1935 Wiadomości Techniczne Lotnictwa nr 2.pdf

(3485 KB) Pobierz
W
ia d o m o ś c i
T
e c h n ic z n e
l o t n ic t w a
K W A R T A L N I K
W Y D A W A N Y PRZEZ D EPARTAM EN T A E R O N A U T Y K I M. S. W O JSK ., JAKO D O D A T E K DO
„PRZEGLĄDU
L O T N IC Z E G O ”
Autorzy artykułów zamieszczonych w
„W ia d o m o śc ia c h T echn icznych Lotnictw a
są odpowiedzialni za poglądy w nich wyrażone.
T R E S C :
str.
Inż. Jerzy Teisseyre.
wojskowych
.
0 możliwości zastosowania autożyra dla celów
.
.
.
.
.
46
Inż. Kazimierz Kamienobrodzki.
Samoczynny regulator ciśnienia ła ­
.
.
.
.
.
.
.
62
66
68
81
86
dowania na silniku Jupiter F. VII
.
Tadeusz Koźbiał.
Przyczynek do obliczenia
Zygmunt Fabierkiewicz.
S.
A .
Maksym Gorkij
.
dźwigarów sosnowych
Dobór głównych wymiarów płata ze slotami
.
.
.
.
.
.
.
.
.
Inż. Witold Brzozowski.
Śmigło o zmiennym skoku.
ROK III
W A R SZA W A , KWIECIEŃ — 1935
Nr. 2
46
Inż. JERZY TEISSEYRE.
W IA D O M O Ś C I T EC H N IC ZN E L O T N IC T W A
Nr. 2
O m ożliw ości zastosow ania autożyra
dla celów w ojskow ych
Z agadnien ie szyb k ości. N a jn ow sze k on strukcje.
P racę n in iejszą p o d z ie lo n o na n astępu ją ce części:
1) W stęp.
2) P orów n a n ie
m olotu.
3) S zyb k ość opad an ia p ion ow ego.
4) N a jn ow sze k on stru k cje autożyra.
5) W n iosk i — p rzy d a tn o ść dla celów w o jsk o w y ch .
6) Z akoń czen ie.
1.
Z agadnien ie m aszyny la ta ją cej
cięższej
o d p o w ie ­
trza a p ozb aw ion ej stałych p ła szczy zn n ośnych, k tóre za ­
stąpione zo sta ły p rzez p ła s zczy zn y ruchom e, p o ja w iło się
w
pra k tyczn ej
sw ej
form ie
w
p osta ci
a utożyra,
o k o ło
V
d ziesięć lat temu, ja k o w ynik p ra c i w y siłk ó w inżyniera
de la C ierw y, który p osta w ił sobie za cel usunięcie p e w ­
n ych zasadn iczych w ad zw iązan ych z nieruchom ym u k ła ­
dem p ła szczyzn n ośnych.
P om y sł zastąpienia n ieru ch om ych sk rzy d e ł w iatrakiem
r o lu ją cy m sam oczynn ie w p ła szczy źn ie p o z io m e j b y ł tak
re w o lu cy jn y , a m ożliw o ść od p ow ied n ie g o
rozw iązania
k on stru k cyjn ego w y d a w a ła się tak nierealną, że szerokie
k oła p rz y z w y c z a jo n y ch d o pew n ej
ru tyn y
fa ch o w có w
p r z y ję ły n ow y w yn alazek z ca łk ow item niedow ierzaniem .
P ierw sze
w yn iki
zd a w a ły
się
o p in ję
tę
p otw ierd za ć
a p ró b y dok on a n e na kilku pierw szych m aszynach typu
a u tożyro d a ły w yn ik i ujem ne, i trzeba b y ło du żej w iary
i du żej en ergji ze strony w yn a la zcy b y nie d a ć za w y ­
graną.
O d tego czasu k rok p o kroku zd ob y w a ło sobie a u to ży­
ro p raw o obyw atelstw a i w ciągu niezim ernie k rótk iego
okresu jed n e g o dziesiątka lat rozw ój jeg o d o s z e d ł d o te ­
go stopnia d osk o n a ło ści, iż ob ecn ie ju ż jest m aszyną c a ł­
k ow icie p rzyd a tn ą do p ra k tyczn ej ek sp loa ta cji a w szyst­
kie w iększe państw a b iorą u d zia ł w jego dalszym rozw oju ,
sta ra jąc się w y k orzy sta ć je g o cenne zalety, p r ze w y żs za ją ­
ce p o d n iektórym i w zględam i w łasn ości norm alnego sa­
m olotu.
2. C h cąc
w o js k o w y ch
ziom ą.
ro zw a ż y ć u ży teczn o ść autożyra d la celów
zajm iem y się p rzedew szystk iem jed n y m z
p rob lem
szyb k ości
(m aksym alnej)
V
gd zie
„B “
W id zim y .stąd odrazu, iż szyb k ość sam olotu rośnie w raz
z obciążen iem jed n ostk ow em ,,p" a m ianow icie z trzecim
pierw iastkiem tego obciążen ia, oraz odw rotn ie p r o p o r c jo ­
nalnie d o trzeciego pierw iastka ciężaru
a zatem :
3
Y]
N =
2g
Cx
yi
Q
75
p
(
2
>
szyb k ości
autożyra
i
n orm aln ego
sa­
lub
Y)
N
T _
V ^X
V*
P
l
75
(31
Q
2g
całk ow itego —
-
a j
/-
(4>
gdzie „ A “ jest czyu n ikiem p r o p o rcjo n a ln o śc i.
M ożem y napisać:
3
B
y
^N
/ ■
Cx
jest w ie lk o ś cią
ziem i o k o ło 10,63,
Zatem otrzym ujem y ostateczn ie:
3
3
(5)
stałą i w y n o si dla lotu p rzy
-i/W :
(
6
>
W y n ik a z tego, iż s zy b k ość jest tem w iększa im w ię k ­
sza jest m oc rozp orzą d za ln a na śm igle, oraz im m n iejszo
jest Cx
czy li w sp ółczyn n ik op oru ca łk o w iteg o p ła tp w ca .
R ów n an ie 6-te m ożna zatem in terpretow ać w ten sposób,
iż m aksym alna szyb k ość p ła tow ca p rzy danej m ocy i o b ­
ciążen ia pow ierzch n i nośnej jest najw iększa dla Cx —
minimum. B liższe w g lą d n ięcie w m echanikę lotu p ou cza
nas jed nak , iż tak nie jest. W ia d o m o bow iem , iż ka żd y
w sp ółczyn n ik op oru Cx o d p ow ia d a ściśle pew nem u o k re ­
ślonem u w sp ó łczy n n ik o w i n ośn ości p ła tow ca — Cy . m oż-
naby sobie zatem w yob ra zić, iż Cx minim. o d p ow ia d a n. p ,
n ośn ości rów n ej
zero
(Cx — 0 )
czy li, że aby
sam olot
w tym stanie u trzym ał się w pow ietrzu potrzebn a b y ła ­
b y szyb k ość a zatem i m oc n ieskoń czen ie w ielk a — co
jest o czy w iście n iem ożliw ością. M usim y zatem d ob ra ć ta­
ki punkt na krzyw ej biegunow ej p ła tow ca , w k tórym p r z y
m aksym alnej m ocy ro zp o rzą d za ln e j za ró w n o C y jak i Cx
(w sp ólne dla danego punktu) d a ją tę samą szyb k ość p ła ­
to w ca ok reślon ą dw om a równaniam i zasadniczem i:
V =
g łów n ych elem entów tej u żyteczn ości t. j. szyb k ością p o ­
Jak w ia d om o
przedstaw ia się dla a u tożyra n ieco inaczej niż dla n o r­
m alnego sam olotu. D la sam olotu ty p u n orm aln ego p rzy
dan ych w ym iarach i ok reślon ym ciężarze, rów nanie o k re ­
ś la ją ce szyb k ość przedstaw ia się w postaci:
Y N = — Cx F —
]
2g
75
( )
1
2
A
T
ł^Cy
/'
J eżeli ozn a czym y ciężar ca łk ow ity sam olotu przez ,,Q'
zaś ob cią żen ie pow ierzch n i nośnej przez
czas otrzym am y rów nanie:
p =
Q
— n a ten -
zp
(7)
oraz rów naniem 6-tem.
Punkt
rów nanie:
ten
ok reśla
nam
ja k
w iadom o
je d n ozn a czn ie
r
Nr. 2
W IA D O M O Ś C I TECH N ICZNE L O T N IC T W A
czy li
(
8
)
47
do
da
pokon ania
się
w y ra zić
op oró w
rów n a ­
w ielk ość
m ocy
potrzebn a
i
szk od liw ych nie za leży o d pow ierzch n i sk rzyd ła ani od
obciążen ia
pow ierzch n iow ego
niem:
pow stałe przez w yru gow an ie zm iennej „ V ” z obu rów nań
za sadn iczych.
R ów n an ie 3 -cie m ożem y, k ła d ą c Cx =
p rzedstaw ić w posta ci:
'1
N
-r
V3 1
v
V3 1
'
O — ,
Cx s k r z . -------------+ ” ~ Cxl - - —
y
2g
p
75
2g
p
75
gd zie Cx
skrz. jest o p orem sk rzyd ła , zaś
Cx skrz, -j- Cxop
vj_N,
-j_
s ( cx fx)
y i
Q
<Cx fx )
2g
Q
jest stała.
Q ~ ~
2g
p rzyczem w ielk ość
.
(9)
dliw y ch
w ierzchni
p rzy
Jak w idzim y m oc potrzebn a do pok on ania o p orów szk o­
ok reślon ej
szyb k ości
od
jest
je g o
stała, zaś
obciążen ia
m oc
po­
potrzebn a do pokon ania op o rów sk rzyd ła za leży od p o ­
sk rzyd ła
w zględn ie
w ierzchn iow ego. C o d o szyb k ości to m oc ta dla obu tych
C X1 przedsta ­
o p ie rze ­
wia o p o r y szk od liw e, cz y li k adłu b,
nia, silnik i t. p. Zatem .
.flN
i
n ~ o.*
Q
2g
p od w o zie ,
V3
1
v
F
C x s k r z . -------------- L —i C x l
—
p
75
2g
Q
V3
75
•
(10)
części p ła tow ca rośnie z trzecią potęgą szybk ości.
R ozp a trzm y teraz ja k przedstaw ia się ta kw estja dla
autożyra.
R ów n an ie o k re śla ją ce m oc potrzebn ą dla lotu dla r o ­
to m autożyra ma p osta ć (patrz. „P rzeg lą d L o tn ic z y "
Nr. 1, styczeń 1934 r., W ia d om ości T echn iczn e L o tn ic­
twa, str. 24 i 28)
Jak w idzim y drugi w yra z po praw ej stronie rów nania
przedstaw ia m oc potrzeb n ą d o pokon ania o p o ró w
s zk o ­
dliw ych , p rzyczem w yrażen ie to m ożna p rzed staw ić w p o ­
staci:
t s « N f*> F
Q
75
2g
F
Q
v3
75
‘
’
(in
= 2*
p on ie w a ż jak w ia d o m o w sp ółcz y n n ik sp o ró w szk od liw ych
odn iesiony do pow ierzch n i nośnej w yn osi Cxl =
i
Z (Cx fx )
V
T r
i
48
W IA D O M O Ś C I TECH N ICZN E L O T N IC T W A
zn aczen ie
p rzy
p rojek tow a n iu
autożyra,
Nr. 2
albow iem
m a­
(na
gd zie
w
p
zaś p o z o s ta łe w sp ółcz y n n ik i
p o p rze d n io
artyk ule
ok reślon e
są
od
ją c o k reślon ą m oc m ożem y o drazu się zo rje n to w a ć
n a jk orzystn iejsza
pow ierzch n ia
nośna,
k tórą
pod staw ie oszacow an ia szyb k ości m aksym alnej) jaka jest
w ym ienion ym
zależne
n a leża łob y
m ocach
p o w ie r z ch n ia śmig
p o w ie r zch n ia rotoru
które obieram y m ożliw ie m ałe n. p.
czynn iki
„s"
i ,,S“
ok reślon e
a =
0,04.
„7 3 "
W s p ó ł­
w
w y­
rów naniam i
obrać. D la p rzyk ła d u p rze licz y m y dw a sam oloty w p o ­
rów naniu z dw om a autożyram i o tych
i tych sam ych oporach szk od liw ych .
A ) Sam olot i a u to ży ro o m o cy
czynniku o p o r ó w szk o d liw y ch fx Cx
sam ych
100 M K . i o w s p ó ł­
= ; 0,3 oraz o cięża ­
m ienionym p op rze d n io artyk ule są zależne od kąta z a ­
klin ow an ia śmig oraz w sp ółcz y n n ik a op oru śmig. Zatem
gd y ok reślim y obie w a rtości w sp ółczy n n ik i te m a ją w a r­
tość stałą.
M ożem y zatem napisać:
75 T N
i
p
1
- ^ - = a /p + b y + c V Y p + d V !
.
.
(14)
rze ca łk ow itym w lo cie Q == 600 kg.
B) S am olot i a u tożyro o m o cy 600 K M . o w s p ó łcz y n ­
niku o p o ró w szk o d liw y ch
ca łk ow itym w lo cie Q =
fx . Cx =
1800 kg.
0.6
ora z
o
cięża rze
P r zelicz en ie p rzy k ła d ó w .
D la w ypa d k u „ A "
niech rozp a tryw a n y sam olot ma p o ­
w ierzchn ię nośną
F —
10 m 2 czy li ob cią żen ie p o w ie rzch ­
ni w yn osi
p
—
60 k g/m 2 c o
jest obciążen iem
n orm al-
fx Cx
_
E
C zy li jeżeli będziem y u w ażali o p o r y szk od liw e za sta­
łe (niezależnie o d kąta n atarcia) to w idzim y, iż m oc p o ­
trzebna d o lotu
jest fu n k cją szyb k ości oraz
obicążen ia
pow ierzch n iow ego. W id a ć też odrazu, iż m oc potrzebn a
do pok on a n ia o p o ró w szk o d liw y ch rośnie z trze cią p o tę ­
gą szybk ości, zaś m oc p otrzeb n a d o pok on a n ia o p o ró w
rotoru w oln iej, zw ła szcza p rzy d u żych ob ciążen iach. R ó ż ­
nica zatem w stosunku d o n orm aln ego sam olotu (gdzie
m oc potrzeb n a do pok on a ia o p o r ó w sk rzyd ła rośnie r ó w ­
nież z trzecią p otęgą szyb k ości)
w iększa
14 d a je
leżn ość.
Jeżeli
m ocy
dN
~~ =
d p
\
0
/
natenczas p o u porzą d k ow an iu otrzym am y:
m ian ow icie
w y licz y m y
i
pierw szą
ją
p o ch o d n ą
do
zera
w zględem
ob cią żen ia
porów n a m y
jest zn aczn a i to tem
im w iększa
jest szyb k ość.
R ów n an ie 13w zgl.
nam jed n a k je s z cze
jed n ą b a rd z o ciek aw ą
za ­
nem p rzy istn ie ją cy ch ob ecn ie aw ionetkach. O trzym am y
zatem w sp ó łczy n n ik o p o r ó w szk o d liw y ch
0,3
=
10
0,03.
P ro fil obieram y o p o d a n y ch pon iżej ch arakterystykach.
Jest to jed en z d o ś ć często u żyw a n ych p r o fili (A . B. 6 ).
i°
17,5
16
14,5
11,5
8,6
5.7
2,7 — 0,2 — 3,1
6,1
Cy
145,8 147.7 145
131
114 95
75,3
55
34,7
14
Cx
16,2
15,3
12,87 9,81
7,6 5,56 3,94
2,6
1,85
1,41
P on iżej
ob liczam y m oc potrzeb n ą d o lotu p rzy ziem i
a- L V
1
b
V
' P
+
2
V!
1
/
p
(15)
dla ca łe g o sam olotu sum ując o p ory szk od liw e 0,03 z o p o ­
rami skrzyd ła.
N atenczas:
Y]
czy li otrzym u jem y rów nanie o dw u zm ienn ych ,,p“ i „ V ,
co p ozw ala nam o b licz y ć odrazu (i u w id oczn ić w form ie
w ykresu ) V =
f ( p )
takie obcią żen ie, k tóre b ę d zie n a jk o ­
rzy stn iejsze d la danej szyb k ości, czy li p rzy którem m oc
potrzebn a do osiągnięcia danej szyb k ości b ę d z ie m ini­
mum. (w ykr. 1) Na pod sta w ie teg o przek on am y się ła ­
tw o, iż dla szyb k ości m a ły ch (słab e silniki) k o rzy stn ie j­
sze
są m ałe
jest
obciążen ia, zaś im
o b cią żen ie
w iększe.
w iększa
Ma
to
szyb k ość
b a rd zo
tem
lepsze
w ielkie
N =
1
V3
----- (Cx skrz. + 0,03) F —
=
75
16
Cx V 3
10
-
__
16 ■ 75
Cx V 3 =
120
1
r-
-7 = =
= 4 / 6 0
1 Cy.
1
1 Cy
31
/Cy
V
1°
Cx +
Cy
V m /sek
V k m /g o d z.
V 3m /sek.
N potrz.
d o lotu
0,03
17,5
21,2
1,207
25,6
92
16777
29,5
16
18,3
1,215
25,6
92
16777
25,5
14,5
15,87
1,2
25,8
93
17173
22,7
11,5
12.81
1,14
27,2
98
20000
21,3
8,6
10,6
1,067
29
104,5
24400
21,5
5,7
8,56
0,974
31,8
114,5
32157
23
2,7
6,94
0,867
35,8
129
45880
26,5
— 0,2
5,6
0,741
41,8
151
73000
34
— 3,1
4,85
0,589
52,5
189
144700
58,5
— 6,1
4,41
0,474
82,7
298
565600
208
Nr. 2
W IA D O M O Ś C I TECH N ICZNE L O T N IC T W A
w ykresie
Nr. 2
m am y
w ykreślon ą
krzyw ą
m ocy
49
Na
tow any na lin ję szyb k ości — d a je nam natychm iast szyb ­
k ość m aksym alną w yn oszą cą 204 km /godz. S zyb k ości tej
od p ow ia d a kąt natarcia i = — 3,6°
P ró cz tego w idzim y, iż n ajw ięk szy nadm iar m o cy o d ­
pow ia d a w przyb liżen iu kątow i
+
2,5° i w yn osi o k o ło
70 — 26,5 = 43,5 M K.
Zatem najw ięk szą szyb k ość w znoszenia w yniesie:
w =
75 N
75 • 43,5
— — = ----------------- = 5,45 m /sek.
Q
600
.
(17)
potrzeb n ej d o lotu w fu n k cji kąta natarcia, ja k oteż k rzy ­
w ą szyb k ości (w k m /g od z.) rów n ież w fu n k cji kąta na­
tarcia. Z ałóżm y , iż m aksym alna d zieln ość śm igła w yn o-
1
T
=
i
0,85
0,78 i jest tak dobrana, iż za ch od zi p rzy szy b ­
D zieln ość
(rj
śm igła
(dla
szyb k ości
ró ż ­
k ości V o =r 180 km /g rów n e 50/sek. O d p ow ia da to o k o ło
Vm aks.
nych od V o) ok reślim y z rów nania.
''I =
m aks.
(16)
Zatem otrzym u jem y:
i
17,5
11,5
i będzie o d p o w ia d a ć szyb k ości poziom ej V — 130 km/g.
Na podstaw ie rów nania 13-go ob liczam y teraz m oc p o -
14,5
8,6
5,7
2,7
— 0,2
+
3,1
— 6,1
16
V
25,6
25,6
25,8
27,2
29
31,8
35,8
41,8
52,5
82,7
<
<
o
0,51
0,51
0,515
0,545
0,58
0,635
0,715
0,837
1,05
1,65
y
0,70
0,70
0,71
0,735
0,772
0,825
0,89
0,96
0,99
0,225
•
7
■
N
q
M o c rozp.
0,545
0,545
0,555
0,572
0,603
0,645
0,695
0,75
0,77
0,176
54,5
54,5
55,5
57,2
60,3
64,5
69,5
75
77
17,6
l e r a z na w yk resie Nr. 2 w yk reślim y m oc ro zp o rzą -
dzalną w fu n k cji kąta natarcia. W id zim y odrazu, iż punkt
h
A
o k re ś la ją cy nam p rze cięcie się krzyw ej m o cy ro z-
porzą d za ln ej z krzyw ą m o cy potrzeb n ą d o lotu, o d rzu -
trzebną do lotu, p rzy różn ych szybkościach , dla u toży -
ra. O bcią żen ie jed n o stk o w e obieram y na razie w p rzy -
bliżeniu „n a o k o "
p = 4,88 kg/m 2
tD ykres Pin
2
tnocy rozp. (samohf)
T~(M/notot)
tćrzyua tnocy potrzebnej do loto
(•sotmotot)
4
; -5
-'4
-i -i> ->
q } s j J,
i
6
7
s h to ii h b k h ie r T k h i

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin