Harrier

[maumarti]

Saluto e ringrazio tutti e ciascuno.
Purtroppo non ho altri video rispetto a quello che probabilmente avete gia' visto.
Ne esiste qualcun altro a dire il vero, riguardante vari caollaudi, e in particolare uno in volo tradizionale, che ho effettuato personalmente a Molinella. Questi video sono nella mani di Paolo (il valente colalboratore al progetto), che pero' non vedo da tempo.
Magari riesco a farmeli mettere in formato elettronico, e successivamente on-line. Datemi tempo, vi tengo informati.
Partiamo dall'inizio:
(sto sunteggiando 6 anni di lavoro)
il progetto e' nato un po' alla volta, con un modello di cui abbiamo fatto master, creatore, stampi, cappottine, svariati condotti e successivamente un paio di modelli in vetro/epossidica.
Questo primo era motorizzato con un Rossi .90 (e ventola Gleichauf mi pare), ma era un po' pesante, e carente in alcune soluzioni riguardanti i condotti dell'aria e i sistemi di controllo a valvole.
Il secondo modello, e' stato completamente riprogettato, e ne e' venuta fuari una riproduzione piu' aderente al vero (versione AV8B II Plus).
Anche di questa abbiamo fatto il creatore, stampi (molti) condotto (molti, con diverse soluzioni) ugelli, cappottine, ecc...
Questa seconda versione ha beneficiato largamente delle esperienze gia' fatte con il primo Harrier. Infatti e' venuto piu' leggero e rigido, con soluzioni tecniche piu' adeguate allo scopo. Rinforzato con nastri unidirezionali di carbonio. Motore Rossi 105 fan preparato apposta dal sig. Rossi in persona. (siamo stati in pellegrinaggio a Brescia)
In particolare abbiamo sperimentato molte soluzioni su come far ruotare gli ugelli, controllati proporzonalmente da un servo. Abbiamo incontrato qualche difficolta' nel fare gli ugelli orientabili, per ottenere un movimento scorrevole sotto carico (aria a 200 km/ora) simo diventati matti, ma alla fine siamo riusciti.
Modificando un servo, portando all' esterno il potenziometro e collegandolo agli ugelli, invece che alla sua squadretta originale, abbiamo moltiplicato la sua forza, ottenendo un movimento lento e realistico.
Per il controllo del modello a punto fisso, (barca ferma non governa) abbiamo costruito dei piccoli condotti, che spillando aria dal condotto principale, e suddividendola in vari altri canali, portava aria ad alta velocita' alle estremita' delle ali, e in coda. In questi punti c'erano (o meglio, ci sono) delle valvole a deflettore, (da me ideate) in sincronia con le relative parti mobili, che avrebbero assolto la stessa funzione in volo tradizionale.
Con lo stesso servo quindi, si comanda l'elevatore e la corrispondente valvola di controllo del beccheggio. Analogamente il servo di ciascun alettone controlla la corrispondente valvola alla estremita' di cascuna semiala.
Con la parte mobile al centro, la valvola deflette in egual misura l'aria sopra e sotto al profilo alare. Abbassando l'alettone anche la valvola corrispondente deflette l'aria verso il basso.
Una importente considerazione; la ventola produce l' accelerazione di una consistente massa di aria, ma non la mette in pressione. La pressione, in termini di atmosfere e' insignificante. Pertanto si e' lavorato sul volume d'aria, e non sulla pressione. Non poca aria ad alta velocita' ma molta aria a bassa velocita'. Quindi condotti piu' grandi possibile, vista la bassa pressione disponibile.... ergo, abbiamo fatto i condotti piu' grandi possibile compatibilmente con lo spessore del profilo alare.
Nell'ala sono di sezione 4x8 cm circa, quello che va in coda e' un po' piu' grande.
L'autorita' di questi comandi e' apparsa appena sufficiante; c'e' margine di miglioramento ma per il momento ci siamo accontentati.
Sono a vostra disposizione, se avete qualche domanda rispondero' volentieri.
ciao
mauri

[Davierosoft]

Non è possibile creare un compressorino (per esempio centrifugo) solidale all'albero del fan? E poi prelevare aria in pressione dal motore? L'aria in pressione la puoi accelerare/rallentare modificando gli ugelli di scarico! La cosa diventa quindi gestibile!
Magari la geometria dell'ugello può essere meccanicamente variata tramite leverismi dell'alettone / piani di coda!

A quel che so l'harrier vero preleva aria dal compressore del motore tramite una o più bleed (spillamenti), quindi l'aria in quel caso è in pressione, la velocità del getto poi viene regolata dagli ugelli allo scarico!

Secondo me usare l'aria del fan non è molto efficiente! La velocità del getto si perde molto nei condotti i quali con strozzature e ristringimenti potrebbero portare a turbolenze interne tali da ridurre ulteriormente l'efficienza, l'aria in pressione invece se ne frega della forma del condotto (se il condotto è ben dimensionato) e si basa solo sulla bontà dell'ugello!

So che magari avete già riflettuto su ste cose visto che avete già costruito prototipi!
Però mi baso sulle idee e nozioni che ho per "sperare" di dare un minimo di sostegno, se non tecnico, almeno morale!

Buon lavoro e teneteci informati se riuscite a creare qualcosa di più che "sufficiente"

[Valerioraptor]

Originalmente inviato da Davierosoft

Non è possibile creare un compressorino (per esempio centrifugo) solidale all'albero del fan? E poi prelevare aria in pressione dal motore? L'aria in pressione la puoi accelerare/rallentare modificando gli ugelli di scarico! La cosa diventa quindi gestibile!
Magari la geometria dell'ugello può essere meccanicamente variata tramite leverismi dell'alettone / piani di coda!

A quel che so l'harrier vero preleva aria dal compressore del motore tramite una o più bleed (spillamenti), quindi l'aria in quel caso è in pressione, la velocità del getto poi viene regolata dagli ugelli allo scarico!

Secondo me usare l'aria del fan non è molto efficiente! La velocità del getto si perde molto nei condotti i quali con strozzature e ristringimenti potrebbero portare a turbolenze interne tali da ridurre ulteriormente l'efficienza, l'aria in pressione invece se ne frega della forma del condotto (se il condotto è ben dimensionato) e si basa solo sulla bontà dell'ugello!

So che magari avete già riflettuto su ste cose visto che avete già costruito prototipi!
Però mi baso sulle idee e nozioni che ho per "sperare" di dare un minimo di sostegno, se non tecnico, almeno morale!

Buon lavoro e teneteci informati se riuscite a creare qualcosa di più che "sufficiente"

è un bel problema mettere un compressore centrifugo su un albero già occupato da una ventola l'unica soluzione è quella di spillare aria dai condotti

[staudacher300]

Il punto credo che sia questo, rimanere in scala anche con il sistema di gestione dell'assetto in stazionario, oppure scegliere semplicemente la soluzione che consenta di volare.
In tal caso credo che un sistema con 3 microventole elettriche più una principale possa assolvere la funzione.

[Valerioraptor]

Originalmente inviato da staudacher300

Il punto credo che sia questo, rimanere in scala anche con il sistema di gestione dell'assetto in stazionario, oppure scegliere semplicemente la soluzione che consenta di volare.
In tal caso credo che un sistema con 3 microventole elettriche più una principale possa assolvere la funzione.

oppure 4 microventole, una per ugello, si potrebbe così controllare con apposite miscelazioni beccheggio e rollio. L'imbardata rimarrebbe un problema

[BBC25185]

I problemi principali dell'harrier RC sono:
La potenza neccessaria a sollevarlo (quindi deve pesare poco e usare ventole molto potenti)
Il suo controllo da fermo (i condotti sull'aria sono difficili da fare in quanto troppo piccoli non servono a niente, più grandi pesano e, in ogni caso l'aria prodotta dalla ventola non basta...

Una possibile soluzione sarebbe quella di dotarlo di un minicompressore... (ho detto la cacchiata )

[Davierosoft]

Originalmente inviato da Valerioraptor

è un bel problema mettere un compressore centrifugo su un albero già occupato da una ventola l'unica soluzione è quella di spillare aria dai condotti

Il problema reale sono le dimensioni!
Da quel che so esistono già turbine bialbero per il modellismo, non so se si potrebbe riuscire ad ottenerne degli spillamenti senza che il motore ne soffa troppo, ma sarebbe l'ideale per l'harrier!
Questo però solleverebbe un enorme problema: Gli ugelli posteriori andrebbero fatti in materiali resistenti al getto caldo!...
Vabbè resettiamo la cosa! Penso diventi ancora più complicata se non aaddirittura fantascientifica!
Boh altro non mi viene senza dover aggiungere altro peso!

[Davierosoft]

Una domanda (anzi 2)
Quanto è grosso il più piccolo compressore centrifugo che si riesce a trovare in giro?
Quanto è grosso il fan del prototipo? quanto è lunga una pala del fan? Se ci fosse un compressorino tanto piccolo da essere largo poco più dell'ogiva del motore si potrebbe fare, il compressorino basterebbe di plastica credo, le pressioni necessarie non sono alte, il problema forse però sarebbe la portata!

Terza domandina... Giri del fan in hovering?

[maumarti]

ciao a tutti
i problemi sono vari, e tutti da non sottovalutare.
Come nel vero Harrier, la semplicita' e' stata la carta vincente.
Quello che non c'e' non si rompe.
Scarterei assolutamente compressori centrifughi e ventole elettriche per il controllo.
Pensateci bene e vedrete che sono utopie.
Peso e complessita' costruttiva.
L'unico sistema efficiente e' usare l'aria spillata dal condotto principale.
Poi non so se avete presente un motore a scoppio come il Rossi 105...
22mila giri, una bestia...provate a flangiarci, oltre la ventola anche un compressore centrifugo!!!
Si deve lavorare sulla portata d'aria, non sulla pressione. Dimenticate il concetto di aria in pressione, la ventola non produce pressione, ma accelera solo una grande quantita' di aria.
Inoltre al calare del diametro della ventola cala anche l'efficienza, quindi 4 ventole (una per ugello) necessitano di piu' potenza complessiva rispetto ad una sola ventola per produrre la stessa spinta.
Da tenere in considerazione per la soluzione 4 ventole, anche altri fattori, l'effetto giroscopico in primis. (oltre dover gestire i giri ed alimentare 4 motori)
L'affermazione che l'aria prodotta dalal ventola non basta mi sembra avventata...Il Rossi 105 produceva 6,5 chili di spinta statica con la ventola Byrojet,e il modello pesava circa 4,5 chili. (sono passati vari anni, non ricordo i dettagli) La perdita di spinta dovuta a variazioni di sezioni dei condotti e ai gomiti portava ad una spinta utile comunque sufficiente, sia per il sostentamento che per spillare aria per i controlli. Il tutto era suscettibile ancora di miglioramenti, quindi sono certo che lavorandoci ancora si sarebbe arrivati ad un risultato soddisfacente.
Dopo 6 anni di test, e un mucchio di soldi investiti, mi sono un po' stancato.
Se dovessi costruire un ulteriore prototipo, farei esattamente la stessa strada dei precedenti, lavorando maggiormente sul contenimento dei pesi, sulla pulizia dei condotti e degli ugelli, ma manterrei invariato il concetto di base.
Il condotto principale, subito a valle dello statore, si divideva orizzontalmente in due condotti di sezione semicircolare. Quello piu' in alto si biforcava dolcemente versole fiancate, curvando contemporaneamente verso il basso, dove incontrava la flangiatura dei due ugelli anteriori.
Il semicondotto inferiore, portandosi verso poppa, si biforcava a sua volta, verso i due ugelli posteriori.
Ovvio, sempre con curve dolci e limitando al massimo le variazioni di sezione.
Gli ugelli, per limitare la perdita di spinta dovuta ai gomiti, erano palettati all'interno.
La spillatura dell'aria per alimentare i controlli, era sul dorso del condotto principale, e si divideva a sua volta in tre condotti; uno verso la coda e due verso le semiali.
Non ho sperimentato altri sistemi (microcompressori, e robe simili) ma di quello che ho fatto in prima persona posso dire che funziona, e con gli affinamenti che ancora si possono apportare e' di sicuro successo.
Ho letto qualche messaggio indietro che facevate riferimento agli Harrier di quell'inglese (Mike Koskela) che e' apparso su Modellistica. Bene, se andate a leggere meglio vedete che il suo modello (piu' piccolo) era ben poco in scala, e non aveva ugelli orientabili, ma un solo condotto piegato verso il basso. Non poteva volare come un qualsiasi modello, ma era praticamente solo un banco test per il volo a punto fisso.
A vostra disposizione.
ciao
mauri

[Davierosoft]

Mi fido del fatto che funzioni, non lo nego! Anzi, è una buona cosa, solo che essere sufficiente non è di grande sicurezza specie con un po di vento credo!

Ma i fan che usa il modello sono 2 o uno solo?
Se è uno come hai risolto l'effetto giroscopico?

L'harrier vero usa un motore a turbina bialbero rolls royce dove i 2 alberi sono controrotanti, questo elimina l'effetto giroscopico! Il il FAN e il compressore di bassa provvedono alla spinta dei primi 2 ugelli, lo scarico del core engine invece provvede (oltre al sostentamento della turbina di bassa e quindi del fan e compressore LPC) alla spinta agli ugelli posteriori!
Per gli ugelli viene usata la bleed negli stadi di HPC (compressore di alta), e il sistema pare funzionare non appena la spinta inizia ad essere "vettoriale" cioè appena si iniziano ad orientare gli ugelli principali!

Il problema di semplicità dipende molto dallo spazio a disposizione!
Quello vero ha spazio per quello che ha, un modello non può permettersi ovviamente tanto lusso!
Quindi l'abbandono dell'uso di aria in pressione a favore della velocità della stessa ha i suoi vantaggi, di certo costruttivi! Se la cosa riesce ulteriormente ad essere migliorata direi che sarebbe ottimo!

Poi tu sei quello che l'ha creato, avrai sbattuto la testa su vari problemi, credo, durante la progettazione!