллер стал обычным в военных конструкциях и, соответственно, в гражданских конструкциях. Толкатель автоматически кажется нетрадиционным в этом контексте и связан со сверхлегкими и другими необычными самолетами, такими как автожиры.
Сдвиг в CG, связанный с перемещением двигателя назад, также поощряет серьезные изменения в форме плана даже с полноразмерным самолетом, вплоть до конфигурации canard, что делает такой самолет еще более диковинным. У самолета утки также есть различные характеристики обработки на краю его конверта полета, который может отложить потенциальных пилотов еще дальше. Совсем недавно появилась трехповерхностная компоновка (как с уткой, так и с обычным хвостом), несущая, по крайней мере, теоретические преимущества как от утки, так и от обычных компоновок.
Немногие авиаконструкторы готовы высунуть свою шею в такую среду; что звездолет Beechcraft широко рассматривается как неудача-Beechcraft фактически уничтожил многие планеры звездолета в попытке избежать затрат на их поддержку-как правило, поощряет дальнейшую осторожность. Берт Рутан (из чешуйчатых композитов) является заметным исключением из правила; он разработал несколько успешных самолетов canard и three-surface с толкающими двигателями.
Piaggio Avanti, однако, редкий пример самолета который принимает преимущества толкателя своиственные к их логически заключению. С трехповерхностной компоновкой и очень тщательным вниманием к аэродинамическим деталям это турбовинтовой самолет с очень близкими к корпоративным реактивным характеристиками, но со значительно более низкими эксплуатационными расходами и возможностью работы с более коротких взлетно-посадочных полос, чем реактивный. Опираясь на Ferrari, в том числе переправляя гоночную команду Scuderia в Avanti, не может повредить ее популярности. Возможно, более примечательно, что единственной значительной аварией, которую я могу найти с участием Avanti, была потеря беспилотного беспилотного летательного аппарата на основе типа — совсем неплохо для типа самолета, который летал сотни примеров почти 30 лет.
Таким образом, конфигурация толкателя имеет свои преимущества, которые большинство авиаконструкторов на самом деле не знают, как максимально использовать, потому что самолеты и передние стойки были стандартом так долго. Но последняя стала доминирующей благодаря решающим преимуществам, которые она имела в дореактивную эпоху.
Можете ли вы предоставить более подробную информацию о преимуществах толкателей для автожиров?
Я не уверен, есть ли какие-либо основные аэродинамические преимущества, но автожиру нужен Ротор непосредственно над CG и с муфтой для двигателя, чтобы развернуть его для взлета, поэтому размещение двигателя прямо посередине естественно. Оттуда кажется механически проще установить опору толкателя, по крайней мере, один раз, когда вы выясните, как установить хвост. Я читал, что автожиру нужен низкий центр тяги, чтобы быть максимально стабильным, что также может повлиять на обычный дизайн.
Вы можете отредактировать это в своем ответе. Вопрос в том, каковы преимущества, и ваш ответ не касается этого, просто автожиры используют эту конфигурацию.
Чтобы быть точным, вопрос задает вопрос о неотъемлемых преимуществах реквизита съемника и в значительной степени дисконтирует случаи, когда толкатель является единственно возможной конфигурацией для типа. Я думаю, что вы могли бы построить автожир С опорой для съемника, обычно имеет смысл использовать толкатель.
flyman Админ. ответил 5 лет назад
Толкачи были опробованы во время Второй мировой войны без особого успеха, и это было время, когда практически ничего не пробовали.
Во время Второй мировой войны США разрабатывали два истребителя-толкача, Curtiss XP55 и Northrop XP56 . Ни один из них не стал эксплуатационным, оба имели проблемы стабильности, хотя эти проблемы были связаны больше с радикальными проектами, а не с толкающей опорой. XP55 использовал утку спереди для лифтов и рулей руля крыла, в то время как XP56 был эффективно летающим крылом с коротким, коротким фюзеляжем.
Базовая компоновка XP55 позже использовалась в звездолете Beechcraft . К сожалению, звездолет не был успешным, стоил больше и летал медленнее, чем современные исполнительные транспорты, такие как Cessna Citation и Lear, или даже турбовинтовые тягачи, такие как Piper Cheyenne и Beech KingAir.
Япония разработала один истребитель-толкатель Kyushu J7W Shinden . Свой дизайн толкателя отражает намерение привести его в действие с двигателем газовой турбины, дизайн толкателя/тайллесс для того чтобы получить вокруг проблемы горячего вытыхания плавя кабель. Как и американские усилия, он никогда не видел производства, хотя гниющая промышленная ситуация в Японии в 1945 году была более ответственной за то, что она не вошла в эксплуатацию.
В случае конструкции истребителя конфигурация толкателя была лишь одним из нескольких радикальных отклонений от обычной конструкции, поэтому трудно определить, насколько конфигурация толкателя способствовала возникшим проблемам. Обратите внимание, что DO335 был двухтактной конфигурацией, а не чистым толкателем.
Что можно сказать с некоторой долей уверенности, так это то, что конфигурации толкателя, определенно в истребителях, не были признаны полезными, когда истребители были на пике.
Вы можете сделать «съемник» струи, но никто не делает. Посмотрите на воздушный поток турбовинтового двигателя PT-6. Обратите внимание на впускное отверстие ниже выхлопных газов, путь сгорания назад к передней части и выхлопные газы, указывающие назад почти на передней части двигателя. Снимите опору и коробку передач, оптимизируйте двигатель для чистого реактивного двигателя, и у вас есть реактивный двигатель пулера. Должно быть очевидно, что другие проекты более эффективны. Ранние ракеты были построены в конфигурации съемника, одна производственная струя, близкая к съемнику, была бы Pegasus, используемой в Harrier — у нее нет заднего выхлопа, используя сопла для вектора тяги.
@Федерико вы были правы. Обратите внимание, что турбореактивные двигатели не являются настоящими толкающими двигателями. Сила не генерируется в задней части двигателей. Турбореактивные двигатели-очень много двигателей съемника с большей частью тяги, произведенной компрессором. Чистые реактивные двигатели, как в торнадо, возможно, немного больше толкают, чем тянут, но все же в нем много тяги. Взгляните на напряжение в главной шахте. Для упорок тяги, вал нагруженное напряжение, для упорок нажима вал нагруженное обжатие. Для всех реактивных двигателей, вал нагружен напряжением; компрессор тянет самолет вперед.
@Federico в турбине не создается тяга, наоборот: турбина извлекает энергию из внутреннего воздушного потока для привода компрессора, тем самым создавая сопротивление. Камера сгорания обеспечивает большую часть тяги в чисто реактивном двигателе.
Монстр Каспийского моря был реактивным съемником, поэтому он мог отклонять реактивный выхлоп вниз под крыльями для дополнительного подъема.
Если реактивные двигатели находятся в крыльях, как и большинство крупных коммерческих авиалайнеров, то это на самом деле толчок/тяга. Задняя половина кабины вытягивается вперед, а передняя половина кабины выталкивается вперед.