Jump to content

Archived

This topic is now archived and is closed to further replies.

Recommended Posts

Не знает ли кто-нибудь, на какой скорости ещё можно высунуть руку в окно самолёта, не опасаясь, что воздух её сломает?

 

Трудно сказать, конструкторы катапульт наверняка знают. Лётчикам удавалось прыгать без катапульт на скоростях 500-600 км/ч и вроде, ничего не отрывалось, ни голова ни руки, но это немного не то. Вообще, по литературе судя, трудности с вывовыванием частей тела начинаются на скоростях около 300 км/ч. На скоростях 900 км/ч на тело человека уже давят 2,5 тонны скоростного напора.

 

Вот цитата об одном случае:

"

Позднее, уже без меня, погиб на УТИ МиГ-15 Василий Макеев, которого я хорошо знал. А случилось так: у майора Макеева, который был инструктором во второй кабине на УТИ МиГ-15 на пикировании непроизвольно открылась сдвижная часть фонаря кабины.

Инстинктивно левой рукой инструктор хотел закрыть фонарь, но мощным воздушным потоком руку Макеева отсосало и оторвало у самого плеча. В результате через несколько секунд вся кровь из организма инструктора оказалась за бортом. Летчик в передней кабине благополучно посадил самолет на аэродром с мертвым инструктором без левой руки и крови.

 

Посчитать, наверное, можно - скоростной напор, прочность костей, мяса и сухожилий, но тут от эксперимента всё-таки нужно отходить. В случае выше УТИ МиГ-15 вряд ли пикировал быстрее 0,82 М.

 

Пример расчёта баннера

 

Тоже может быть интересным - Человек в цифрах - "1 квадратный сантиметр поперечного сечения мышцы рассчитан на 10 кг нагрузки."

 

Вообще, биомеханика нам говорит, что "Сила, при которой происходит разрыв мышцы (в пересчете на 1 мм2 ее поперечного се-чения), составляет от 0,1 до 0,3 Н/мм2"

 

Если мыжцы слабые, то танцуем от прочности скелета - "У взрослого человека позвоночник может выдержать нагрузку до 350 кг. Прочность шейного отдела - 113 кг, грудного - 210 кг, поясничного - 400 кг."

Share this post


Link to post
Share on other sites

Уй.. какие страсти...

 

Так меряйте ветер на стоянке - как это Леша предполагал в начале дискусии. Для того и была придумана эта проверка, чтобы пользователь "не ловчил" - сел на вынужденную, остановился, высунулся в форточку - и померял. Кстати, в движении вы не получите правильного результата, прибор определяет полную скорость воздушного потока. Так что мерять ветер в полете анемометром - задача бессмысленная, ИМХО.

 

В полете ветер определяется другими методами.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Мне кажется, что модель анемометра, как и реальный прототип, должна измерять скорость воздушного потока относительно ВС или пилота (что одно и то же в случае с симом). Тогда не придётся ничего контролировать — виртуальный пилот будет вынужден сесть для измерения ветра.

Шкалы, полагаю, должны быть проградуированы в м/с и в узлах.

Share this post


Link to post
Share on other sites

"Эй, ты, прибор! Я тебя высунула в форточку. Меряй скорость."

И рядом кнопочку "сдать в поверку" :)

 

Вообще, всё интреснее и интереснее становится. Но на такие приборы уже гидроплан надо, лучше постарше. Эх, где Дорнье Валь, когда он так нужен?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Мне кажется, что модель анемометра, как и реальный прототип, должна измерять скорость воздушного потока относительно ВС или пилота (что одно и то же в случае с симом). Тогда не придётся ничего контролировать — виртуальный пилот будет вынужден сесть для измерения ветра.

Шкалы, полагаю, должны быть проградуированы в м/с и в узлах.

 

Леша,

 

Именно так и сделал. Контроль "открытия форточки" сделан только чтобы было можно "убрать" анемометр в футляр во время полета.

Share this post


Link to post
Share on other sites

И рядом кнопочку "сдать в поверку" :)

 

Вообще, всё интреснее и интереснее становится. Но на такие приборы уже гидроплан надо, лучше постарше. Эх, где Дорнье Валь, когда он так нужен?

 

Что-то вот такое?

 

post-33-0-98912600-1321008718.jpg

 

Интересно, рядом и трубка Вентури и чашечный анемометр - указатель скорости.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Извините, что вмешиваюсь.

Мне представляется так, для реализма.

Прибор картинка, при наведении курсор мыши в виде руки,

можно взять переместить, наклонить, повернуть, как бы вынося за кабинное пространство,

как на внешнем так и на виде изнутри.При всех манипуляциях измеряемая скорость потока,

несколько меняется, в зависимости от манипуляций, ламинарности потока, вблизи частей самолёта.

Как то так.

Share this post


Link to post
Share on other sites

в движении вы не получите правильного результата, прибор определяет полную скорость воздушного потока. Так что мерять ветер в полете анемометром - задача бессмысленная, ИМХО.

 

Использование анемометра изначально показалась мне очень даже осмысленным, потому что в этой теме мы обсуждаем полёты в стиле "Только компас и часы". То есть, вот такие:

 

post-48693-0-06110900-1321014265_thumb.jpg

 

 

При таком ПНК определение любой скорости - хоть воздуха, хоть воздушной, хоть путевой - становится интересной и хлопотной задачей, и анемометр сильно упростил бы её решение [на низкоскоростных самолётах].

 

Но правы Вы, а я - бестолочь, упустившая из виду самое главное. Если уж позволить себе расширить список используемого оборудования, так почему бы не расширить его непосредственно трубками Пито и индикатором воздушной скорости, а не через задницу - используя прибор, который предназначен совсем для другой цели?

 

Спасибо за Ваше замечание.

 

Забавно, что два физика (Letter & Tory) попались на эту удочку и принялись увлечённо поглядывать на приложения сопромата к сухожилиям и костям, не обратив внимания на то, что вместе с водой выплеснулся и ребёнок. Вот что значит профпривычка к абстракции.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Кстати, в движении вы не получите правильного результата, прибор определяет полную скорость воздушного потока. Так что мерять ветер в полете анемометром - задача бессмысленная, ИМХО.

 

В полете ветер определяется другими методами.

 

Вспомнился старый анекдот:

 

КВС: Штурман, ветер?

Штурман: (высунув морду в форточку) встречный, командир.

Share this post


Link to post
Share on other sites

...определение любой скорости - хоть воздуха, хоть воздушной, хоть путевой - становится интересной и хлопотной задачей, и анемометр сильно упростил бы её решение...

 

<... поскипано ...>

Забавно, что два физика...

<... поскипано ...>

 

"

- Смит, агент!

- Агент? Значит, мы коллеги!

"

© "Бей первым, Фредди!" реж. Эрик Баллинг. :D

 

Ну... Я тоже физик (окончил Физфак МГУ им. Ломоносова, выпуск 1987 года, к.ф.-м.н., 35 печатных работ, из них около 2/3 в иностранных журналах. Сейчас, правда, инженерю помаленьку).

 

Наташа, если хотите, нарисуем мы Вам чашечный указатель скорости "Морелл". Такой, как на рисунке выше по ветке. Стандартная шкала у него была до 240 км/ч. Могу сделать любую, как захотим. Исправить надписи на существующей шкале и убрать контроль закрытия кабины - дело пары вечеров.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ну... Я тоже физик (окончил Физфак МГУ им. Ломоносова, выпуск 1987 года, к.ф.-м.н., 35 печатных работ, из них около 2/3 в иностранных журналах. Сейчас, правда, инженерю помаленьку).

 

Саша, коллега, очень приятно. Моя alma mater - Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ", факультет Экспериментальной и теоретической физики, кафедра Радиационной физики и безопасности атомных технологий. По специальности служила только в армии, а после дембеля ушла с головой в программирование, и в физику больше возвращалась.

 

... чашечный указатель скорости "Морелл". Такой, как на рисунке выше по ветке. Стандартная шкала у него была до 240 км/ч. Могу сделать любую, как захотим. Исправить надписи на существующей шкале и убрать контроль закрытия кабины - дело пары вечеров.

 

Это очень интересно, но теперь-то до меня дошло, что подменять питошный IAS анемометром методически неправильно. Или я опять чего-то недопонимаю?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Наташа,

 

А что мы будем анемометром мерять? Если скорость самолета - то применение анемометрического прибора вполне оправдано. Он показывает истинную воздушную скорость, не требует никаких поправок на высоту, давление и температуру, его показания стабильны. Были даже "воздушные лаги" - приборы, измерявшие пройденное расстояние по числу оборотов крыльчатки анемометра.

 

Правда, в отличие от обычного указателя скорости с трубкой Пито, анемометр показывает скорость воздушного потока "вообще", а не скорость встречного воздушного потока. И если ветер боковой, он все равно будет учтен и включен в значение истинной воздушной скорости.

 

Когда делал API для В-29, то пришлось долго и тяжко моделировать датчик истинной воздушной скорости. Там использовался воздушный насос с крыльчаткой, ламповый усилитель и т.д. А "морелл" - прост и надежен.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Правда, в отличие от обычного указателя скорости с трубкой Пито, анемометр показывает скорость воздушного потока "вообще", а не скорость встречного воздушного потока.

 

Саша, но ведь для самолёта воздушный поток всегда встречный, кратковременные боковые порывы не в счёт...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Саша, но ведь для самолёта воздушный поток всегда встречный, кратковременные боковые порывы не в счёт...

 

В общем-то, да... Но если наша скорость 50 км/ч и в крыло бьет порыв ветра в 10 м/с (36 км/ч), то ошибка в измерении скорости может быть достаточно существенной. Вопрос с чем сравнивать.

Share this post


Link to post
Share on other sites

А что мы будем анемометром мерять? Если скорость самолета - то применение анемометрического прибора вполне оправдано.

 

Если так, то этим анемометром - с верхним пределом измерений в 240 км/ч - можно мерять как воздушную скорость (в полёте), так и скорость ветра (в положении "на земле" (и, наверное, даже "на воде")). В таком случае, анемометр Морелла мог бы украсить и Ваш список опубликованных работ, и самолёты любителей "исторических" полётов. Мне, например, очень понравилось летать с анемометром - прикосновение, пусть даже игрушечное, к опыту прадедов вызывает не только трепет, но и наполняет сердце нежной любовью к героям тех лет.

 

Он показывает истинную воздушную скорость, не требует никаких поправок на высоту, давление и температуру, ...

 

Это невозможно.

 

При фиксированной воздушной скорости ЛА скорость вращения оси анемометра пропорциональна не только скорости воздушного потока, но и его объёмной плотности. А плотность эта сильно зависит от высоты, давления и температуры.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Это невозможно.

 

При фиксированной воздушной скорости ЛА скорость вращения оси анемометра пропорциональна не только скорости воздушного потока, но и его объёмной плотности. А плотность эта сильно зависит от высоты, давления и температуры.

 

Наташа, ну почему невозможно? При меньшей плотности до постоянной скорости он будет просто разгоняться дольше...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Наташа, ну почему невозможно? При меньшей плотности до постоянной скорости он будет просто разгоняться дольше...

 

Да, это так. Но самое-то интересное - это вопрос, что будет, когда анемометр таки разгонится. Иными словами, какими факторами определяется та постоянная угловая скорость, до которой он рано или поздно всё-таки раскрутится.

 

По моему разумению, эта скорость определяется тремя факторами:

  • вращающим моментом, образующимся за счёт разности [динамического] давления воздушного потока на вогнутые и выпуклые чашечки анемометра. Величина этого момента прямо пропорциональна скорости воздушного потока и прямо пропорциональна его объёмной плотности;
  • тормозящим моментом, образуемым силами трения чашечек анемометра о воздух. Величина этого момента вначале пропорциональна угловой скорости вращения оси анемометра, а затем - при бОльших скоростях - пропорциональна квадрату угловой скорости. Величина этого момента также прямо пропорциональна объёмной плотности воздуха.
  • тормозящим моментом, образуемым силами трения в подшипниках анемометра. Величина этого момента растёт с ростом угловой скорости вращения оси анемометра (по какому закону - не знаю, но ясно, что растёт, иначе анемометр никогда не вышел бы на постоянную угловую скорость).

Ось анемометра выходит на стационарный режим вращения (вместо того, чтобы раскручиваться до субсветовых скоростей) из-за того, что разность моментов, обусловленных первым и вторым факторами, становится равной моменту, вызванному третьим фактором - трением в оси. И эта разность моментов прямо пропорциональна плотности воздуха.

 

post-48693-0-96434700-1321043113_thumb.jpg

 

(Картинка взята из руководства "Cup anemometer calibration procedure". Это руководство легко найти через Яндекс по запросу: "anocalib_updated 2008.pdf".

Share this post


Link to post
Share on other sites

В общем-то, да... Но если наша скорость 50 км/ч

 

Я с такой скоростью летать на самолёте отказываюсь :) Попрошу официально занести это в протокол :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

2 Letter: Может вы и правы, я раньше вас физику забросил, завтра ещё подумаю :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

(Картинка взята из руководства "Cup anemometer calibration procedure". Это руководство легко найти через Яндекс по запросу: "anocalib_updated 2008.pdf".

 

Так, посмотрел формулу (2) и вижу, что это расчет для скорости потока около анемометра. Понятно, что она зависит от плотности в данный момент в этой калибровочной трубе. А плотность в свою очередь зависит от температуры. Но вот вопрос: http://www.atmosfera...uments/ms13.htm - цитата "для работы при температуре воздуха от минус 45 до плюс 50°С". Так все таки скорость вращения зависит или не зависит от температуры (и соответственно плотности) ? :)

 

Ось анемометра выходит на стационарный режим вращения (вместо того, чтобы раскручиваться до субсветовых скоростей) из-за того, что разность моментов, обусловленных первым и вторым факторами, становится равной моменту, вызванному третьим фактором - трением в оси.

 

То есть вы хотите сказать, что если бы трения в оси не было - ротор бы раскручивался и раскручивался.. "до субсветовых скоростей" ? :)

Share this post


Link to post
Share on other sites



Ладно, всем спокойной ночи :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Но вот вопрос: http://www.atmosfera...uments/ms13.htm - цитата "для работы при температуре воздуха от минус 45 до плюс 50°С". Так все таки скорость вращения зависит или не зависит от температуры (и соответственно плотности) ? :)

 

Сначала посчитаю из моих "общефизических" представлений (по формулке из руководства по калибровке, хотя именно на этом руководстве свет клином не сошёлся):

 

T1 = -45
o
C = 228
o
K

T2 = +50
o
C = 323
o
K

 

T2 / T1 = 1.417

sqrt (T2 / T1) = 1.190

 

Следовательно, если давление и скорость воздушного потока в обоих случаях одинаковы, то различие в показаниях анемометра будет составлять, по моим представлениям, величину порядка 19 %, а температурная погрешность прибора будет равна, соответственно, половине этой величины, т.е. около 9.5 %.

 

Теперь смотрим в документацию МС-13. Основная погрешность этого прибора равна (0.3 + 0.05 * V) м/с. Для V = 1 м/с это погрешность в 30 %, а для V = 20 м / с это погрешность 6.5 %.

 

Обе эти "заводские" величины близки к моей прикидочной оценке температурной погрешности чашечного анемометра, так что я пока не вижу серьёзных оснований отказываться от своих представлений.

 

То есть вы хотите сказать, что если бы трения в оси не было - ротор бы раскручивался и раскручивался.. "до субсветовых скоростей" ?

 

А что же ещё, кроме трения в оси, заставляет анемометр выйти на установившийся режим? Трение воздуха о чашечки с обратной стороны? Возможно, но не уверена. Чашка-то с обратной стороны круглая, и она вряд ли сможет в одиночку полностью скомпенсировать давление воздуха на забористый, корявый "черпак". Без помощи сил трения в оси ей не обойтись. Когда чашечки вращаются быстро, разность давлений с обеих их сторон становится малой, и тогда даже небольшой силы трения в оси становится достаточно, чтобы установить окончательный баланс.

 

Так думаю я. У Вас есть какие-то иные соображения?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Нет, ну по-любому скорость вращения чашечек не может быть больше скорости ветра. И дело тут не в силе трения. Дело в том что они не могут набрать большую скорость нежели скорость ветра, так как ветер не может передать им больше энергии чем у него есть.

 

Извините Я коряво обьясняю... 6 лет обучения на манагера дают о себе знать...

 

В общем, даже если предположить что в оси вообще нет трения, то он все равно на устоявшийся режим выйдет, куда он денется?

Share this post


Link to post
Share on other sites

У Вас есть какие-то иные соображения?

 

Не спится чегой-то...

 

Наташа, чем больше скорость вращения -- тем больше давление на "закрытую" чашку, поскольку она набегает на поток, причём мне кажется, что трение в оси, по сравнению с этим моментом, может особого значения не иметь. Короче, там, как обычно, все, скорее всего, далеко не так пропорционально, как может казаться на первый взгляд. Надо заказать Саше НИР -- он это любит :)

 

P.S. щас мы анемометром этим топик убьём :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...