שתי שאלות על ההבדלים בתכנון שני מטוסי תובלה צבאיים לאותה מטרה ובאותו סדר גודל.

1. מה התועלת או ההבדל בין שימוש בזנב עילי (זנב T) לבין זנב תחתון .
2. ישנם מספר מטוסים רוסיים העושים שימוש במדחפים כפולים (שני מדחפים הנעים בכיוונים מנוגדים על כל מנוע).

אילו יתרונות יש לשיטה הזו? בהינתן הספק מנוע X האם יהיה הבדל אם אותו מנוע יעשה שימוש במדחף בודד או בשני מדחפים?
אם כן, מדוע רק הרוסים עושים שימוש נרחב בשיטה זו?



הנה דוגמה שגרמה לי להעלות את שתי השאלות הללו. שני מטוסים חדשים, שניהם מטוסי תובלה צבאיים בגודל בינוני עם תכנון שונה בשני הפרמטרים:
הדמיה של האיירבס a 400 המתוכנן:


האנטונוב an 70


תקריב של סידור המדחפים ב an 70

תרגישו חופשי לצפות בגלריה שלי
וגם במצגת המובחרות
אין כל ערך להחלטת הכבשים בזכות הצמחונות בשעה שהזאב נשאר בדעה אחרת.
(ויליאם רארף אינג')
גם כאשר יגור זאב עם כבש-אני לא מציע שנהיה הכבש.
(אלוף מיל' עוזי דיין)

זנב T שומר את משטחי ההיגוי מחוץ לשדה המערבולות של הכנף, וזה עשוי לקרות כאשר המטוס מגיע לנחיתה בזוית התקפה גבוהה שמאפיינת נחיתה במהירות נמוכה\מסלולים קצרים (הנ"ק=המראה\נחיתה קצרים).

יתרון נוסף הוא לוגיסט - הרחקת הזנב מפני הקרקע מקלה על פריקה\טעינה, ועל התנועה סביב זנב המטוס.

החיסרון נובע מכל שמומנט ההשפעה של ההגאים גדול יותר (בגלל המנוף הגדול שנוצר עם הרחקת משטחי הניהוג) - ישנה סכנה שבתכנון לא נכון\מוקפד - המטוס יכנס להזדקרות עמוקה - כלומר הזדקרות שלא ניתן להחלץ ממנה (נקראת גם הזדקרות פטיש ומלווה בתופעה שנקראת גילגול הולנדי או צניחה לאחור).

חיסרון אחר נובע מחוזק המבנה. זנב T יקרוס מהר יותר מזנב קונוונציונלי בעת פירפור (תחום באווירואלסטיקה).

לגבי מדחפים הסובבים בכיוונים מנוגדים - בהתאם לחוק השלישי של ניוטון - חוק פעולה ותגובה (לכל פעולה יש תגובה השווה בעוצמתה ומנוגדת בכיוונה) - מדחף שסובב בכיוון מסויים - יותר מומנט גילגול נגדי על המטוס. שימוש במדחפים\רוטורים הסובבים זה כנגד כיוון תנועתו של זה - מרסנים את המומנט הזה.

ריבוי להבים - מפחית את הרעש. יש הטוענים שרבוי הלהבים גם מגדיל את נצילות המדחף, ע"י הגדלת מסת האוויר שנעה דרכו. מצד שני יש טענה שכל מדחף מכניס את זה שבא בעקבותיו אל תוך מערבולת, שמפחיתה את יעילותו, ולכן ככל שיש פחות להבים - כך היעילות גבוהה יותר. אין לי מספיק ידע כדי להסביר את הסתירה.

ילדים: קל לייצר - קשה לתחזק

תודה על התשובה המפורטת, בקשר למבנה המדחפים אחדד את השאלה.

ציטוט:
"לגבי מדחפים הסובבים בכיוונים מנוגדים - בהתאם לחוק השלישי של ניוטון - חוק פעולה ותגובה (לכל פעולה יש תגובה השווה בעוצמתה ומנוגדת בכיוונה) - מדחף שסובב בכיוון מסויים - יותר מומנט גילגול נגדי על המטוס. שימוש במדחפים\רוטורים הסובבים זה כנגד כיוון תנועתו של זה - מרסנים את המומנט הזה."

האם במטוס בעל 4 מנועים אפקט הפיתול של סיבוב המדחפים על הכנף משפיע בצורה קשה כ"כ? זה לא מונע מייצרנים מערביים מלהשתמש במדחף אחד לכל מנוע ולמעשה רק המתכננים הרוסים עושים שימוש נרחב בשני מדחפים.
אם אפקט הפיתול היה כל כך קריטי או משפיע על ביצועי המטוס יצרנים מערביים לא היו משתמשים במדחף אחד.
נראה לי שיש עוד סיבה
האם ייתכן שזה מגדיל את הדחף להספק נתון של מנוע?

תרגישו חופשי לצפות בגלריה שלי
וגם במצגת המובחרות
אין כל ערך להחלטת הכבשים בזכות הצמחונות בשעה שהזאב נשאר בדעה אחרת.
(ויליאם רארף אינג')
גם כאשר יגור זאב עם כבש-אני לא מציע שנהיה הכבש.
(אלוף מיל' עוזי דיין)

את אפקט הפיתול שיוצר השימוש במדחף אפשר לבטל בקלות במטוס רב מנועי - אפשר פשוט לדאוג שמדחפים יסתובבו בכיוונים מנוגדים גם אם אינם קונצנטריים.
עד כמה שידוע לי השימוש במדחפים קונצנטריים נועד בין השאר לאפשר שימוש ביותר מנועי ויותר מדחפים בלי לסבול מהפסדי הגרר של בתי מנועים נפרדים לכל יחידת דחף.

כלומר ה AN70 ו TU95 למעשה משתמשים כל אחד למעשה ב 8 מנועים שמאוחסנים ב 4 בתי מנועים?
לא יותר פשוט להשתמש במנוע אחד חזק במקום התכנון המסובך הזה?
במטוס עם 4 מנועים יש מספיק מנועים לגיבוי במקרה שמנוע אחד כבה.

תרגישו חופשי לצפות בגלריה שלי
וגם במצגת המובחרות
אין כל ערך להחלטת הכבשים בזכות הצמחונות בשעה שהזאב נשאר בדעה אחרת.
(ויליאם רארף אינג')
גם כאשר יגור זאב עם כבש-אני לא מציע שנהיה הכבש.
(אלוף מיל' עוזי דיין)

אבל תחשוב על המורכבות ההנדסית (ותחזוקתית) של מנועים שכאלה, ותחשוב אם בכלל שווה להיכנס לבעייה הזו...

לגבי מה שנאמר לעיל (לגבי שני מנועים וכו' - אין לי מושג, אבל אפשר לבדוק בגוגל).

ילדים: קל לייצר - קשה לתחזק

הפרופלור יושב על ציר שעובר דרך ציר המנוע ו"זוכה" למספר להבי טורבינה שמניעים את הפרופ. אני מניח שעבור שני פרופים יש ציר נוסף (פנימי יותר) ולהבים שמיועדים לפרופ הנוסף. אתה מוזמן לחפש בגוגל תרשים של מבנה של מנוע טורבו פרופ. רצוי חתך.

הכוונה שלי לא הייתה שלטופולב יש שמונה מנועים אלא שסידור כזה של שמונה מדחפים בזוגות חוסך את הצורך בשמונה בתי מנועים כאשר ארבעה מדחפים אינם מספיקים לביצועים הנדרשים.
אפשר לעשות זאת או באמצעות מנוע חזק מאוד המניע תמסורת מורכבת, כמו בטופולב העושה שימוש במנוע הטורבו פרופ הכי חזק שאי פעם נבנה, או אכן באמצעות שילוב של שני מנועי טורבו פרופ בחיפוי אחד כמו במקרה של הפיירי גנאט הבריטי.

כלומר שאם מרכיבים שני מדחפים על מנוע עם הספק נתון מקבלים דחף יותר גדול ממה שהיה מתקבל בשימוש במדחף אחד עם אותו מנוע?
אם כן, מדוע האמריקאים והאירופאים לא משתמשים בשיטה זו?

תשובה אפשרית היא שאלה של ניצול דלק, ייתכן ששיטה זו צורכת יותר דלק?

תרגישו חופשי לצפות בגלריה שלי
וגם במצגת המובחרות
אין כל ערך להחלטת הכבשים בזכות הצמחונות בשעה שהזאב נשאר בדעה אחרת.
(ויליאם רארף אינג')
גם כאשר יגור זאב עם כבש-אני לא מציע שנהיה הכבש.
(אלוף מיל' עוזי דיין)

לשיטה הנ"ל יש לא מעט חסרונות מבחינה מכאנית והנגזרת הלוגיסטית והמבצעית שלה. לרוסים יש גישות שונות מאשר המערב, ויש להן יתרונות וחסרונות (אני מתייחס לעניין הכללי, לא להתקן ספציפי).

עובדתית, כל מטוסי הקו הראשון (מבצעיים) מונעי-מדחף המערביים עובדים לפי "מנוע בודד מניע מדחף בודד".

גם כשלא היה הרבה, היה לנו הכל

לפי מה שאני זוכר, הגישה הזו צמחה ברוסיה לא מתוך גישה אקדמית שונה אלא פשוט בשל המחסור במנועי סילון יעילים מספיק למפציץ ארוך טווח. לאמריקאים היו כאלו מנועים ולכן ה B-52 מונע סילון (וגם הוא נזקק לשמונה מנועים) ואילו הרוסים פנו לפתרון של מנועי טורבופרופ אדירים לטובת ה TU-95.

בקיצור מדובר בעיקר בסוג של העדפה על בסיס נסיון העבר ולא עקב תועלת מעשית שנובעת מהשיטה של שני מדחפים.
מן הסתם הרוסים כיום מסוגלים לפתח מנועי טורבופרופ טובים בדיוק כמו האמריקאים והאירופאים המשתמשים במדחף אחד.

נראה לי שיש הבדל כלשהו "מעשי" בין השיטות,לא נראה סביר שכאשר משקיעים מאות מליונים ואולי אף מיליארדים בתכנון, פיתוח וניסוי (כולל סיכון חיי טייסי הניסוי), בדיקות במודלים ממוחשבים ומנהרות רוח ולבסוף הבחירה מבוססת על העדפות עקב נסיון העבר.

תרגישו חופשי לצפות בגלריה שלי
וגם במצגת המובחרות
אין כל ערך להחלטת הכבשים בזכות הצמחונות בשעה שהזאב נשאר בדעה אחרת.
(ויליאם רארף אינג')
גם כאשר יגור זאב עם כבש-אני לא מציע שנהיה הכבש.
(אלוף מיל' עוזי דיין)

אתה לא לוקח מנוע נתון,מרכיב עליו 8 סטים של פרופלרים ומקבל יותר דחף
זה בדיוק ההיפך-בגלל שהמנוע כל כך חזק,סט אחד של פרופלר
לא מסוגל לתרגם את כל הכח לדחף,לכן יש צורך ב-2.
כמו שכבר נכתב,המנועים האלה הם החזקים ביותר בעולם מבין הטורבופרופ-
16000 כ"ס.היצרנים המערביים משתמשים במנועים הרבה יותר צנועים.
אני חושב שהיפוך הסיבוב נעשה בתיבת ההאטה/תמסורת,שמאיטה את הסל"ד של ציר ההנעה
שיוצא מהמנוע.יש סוג תמסורת,שנקרא "פלנטרית"-planetary,שמתבטא בסיבוב גלגלי שיניים בתוך טבעת שיניים. כל אחד מהם ניתן לחיבור לציר בתוך ציר.
איציק

ראה למשל את משפחת MD 80

ציטוט:

במקור נכתב על ידי Soloavia זנב T שומר את משטחי ההיגוי מחוץ לשדה המערבולות של הכנף, וזה עשוי לקרות כאשר המטוס מגיע לנחיתה בזוית התקפה גבוהה שמאפיינת נחיתה במהירות נמוכה\מסלולים קצרים (הנ"ק=המראה\נחיתה קצרים). יתרון נוסף הוא לוגיסט - הרחקת הזנב מפני הקרקע מקלה על פריקה\טעינה, ועל התנועה סביב זנב המטוס. החיסרון נובע מכל שמומנט ההשפעה של ההגאים גדול יותר (בגלל המנוף הגדול שנוצר עם הרחקת משטחי הניהוג) - ישנה סכנה שבתכנון לא נכון\מוקפד - המטוס יכנס להזדקרות עמוקה - כלומר הזדקרות שלא ניתן להחלץ ממנה (נקראת גם הזדקרות פטיש ומלווה בתופעה שנקראת גילגול הולנדי או צניחה לאחור).הזדקרות עמוקה זו תופעה מעניינת אך לא ממש קשורה כאן ובהחלט לא מלווה (למיטב ידיעתי הצולעת) בגלגול הולנדי! . בכל מקרה - דווקא הגה גובה נמוך (דוגמה-קורנס) יעיל יותר במניעת כניסה להזדקרות עמוקה חיסרון אחר נובע מחוזק המבנה. זנב T יקרוס מהר יותר מזנב קונוונציונלי בעת פירפור (תחום באווירואלסטיקה)."תחום באוירואלסטיקה" זה ניסוח מדויק אך מעט מתנשא...בגדול פרפור זוהי תופעת רעידות בלתי מתרסנות - גדלות ולא נשלטות אשר בדר"כ מופיעות מעל מהירות מסויימת .

אני מציע שתקרא שוב את מה שכתבתי לפני שאתה פוסל:

ציטוט:

הזדקרות עמוקה זו תופעה מעניינת אך לא ממש קשורה כאן ובהחלט לא מלווה (למיטב ידיעתי הצולעת) בגלגול הולנדי! . בכל מקרה - דווקא הגה גובה נמוך (דוגמה-קורנס) יעיל יותר במניעת כניסה להזדקרות עמוקה

כפי שטענתי - זנב T עשוי לתרום להכנסת מטוס להזדקרות עמוקה. ולא למנוע אותה.

כאשר המצב הוא קיצוני - הכנף בהזדקרות, והגה הגובה בזוית התקפה שלילית - את תקבל גילגול הולנדי. השיטה הזאת מקובלת, למשל, לצינוח טיסנים חופשיים.

ציטוט:

"תחום באוירואלסטיקה" זה ניסוח מדויק אך מעט מתנשא...

אין בציון עובדות משום התנשאות.

ילדים: קל לייצר - קשה לתחזק

בתיקון שקיבלת.

זנב T הוא דווקא בעל סיכויים גבוהים יותר "לסייע" למטוס להכנס להזדקרות עמוקה.
הכנף נכנסת להזדקרות והמטוס מתחיל לשקוע, ובמקרה המיוחד של "הזדקרות עמוקה", בזמן השקיעה הזו הזנב (שנמצא גבוה מעל מישור הכנף) נכנס למערבולות שמייצרת הכנף ויעילות הגה הגובה צונחת. וכך קשה להיחלץ ממנה ולכן מכונה הזדקרות עמוקה.

עם זאת, אני בהחלט מסכים עם התגובה שלך לתיקון השני...

" Two things are infinite: the universe and human stupidity; and I'm not sure about the universe. "

- Albert Einstein

ומאחר שהוא נמצא רחוק יותר מ"אמצע" המטוס - הוא יוצר זרוע ארוכה יותר - מה שעשוי לגרום לכך שהכניסה להזדקרות עשוייה להיות הרבה יותר מהירה.

ילדים: קל לייצר - קשה לתחזק

קישור

מדובר בשיטה יעילה יותר אשר יוצרת יותר דחף, אך מסובכת לתכנון ולתחזוקה

תרגישו חופשי לצפות בגלריה שלי
וגם במצגת המובחרות
אין כל ערך להחלטת הכבשים בזכות הצמחונות בשעה שהזאב נשאר בדעה אחרת.
(ויליאם רארף אינג')
גם כאשר יגור זאב עם כבש-אני לא מציע שנהיה הכבש.
(אלוף מיל' עוזי דיין)

קישור