Первым делом самолеты...

Previous Entry Share Next Entry
Национальный аэрокосмический музей в Сантьяго, Чили. Поршневая «звезда»: борьба за аэродинамику!
кипрский-50
khmelikvictor
Развитие мировой авиации невозможно представить без звездообразного поршневого двигателя. В период I Мировой войны практически все истребители были оснащены звездообразными роторными двигателями. Рост мощностей заставил конструкторов зафиксировать сам двигатель на мотораме самолета и вращать воздушный винт посредством коленчатого вала. В 20-е годы, благодаря применению новых материалов и улучшению формы ребристости цилиндров удалось создать  звездообразные двигатели воздушного охлаждения большой мощности — свыше 500 л. с. В сравнении с двигателями водяного охлаждения они имели меньший удельный вес и более простую конструкцию и были дешевле. Однако эти двигатели имели два недостатка. Повышенный расход масла, уменьшить который чисто конструктивно так и не удалось до сегодняшнего времени, но это другая история. А вот с большим аэродинамическим сопротивление из-за выступания в поток плохообтекаемых ребристых цилиндров и рост миделя такого мотора весьма успешно справились еще перед II Мировой войной…

99.jpg 100.jpg 101.jpg





102.jpg


В 1927 году сотрудник Национальной физической лаборатории Великобритании доктор Хьюберт Тауненд занимался изучением обтекаемости фюзеляжа-монокока и корпуса дирижабля. Он обнаружил, что при расположении кольцевой поверхности у передней части исследуемого тела суммарное аэродинамическое сопротивление уменьшается. При прохождении через кольцо, поток ускорялся, а увеличение скорости обтекания препятствовало преждевременному срыву потока и образованию вихрей. На основе этого исследования он разработал конструкцию обтекателя цилиндров звёздообразного двигателя в форме узкого кольца, которое получило название «кольцо Тауненда». Запатентованное в 1929 году кольцо стало типичным для скоростных самолётов первой половины 1930-х годов с радиальными моторами воздушного охлаждения. Установка кольца давала прибавку в максимальной скорости в 15-25 км/ч.

103.jpg


Одновременно с Таунендом изучением лучшей формы обтекателя для авиационного двигателя воздушного охлаждения занимался американский экспериментатор Фред Вейк. В результате опытов в аэродинамической трубе в одном из научных центров NACA в 1927 году он нашёл форму капота, которая позволяла почти вдвое уменьшить лобовое сопротивление двигателя. Этот тип капота получил известность как «капот NACA». В отличие от кольца Тауненда он полностью закрывал двигатель.

Капот NACA играл большую роль, чем просто устройство направления потока воздуха. При его установке улучшалось охлаждение двигателя, росла скорость полёта за счёт снижения сопротивления и использование тепла двигателя для создания тяги. Обтекатель имел осесимметричный аэродинамический профиль, в отличие от линейного профиля крыла. После сотен опытов в технической записке NACA Ф. Вейк в ноябре 1928 года опубликовал убедительные результаты. Тогда же Лаборатория аэронавтики имени Лэнгли приобрела истребитель-биплан Curtiss Hawk AT-5A и оборудовала его капотом вокруг радиального двигателя. Результаты были впечатляющими. Несмотря на рост веса, максимальная скорость самолёта подскочила со 190 до 220 км/ч, то есть на 16 %. Преимущества капота NACA получили всеобщее признание в следующем году, когда Фрэнк Хоукс, известный лётчик-трюкач и воздушный гонщик после оснащения капотом NACA моноплана Lockheed Air Express установил новый рекорд беспосадочного перелёта между Лос-Анджелесом и Нью-Йорком со временем 18 часов 13 минут. Капот обеспечил рост скорости самолёта с 250 до 285 км/ч. После завершения полёта компания Lockheed направила в комитет NACA телеграмму со следующим текстом: «Рекорд был бы невозможен без нового капота. Все заслуги принадлежат NACA за их кропотливые и точные исследования». Использование капота NACA оценивается экономическим эффектом в 5 миллионов долларов, что превышало суммарные ассигнования NACA от его создания и до 1928 года.

Капот NACA направляет поток холодного воздуха через самые горячие точки двигателя (цилиндры и головки цилиндров). Кроме того, турбулентность потока после прохождения зоны цилиндров существенно снижалась. Суммарно все эти эффекты снижали аэродинамическое сопротивление двигателя почти на 60 %. Такие выводы были сделаны на основе различных типов радиально-поршневых двигателей, которые оснащались капотами, начиная с 1932 года. При попытке использования капота на многомоторных самолётах конструкторы выяснили, что такая мера практически не влияет на аэродинамические показатели машины. Проведённые опыты в аэродинамических трубах показали, что капотирование даёт положительный эффект только когда двигатель расположен на носу фюзеляжа или на передней кромке крыла. К середине 1930-х годов капоты NACA стали обязательной частью конструкции военных и пассажирских самолётов с двигателями воздушного охлаждения. Благодаря этому скорость полёта в среднем выросла на 6...10 %

104.jpg


Между 1931 и 1935 годами конструкции NACA и Тауненда считались прямыми конкурентами; сторонники обеих конструкций утверждали, что их выбор — лучше. В США профиль NACA вытеснил кольцо Тауненда благодаря вмешательству военных, заказавших в 1933 году серию бомбардировщиков Martin B-10 именно с обтекателем NACA (и одновременно отказавшихся от Boeing B-9 с кольцом Тауненда). По утверждениям Martin, новый обтекатель не только увеличил скорость на 48 км/ч, но и существенно уменьшил посадочную скорость. По мере развития авиации оказалось, что кольцо Тауненда эффективно только на скоростях не более 400 км/ч, и к концу 1930-х оно перестало использоваться в новых скоростных разработках.



Recent Posts from This Journal

  • "Серенгети не должен умереть"

    Кстати, я должен его сначала представить. Похож он на обычный спортивный самолет, только больше, весь из металла и более современной формы. В нем…

  • Тунис. Международный аэропорт Джерба-Зарзис.

    Международный аэропорт Джерба-Зарзис - международный аэропорт, обслуживающий остров Джерба - крупнейший остров у средиземноморского побережья Африки.…

  • 6 лет в ЖЖ: полет продолжается...

    16 мая 2012 года я зарегистрировался в ЖЖ. До этого были скитания по различным форумам, естественно с авиационным уклоном, выкладывание фото,…

  • Boeing 757-200 с самыми тонкими в истории пассажирской авиации креслами...

    Я не первый раз летал на Boeing 757 и не первый раз авиакомпанией AZUR air. Делал подробный отчет о перелете авиакомпанией American Airlines. По…

  • Видеопрогулка по Реймсу...

    Реймс, город на северо-востоке Франции, в 145 километрах от Парижа, двенадцатый по численности населения город (318 тыс. в агломерации). Город…

  • Реймсский трамвай

    Реймсский трамвай - это трамвайная система во французском городе Реймсе. Он проложен с севера на юг через весь город и имеет протяженность 11…

  • С береговым трамваем по Блакенберге...

    Небольшая экскурсия по курортному Бланкенберге до начала сезона. Трамвай прекрасно вписывается в современный город, обеспечивая удобство перемещения…

  • Береговой трамвай

    Брюгге, обязательный для посещения бельгийский городок находится всего в пятнадцати километрах от побережья Северного моря. Летом прибрежный…

  • Ту-204 или последний советский самолет...

    Моя публикация трехлетней давности Первый раз Red Wings, первый раз на Ту-204... бала полностью подготовлена на iPhone 5: и снимки (с телефонным…


  • 1
Спасибо, фото интересны :-))))
Мне почему-то где-то резануло глаз - NASA вместо NACA. Почудилось наверное...

ЗЫ: Понял где - в кате написано NASA :-)))

Edited at 2016-12-09 07:08 am (UTC)

Спасибо за внимательность!

Да было бы за что :-))))

Замечательный аппарат!

  • 1
?

Log in

No account? Create an account