Ту-104

Stanislav Latishko написал(а) к All в Sep 06 00:49:58 по местному времени:

Нi, All!

Ток-што посмотрел по ящику фильм про сабж. Там все время употреб-
лялось слово "подхват". Смотрел я не с самого начала, так что не понял что
это слово означает. Разъясните, плиз.
--
Stanislav Latishko

@@ sl @ sl . spb . su ; 2:5030/949 @@
--- ifmail v.2.14

Буренкин Владимир Юрьевич написал(а) к Stanislav Latishko в Sep 06 09:21:24 по местному времени:

From: "Буренкин Владимир Юрьевич" <Vlad@hpt.vrn.ru>

"Stanislav Latishko" <Stanislav.Latishko@f949.n5030.z2.fidonet.org> wrote in
message news:3479534888@sl.spb.su...
> Нi, All!
>
> Ток-што посмотрел по ящику фильм про сабж. Там все время употреб-
> лялось слово "подхват". Смотрел я не с самого начала, так что не понял что
> это слово означает. Разъясните, плиз.

Счас меня поправят более знающие товарищи - но это "резкое
увеличение угла атаки при незначительной дачи ручки управления
на кабрирование (набор высоты)". Т.е. пилот только чуть-чуть потянул
штурвал, а ероплан почти на дыбы встает. Причем у Ту-104 это было
еще и в купе с дефектом аэродинамической компоновки, что не давало
выйти из набора высоты резкой отдачей штурвала от себя (на
пикирование). Проморгали этот эффект на продувках...
как следствие выхода на большие углы - свливание,
а дальше - либо штопор, либо крутая спираль,
что-то мне помнится насчет неких проблем то-ли со
вводом в штопор у Ту-104, толи наомборот, ну не помню,
надо книжки полистать...

Чтобы выйти из этого режима надо было удерживать
ЮВИЛИРНОЙ работой рулей машину от сваливания, а после
торможения и потери скорости управляемость восстанавливалась.

Для борьбы с явлением привлекли и ЦАГИ, и ЛИИ и силы
КБ.
Работы велись интенсивно, привлекались лучшие кадры -
напрмер, Сергей Анохин.

Лечилось, ИМНО, перестановкой угла атаки стабилизатора
на 1 град на пикирование, увеличение хода рулей (ой...
уже табуретка пролетела ), и изменением центровки -
с 30 проц до ... что-то около 26 проц.

Еще раз прошу тубуретками не кидаться. Все по памяти.
Источник - кажется Амирьянц "Летчики-испытатели",
часть вторая, что об Анохине.

Да, кстати, а в продюсерах фильма мелькнул один из подписчиков
эхи, правда пропавший - Сергей Комарицкий.

ВБ.


--- ifmail v.2.15dev5.3

Andrey Platonov написал(а) к Stanislav Latishko в Sep 06 09:49:26 по местному времени:

From: "Andrey Platonov" <av_platon@interami.com>

Wed Sep 20 2006 00:49, Stanislav Latishko wrote to All:

SL> Ток-што посмотрел по ящику фильм про сабж. Там все время употреб-
SL> лялось слово "подхват". Смотрел я не с самого начала, так что не понял
SL> что это слово означает. Разъясните, плиз.

Самопроизвольное продолжение увеличения угла атаки при его некотором начальном
увеличении. Чревато превышением критического значения угла атаки и последующим
сваливанием на крыло, входом в штопор или крутую спираль.

--- ifmail v.2.15dev5

Valentin Davydov написал(а) к Stanislav Latishko в Sep 06 10:41:34 по местному времени:

From: Valentin Davydov <val@sqdp.trc-net.co.jp>

> From: Stanislav Latishko <Stanislav.Latishko@f949.n5030.z2.fidonet.org>
> Date: Tue, 19 Sep 2006 23:49:59 +0400
>
> Ток-што посмотрел по ящику фильм про сабж. Там все время употреб-
>лялось слово "подхват". Смотрел я не с самого начала, так что не понял что
>это слово означает. Разъясните, плиз.

Почитай соседний тред про Ту-154, там это совсем недавно хорошо объяснялось.
Вкратце, нарушение устойчивости управления в некоторых пограничных режимах
полёта.

Вал. Дав.
--- ifmail v.2.15dev5.3

Eugene A. Petroff написал(а) к Буренкин Владимир Юрьевич в Sep 06 17:44:28 по местному времени:

From: "Eugene A. Petroff" <peratron@online.ru>


"Буренкин Владимир Юрьевич" <Vlad@hpt.vrn.ru> сообщил/сообщила в новостях
следующее: news:eeqiej$1rfr$1@serv.vrn.ru...
> "Stanislav Latishko" <Stanislav.Latishko@f949.n5030.z2.fidonet.org> wrote
in
> message news:3479534888@sl.spb.su...
> > Нi, All!
> >
> > Ток-што посмотрел по ящику фильм про сабж. Там все время употреб-
> > лялось слово "подхват". Смотрел я не с самого начала, так что не понял
что
> > это слово означает. Разъясните, плиз.
>
> Счас меня поправят более знающие товарищи - но это "резкое
> увеличение угла атаки при незначительной дачи ручки управления
> на кабрирование (набор высоты)".

Не только на кабрирование - но и вообще, по любой координате.
Подхват происходит в случае недостаточной аэродинамической устойчивости -
когда центр масс слишком смещен назад относительно центра давления.

Его механизм - это положительная обратная связь. Тогда действительно
небольшой расход рулей приводит к слишком сильному и слишком резкому
изменению траектории.
Катастрофа Ту-144 в Бурже произошла из-за такого же подхвата, но там была
положительная связь по отрицательной перегрузке, обусловленная аэродинамикой
бесхвостки с оживальным крылом, устойчивой при полдожительной перегрузке. но
неустойчивой при отрицательной (даче рулей от себя).

В случае же с Ту-104 подхват, похоже, проявлялся при наличии крена - и
вызван был, по-видимому, специфическим сочетанием устойчивости по
крену/скольжению и тангажу. То есть, при горизонтальном полете он не
проявлялся, а возникал при слишком энергичной попытке виража. Впрочем,
точней сказать затруднительно - подоробнностей в фильме слишком мало.

боковой устойчивости и
Т.е. пилот только чуть-чуть потянул
> штурвал, а ероплан почти на дыбы встает. Причем у Ту-104 это было
> еще и в купе с дефектом аэродинамической компоновки, что не давало
> выйти из набора высоты резкой отдачей штурвала от себя (на
> пикирование).

Подхват - это чисто аэродинамическое явление. То есть, не "вкупе", а оно
самое и есть.

> Проморгали этот эффект на продувках...

Ну, это как сказать - задняя центровка (а именно она и является причиной
подхвата) выбирается совершенно осознанно для уменьшения балансировочного
сопротивления на крейсерском режиме, позволяя увеличить дальность.
И мы возвращаемся ровно к той же проблеме, которая имело место в последней
из катастроф - то есть, устойчивости траектории на практическом потолке.
По своей аэромеханике катастрофа Кузнецова и катастрофа над Украиной
практически идентичны: в зоне предельных параметров крейсерского полета зона
безопасных действий рулями сужается и любое резкое движение оными приводит к
сваливанию. Как конкретно происходит сваливание - это уже не так и важно:
сразу же на крыло, или предварительно машину подхватывает по тангажу,
выбрасывая еще на сотню метров вверх. Сосбственно, сваливание по крену
происходит точно так же, то есть по механизму подхвата.
Достаточно точно динамической аналогией этого является падение канатоходца с
каната - в некоторой узкой зоне отклонений от нейтрали удается удержать
равновесие и вернуть тело к вертикали, но чуть превысить - и начинается
подхват, то есть, резкое самопроизвольное увеличение отклонения и никакие
усилия уже не восстанавливают равновесие.

На кадрах, которые неоднокрано показали в фильме, хорошо видно, как Ту-104
попадает в зону срыва - это отчетливо видно по спутной струе.
А то, что срыв приводит не к сваливанию на крыло, а к сваливанию на хвост
(что и воспринимается, как подхват), говорит только в пользу
аэродинамиков, обеспечивших неплохой запас устойчивости по крену/курсу в
крейсерском режиме.

Другое дело, что режим крейсерского полета несколько завышен - в целях
повышения дальности. Или машина перегружена относительно возможностей
аэродинамики.
В общем - это тот самый случай, который показывает насколько тонок
компромисс, на который идут конструктора ради достижения заданных ЛТХ.

> как следствие выхода на большие углы - свливание,

Подхват - и есть сваливание.

> а дальше - либо штопор, либо крутая спираль,
> что-то мне помнится насчет неких проблем то-ли со
> вводом в штопор у Ту-104, толи наомборот, ну не помню,
> надо книжки полистать...

Проблемы абсолютно те же - Ту-154 по аэродинамике не слишком далек от своего
папаши. Те же скорости, те же высоты, та же механическая система управления.

Для обеспечения возможности вывода из штопора надо делать поверхность рулей
много больше, но тогда тягать их на крейсерском режиме будет значительно
тяжелей. Потому рули оптимизируются именно под крейсерский режим, а для
остальных - как получится. Это для истребителя управление делается с
расчетом на маневр - то есть, по другому критерию оптимизации.
Реальный выход из этого конструкторского пата - только применение бустеров.
Трансзвуковики подошли к физическому барьеру, но еще позволяли как-то рулить
и на обычной системе управления, а суперсоники уже выскочили за пределы и
потому там без бустеров просто невозможно реализвать безопасное управление.
А переход на бустерную систему позволяет по иному конструировать систему
управления - значительно увеличив площадь рулей, а значит, и запас на
непредвиденный случай.

>
> Чтобы выйти из этого режима надо было удерживать
> ЮВИЛИРНОЙ работой рулей машину от сваливания, а после
> торможения и потери скорости управляемость восстанавливалась.

Подхват происходит именно потому, что машина свалилась. При подхвате по
отрицательной перегрузке, которая имело место в данном случае, машина
выскакивает за практический потолок и потому удержать ее в дальнейшем просто
невозможно.

>
> Для борьбы с явлением привлекли и ЦАГИ, и ЛИИ и силы
> КБ.
> Работы велись интенсивно, привлекались лучшие кадры -
> напрмер, Сергей Анохин.
>
> Лечилось, ИМНО, перестановкой угла атаки стабилизатора
> на 1 град на пикирование, увеличение хода рулей (ой...
> уже табуретка пролетела ), и изменением центровки -
> с 30 проц до ... что-то около 26 проц.

Вот последнее и есть главное лекарство - изменение центровки оно и в африке
изменение центровки. Платить за это приходится дальностью, поскольку
передняя центровка требует балансировать в крейсерском режиме большей дачей
рулей на кабрирование, а значит и большим лобовым сопротивлением, которое в
данном случае называется балансировочным.
Перестановка стабилизатора приводит к появлению запаса по управлению
снизу_ - на пикирование, но за счет снижения запаса _сверху - на тангаж.
Что может плохо сказаться в других режимах - прежде всего при посадке.
Ход рулей увеличивает шанс преодолеть подхват, но приводит к повышению
вероятности срыва в других случаях. В общем, просто сместили зоны
компромисса - распределили их иначе.

> Да, кстати, а в продюсерах фильма мелькнул один из подписчиков
> эхи, правда пропавший - Сергей Комарицкий.

Вот только из фильма так и не ясно - какую именно информацию, позволившую
правильно квалифицировать причину нештатного поведения машины, передал
командир.

Чао!

--- ifmail v.2.15dev5.3

Edward Courtenay написал(а) к Eugene A. Petroff в Sep 06 20:11:00 по местному времени:


Привет, Eugene!

20 Sep 06, Eugene A. Petroff wrote to Буренкин Владимир Юрьевич:

EAP> поскольку передняя центровка требует балансировать в крейсерском
EAP> режиме большей дачей рулей на кабрирование, а значит и большим
EAP> лобовым сопротивлением, которое в данном случае называется
EAP> балансировочным.

Дядя Женя, почему же тогда утки не распространены в "большом" авиастроении?


--
С уважением, Эд.

... Смит и Вессон кроют четырёх тузов.
--- GoldED+/W32 1.1.4.7

Yuriy Arturovich Lange написал(а) к Edward Courtenay в Sep 06 21:27:50 по местному времени:

From: "Yuriy Arturovich Lange" <ra9lap@t72.ru>

Приветствую, уважаемый Edward!

Wed Sep 20 2006 20:11, Edward Courtenay wrote to Eugene A. Petroff:

EC> Привет, Eugene!

EC> 20 Sep 06, Eugene A. Petroff wrote to Буренкин Владимир Юрьевич:

EAP>> поскольку передняя центровка требует балансировать в крейсерском
EAP>> режиме большей дачей рулей на кабрирование, а значит и большим
EAP>> лобовым сопротивлением, которое в данном случае называется
EAP>> балансировочным.

EC> Дядя Женя, почему же тогда утки не распространены в "большом"
EC> авиастроении?

Гы. Су-34.

С уважением, Юрий Артурович Ланге RA9LAP

--- ifmail v.2.15dev5.3

Edward Courtenay написал(а) к Yuriy Arturovich Lange в Sep 06 21:55:08 по местному времени:


Привет, Yuriy!

20 Sep 06, Yuriy Arturovich Lange wrote to Edward Courtenay:

EC>> Дядя Женя, почему же тогда утки не распространены в "большом"
EC>> авиастроении?
YAL> Гы. Су-34.

Сушка по сравнению с Тушкой маловат будет, не находишь ;)


--
С уважением, Эд.

... Смит и Вессон кроют четырёх тузов.
--- GoldED+/W32 1.1.4.7

Eugene A. Petroff написал(а) к Edward Courtenay в Sep 06 23:13:30 по местному времени:

From: "Eugene A. Petroff" <peratron@online.ru>


"Edward Courtenay" <Edward.Courtenay@p10.f89.n5054.z2.fidonet.org>
сообщил/сообщила в новостях следующее:
news:1158768725@p10.f89.n5054.z2.ftn...
>
> EAP> поскольку передняя центровка требует балансировать в крейсерском
> EAP> режиме большей дачей рулей на кабрирование, а значит и большим
> EAP> лобовым сопротивлением, которое в данном случае называется
> EAP> балансировочным.
>
> Дядя Женя, почему же тогда утки не распространены в "большом"
авиастроении?

Потому, что при неинтеллектуальной системе управления у них проблемы с
устойчивостью.

Реально утки начали подниматься на крыло только в конце 70-х, когда
появилась ЭДСу с ее гибким алгоритмом управления и способностью обеспечивать
электронную устойчивость.

Строго говоря, попытки использовать компоновку с ПГО начались в середине
50-х, при освоении большого сверхзвука - вспоминаем "Валькирию" или сотку,
которые стали практической реализацией тех концепций. Но тот появился
наплыв - и все лавры у ПГО отобрал :)

Но смотрим на МФИ - вершину аэродинамических концепций "золотого периода". И
видим именно утку.

Очень важно во внешне сходных по очертаниям конфигурациях все-таки видеть
реальную концептуальную разницу. ПГО в виде де-стабилизатора проверялось на
зуб (хе... как двусмысленно получается :) еще на Е-152. У сухих тоже был
Су-9 с дестабилизатором. На МиГ-25 вначале дестабилизатор тоже
планировался - атавизм в виде обтекателя на кромке губы заборника ясно виден
:)
Так вот - концепция дестабилизатора состоит в том, что ПГО не является
элементом системы управления и используется всего в двух режимах. На дозвуке
дестабилизатор расконтрен и болтается на поворотной оси, как флюгер. То
есть, фактически, не участвует в управлении. При переходе через звук он
законтривается в одном единственном заданном положении и в таком случае
смещает аэродинамический фокус вперед, препятствуя появлению пикирующего
момента, характерного для сверхзвука. Поскольку он расположен впереди ЦМ, то
момент на нем положительный - помогает подъемной силе, и потому уменьшает
балансировочный момент на ХО.
Именно в этом и состоит сакральный смысл де-стабилизатора.

А вот МФИ - полноценная утка, в которой ПГО является активнейшей частью
управляющей системы, благодаря которой должна была быть достигнута
фантастическая маневренность. Впрочем, структура управляющих поверхностей
МФИ заслуживает отдельного анализа - она действительно прорывная.

В общем, ты не совсем прав в своем утверждении, что утка не распространена в
большой авиации :) Примеров ее использования - весьма много.

Чао!

ЗЫ: между прочим, боинговский дрим-лайнер довольно долго жил в обличье утки.
Фактически, отказ в пользу традиционной концепции произошел в самый
последний момент и шансы появления утки в очень устоявшемся домене были
весьма велики.



--- ifmail v.2.15dev5.3

Eugene A. Petroff написал(а) к Yuriy Arturovich Lange в Sep 06 23:13:30 по местному времени:

From: "Eugene A. Petroff" <peratron@online.ru>


"Yuriy Arturovich Lange" <ra9lap@t72.ru> сообщил/сообщила в новостях
следующее: news:eertmh$9g$21068@www.fido-online.com...
> EC> Дядя Женя, почему же тогда утки не распространены в "большом"
> EC> авиастроении?
>
> Гы. Су-34.

Триплан - не утка!

Чао!

ЗЫ: а вообще мне лично триплан очень симпатичен - схема собирает достоинства
обеих концепций и удачно покрывает недостатки каждой из них, при этом,
получая много новых уникальных качеств. Например, активное ПГО очень
существенно улучшает взлетно-посодочные характеристики - в общем-то не
меньше, чем КИС.
Дело в том, что имея большие рулевые поверхности по обе стороны от ЦМ, и
завязав их электроникой по специальному алгоритму, можно ставить переднее и
заднее оперение на очень большие углы атаки, имея в момент отрыва от полосы
большой запас подъемной силы, сохранив при этом управляемость.

Представь, что в фазе разбега оба оперения стоят по потоку, минимизируя
лобовое сопротивление и позволяя максимально энергично разгоняться. Затем, в
момент отрыва оба оперения рывком становятся на почти максимальный угол
атаки и выбрасывают машину вверх почти как при прыжковом старте автожира.
После этого можно класть машину на хвост и имея тяговооруженость больше
единицы, использовать для подъема уже прямую тягу двигателя.
То есть, взлет производится совсем по другой схеме и экономия дистанции
может быть и наполовину!

В общем, достаточно было б разок посмотреть, что вытоворял сухарь без УВТ.
А всего-то к известной машине приделали передние плавники...

--- ifmail v.2.15dev5.3