О вираж Ki-61,N1J Ki-84

Discussion in 'Engineering Retrospective' started by PressLuftHammer, Jan 5, 2005.

  1. -exec-

    -exec- FH Consultant

    Joined:
    Jan 29, 2000
    Messages:
    24,690
    Location:
    xUSSR
  2. PressLuftHammer

    PressLuftHammer FH Beta Tester

    Joined:
    Mar 5, 2003
    Messages:
    15,045
    Location:
    Ekaterinburg (Russia)
    Вот перещитал для 1000м
    Методика использовалась таже изменена лиш плотность воздуха 1.1116 вместо 1.225 у земли
    и мощности двигателей откоректированы для высоты 1000м
    Для Ki-84b и N1K1-J взял один и тот же двигатель
    у земли 1970HP на высоте 1800м 1860HP
    на 1000м соответсвенно получилось 1909HP
    Для Ki-61 1175л.с у земли и 1200л.c. на высоте 1000м
    Для Spit9 (Merlin 66) 1580HP у земли и 1600HP на 1000м.

    Кроме того для N1K1-J была взята максимальная скорость 520км/ч у земли для расчета Cx0 что является допущением но на времени виража принципиально не сказывается.
    Взлетный вес 3900кг площадь крыла 23,5м размах 12м.
    Для всех кроме Спита Cyдоп=1.2.
    Вот результат помоему очень не плохо, хотя спит все равно всех перекрутит :)
    Если есть более точные данные могу откоректировать.
     

    Attached Files:

    Last edited: Jan 11, 2005
  3. -exec-

    -exec- FH Consultant

    Joined:
    Jan 29, 2000
    Messages:
    24,690
    Location:
    xUSSR
    робот этот текст не переведёт, наверное.
     
  4. buraty

    buraty Well-Known Member

    Joined:
    Oct 17, 2000
    Messages:
    733
    Location:
    Moscow, Russia
    А еще и графики радиусов для этих данных можешь построить?
     
  5. PressLuftHammer

    PressLuftHammer FH Beta Tester

    Joined:
    Mar 5, 2003
    Messages:
    15,045
    Location:
    Ekaterinburg (Russia)
    Пожалуйста.
     

    Attached Files:

  6. buraty

    buraty Well-Known Member

    Joined:
    Oct 17, 2000
    Messages:
    733
    Location:
    Moscow, Russia
    Спасибо.
     
  7. squirl

    squirl Well-Known Member

    Joined:
    Jul 21, 2003
    Messages:
    853
    Apparently the true information is not enough to convince people about the turn performance of the Ki-61. How ironic...

    Yet I can explain it in simple terms.

    Overall horsepower has little to do with top level speed. I have made a chart for horsepower vs top level speed in Excel (it is a very loose correlation). I also made a chart on wing loading vs top speed. This wing loading chart has a much stronger correlation.

    But in reality there is an even better correlation. The more lift a wing makes the more drag it makes. So lift proportional to power is the best way to measure top speed. The planes with higher wing loading have a better top speed due to the high power:lift ratio. Planes with a thin airfoil also have a better top speed due to the high power:lift ratio. Lift proportional to power does not always follow wing loading, which is shown in the "Spitfire."

    The "Spitfire" has a top speed of 408 mph (657 km/h)
    The Ki-61 has a top speed of 368 mph (592 km/h)

    Even though the "Spitfire" has more power than the Ki-61, power is not very influential in top speed, especially with this large a difference in speed. The only other explanation of the "Spitfire's" superior speed is a reduction in the lift of the wing.

    For example, the I-153 has 50 HP more than the A6M2, yet is 89 km/h slower. The reason: the I-153 has more lift proportional to its power. This relation makes the I-153 a better turner, but slower.

    The same is true for the Ki-61. The Ki-61 has a higher lift wing which makes it a good turner but gives it a relatively low (592 km/h) top speed. The "Spitfire" has more power, but the majority of its better speed stems from its lower lift wing which trades turning ability for top speed.

    In other words, it is not possible to have a fast plane that can turn well, because a fast plane is designed to be fast by cutting back on lift. Conversely, a good turning plane cannot be very fast, because the high lift wing cuts back on speed.

    Takeo Doi and Shin Owada designed the Ki-60 and the Ki-61. From the Ki-60, these designers learned that rather than beginning the design with a highly loaded short wing (as had been done in the Ki-60 project), they would begin with a lowly loaded wing then introduce measures to make it faster (high aspect ratio). The result was a wing that allowed for great lift with little drag, at the cost of some roll rate and structural limitations in the design.

    Reginald Mitchell had experience building Schneider Cup Racers. He was accustomed to building sleek aircraft. Reginald built the "Spitfire" on the foundation of having a thin wing. He later increased its area (almost accidentally in fact - the Air Ministry called for four more 7mm guns, increasing its area and giving it the elliptical shape). The result was a fast wing that allowed for a little more lift at only a slight cost of top speed.

    In the end though, the Ki-61 was still a turn fighter capable of operating at marginally improved speeds and the Spitfire a boom and zoom fighter capable of turning inside 109's (not a huge feat).

    What I am saying is that a slower plane will have a better turn radius and likely a better turn time than a faster plane (unless, of course, the slower plane is a very poor design).

    These concepts are how the design trade-offs in aircraft operate.

    ---Translation time--- (watch out for instances of "barrage and signal" in place of "boom and zoom"):)

    Явно поистине информация не достаточно для того чтобы убедить людей о представлении поворота Ki-61.

    Но я могу объяснить его в просто термины.

    Общий horsepower имеет немногую, котор нужно сделать с скоростью высшего уровня. Я сделал диаграмму для horsepower против скорости высшего уровня внутри первенствовать (будет очень свободной корреляцией). Я также сделал диаграмму на нагрузке крыла против верхней скорости. Эта диаграмма нагрузки крыла имеет гораздо сильне корреляцию.

    Но в реальности будет даже более лучшая корреляция. Больше подъем крыло делает больше сопротивления его модели. Так подъемом пропорциональным к силе будет самая лучшая дорога измерить верхнюю скорость. Плоскости с более высокой нагрузкой крыла имеют более лучшую верхнюю скорость должную к высокому коэффициенту power:lift. Плоскости с тонким airfoil также имеют более лучшую верхнюю скорость должную к высокому коэффициенту power:lift. Подъем пропорциональный к силе всегда не следует за нагрузкой крыла, которая показана в "Spitfire."

    "Spitfire" имеет верхнюю скорость 408 mph (657 km/h),

    котор Ki-61 имеет верхнюю скорость 368 mph (592 km/h)

    даже если "Spitfire" имеет больше силы чем Ki-61, силы не очень влиятельно в верхней скорости, специально с этот большим разница в скорости. Единственное другое объяснение скорости "Spitfire's" главной будет уменьшением в подъеме крыла.

    Например, I-153 имеет hp 50 больше чем A6M2, но 89 km/h более медленных.Причина: I-153 имеет больше подъема пропорционального к своей силе. Эти отношение делают I-153 более лучший turner, но медленное.

    Это же поистине для Ki-61. Ki-61 имеет более высокое крыло подъема модели оно хороший turner но дают ему относительно низкой (592 km/h) верхней скорости. "Spitfire" имеет больше силы, но большинство своих более лучших стержней скорости от своего более низкого крыла подъема которое торгует поворачивая способностью для верхней скорости.

    In other words , не по возможности иметь быструю плоскость может повернуть наилучшим образом, потому что быстрая плоскость конструирована для того чтобы быть быстрой путем резать назад на подъеме. Наоборот, хорошая поворачивая плоскость не может быть очень быстрой, потому что высокое крыло подъема режет назад на скорости.

    Takeo Doi и Shin Owada конструировали Ki-60 и Ki-61. От Ki-60, эти конструкторы выучили то rather than начинающ конструкцию с высоки нагруженным скоро крылом (по мере того как имели сделано в проекте Ki-60), они начали бы с lowly нагруженным крылом then вводят измерения сделать его более быстрым (высокий коэффициент сжатия).
    Результатом было крыло позволило для большого подъема с меньшим сопротивлением, на цене некоторых скорости по крену и структурно ограничений в конструкции.

    Reginald Mitchell имело гонщиков чашки schneider здания опыта. Он был привыкнут к самолету здания холеному. Reginald построило "Spitfire" на учредительстве иметь тонкое крыло. Он later увеличил свою область (почти случайно в действительности - министерство воздуха вызвало для 4 пушек 7mm, увеличивающ свою область и дающ ему эллиптическую форму). Результатом было быстрое крыло позволило для немного больше подъема на только небольшой цене верхней скорости.

    В конце однако, Ki-61 было все еще самолет-истребителем поворота способным работать на предельно улучшенных скоростях и Spitfire самолет-истребитель заграждения и сигнала способный поворачивать внутреннее 109's (не огромный feat).

    Я высказывание что более медленная плоскость будет иметь более лучший радиус поворота и вероятн более лучшее время поворота чем более быстрая плоскость (если, of course, более медленной плоскостью не быть очень плохая конструкция). Эти принципиальные схемы как trade-offs конструкции в самолете работают
     
  8. newtry

    newtry Well-Known Member

    Joined:
    Sep 23, 2002
    Messages:
    975
    Гмммм... Не про вираж конечно, но все же - 15-20 мсек климба у Ки-61 откуда взялись ?
     
  9. PressLuftHammer

    PressLuftHammer FH Beta Tester

    Joined:
    Mar 5, 2003
    Messages:
    15,045
    Location:
    Ekaterinburg (Russia)
    По зерам хочу вот пощитать вираж
    данные нужно уточнить
    A6M21
    Взлетный 2410кг крыло 22,4М^2 размах 12м двигатель у земли 950л.с на 1000м столько же. Скорость у земли 450км/ч
    A6M5b
    Взлетный 2733кг крыло 21,3м^2 размах 11м двигатель у земли 1100л.c. 1000м
    1100л.с.
    Скорость у земли 470 км/ч

    Cyдоп=1.2

    Предварительно получается A6M21 время виража 14,6 сек радиус 171м скорость 265км/ч
    Для A6M5 время 17 сек радиус 204м скорость 272км/ч.
     
    Last edited: Jan 21, 2005
  10. Vadim Maksimenko

    Vadim Maksimenko Well-Known Member

    Joined:
    Feb 12, 2000
    Messages:
    15,468
    Location:
    Vilnius, Lithuania
    Squirl, very correct understanding of aerodynamics' tradeoffs. My experience in Moscow Aviation Institute supports your explanations :) Pure horse powers of an engine really mean nothing, because there is prop that turnes them into thrust. Non-optimal prop design may turn all HP useless.
     
  11. Vadim Maksimenko

    Vadim Maksimenko Well-Known Member

    Joined:
    Feb 12, 2000
    Messages:
    15,468
    Location:
    Vilnius, Lithuania
    Если не секрет, по каким формулам все это считается?
     
  12. badger

    badger FH Beta Tester

    Joined:
    Jul 9, 2000
    Messages:
    5,758
    Location:
    Estonia(Ex-USSR)
    Понимание у него может и верное, но вот насчет Ki-61 vs Spitfire он бредит, тяжело и упорно.

    Сравнивает максимальные скорости, совершенно не задумываясь о том на какой высоте и на какой мощности они достигнуты, сравнить скорости на уровне земли ему в голову почему-то не приходит, то что более мощный двигатель Спитфаера и время виража тоже сокращает игнорирует.

    Вообщем детский сад, штаны на лямках...



    Угу, осталось только убедить авиаконструктра поставить этот нон-оптимал проп дезигн на свой самолёт.
     
  13. PressLuftHammer

    PressLuftHammer FH Beta Tester

    Joined:
    Mar 5, 2003
    Messages:
    15,045
    Location:
    Ekaterinburg (Russia)
    Есть файлик по расчету виража за авторством Yo-Yo если нужно могу выслать по мылу приатачить неполучается весь свой лимит я исчерпал.
     
  14. hardy

    hardy Well-Known Member

    Joined:
    Sep 25, 2002
    Messages:
    16,608
    Location:
    Saratov, Russia
    давно кинул бы мне в мыло, я выложу ;)
     
  15. PressLuftHammer

    PressLuftHammer FH Beta Tester

    Joined:
    Mar 5, 2003
    Messages:
    15,045
    Location:
    Ekaterinburg (Russia)
    Ушло, лови :)
     
  16. hardy

    hardy Well-Known Member

    Joined:
    Sep 25, 2002
    Messages:
    16,608
    Location:
    Saratov, Russia
  17. Alexander Chernov

    Alexander Chernov Well-Known Member

    Joined:
    Aug 14, 2000
    Messages:
    1,317
    Location:
    Zaporozhye, Ukraine
  18. hardy

    hardy Well-Known Member

    Joined:
    Sep 25, 2002
    Messages:
    16,608
    Location:
    Saratov, Russia
    да, что-то не то. из дома вечером поправлю...
     
  19. -exec-

    -exec- FH Consultant

    Joined:
    Jan 29, 2000
    Messages:
    24,690
    Location:
    xUSSR
    zip более устойчив к вебу
     
  20. hardy

    hardy Well-Known Member

    Joined:
    Sep 25, 2002
    Messages:
    16,608
    Location:
    Saratov, Russia