Авианосцы - история, развитие, современность, перспективы

Цитата: Artkonstruktor от 19.10.2016 16:51:23Помница года так три назад, мы с комрадами уже пытались решить подобную задачу.
С тех пор много воды утекло...
Присутствие на различных ветках значительно обогатили наш опыт.
Поэтому можно приступить к более осмысленным расчетам.

Скрытый текст

Для взлета самолету необходимо набрать необходимую скорость.

Vотр = sqrt(2*G*g/p*Cy.взл.*S)


Для ее определения необходимо задать исходные данные.
G - взлетная масса.
У Су-33 масса пустого 16000 кг. 
Масса топлива 9400 кг.
Боевую нагрузку давайте примем 4 ФАБ-250 + 2 Р-73 + 2 Р-27
4*260+2*105+2*253=1136 кг
ИТОГО взлетная масса 26536 кг.


q - ускорение свободного падения 9,8 м/с2
Суотр - коэффициент подъемной силы. 
Тут все туго. 
Он зависит от угла атаки.
Надо напомнить, что при движении по палубе, при сходе трамплина и до верхней мертвой точки аэробаллистической траектории, он равен установочному.
И только при просадке достигает максимального значения.
При взлете Су-27 с с бомбардировочными средствами поражения и НРС, накладывается эксплуатационные ограничения по углу атаки в 20*
Поэтому значение коэффициента будем считать для данного параметра.

Если верить этой поляре, то Су  Су-27 при угле атаки составляет 1,2 
В книге Основы методологии аэродинамического проектирования маневренного многорежимного самолёта-истребителя про Су-33 сказано, что благодаря установке ПГО и изменении механизации крыла удалось повысить коэффициент подьемной силы в 1,5 раза.
Соответственно оно должно было достигнуть 1,8 при 20*
Точных данных нет, но с учетом запаса предлагаю принять следующие значения:
На разбеге Суотр = 0,15
При просадке Суотр = 1,6


Плотность воздуха p =1.225 кг/м3


Площадь крыла S =62 м2


Подставляем значения и получаем необходимую скорость 65,42 м/с или 235,5 км/час


Т.е. наша задача, на верхней точке аэробаллистической траектории, обеспечить данную скорость. 

      Не спец, но мне нравиться.

Мимо такого я пройти просто не мог.
Россияне прервали тренировку в Норвежском море - теперь они направляются на юг в сторону Сирии


Остальное под спойлер

Цитата: Artkonstruktor от 19.10.2016 16:51:23Подставляем значения и получаем необходимую скорость 65,42 м/с или 235,5 км/час[/size][/size]


Т.е. наша задача, на верхней точке аэробаллистической траектории, обеспечить данную скорость. 

На самом деле, меньше. Вы считаете так, словно у вас самолет разбегается по горизонтальной полосе с вектором тяги, параллельным вектору скорости (по крайней мере, я не вижу в расчетах проекции вектора тяги на ось У). А для Су-33 важную роль играет именно эффект "подбрасывания" самолета трамплином и проекция вектора тяги на вертикальную ось. Ну, и плюс способность этого семейства сохранять устойчивость на очень малых значениях поступательной скорости. Вот это вместе дает возможность ещё уменьшить потребную скорость отрыва.

Цитата: ЗлойБарсик от 19.10.2016 21:40:29На самом деле, меньше. Вы считаете так, словно у вас самолет разбегается по горизонтальной полосе с вектором тяги, параллельным вектору скорости (по крайней мере, я не вижу в расчетах проекции вектора тяги на ось У). А для Су-33 важную роль играет именно эффект "подбрасывания" самолета трамплином и проекция вектора тяги на вертикальную ось. Ну, и плюс способность этого семейства сохранять устойчивость на очень малых значениях поступательной скорости. Вот это вместе дает возможность ещё уменьшить потребную скорость отрыва.

Приложил транспортир к фотке
получается на ровной взлетке угол атаки ограничен 10*, соответственно на трамплине будет макс. 24*, но при этом сопло будет уже чиркать по полосе. Так что 20* и запас 4* думаю правильно.
По поводу расчета, будь у меня все характеристики самолёта, я считал-бы так:
Систему координат привяжем к точке схода с трамплина, ось х направлена горизонтально по направлению движения, ось y вверх. Скорость ветра и авианосца не считаем, в принципе это равносильно  просто увеличению начальной скорости по х в момент отрыва.
Обозначения постараюсь использовать одинаковые с расчетами уважаемого Artkonstruktor-а
по 2 закону Ньютона составим систему уравнений:
G*Ax=Rx;
G*Ay=Ry
где G - взлетная масса,  Rx и Ry - проекции равноденствующей силы на оси, Ax=d2x/dt2 Ay=d2y/dt2 - проекции ускорения на оси, равные вторым производным координат.
Rx=Fтяги*cos(a)-Fсопр, где Fтяги - тяга двигателя, а - угол атаки. Считаем что вектором тяги летчик на взлёте не крутит и он направлен вдоль оси самолёта, а сила тяги не зависит от скорости (на самом деле думаю что зависит.) Fсопр - сила сопротивления набегающего потока воздуха - тут сложно, она зависит от скорости, т.е. от dx/dt и угла атаки. Если угол атаки считаем постоянным, то из переменных остается зависимость от dx/dt.
Ry=Fтяги*sin(a)-G*g+Fпод, где Fпод - подъемная сила, зависит от скорости, угла атаки и высоты, т.е из переменных там dx/dt и y
Из непонятного - формулы зависимостей Fпод(dx/dt,y) и Fсопр(dx/dt)
Зная начальные значения скорости, угла и тяги в момент отрыва можно было-бы довольно просто численно просчитать всю траекторию и поиграть массой, углом атаки и даже направлением вектора тяги для подбора оптимального алгоритма взлёта. Но я не представляю как и где найти эти зависимости. Да, кстати, т.к. тут у нас численный метод  зависимости можно даже в виде таблиц применить, там легко апроксимировать.
Ничего я не пропустил?

Изменил компоновку надстройки.
Теперь, как и положено настоящим корсарам, АП главного калибра смотрит вперед.
Фок-мачта отвечает за ударное вооружение, грот-мачта за ПВО.
Урезал количество УКСК.
Оно, в принципе, и так не маленькое.
Но поменьше чем у аналога.
Однако у моего проекта есть одно неоспоримое преимущество.
После израсходования БК мне не надо шлепать в порт.
Наличие вертолетов, плоской палубы и автокрана позволяют производить перезарядку в море.
Подходим, интересуемся. 

Цитата: ЗлойБарсик от 19.10.2016 21:40:29На самом деле, меньше.

Скрытый текст

Вы считаете так, словно у вас самолет разбегается по горизонтальной полосе с вектором тяги, параллельным вектору скорости (по крайней мере, я не вижу в расчетах проекции вектора тяги на ось У). А для Су-33 важную роль играет именно эффект "подбрасывания" самолета трамплином и проекция вектора тяги на вертикальную ось. Ну, и плюс способность этого семейства сохранять устойчивость на очень малых значениях поступательной скорости. Вот это вместе дает возможность ещё уменьшить потребную скорость отрыва.

из "Инструкции... Су-33":
V_отрыва с m_взл=25000 кг  =140 км/ч
V_отрыва с m_взл=31000 кг = 170 км/ч
V_{посадки} с m_пос.max=22300 кг = 240 км/ч

Цитата: Н Н от 20.10.2016 03:57:51из "Инструкции... Су-33":
V_отрыва с m_взл=25000 кг  =140 км/ч
V_отрыва с m_взл=31000 кг = 170 км/ч
V_{посадки} с m_пос.max=22300 кг = 240 км/ч

А инструкцию можно глянуть, ну хоть одним глазком? 
Vотр это на бетонке, или при сходе с трамплина?
Похоже, что второе.
Не могут скорости отрыва и посадки так кардинально отличаться.

Проект итальянского УДК. Выставка Euronaval 2016. 

Цитата: Artkonstruktor от 20.10.2016 02:49:32Изменил компоновку надстройки.
Теперь, как и положено настоящим корсарам, АП главного калибра смотрит вперед.
Фок-мачта отвечает за ударное вооружение, грот-мачта за ПВО.
Урезал количество УКСК.
Оно, в принципе, и так не маленькое.
Но поменьше чем у аналога.
Однако у моего проекта есть одно неоспоримое преимущество.
После израсходования БК мне не надо шлепать в порт.
Наличие вертолетов, плоской палубы и автокрана позволяют производить перезарядку в море.
Подходим, интересуемся. 

Смотрю на вертикалки стоящие на палубе и ......нет если бы сумели законсервировать и как-то сохранить Киев. Минск, Новороссийск, Баку, как сохранили 1144, то можно было бы осторожно помечтать о реанимации Як-141 в том или ином виде( после истории с Ту-160/Ту-160м- почему нет?). Но теперь когда нет носителей поднимать заново тему вертикалок - я не верю. Есть корабельные Су и МиГ и если/когда возьмутся проектировать новый носитель то именно под них, а не под вертикалки которых ещё и нету.

Цитата: Artkonstruktor от 20.10.2016 08:38:27А инструкцию можно глянуть, ну хоть одним глазком? 
Vотр это на бетонке, или при сходе с трамплина?
Похоже, что второе.
Не могут скорости отрыва и посадки так кардинально отличаться.

Могут. Требования разные к этим режимам. На взлете двигатели в форсажном режиме работают, при достижении скорости отрыва можно поднимать машину от земли, скорость в любом случае будет расти - для их тяговооруженности даже на вертикали. А при посадке двигатели на минимуме, поэтому должен быть запас от скорости отрыва в целях безопасности. Мало ли что в последний момент на полосе может образоваться...

Цитата: ЗлойБарсик от 20.10.2016 12:44:08Могут. Требования разные к этим режимам. На взлете двигатели в форсажном режиме работают, при достижении скорости отрыва можно поднимать машину от земли, скорость в любом случае будет расти - для их тяговооруженности даже на вертикали. А при посадке двигатели на минимуме, поэтому должен быть запас от скорости отрыва в целях безопасности. Мало ли что в последний момент на полосе может образоваться...

Если подъемная сила меньше массы самолета, то не сможет.
У Су-33 минимально допустимая скорость 200 км/ч.
По летным нормам скорость взлета должна быть больше на 20%, а посадки на 15%.
240 и 230 км/ч соответственно.
И форсаж тут не при чем.

Цитата: 1459 от 20.10.2016 12:13:48Смотрю на вертикалки стоящие на палубе и ......нет если бы сумели законсервировать и как-то сохранить Киев. Минск, Новороссийск, Баку, как сохранили 1144, то можно было бы осторожно помечтать о реанимации Як-141 в том или ином виде( после истории с Ту-160/Ту-160м- почему нет?). Но теперь когда нет носителей поднимать заново тему вертикалок - я не верю. Есть корабельные Су и МиГ и если/когда возьмутся проектировать новый носитель то именно под них, а не под вертикалки которых ещё и нету.

.-А не спешите нас хоронить...
У СУВВП есть своя ниша.
И на суше, и на море.
Необходимо пересмотреть проект с учетом нового технологического витка.
Нужен новый аппарат. 

Цитата: Artkonstruktor от 20.10.2016 14:47:50.-А не спешите нас хоронить...
У СУВВП есть своя ниша.
И на суше, и на море.
Необходимо пересмотреть проект с учетом нового технологического витка.
Нужен новый аппарат.

Есть сомнения. Если скажете, что глупость, спорить не буду, но технология немасштабируемая. Пока нормальный взлётный вес был до 10 тонн, создали Харриер, "СВВП-шник всех времён и народов". Но самолёт на 10 тонн на море практически никому не нужен. А на 20 уже получился на грани. На 30 скорее всего даже не взлетит. А требования к радиусу и боевой нагрузке все растут.

Адмирал Кузнецов возле восточных берегов Англии (Шотландии).  
На снимке английский фрегат  Richmond и русский авианосец.
По всей видимости авианосец стоит на месте.

Цитата: Senya от 20.10.2016 17:31:47Есть сомнения. Если скажете, что глупость, спорить не буду, но технология немасштабируемая. Пока нормальный взлётный вес был до 10 тонн, создали Харриер, "СВВП-шник всех времён и народов". Но самолёт на 10 тонн на море практически никому не нужен. А на 20 уже получился на грани. На 30 скорее всего даже не взлетит. А требования к радиусу и боевой нагрузке все растут.

Ну почему?
Вопрос вертикалок - вопрос двигателя.
А он вполне себе масштабируем.

Цитата: Artkonstruktor от 20.10.2016 17:36:54Ну почему?
Вопрос вертикалок - вопрос двигателя.
А он вполне себе масштабируем.

Теоретически это понимаю, но всё равно что-то тут нечисто. Разве у американцев с двигателями плохо? Но самолёт вертикального взлёта так и остался в массогабаритах первой половины 60-х, потянули только укороченный взлёт (чтобы хоть какая-то нагрузка и дальности оставались).

Цитата: Senya от 20.10.2016 17:56:23Теоретически это понимаю, но всё равно что-то тут нечисто. Разве у американцев с двигателями плохо? Но самолёт вертикального взлёта так и остался в массогабаритах первой половины 60-х, потянули только укороченный взлёт (чтобы хоть какая-то нагрузка и дальности оставались).

А если не биться об стену, а обойти ее?
Понятно, что вертикальный взлет слишком энергозатратен.
Давайте штатным режимом сделаем взлет с трамплина, а посадку с проскальзыванием.
Причем самолет сохранит способность вертикального взлета и посадки.
Это даст возможность проектировать достаточно простые корабли, без катапульт и аэрофинишеров.

ПыСы. А самолет сделать двухдвигательным.
Ага, два компрессора, один вентилятор.

Цитата: Artkonstruktor от 20.10.2016 17:33:06Дык народец всякий смеяться начинает.
Тут не так, там не этак.
Приходится как то вникать.
С людьми сведующими советоваться.
А обижаться я уже давно перестал.
А вам на вид поставить хочу.
Не знать не стыдно.
Стыдно не учиться.
Видите человек глупость несет, мягко остановите его, вразумите, книжку умную посоветуйте.
Если чего не понял подскажите.
С уважением
Artkonstruktor

Дружище! Не сердитесь на коллегу НН. Он иногда бывает резковат, что поделать, характер.
Вы исходите из цифр для Су-27, которые есть в открытом доступе, но для Су-33 они "чуть-чуть" другие.
Все расчеты, которые ходят по сети, очень приблизительные, но по большому счету - не имеют смысла. Все давно посчитано и испытано, и, соответственно, заложено в РЛЭ и облетано летчиками. Нормально с 3-ей позиции взлетает Су-33 с полной нагрузкой на форсаже, еще и с "запасом". Не делают этого в повседневной практике по простой причине: Су-33 - истребитель ПВО и выполняет задачи ПВО КУГ прежде всего. ПКР ему - как корове седло. Для выполнения этих задач он даже не рассматривается. Ударник на палубе - МиГ-29КР с "Х-семейством" для оперативного реагирования на возникающие с моря угрозы.
Ну, и не последнюю роль играет ресурс. Все-таки взлет-посадка с полной нагрузкой - серьезное испытание для планера, и, особенно - шасси. Зачем его интенсивно сокращать? Машин и так не много.

Цитата: mse от 20.10.2016 18:14:35Ога... При массе пустого 19500, боевой нагрузке, условным БРАМОСом  (2т), парой Р-77 (400кг) и парой Р-73(250кг), равной, примерно, 2700-3000кг, общая масса будет совсем округлённо, 23т. Льём 8т горючки и дозаправляемся до полных баков в воздухе. Нормально, чо!

Хто о чём, а ... mse о бане о ПКР.
Не будет "Ониксов" для Су-33. НЕ БУДЕТ. И для Т-50 (или что там на его базе слепят) - тоже не будет. Просто не нужен этот "цирк с конями" никому на палубе. Запишите себе в блокнотик и поставьте жирную-прежирную точку.

Цитата: Artkonstruktor от 20.10.2016 14:38:33Если подъемная сила меньше массы самолета, то не сможет.
У Су-33 минимально допустимая скорость 200 км/ч.
По летным нормам скорость взлета должна быть больше на 20%, а посадки на 15%.
240 и 230 км/ч соответственно.
И форсаж тут не при чем.

Минимально допустимая скорость в установившемся горизонтальном полете. Вы никогда не видели, как Су-27 летит на скорости чуть больше сотни в час с углом атаки градусов так под 45? Вот и форсаж при чем. При полёте с углом атаки проекция тяги на вертикальную ось позволяет компенсировать нехватку чисто аэродинамической подъёмной силы. На угле атаки 20 градусов почти 35 (!!!) процентов тяги действует вдоль оси У.