Forum Miłośników Symulatorów Lotniczych
Lotnisko => Lotnictwo wojskowe z epoki II Wojny Światowej => Wątek zaczęty przez: Alex w Grudnia 07, 2013, 03:16:52
-
Witam,
Od długiego czasu nurtuje mnie pewna kwestia w samolotach z okresu DWŚ, a także - choć w mniejszym stopniu - dzisiejszych. Jedną z najważniejszych z rzeczy w samolocie myśliwskim jest przecież przekazanie w jakiś sposób wściekłościi dwóch tysięcy koni na otoczenie :icon_wink:
Czy możecie polecić mi dobrą stronę internetową/literaturę/ lub sami wytłumaczyć czym kierowano się przy uzbrajaniu silnika w śmigło? Dlaczego 190 miała trzy płaty, a P-51 cztery? W jaki sposób liczba płatów i ich wymiary, profile i kąt nachylenia mają się do generowanego ciągu z określonej mocy, przy danej prędkości?
-
Cóż, temat na pewno bardzo szeroki a problem złożony. Z tego co wiem:
-generalnie dąży się do tego, aby śmigło miało jak najmniej łopat, żeby zminimalizować opór aerodynamiczny. Istnieją nawet śmigła jednołopatowe (i istniały przed DWS):
(http://notplanejane.com/images/AeroMatic/Everel/EverelPropNov-1937_sm.jpg)
-z drugiej strony śmigło musi być dostatecznie duże, aby móc przenieść całą moc silnika, a długości łopat nie można zwiększać w nieskończoność. Trzeba zachować bezpieczną odległość od ziemi przy starcie i lądowaniu, końcówki łopat nie mogą zbliżać się do prędkości dźwięku a wewnętrzne części poruszać zbyt wolno, dochodzą ograniczenia konstrukcyjne i wytrzymałościowe.
- śmigło projektuje się nie tylko biorąc pod uwagę moc silnika, ale też zastosowanie samolotu. Jaka ma być maksymalna prędkość i na jakiej wysokości, czy potrzebujemy dużego ciągu przy starcie żeby skrócić rozbieg, ważny jest koszt produkcji, masa, hałas itp. Śmigła o stałym skoku to dużo kompromisów - albo będziesz miał śmigło idealne dla jednej kombinacji warunków (prędkość, wysokość, obroty) i kiepskie w pozostałych sytuacjach, albo "takie sobie" w szerszym zakresie. Śmigła o zmiennym skoku mają dużą sprawność w większym spektrum sytuacji, ale tutaj też profil łopat działa lepiej przy pewnych kombinacjach kąta natarcia i prędkości.
-ten sam problem można zawsze rozwiązać na kilka sposobów. Można zrobić śmigło o trzech dużych i grubych łopatach, można zrobić cztery cieńsze o innym profilu. Nie ma tutaj jednego optymalnego rozwiązania.
-
Do powyższego można jeszcze dodać jeden czynnik- po prostu kulturę i obyczaj techniczny danego konstruktora, co też czasem stanowi kryterium wyboru. Niemcy np. nigdy nie nauczyli się śmigieł czterołopatowych, a konstrukcje z takim układem można u nich policzyć na jednej ręce, zupełnie odwrotnie niż u pastuchów po 1944r. Tylko herbaciarze jak zwykle musieli mieć po swojemu, stąd pięciołopatowy Spitfire- wynalazek lub krótki romans z układami przeciwbieżnymi o których świat dawno by zapomniał gdyby nie rodzina silników NK-12/15 (fenomen od 60 lat).
Tak samo można by zapytać o układy chłodzenia (nietypowe chłodzone powietrzem V12 i chłodzone cieczą silniki gwiazdowe) i rozruszniki też...
-
A nie jest tak, że Niemcy stosowali śmigła trzyłopatowe, bo mieli synchronizowane uzbrojenie?
-
Pobieżny skan w google zwraca to:
http://fw190.hobbyvista.com/fw190v18.htm
oraz BF 109K-14 a także powojenne hiszpańskie Buchony z silnikiem RR Merlin i śmigłem Rotol. Czyli się dało, choć na pewno ograniczało to sprawność synchronizowanego uzbrojenia.
-
O Buchonach to tylko wiem, że brzydkie jak noc i do Messera nie mają startu (pod względem wyglądu). Ale wujek google i ciotka wiki powiedziała mi, że miał 2 Hispano, na zdjęciach widać, że w skrzydłach. Kiedyś czytałem o tej Foce, znalazłem jakieś niewyraźne zdjęcie, chyba była nieuzbrojona. A Bf 109 K-14 to nie wyszło po za stadium projektu. Pojedynczy egzemplarz austro-węgierskiego Albatrosa D.III(Oef.) miał 4-łopatowe śmigło, ale tam były kąty chyba 60 i 120st. właśnie z powodu synchronizacji kaemów Schwarzlose - to jedyny myśliwiec z synchronizowanym uzbrojeniem i 4-łopatowym śmigłem jaki mi przychodzi do głowy.
-
Ta foka była próbą zrobienia myśliwca wysokościowego podobnie jak wersja B :). Być może dlatego nie miała za dużo zabawek na pokładzie :).
-
Pojedynczy egzemplarz austro-węgierskiego Albatrosa D.III(Oef.) miał 4-łopatowe śmigło, ale tam były kąty chyba 60 i 120st. właśnie z powodu synchronizacji kaemów Schwarzlose - to jedyny myśliwiec z synchronizowanym uzbrojeniem i 4-łopatowym śmigłem jaki mi przychodzi do głowy.
W WWI był jeszcze Siemens Schuckert D.III(D.IV) z śmigłem czterołopatowym i synchronizatorem
Schneidera dla dwu km LMG 08/15 kal 7.62.
-
Dzięki za odpowiedzi Panowie, jednak zastanowiło mnie w nich jedno:
końcówki łopat nie mogą zbliżać się do prędkości dźwięku a wewnętrzne części poruszać zbyt wolno, dochodzą ograniczenia konstrukcyjne i wytrzymałościowe.
Dla śmigła o średnicy 2m maksymalną prędkością obrotu zatem jest 3150 RPM, ale już dla samolotu poruszającego się 540km/h 2800 RPM. Dla śmigła o średnicy 3m jest to już tylko 2100RPM i 1900RPM. Podczas DWŚ stosowano śmigła o większych średnicach, a przecież montowane one są bezpośrednio na wale silnika więc wydaje mi się, że tak czy siak końcówki przekraczały prędkość dźwięku...
-
W większości przypadków śmigło jest połączone z silnikiem poprzez reduktor. W tamtych silnikach przełożenie wynosiło około 2:1 (dwa obroty silnika na jeden obrót śmigła).
-
Alex, koledzy wyżej nakreślili szkic głównych problemów związanych z doborem śmigła. Jeśli chcesz zgłębić temat nieco bardziej, możesz skorzystać z mini przewodnika, którego tutejsi absolwenci MEiLu (w tym niżej podpisany :D ) używali na zajęciach z Mechaniki Lotu. Pdf dostępny jest tu:
http://meil.pw.edu.pl/zm/ZM/Dydaktyka/Do-pobrania/Mechanika-Lotu-I/proj_5
Posługując się nim, należy dodatkowo korzystać z charakterystyk śmigłowych NACA wykreślonych w raportach 640, 650 (i innych), również dostępnych na stronce instytutu (jeden link wyżej)
Przewodnik ten został napisany na podstawie ponadczasowej "przenajświętszej księgi" dla walczących z tym przedmiotem, czyli "Mechaniki Lotu" prof. Władysława Fiszdona, który, przypomnę, spędził wojnę pracując jako pilot RAF-u i inżynier lotnictwa, grzebiąc m.in. przy Hurricanach i Mosquitach. Mozna więc rzec, że metodologię ówczesnego projektowania samolotów znał od podszewki (nawiasem mówiąc, w pewnych kwestiach metodologia ta nie zmieniła się do dziś).
Ostrzegam jednakowoż, ze dla kogoś nie przyzwyczajonego do masy liczb i wykresów, jest to lektura masochistyczna i absolutnie niestrawna :D, daje jednak pojęcie jak nikczemnym i czasochłonnym zajęciem jest dobór śmigła do samolotu. Samo wspomnienie tej procedury skutecznie marszczy me oblicze.
-
którego tutejsi absolwenci MEiLu (w tym niżej podpisany :D ) używali na zajęciach z Mechaniki Lotu.
Jaki ten świat mały :icon_biggrin: , pozdrawiam serdecznie z pierwszego semestru :564: