Майбутнє не настало :)

[bytebuster]

Цікаве продовження допису про Lilium.
Перепост допису pentajazz: Сеанс магии... с последующим разоблачением
Попалась мне тут на глаза заметка
smoliarm: «Дорогой, давай в горы слетаем, до ужина...» - вторая серия
Попытавшись разъяснить некоторые пункты, был с гневным клёкотом свидетелей невиданного прогресса изгнан. :)
Попробую разложить сие чудо по пунктам.

Итак: Lilium, по замыслу его создателей, должен стать полу/или полностью автономным аэротакси на электротяге. Задумка хорошая и, в принципе, востребованная.
Ознакомиться с проектом можно по ссылке: https://lilium.com/mission/

Там-же можно найти родмэп, в котором указано, что полёты действующей модели в 1:2 и даже полноразмерной модели, успешно завершены. К сожалению, полёта полноразмерного ЛА там нет на видео, но это не суть важно.
По фотографиям уменьшенной модели и по рисункам цифровой модели можно примерно представить концепт: Капсула для пассажиров, к которой приделано крыло и, в передней части фюзеляжа, ячейки с импеллерами. Крыло так-же снабжено отклоняемыми импеллерами по задней кромке.

Разберём грубейшие ошибки конструкции:
1. Импеллеры, судя по видео, имеют диаметр приблизительно 200мм. Такие импеллеры применяют на радиоуправляемых моделях и они дают 210-250 Ньютон статической тяги, при 80-100 м/с скорости потока, потребляя при этом около 16-и kW. (технические данные импеллера. пдф http://www.schuebeler-jets.de/pdf/Datenblaetter/EN/215HST_Flyer-ENG.pdf). На первый взгляд, не так уж и плохо. Но на второй, уже с пропеллером диаметром 60см и скоростью потока 60м/с при той-же мощности можно получить 617,5 N статической тяги. Да, при этом максимальная скорость плёта составляет не ~340 а около 190 км/ч, но и энергопотребление в горизонтальном полёте намного меньше.


2. В горизонтальном полёте, которого ни модель, ни, тем более порноразмерный аппарат, так и не показали, крыло частично находится в зоне возмущённого воздуха от носовых импеллеров. Импеллеры на задней кромке крыла тоже не добавляют ламинарности потоку на верхней обшивке крыла. Аэродинамику не учили, зато графический редактор освоен на пять.

3. Центр тяжести расположен перед крылом. Очевидно, что в горизонтальном полёте носовые импеллеры должны будут компенсировать пикирующий момент и стоять под углом к набегающему потоку. И это при заявленной максимальной скорости в 300км/ч. Срыв потока на носовых импеллерах при разгоне обеспечен. В лучшем случае электроника будет постоянно гасить скорость и ловить летательный аппарат в снижении. В худшем - крутое пике до встречи с планетой.

К слову о импеллерах. 36 импеллеров могут дать максимально 9.000N (или около 900кг) статической тяги на взлёте, потребляя при этом 576kW. Тесловская батарея на 100kWh опустошится в стартовом режиме за примерно десять минут. А весит батарея не меньше 600кг. 36 импеллеров = 126кг, два пассажира, ну 150. Провода (а они не тонкие и не лёгкие) 24кг и всё. 900кг тяги кончились. А ведь это даже ещё не вся электроника, без силовых контроллеров, без фюзеляжа, крыла и пр. Пепелац без гравицапы только прямо летать умеет....

Искушенный читатель тут воскликнет: "Критиковать каждый может!" и будет чертовски прав.
Поэтому за пол-часа попытаемся грубейшие ошибки исправить.
Первым делом выкидываем мелкие импеллеры и ставим эффективные, с диаметром 1,2 и 1,5м.
Разносим крылья и мотогондолы во избежание возмущения потока. Мотогондолы на основном крыле разносим так-же чуток, для управления разнотягом.
Несущее крыло делаем небольшой стреловидности, для увеличения продольной устойчивости (киля ведь у нас по концепту не предусмотрено) и придаём крылу небольшой отрицательный поперечный угол.
Наконец ставим стабилизатор в носу вместо чистого импеллера. Все несущие поверхности делаем отклоняемыми.
И вуаля. Из гадкого козлёнка сделали не менее гадкого утёнка, но уже с шансом хоть как-то полететь. Да, статическая тяга на взлёте получается около 1230кг. Ставьте батарейки и летите...

За картинки прошу извинить, мой CAD уже старенький и красивых пейзажей рисовать не умеет. Зато умеет летающие самолёты.


Общий вид


Импеллеры разнесены, как и несущие поверхности


Взлётная конфигурация. Шасси не стал рисовать, но об взлётку там ничего не черкает, просчитано.

P.S. Электротехники меня поймут (Картинка с сайта Lilium):

Comments

...

[hozar]

осталось загнуть края крыльев для лучшего схождения потока и экономии энергии

кстати, если задние крылья будут с обратной стреловидностью, можно было бы замкнуть передние и задние в кольцо
хотя, при этом потерялась бы возможность вертикального взлета

...

[bytebuster]

Друже, так ви, тойво, не мені у коментарях пишіть (я валянок, я що бачу, те й співаю), а тому, хто знає проф.термінологію і зможе обговорити з вами.

...

[pentajazz]

Тоже хотел уши приделать. Но тогда стойки шасси нужно длиннее делать

...

[wdkeeper]

Зря старався дядько. На першій новині я просто виключив мозок, зі словами "Спокійно, спокійно, мені не цікаво як це літає, ми зараз не будемо писати про це весь день". А йому це схоже не вдалося. Проте, біда в тому, що до його конструкції питань хоч і трошки менше, але дуже далеко від нуля. В тому числі навіть таких, яких не було до початкової конструкції. І головне з них - міцність (з підпунктами про силову схему крила, концентратори навантажень і т.д.). І по аеродинаміці є що спитати, і по конструкції шасі з поворотним стріловидним крилом )) Але! Зараз важливо зробити глибокий вдих і сказати "Спокійно, спокійно, я не буду витрачати кілька годин на аналіз конструкції, це нічого не змінить і світу не потрібно". Фух, відпустило.
Це все, воно було не варте витраченого на нього часу, хіба що щоб показати "от а я можу краще". Більше того, проблема завжди була не в тому хто може краще (історія авіації це яскраво демонструє), а в тому хто може свій продукт створити в металі і потім вдало продати так, щоб запустити серію. У Lilium, така можливість схоже є, хоча б базова. Інше не важливо. Поки є фінансування і підтримка, і мозок у голові - значить конструкцію допрацюють до якогось робочого стану. Як мінімум.
Це я до чого. Олег Костянтинович Антонов любив говорити: "Некрасиве не літає". Я згоден з ним душею. Але часом у світі з'являються такі літаючі речі, які б не мали літати, бо не мають на те морального права. І в таких випадках часто не важливо наскільки добре вони літають, важливо що тисячі людей працювали над фактом їх польоту ігноруючи оптимальність і прикриваючи чужі і свої помилки. І в результаті воно таки літає. І це також полетить, якщо вони докладуть зусиль та грошей.

...

[bytebuster]

Нє, ну чому ж.

У нас, програмерів, є така вправа, називається Code Golf — типу, усі змагаються виконати задачу найоптимальнішим методом (за якимось критеріями). Це зовсім не означає, що задача практична; просто для тренування розуму.

Тому нормально, що одні пропонують рішення, а інші критикують. Не бачу проблем.

...

[wdkeeper]

Якось одного разу ми теж так грали, це було невеличке змагання в аналізі констркцій від начсеку дружнього відділу кб. Тож це як мінімум цікава і дуже конструктивна штука, я це розумію.
Але тут така справа, що якщо включати "серйозний підхід", то питання це вкрай масштабне. Просто гігантське. І сутність його така, що всякі розмови поза цим "серйозним підходом" - лише просто балачки, і до реальної кінцевої конструкції вони мають вкрай віддалене відношення і не охоплюють реальних проблем, що виникнуть після деталізації (просто їх надто багато і врахувати при поверхневому огляді їх неможливо). Тому, з одного боку такі "змагання в мудрості" манять, а з іншого вони абсолютно пусті. І сприймаються несерйозно. Гірше ніж експертиза диванних експертів. Хоч наче експерти і не диванні.
Спростивши: Не варто витрачати кілька годин на нехай і цікаве обговорення коду програми, що має такий розмір, що одна навіть дуже розумна людина самотужки може її написати лише за кілька років постійної праці, і то далеко не факт. Від такого можна хіба що отримати славу словоблуду.

...

[pentajazz]

Дядую.
Тай ии не сильно старался. Пол-часа с перекуром.

По лонжерону в стреловидном крыле есть думки, да и имотогондолы вынести на основном вперёд надо-бы. Но что Вы хотите за пол-часа? ;)
То, что гадкий утёнок на сегодняшних батарейках не полетит, это понятно. Просто в коментах мне откровенную порнографию пытались продать, как откровение. Этого стерпеть я не шмогла

...

[sassa_nf]

Стріловидність у них є, стабілізатор в носі є (див. схему "таксі"), стабілізатор та крило рознесено по вертикалі.

Саме в цьому прототипі стабілізатору немає, бо спереду не лежить 150 кг сала, і може бути, що і не планується.

Таким чином, зауваження зменшуються до вибору силової установки та проблеми ламінарного потоку. Використання невеликої кількості двигунів, як у вас, означає концентрацію сили. Використання великої кількості невеликих двигунів має за мету поліпшення надійності та збільшення швидкості обтікання верхньої поверхні крила на всій довжині крила. Так просто за півгодини в CAD продемонстрували помилковість такого підходу? Мабуть, пора в чергу за інвестиціями.

...

[pentajazz]

По вертикали стабилизатор на первом прототипе отсутствует и импеллеры по вертикали практически не разнесены. Так-же статической тяги недостаточно для вертикального взлёта. По поводу увеличения подъёмной силы за счёт ускорения потока вдоль верхней поверхности крыла тоже подумал, но не уверен, стоит-ли игра свеч.
Стреловидность по передней кромке до скажем 20° на продольную устойчивость практически не влияет. От 30° уже заметно. Но не буду спорить.
За пол-часа просто накидал схему без тех ошибок, которые кинулись в глаза. Инвестиции нужно сейчас ловить у арабов. У них и деньги дурные и желание забубенить что-нить быстро и далеко летающее поскорее имеется. ;) А разводить стартапы с хипстерами - себе дороже. Мне так думается. С арабами дело имел, от хипстеров БГ уберёг.

...

[sassa_nf]

ну от цей стартап і перевіряє, чи варто.

...

[pentajazz]

Ну пускай проверяют. Без меня.
Я для них старый дед, а они для меня - технически неграмотные шарлатаны. Не, не сработаемся.

...

[sassa_nf]

ага, а інвестори - юрба лохів, які тільки й шукають, куди б гроші викинути.

...

[bytebuster]

Друзі, не сваріться. :)

...

[pentajazz]

На картинке всё красиво выглядит. Инвестору не нужно знать основы аэродинамики. Тем более, что принципиально такой пепелац возможен. Только не с сегодняшними аккумуляторами, не с мелкими импеллерами и не с теми ляпами, которые любому второкурснику авиационного института видны.

Что меня сильно смущает, основатель этого прожекта учился в Мюнхене и имел лицензию пилота планера. И такую фигню предлагает...