Аватар. Функциональность машин будущего.

[жанин]

Здравствуйте коллеги.

Приглашаю обсудить фильм Дж. Кэмерона, Аватар.

Вернее, не сам фильм. Хочу остановиться на футуристичных машинах Землян, на их функциональности в том виде, в котором предсказывают нам фантасты.

Как вы считаете, приведёт ли прогресс к тому, что вместо танков появятся бронированные экзоскелеты, а вертолёты уступят место неким летающим платформам. Давайте посмотрим.

http://www.mir3d.ru/news/7610/

Летающий Скорпион, напоминает современный вертолёт, с двумя импеллерными блоками по бокам. В каждом по 2 соосных несущих винта вращающихся в разные стороны. Эти блоки сами подвижны в 2-х плоскостях. Таким образом, изменяется вектор тяги.

Это конвертоплан поперчечной схемы, на подобии вертолета с поперечной схемой расположения НВ. Пример, вертолет В-12 Миля.

На Скорпионе установлены пара винтов в кольце соосной схемы. Уже существует разработки подобных аппаратов, вот пример

http://www.americandynamics.us/Gallery.shtml?igid=10036

http://www.mir3d.ru/news/7882/

Шагающий Экзоскелет. По идее, машина гораздо проходимее чем на колёсном или гусеничном ходу. Манипуляторы позволят перемещать грузы гораздо ловчее, чем современные подъёмники и автокары.

Вообще идея экзоскелета не нова, обыграна фантастами везде и давно. Помните в первом Чужом, 30 лет назад, Сигурни Уивер, ещё будучи лейтенантом морпеха, а не ведущим биологом по миру Пандоры, орудовала таким гидравлическим погрузчиком?

Да и сейчас уже существуют действующие прототипы в виде помощника парализованному инвалиду или DARPA-вского каркаса-усилителя мышц для солдата ближайшего будущего.

Давайте предположим, что интересное нас ждёт завтра?

[ясмин джакмич]

- Это Ты или твое привидение? (с)

[Престес]

Как вы считаете, приведёт ли прогресс к тому, что вместо танков появятся бронированные экзоскелеты, а вертолёты уступят место неким летающим платформам.

Приведет то конечно приведет, но почему вместо? Разные бронемашины - для разных задач.

[Граф Цеппелин]

Это конвертоплан поперчечной схемы, на подобии вертолета с поперечной схемой расположения НВ. Пример, вертолет В-12 Мил

Ничего общего. Пример - "Оспри".

Да и сейчас уже существуют действующие прототипы в виде помощника парализованному инвалиду или DARPA-вского каркаса-усилителя мышц для солдата ближайшего будущего.

Какое, блин, DARPA? Серийные модели от Berkley Biotics!

<iframe width="560" height="316" src="//www.youtube.com/embed/hAxsrldNHBI" frameborder="0" allowfullscreen></iframe>

http://www.youtube.com/watch?v=hAxsrldNHBI

[prostak_1982]

Есть у меня такое подозрение, что компактность, а отсюда и динамичный дизайн вертушек, связан с малой силой тяжести на Пандоре.

[Граф Цеппелин]

Это не подозрение, это факт. Сопроводительные материалы ясно говорят: малая сила тяжести + плотный воздух. На Земле тот же "дракон" использует куда большие роторы.

[prostak_1982]

Это не подозрение, это факт. Сопроводительные материалы ясно говорят: малая сила тяжести + плотный воздух. На Земле тот же "дракон" использует куда большие роторы.

Как всякий нормальный русский технарь, мануалов не читаю.

[DiamondWolf]

1 Летающий Скорпион, напоминает современный вертолёт, с двумя импеллерными блоками по бокам. В каждом по 2 соосных несущих винта вращающихся в разные стороны. Эти блоки сами подвижны в 2-х плоскостях. Таким образом, изменяется вектор тяги.

2 Шагающий Экзоскелет. По идее, машина гораздо проходимее чем на колёсном или гусеничном ходу. Манипуляторы позволят перемещать грузы гораздо ловчее, чем современные подъёмники и автокары.

1 А нафига ему хвост, если блоки импеллеров скомпенсированы - для продольной балансировки? Лучше оборонную турель сзади.

Почему крылышки с ракетными подвесками перекрывают воздушный поток? Иначе нельзя разместить?

При таком близком соседстве лопасти верхних и нижних винтов обязательно будут перехлестывать - беда соосной схемы.

2 На ровном месте сильно уступает колесно-гусеничной в скорости, грузоподьёмности и экономичности.

Лазать по пересеченке - а зачем это охране?

Да и то - а если болото, бурелом, осыпь - ножка застряла между бревен или камней и куку - набегут зверята, которым мех на 1 укус или удар. А вот БТР может доползти на 6 колесах из 8. Да и местному "носорогу" он, тем более танк не по зубам рогам.

Так что это всего лишь красивые фотожабы.

ПыСы - долго я по этим темам спорил в 2009 на pandoraworld.ru.

[Неисторик]

1 А нафига ему хвост, если блоки импеллеров скомпенсированы - для продольной балансировки? Лучше оборонную турель сзади. Почему крылышки с ракетными подвесками перекрывают воздушный поток? Иначе нельзя разместить? При таком близком соседстве лопасти верхних и нижних винтов обязательно будут перехлестывать - беда соосной схемы.

Это, однако, ещё полбеды.

Хвост, кстати, это всё же аэродинамическое управление. На одних импеллерах особо влево-право не покрутишься.

Даже при возможности раздельной регулировки тяги.

Тем более, что:

Летающий Скорпион, напоминает современный вертолёт, с двумя импеллерными блоками по бокам. В каждом по 2 соосных несущих винта вращающихся в разные стороны. Эти блоки сами подвижны в 2-х плоскостях. Таким образом, изменяется вектор тяги.

Господа, вы трансмиссию представляете?

Даже если от двух движков, отдельно на каждый импеллер -- это ОЧЕНЬ сложная система. И их ещё синхронизировать надо.

Отдельно: в ДВУХ плосокостях? :shok: То есть крутящий момент, на четыре винта, на два кольца, и эти кольца ещё и не только поворачиваются по оси, поперечной корпусу, но ещё и под углом к нему????

вы трансмиссию представляете?

Возможно, сделать такую скоро и смогут. Но вот сделать такую, чтобы она надёжно работала в любых, в том числе инопланетных условиях...

По сравнению:

1. В-12 Миля. На концах крыла -- движки, там же и винты. Проще некуда.

2. В-22 "Оспри" -- поворотные движки на концах крыльев. Плюс механическая система синхронизации. Рассчитанная также на то, что при отказе одного двигателя оба винта работают от одного. По сравнению со "скорпионом" -- детский лепет,

и то с этой системой долго мучились.

П.С. *Чуть задержав затяжку" ...Не, ну может, у них там прям в центрах импеллеров электродвижки стоят, которые работают от генератора, который крутится газотурбинным движком в корпусе... Ну, тогда да...."

И по поводу меньшего тяготения и плотного воздуха -- всё-равно как-то слабенько эти винты смотрятся. Маловатенько.

Хоть бы вентиляторные роторы впихнули, серповидные:

И потом -- это не импеллер.Это просто винт в кольце.

Ипеллер, наск. я знаю, это достаточно глубокий профилированный канал, увеличивающий тягу и за счёт сечения стенок (кольцевое крыло, так сказать), и за счёт дополнительного сжатия - ускорения потока.

Так что этот "скорпион" -- красивая фантазия художника. Примерно как мечи в анимешках и игрушках -- на картинке красиво,

а в реале таким работать невозможно. Фотошоп всё стерпит и простит... ;)

Изменено 23 May 2014 пользователем Неисторик

[prostak_1982]

А зачем трансмиссию? Можно попробовать гидропривод использовать. Нынешние гидромоторы уже достаточно компактны, мощности и обороты могут быть весьма и весьма приличны. РВД обеспечивают возможность поворачивать на 90 градусов в обе стороны. Синхронизация обесечивается еще в фюзеляже за счет блоков клапанов и датчиков.

[Неисторик]

Можно попробовать гидропривод использовать.

Можно. Раньше про такого зверя не знал, спасибо.

Однако вопрос хлипкости винтов это не снимает.

Может, коллективными усилиями сочиним альт-альтскорпиона?

То есть опишем, какое оно должно быть, что нужно туда впихнуть, чтобы это таки полетело?

Хотя бы описать. Фиг с ней, с картинкой.

[prostak_1982]

Однако вопрос хлипкости винтов это не снимает.

Ориентированные углепластики. Для циклических нагрузок, где нет при этом резких ударов, они могут быть достаточно тонкими при хорошей прочности.

[DiamondWolf]

Ориентированные углепластики. Для циклических нагрузок, где нет при этом резких ударов, они могут быть достаточно тонкими при хорошей прочности.

Тонкие - значит гибкие. Резкое маневрирование как в кине невозможно. А если швырнет резким порывом ветра?

Хотя по матералам - абсолютный отражатель фотонного зеркала на порядки круче всего что мы можем представить.

[Неисторик]

Ориентированные углепластики. Для циклических нагрузок, где нет при этом резких ударов, они могут быть достаточно тонкими при хорошей прочности.

Извините, коллега, я не был должно точен.

"хлипкость" -- имелась ввиду не механическая прочность, а то, что трёхлопастные винты такого диаметра и с такими узкими лопастями, даже в количестве 4 штук, такую махинку не вытянут. Тем более, что, судя по кадрам в фильме, скорость вращения там не архивысокая.

ПМСМ, но даже по одному на кольцо, но многолопастному серповидному -- было бы убедительнее.

Кстати, я вот краем уха пробегал, что соосные винты страдают вредным взаимовлиянием. Подозреваю, что при таком расстоянии между винтами это особо критично.

[prostak_1982]

Про соосные винты, расположенные на близком расстоянии, слышал обратное. Когда один винт закручивает поток в одну сторону, второй винт при противовращении наоборот выравнивает его. Но вообще, вопрос достаточно сложный, самое интересное, что даже серьезный опытывые работы несколько противоречивы. Но, допустим, я, когда продумываю вариант винтового самолета, склоняюсь к использованию соосных винтов.

[Marlagram]

Гидропривод для мощностей больше 1,5к л. с. и больше 6000 об./сек. хотя бы в одном месте - это фентези при имеющихся материалах.

Вертолёты с гидроприводом несущих винтов - при "обитаемых" габаритах - ересь. Даже в автомобильных автоматах гидравлику из-за низкого КПД, инерционности и довольно высокой массы предпочитают использовать весьма умеренно - и там, где преимущества плавности и регулируемости действительно важны.

Проблема малых высокооборотных винтов/импеллеров для вертолётов - в посадочных площадках и экранных эффектах. Во-первых, всё хлипче хорошего бетона такой вертолёт (при конструкции/бронировании/массе, близкой к современным ударникам) расковыряет струями. Во-вторых, из-за захлёста отражённых струй и вообще аэродинамики взаимодействия с грунтом тут всплывает полный букет проблем, на котором топчутся Харриеры и яки с вертикальным взлётом - кроме разве что перегрева. Стабилизировать такую машину без электроники будет очень сложно...

И да. Соосные винты взаимно стабилизируются, только если на них нет автоматов перекоса, мощность распределена более-менее равномерно и шаг винтов изменяется синхронно. Ну и длина лопастей имеет значение...

Изменено 23 May 2014 пользователем Marlagram

[komo]

Тут еще кольца вокрук винтов, которые соскальзывать потоку воздушному не дают, а значит позволяют увеличить количество оборотов ( то во что уперлись поршневые самолеты ). У вертолетов размер винта больше, а тут с новыми материалами и винтом заключенным в кольцоконус возможно с изменяемым частично углом колец (кольцо состоит из трехчастей, центральной и изгмбающимися на +- некий градус внешними краями.

[Неисторик]

Тут еще кольца вокрук винтов, которые соскальзывать потоку воздушному не дают, а значит позволяют увеличить количество оборотов

Да. Согласен. Но только колечки надоть не такие, как придумал дизайнер "скорпиона", а такие, как надо бы.

Поболее в хорде, чтобы была именно труба, всасывающая и направляющая поток. (мой пост №9)

И да, момент: насколько мне известно, для вертикального/укороченного взлёта надо бы повышенную мощность.

Известные мне конвертопланы имели по одному движку на один винт. Здесь то ли один, то ли два двигла на четыре винта.

Вопрос: может ли кто-то, более подкованный, прикинуть:

1. Хватит ли мощности одного-двух вертолётных газотурбинных двигов, для того, чтобы на таких винтах такое поднять?

2. Какой нужен двигатель, чтобы такое поднять?

3. А он влезет в такой корпус?

4. Сила тяготения ниже, воздух плотнее. Какой должна быть сила тяготения и плотность воздуха, чтобы такое, да с боевой нагрузкой, да с десантом, взлетело на этих винтах и стандартной паре газотурбинных вертолётных двиглов?

Изменено 24 May 2014 пользователем Неисторик

[DiamondWolf]

Вопрос: может ли кто-то, более подкованный, прикинуть:

1. Хватит ли мощности одного-двух вертолётных газотурбинных двигов, для того, чтобы на таких винтах такое поднять?

Это невозможно т.к. мы для начала не знаем его вес - судя по тому как его швырял дракончик он очень лёгкий - революция в материалах однако.

[Рок]

судя по тому как его швырял дракончик

Дракончик унижающий в ближке вертолет По фильму именно так и выходит :)

[DiamondWolf]

судя по тому как его швырял дракончик

Дракончик унижающий в ближке вертолет По фильму именно так и выходит

Причем судя по скрину он крупнее вертушки!

[Неисторик]

Это невозможно т.к. мы для начала не знаем его вес - судя по тому как его швырял дракончик он очень лёгкий - революция в материалах однако.

ВЭртушка лёгкий или дракончик сильный?

Ладно, ОК. Попробуем подойти с другого боку.

1. Взлетит ли известный нам земной вертолёт, если к нему с его двигателями приделать вот такие винты? (Ми-24,потому как десантно-штурмовой).

2. Насколько надо увеличить мощность, шоб таки взлетел?

3. Насколько надо уменьшить тяготение и уплотнить воздух, чтобы взлетел на той же мощности, что уже есть?

П.С. Просто таки есть очень подозрение, что картинка фантастичная, лишь бы красиво. Или там настолько маленькое тяготение и плотный воздух, что солдату и вертол не нужен - и так прыгать будет.

Изменено 25 May 2014 пользователем Неисторик

[prostak_1982]

Да. Согласен. Но только колечки надоть не такие, как придумал дизайнер "скорпиона", а такие, как надо бы.

Поболее в хорде, чтобы была именно труба, всасывающая и направляющая поток. (мой пост №9)

Не уверен http://stroimsamolet.ru/069.php

[Неисторик]

Не уверен

Да, возможно я и ошибся. Я же всё же не спец.

Однако, вопросы остаются:

1. Взлетит ли известный нам земной вертолёт, если к нему с его двигателями приделать вот такие винты? (Ми-24,потому как десантно-штурмовой). 2. Насколько надо увеличить мощность, шоб таки взлетел? 3. Насколько надо уменьшить тяготение и уплотнить воздух, чтобы взлетел на той же мощности, что уже есть?

Как раз и прошу спецов разьяснить.

Изменено 26 May 2014 пользователем Неисторик

[prostak_1982]

Ну, считать тут нужно.

Но могу четко и внятно сказать, в земных условиях Ми-24 на предложенных там винтах не взлетит. Знакомые рассказывали, что у советских вертушек в Афгане летом возникали большие проблемы с вертикальным взлетом, даже не в перегруженном варианте. Воздух горный, разряженный, солнце еще больше прогревает воздух, в результате вертикального взлета не получается. Взлетали тем способом, который любят показывать в фильмах про Афганскую войну, на переднем колесе с короткого разбега.

Поэтому на тех огрызках, которые показаны в Аватаре не взлетит, проблема даже не в мощности двигателей, проблема именно в площади винтов.

А на сколько нужно уменьшать, нужно считать. Но, увы, я не вертолетчик, я именно самолетчик. Времени нужно на это, а работать надо.