Отрицательная V Поперечная Крыла У Туполей — Туполев

Все-таки Туполевские самолеты :P — что-то притягательное в них есть. Заметил что начиная с Ту-95(Ту-114 — 50-е года) и заканчивая аж Ту-154(1970-е) у ВСЕХ туполей отрицательная V поперечная крыла, т.е. крыло если смотреть на самолет «спереди» как-бы «смотрит вниз». Причем эта схема только на туполях. На остальных пассажирских JET’ах — ВСЕХ — начиная с Comet, B-707, Convair, Ил-62, Як-40 и т.д. и заканчивая A-380 — наоборот. V поперечное — положительное. Почему Туполев так упрямо ;)(если не сказать грубее) применял, в планерах своих детищ, это решение? Судя по всевозможным форумам, мемуарам и документам Туполевские планеры никогда не отличались «летучестью» ;) PS — Ту-204 как ни странно уже с V поеречным как «у всех».

Прикрепленные изображения

  • Untitled___1.jpg


Ответов: 46

1 2
Потому что высокостреловидное крыло обеспечивает чрезмерную устойчивость(т.е., усложняет управляемость). Поэтому, для ее (устойчивости) снижения крыло имеет отрицательную V-образность.

Что значит, «не отличались летучестью»?

Что значит, «не отличались летучестью»?

<…самолет(Ил-62) легко выходит из сваливания, стремится сам опустить нос…> <…После обычных торможений и «дач» в различных конфигурациях на нем выполнялись торможения до начала сваливания в вираже с креном 30¦ на 4-х и на 3-х двигателях и т.д. Наиболее трудно выполняемым оказался режим скольжения на aдоп.
В диапазоне углов атаки: 17-19¦ — в крейсерской и 19-21¦ — в посадочной конфигурациях, отмечалась незначительная неустойчивость в продольном канале, которая выражалась лишь в том, что самолет в процессе торможения более охотно шел на хвост. Управляемость при этом полностью сохранялась, подхвата не было. При дальнейшем увеличении угла атаки устойчивость восстанавливалась.
Следует отметить, что самолет Ил-86 с выпущенной механизацией прошел сертификацию дважды: с 3-х щелевыми и с 2-щелевыми закрылками. Максимальный угол атаки, достигнутый в первом случае — 26,5!!!¦, во втором — 24¦, при этом скорость захода на посадку увеличилась на 10 км/ч…>

— http://www.fsfi.avia…/review23.shtml. Там-же о Ту-154. И все-таки почему только у туполей из всей вереницы наших и западных пассажирских лайнеров V поперечное отрицательное? Если эта схема удачна почему никто из конструкторов не перенял ее?

А у каких зарубежных лайнеров с задним расположением двигателей угол стреловидности 35* по линии четвертей хорд?

У самолетов с двигателями на пилонах под крылом отрицательное V сделать нельзя по практическим соображениям близости двигателей к земле. И самолеты со стреловидным крылом и с положительным V имеют избыточную устойчивость, которую приходится уменьшать другими методами.

Насчет «летучести» — есть физическая величина, аэродинамическое качество самолета. У Ту-154 Kmax около 15. Сколько должно быть К у самолетов с «хорошей летучестью», и, пожалуйста, приведите примеры.

А у каких зарубежных лайнеров с задним расположением двигателей угол стреловидности 35* по линии четвертей хорд?

Честно говоря не знаю. А нужна она такая стреловидность ;) Зато точно знаю что у BAC-111, DC-9, VC-10, B-727, HS-121″Trident», Fokker-70,100 да и у Ил-62 — положительная V. Двигатели у всех — в хвостовой части фезюляжа.

Насчет «летучести» — есть физическая величина, аэродинамическое качество самолета. У Ту-154 Kmax около 15. Сколько должно быть К у самолетов с «хорошей летучестью», и, пожалуйста, приведите примеры.

Поищу в Google и напишу :P Под «летучестью» я понимаю адекватное и понятное пилоту поведение самолета на отклонение элеронов и рулей, и достаточную устойчивость и управляемость на скоростях близких к скорости сваливания. А вы что понимаете?

Допустим, надо садиться с крутой глиссады, летом, да еще чуть на уклон.
Понятно, что в горячем, жидком воздухе эффективность руля похуже; а задача стоит – из крутого снижения не только выровнять, а даже чуть вроде как вверх направить траекторию, вдоль бетона. Значит, надо начинать выравнивать пораньше. А если при этом центровка передняя, то полного отклонения руля вверх может и не хватить. Вот, прикидывая этот вариант перед вылетом, я и предлагаю части пассажиров пересесть в задний салон. Мне будет легче, а Вам безопаснее, и есть гарантия, что руля хватит.
Несколько раз на выравнивании мне приходилось почувствовать, как руль выходит на упор. Ощущение беспомощности, и только молишься: пронеси, господи! Проносило…

— из Ершова. Это вообще как ;) ? PS — ну в общем я не ставил целью «опустить» туполи, а лишь узнать почему? Ну теперь немного понятно :P

А у каких зарубежных лайнеров с задним расположением двигателей угол стреловидности 35* по линии четвертей хорд?

У самолетов с двигателями на пилонах под крылом отрицательное V сделать нельзя по практическим соображениям близости двигателей к земле. И самолеты со стреловидным крылом и с положительным V имеют избыточную устойчивость, которую приходится уменьшать другими методами.

Насчет «летучести» — есть физическая величина, аэродинамическое качество самолета. У Ту-154 Kmax около 15. Сколько должно быть К у самолетов с «хорошей летучестью», и, пожалуйста, приведите примеры.

Дима!А Ан-124/225 и Ил-76 — исключение?

Дима!А Ан-124/225 и Ил-76 — исключение?

Это все высокопланы :P Так-же как и Ан-8,10,12 Ан-24, C-5Galaxy и тп

Дима!А Ан-124/225 и Ил-76 — исключение?

Это все высокопланы :P Так-же как и Ан-8,10,12 Ан-24, C-5Galaxy и тп

Вот и я про тоже! Просто немного уточнил,ведь не было сказано ни слова про низкопланы и высокопланы .

2 Air-883
Теперь я Вас понял, но то, что Вы называете «летучестью», есть чисто эмоциональная комплексная оценка. На все это есть стандарты, точные количественные оценки и т.д.

По этим стандартам проводится сертификация самолета. Туда включены и реакция на отклонение рулей (угловая скорость крена при отклонении штурвала на определенные углы, отклонение колонки для создания единицы перегрузки, изменение усилия на штурвале для получения определенной перегрузки и т.д.), и устойчивость (скорость затухания переходных процессов, запас по перегрузке при воздействии индикаторного порыва, и т.д.).

Самолет, не отвечающий тем или иным нормам, не будет принят в эксплуатацию странами, в которых действуют эти нормы.

То есть, устойчивость и управляемость Ту-154 мало отличается от того же Б737, например.

Вопросы, как добиться нужных параметров — это работа конструкторов. Те или иные решения всегда результат компромиссов.
Для уменьшения индуктивного сопротивления от перетекания потока под крыло, для предотвращения раннего срыва потока от «набухания» пограничного слоя Туполев применял перегородки на крыле, а Ильюшин на Ил-62 — вихревой шнур, индуцируемый «запилом» на крыле. Оба варианта дают и плюсы, и минусы (кстати, на Ил-86 тоже появились перегородки).

Использование удачного решения в следующих разработках тоже имеет смысл — хорошо отработанная конструкция и методика расчета позволяют сократить сроки проектирования, снизить стоимость работ. Поэтому и сохраняется у каждой фирмы свой «стиль».
Туполев проектировал и запускал самолеты быстро. Это был плюс. Иногда применял недостаточно эффективные решения, допускал просчеты — это минус. В этом отношении советский авиапром не совсем корректно сравнивать с Западом, там общую эффективность определял в конечном счете рынок, конкуренция. В условиях СССР Туполев был очень успешным, эффективным конструктором.
Стреловидность 35* не очень нужна, но она обеспечивала характеристики, заложенные в техзадании (которое составляли не всегда грамотные в авиации люди — но это уже не техника, а политика). Требования к посадочным и крейсерским скоростям были явно неоптимальными, но Туполеву пришлось их принять. Получился Ту-154 — такой, какой он есть.

Если довести до абсурда техзадание, то можно ли создать хороший самолет, предназначенный для трансатлантических полетов, и проведения авиахимработ?

То есть, любой самолет нужно рассматривать в комплексе, и вопрос, какой лучше, редко имеет однозначный ответ. Но нормам и стандартам отвечают все. Когда нормы меняются, меняются и приоритеты конструкторских решений.

Само по себе крыло Ту-154 — весьма красивая, конструктивно и аэродинамически, вещь. Точно так же, как и крыло Боинга. Одни и те же задачи выполнены разными способами.
Сейчас, когда все расчеты делаются на компьютерах, а дозвуковая аэродинамика изучена фундаментально, сходство самолетов разных фирм стало явным. Не потому, что кто-то у кого-то стянул (это бывает, но не так прямолинейно все же), а потому, что найдены методики и технологии оптимальных решений задачи (и сама задача, в общем, конкретизировалась).

2 Air-883
Теперь я Вас понял, но то, что Вы называете «летучестью», есть чисто эмоциональная комплексная оценка. На все это есть стандарты, точные количественные оценки и т.д.

Да, так и есть :) . Именно взгляд «со стороны». Не раз видел видел как в Шереметьево Боинги(737,727) И Аэробусы(320) легко доворовачивали в створ полосы небольшим креном и так-же легко потом выравнивали. Более того это даже выглядело красиво. Чуть-ли не как поршневые времен Второй Мировой. Легко. Не знаю какая скорость была по прибору, но на глаз заметно меньше чем у 154-х на глиссаде. В середине 80-х лично видел крен 45° на четвертом развороте DC-9 SAS. Такие вот они западные аналоги Ту-134 и Ту-154. Про знаменитый «наплыв» на крыльях у Ил-62 знаю. В одной книге про этот наплыв чуть-ли не две страницы написано ;) . Типа «гениальная» находка. Но почему-то про иностранные машины даже сегодня — сквозь зубы и с немеряными понтами. Типа говенные самолеты ;) . Достаточно зайти на avia.ru. Ну это все лирика. За ответ — спасибо :D PS Ил-62 сильно похож на VC-10. Просто калька :P Такие вот они наши аналоги западных самолетов.

Использование удачного решения в следующих разработках тоже имеет смысл<..>Если довести до абсурда техзадание, то можно ли создать хороший самолет, предназначенный для трансатлантических полетов, и проведения авиахимработ?
То есть, любой самолет нужно рассматривать в комплексе, и вопрос, какой лучше, редко имеет однозначный ответ.

Согласен.

В законченном виде самолет Boeing Model 727 имел сложное для своего времени крыло, которое было одним из самых совершенных, спроектированных для применения на гражданских авиалайнерах. Этому способствовали и интенсивные испытания в аэродинамической трубе. Опытный вариант Boeingа 707 участвовал в программе летных испытаний новых трехщелевых закрылков и использовался как пятимоторный самолет с установленным в гондоле по левому борту фюзеляжа хвостовым двигателем. В результате появилось крыло с широким диапазоном скоростей и высокой подъемной силой; эта конструкция внесла серьезный вклад в успех самолета Boeing 727

— http://www.airwar.ru…liner/b727.html . Трехщелевой! закрылок в 1963 году. В 1963 году B-727 уже летал, т.е. ПКР(проектео-конструкторские работы) — самое начало 60-х. Похоже ;) не только туполь в конце 60-х был на «острие прогресса».

Если сравнивать по посадочной скорости 737-500 и Ту-154, то, конечно, у Ту-154, например, 270 км/ч, у 737-500 — 250 км/ч.

А у Ил-76 230 км/ч. :P

Дима уже ответил — данная стреловиднасть является следствием техзадания.

Еще с другой стороны — а чего тебе далась V-образность отрицательная? И вообще, ты обратил внимание, какая V образность у Ту-154 в полете?
Ну и по управляемости. 737-500 легче и меньше, но что-то особой пока разницы не увидел. В скорости реакции. Возможно, по крену, чуть повыше, но по тангажу — нет.

По тангажу управляеть бобиком сложнее, так как он бешено чувствителен на изменение режима, что лично я считаю большим минусом. Но, избежать этого никак (у него же нет САУ-154, которая бы демпфировала резкие изменения тангажа).

кстати про запил и гениальную находку. В первой версии 62 запил находился на оптимальном месте с точки зрения аэродинамики, но вот конструктивно как раз на против 1 и 4 двигателя. При увеличении угла атаки «жгут» попадал в двигатель и вызывал помпаж. В итоге запил отодвинули чуть дальше…

Еще с другой стороны — а чего тебе далась V-образность отрицательная?  И вообще, ты обратил внимание, какая V образность у Ту-154 в полете?

Да не сама V поперечная как таковая, а нежелание(?) Туполева и его инженеров менять схему с середины 50-х годов — Ту-16(Ту-104). Ведь у Ту-16 движки располагались аналогично Comet. Потом были сверхзвуковые Ту-22(двигатели «на хвосте»), Ту-22М2, Ту22М3 — ну тут еще понятно, Ту-134 и Ту-154. Ну а вобщем теперь все более-менее ясно :P .

Это надо у Туполева спрашивать. Через экстрасенсов.

Мне лично очень такая схема нравится.

Это надо у Туполева спрашивать. Через экстрасенсов.

Тоже вариант :P

По тангажу управляеть бобиком сложнее, так как он бешено чувствителен на изменение режима

Может наоборот — Туполь вялый?

Нет, туполь очень хорошо управляется по тангажу. Даже очень-очень. Я имел в виду, что из-за большой децентрации тяги у бобика, при изменении режима, особенно, резком, самолет резко реагирует, что вносит затруднения в пилотирование.

Нет, туполь очень хорошо управляется по тангажу. Даже очень-очень.  Я имел в виду, что из-за большой децентрации тяги у бобика, при изменении режима, особенно, резком, самолет резко реагирует, что вносит затруднения в пилотирование.

Понятно :P PS — тему можно закрывать. Вроде все прояснилось с V поперечной :D

Мне кажется, что надо принят во внимание, то как расположены шасси (примерно на расстоянии 1/3 от длины всего крыла от фюзеляжа), и если бы V +, была бы просадка самолета, и второе, это то, что крылья низко над землей, а самолет то реактивный, пролетая над поверхностью по моему сзади создавались бы «вредные» потоки воздуха.

Не надо это принимать во внимание. Единственная причина — компенсирование чрезмерной устойчивости стреловидного крыла.

Тут не совсем устойчивость играет роль. Точнее, устойчивость тут «завязана», но косвенно. Важную роль играет так называемый момент крена от скольжения (если для этого есть конкретный термин, прошу указать). А он уже влияет на устойчивость по крену. Об этом самом моменте можно почитать тут.

Вот и получается, что и в самом деле стреловидное крыло обеспечивает достаточный М. К. О. С., но достаточный М. К. О. С. обеспечивается также приданием крылу положительного поперечного V, как видно из книги по ссылке выше. Таким образом, установив стреловидное крыло с положительным поперечным V, мы получили бы даже чрезмерный М. К. О. С. А чрезмерный М. К. О. С. приводит к разным очень нехорошим вещам, в частности к так называемым колебаниям «голландский шаг в турбулентном воздухе» (Dutch Roll), которые, мягко выражаясь, не очень приятны, и которые сложно остановить.

А Ту-154 тяжелый, пассажирский. Если почитаете про «голландский шаг» в той книге, ссылку на которую я дал выше, поймете, почему не стоило с этим делом рисковать ;) Тем более, что (я не знаю точно, не летаю на Ту-154, просто предполагаю) требуемые характеристики, такие как М. К. О. С. и устойчивость, в достаточной степени обеспечиваются на этом самолете с помощью АБСУ и САУ. …Денис, я не ошибаюсь? :D

P.S. Про голландский шаг — в этой главе.

Вот очень неплохая статья —

Итак, если V крыла слишком велико, а киль мал, — можно получить колебательную (маятниковую) неустойчивость полета. Если же V крыла мало, а киль велик, — можно получить спирально неустойчивый полет. Диапазон допустимых соотношений сильно зависит от степени аэродинамического совершенства самолета. При большом миделе фюзеляжа самолет сильно демпфирован, и указанные неустойчивости могут не появиться ни при каком соотношении поперечной и путевой устойчивости.
У модели с большими элеронами процессы неустойчивого полета всегда может выправить пилот. Но когда модель летит только «на ручке», — это утомляет пилота и снижает удовольствие от пилотирования.

— правда там про авиамоделизм, но общие моменты ясно изложены.
http://www.rcdesign…./wings_profile2

В общем случае, голландскому шагу подвержены самолеты с избыточной поперечной устойчивостью, и недостаточной по рысканию. Суть этой раскачки в том, что скольжение опаздывает за креном, и при выводе самолета из крена сохраняющееся скольжение стремится накренить самолет уже на другое крыло.
Этот процесс может быть апериодическим (с этим легко справляется демпфер), или с увеличивающейся амплитудой (а это уже чревато).

Кстати, Ту-104 был подвержен голландскому шагу, как и Ту-154 с отключенной АБСУ.

1 2