武直减重的一个想法

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 02:07:11
大家都知道专业武直一般侧面看都是比较完整的流线型,这对提高飞行速度有利。不过就我个人来看,适当缩短尾梁部分的高度和宽度对减重十分有利,附带价值也大。关于这个我是有经验的,各位不要吃惊,我下面自有解释。:D
    N年前我还在自制遥控电动模型飞机,设备太简陋,也就是装的国产380电机,遥控设备也不轻,还没买电子调速器,所以最开始的常规机体制作出来以后,飞机重量达到630克,连平飞也做不了,我索性把机身重新制作,采用军用弹药箱那样的结构,把隔框都去掉了,用木片贴在外面支撑机身,而且机身很窄,才4公分,后机身也不过3公分高,很细长,简单说来就象AH64那样(尾梁在武直里也算细的),这以后全机飞行重量降到560克左右,第一次试飞就很成功,强度上也没问题,后来摔了几次,尾梁根本没事(桐木蒙皮结构,与真飞机的全金属硬壳式结构相当)。
    我倒不是觉得武直的尾部结构非得象我说的那种硬壳结构来设计,我只是提倡细尾梁(后机身)布局,看我国的武直10和欧洲,南非的设计,后机身很匀称但是重量肯定也上去了,而俄罗斯的米28N,美国的两大现役主力武直AH64和AH1,尾梁都相对较细,很多民用直升机也是如此。很明显,细尾梁是减少重量的典型设计,对发动机功率并不很强的武直有直接的参考价值。
    尾梁做细原则上不应该使机内空间变得装不下必要的设备和油箱空间,也不要过分破坏阻力特性,否则得不偿失。
    在此我将坛里朋友的图加以修改,简单表示出改细尾梁的意思,还贴上一些当代典型直升机图进行对比,图片取自空军之翼和铁血论坛。大家都知道专业武直一般侧面看都是比较完整的流线型,这对提高飞行速度有利。不过就我个人来看,适当缩短尾梁部分的高度和宽度对减重十分有利,附带价值也大。关于这个我是有经验的,各位不要吃惊,我下面自有解释。:D
    N年前我还在自制遥控电动模型飞机,设备太简陋,也就是装的国产380电机,遥控设备也不轻,还没买电子调速器,所以最开始的常规机体制作出来以后,飞机重量达到630克,连平飞也做不了,我索性把机身重新制作,采用军用弹药箱那样的结构,把隔框都去掉了,用木片贴在外面支撑机身,而且机身很窄,才4公分,后机身也不过3公分高,很细长,简单说来就象AH64那样(尾梁在武直里也算细的),这以后全机飞行重量降到560克左右,第一次试飞就很成功,强度上也没问题,后来摔了几次,尾梁根本没事(桐木蒙皮结构,与真飞机的全金属硬壳式结构相当)。
    我倒不是觉得武直的尾部结构非得象我说的那种硬壳结构来设计,我只是提倡细尾梁(后机身)布局,看我国的武直10和欧洲,南非的设计,后机身很匀称但是重量肯定也上去了,而俄罗斯的米28N,美国的两大现役主力武直AH64和AH1,尾梁都相对较细,很多民用直升机也是如此。很明显,细尾梁是减少重量的典型设计,对发动机功率并不很强的武直有直接的参考价值。
    尾梁做细原则上不应该使机内空间变得装不下必要的设备和油箱空间,也不要过分破坏阻力特性,否则得不偿失。
    在此我将坛里朋友的图加以修改,简单表示出改细尾梁的意思,还贴上一些当代典型直升机图进行对比,图片取自空军之翼和铁血论坛。
不是改细这么简单,仅配平一项就等于全部重来,你用什么来平衡前面那些装甲啊的重量?
呵呵,改一点动全身啊。
:D 后边那几架细吗??不见得吧,
你同等比例看一下,尤其28啊,那个是相当的粗啊!
模型到实机绝对不能简单的按比例放大,大到一定程度就是质变了;模型能反应一定现象,但不能拿来直接换算
管截面硬壳构造本来就具备很好的抗扭性能,细一些影响不大,也就是主要考虑尾梁抗剪力和抗弯性能了。比如:AH64的整机功率大,所需的反扭距也大,但是它的尾梁却尽量细化了。
其实米28N的尾梁看着粗,这是必要的设计决定的,大家仔细看,该机的后梁下表面与前机身之间明显有一突变斜面,说明是进行了变细设计的。
至于减轻后机身(尾梁)后的配平问题,可以通过其它途径解决:
1:在尾部最远端添加设备,这样可以在机身不增重的情况下配平或者增添设备。
2:在尾部最远端适当添加专用配重。由于杠杆平衡原理,所需的配重绝对小于尾梁减轻的重量。玩配重我自己都玩了好多年。
客观上讲:变细的尾梁进一步缩小整机表面积,减少空气摩擦阻力。
尾梁的构造和设计其实在直升机里是相对简单的部分。我记得当年欧洲EC120直升机转包生产和设计任务时,我国还是承接的前机身部分,好象尾梁是转包给台湾的。
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战斗飞机上会有多余的重量, 设计师都拖出去斩.:L
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你要把WZ10放到和AH64一样的比例你就发现AH64的尾巴不细了~~
缩短尾巴的话,为了平衡扭矩,尾桨就要消耗占用更大的功率。
回疯子舞,楼主说的是变细设计,不是变短设计嘛。我觉得只要在结构静、动态响应能承受的范围内,变细设计在减重上是个好主意。直十的尾梁与后机身结合处是逐渐过渡,显得较肥大,难道是希望加强抗毁性或增大机内油箱容积?
尾梁除了平衡前后重量,还要抗拒尾桨带来的扭力,以及尾桨传动轴的震动和起一定的保护作用。为了减轻重量或者体积而采用的新工艺和新材料,估计会比现有设计麻烦很多或者成本增加很多。

还是那句,小模型和大飞机原理相同,但实现同一目的的方法太不相同了。
有什么不相同呢?我知道实现的方法不可能完全一致,但是结果是有相似的地方的:模型也好,真直升机也好,尾梁都可以在允许范围内尽量细一些。比如我下面引用的遥控论坛的图,一个是模型,另一个是贝尔206的仿真版模型图,这两者的尾梁都很细。目的很简单:减重。
让武直减重对提高载重能力很有意义。因为直升机的升力完全来自于动力的直接输出值。
我提的只是探讨,具体的设计要看设计所需。比如武直10,机身横截面采用了隐身设计思路,如果一味的以减重为目的过分改细尾梁,破坏隐身和平飞速度的代价未必能够被接受。
举个最简单的例子:泡沫模型里,机体里面有一根石墨棒(可能还是空心的)就能保证机体在自己的速度范围内有足够的强度,放大到战斗机(大客机就更别说了),要用一根主龙骨来代替这跟石磨棒,这条龙骨的重量和强度可能会大的远远超过材料、重量或者成本的允许范围,所以要用其它方法,比如半硬壳结构来达到设计目的。

直升机尾梁一样,它绝对不是单单一条传动轴的支撑杆,它还要保证平衡重量,抗拒扭力等等的作用,所以单从力学角度计算出来,用常规结构的话,它想小也小不到哪里去。你可以注意,设计为民用的直升机都会细些,如贝尔407,他们的飞行受力要更小些;到了apache,tiger这些,就想细也细不下来了。
楼主你需要考虑的一个事情是:同样的材料对模型来说,强度太富余了。

一个简单的例子:一辆模型车子,你可以把它从离地面X倍高度的地方摔下来,没事。但是正常的车子,可能吗?

你用纸片可以折一架飞机出来,但是你可以用同样材质的纸片折一架大飞机吗?

因此在模型里,你把尾翼变细,无所谓,但是对于真飞机来说,强度就不够了。
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上次记得有个建筑工程师专门提到过类似的问题。
说《越狱》里面用模型来模拟建筑强度太不可靠了。就是因为同样的材料,在模型里可以坚固无比,要真实用上会垮得很大。

一个物体被放得越大,对强度的要求就越高。你可以用木头造一架小飞机,但是不能用木头来造A380,强度一定不够。
强度问题我不说了行吧?大家自己看图说话:下面也是世界著名直升机公司的产品.貌似“山猫”还是飞行速度较高,可以做特技,载重也堪比专业武直的军用直升机。这尾梁够细吧?强度不够?
直升机的尾端最大的力是尾桨/涵道带来的弯矩和扭矩,协调飞行用的所谓垂直安定面和水平安定面产生的空气动力与固定翼相比太小,尾梁里面设备也很少,这些因素就成为直升机可以把尾梁做细做轻的根本原因。
我的意思是说,你不能够拿做模型的减重经验来用到真实的飞机上。

模型里任何一个地方减重都可以的。强度都足够。
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呵呵!如果故意做细的尾梁不能减轻重量,那么我在20楼贴的两种构型还会徒增前飞时的压差阻力并减少可用体积,那么这又何苦呢?对不?反推之,这样必然是可以减轻重量的。否则那么多民用/军用直升机具有细尾梁就难以解释目的。
再仔细点说,粗大的尾梁内桁条的数量也不会少,做细了这些桁条也会减少,重量自然容易控制。如果是硬壳结构,那么桁条/加强梁的数量还会减少。
“模型放大2倍,那么面积放大4倍,而重量放大8倍。功率也放大8倍。”这个推断是错误的,早在上世纪初大约30年代的样子航空界就有这个说法,结论是象现在B737这样的飞机根本就不可能飞起来,结果呢?对于模型也是如此。尺寸放大不等于每个零件的所有尺寸都按比例放大。比如:用轻木制作的小型手掷模型滑翔机需要1毫米厚的轻木来制作翼肋,但是比它尺寸大4倍的国际级F3A遥控特技模型飞机也就需要用3毫米厚的轻木来制作翼肋,这重量能成比例吗?当然我不否认后者实际飞行重量比前者可能高出几十倍。
我不是说简单放大论,而是两种飞行器的设计相似之处。实际上几乎所有载人飞机上能用到的结构基本零件和构型,航模里面都有。在一些高级模型上,铝合金蒙皮和多梁结构也不是什么新鲜事(否则别想获得好成绩)。
看斑斑们吵,我等菜鸟慢慢学。:D
民用的细的很多,军用的细的少
LZ帮忙回答一下ka的飞机为什么也要用尾梁,而且用的那么多呢。
原帖由 weitom1982 于 2008-1-2 10:38 发表
民用的细的很多,军用的细的少
LZ帮忙回答一下ka的飞机为什么也要用尾梁,而且用的那么多呢。

KA系直升机之所以需要尾梁是为了使垂直安定面和水平安定面(其实说成气动配平面也可以)起作用时拥有合适的尾力臂,否则难以在平飞时起到平衡的作用。同理另一种“异类”美国的卡曼也是如此。这个原理甚至连舰船和飞艇也用得上。
直升机里没有尾梁的纵列双旋翼直升机,如美国的“支努干”,其后旋翼底座呈流线状,应该也能产生一定的垂直安定面作用,相对飞机质心也有了尾力臂,有的此类直升机也增设了专门的水平和垂直安定面,另外,该类直升机是同时操纵前后两套旋翼进行控制,本身稳定性也较高,似乎可以在某些型号上取消水平和垂直安定面。