Tunnel Technologies

[Alex2002 143]

По патенту - вроде компоновка получается похожа на Арену. Тут вопросов нет? Вообще непросто для 4-моторной трубы придумать новую компоновку и ее запатентовать. Там вариантов не так уж много с точки зрения аэродинамики.

Спасибо за добрые слова!

Конфигурация похожа, конечно, и на арену и на Skyventure, но идея была не в том, чтобы не повторить известное, а в том, чтобы не копировать купленное. В остальном вопросы патентования - длинная и специфическая тема; там много тонкостей, которые в двух словах не опишешь..

Арена тоже, кстати, повторяла американцев, но с определенными дополнениями и изменениями...

Придумать велосипед не так-то просто

[madetofly 28]

Мне очень понравилось в вашем проекте то что поставлена правильная и четкая цель и в соответствии с ней все организовано и второй момент - найти сразу трех заказчиков это очень непросто и очень важно для нового проекта. Приоритеты расставлены очень грамотно. Главное в трубе - правильная силовая установка. На нее денег не жалко. В такой трубе только самое лучшее можно применять. Найти производителей металла и пластика - дело техники. Аэродинамика в целом если смотреть на прототипы рисуется довольно понятно. Главное не делать больших углов раскрытия и больших градиентов давления чтобы не посадить отрывы. По большому счету, даже если что-то где-то в тракте будет не так - есть запас по мощности да и железку всегда можно доделать и довести. В-общем достаточно беспроигрышный вариант. Даже в условиях кризиса большая часть работ - отечественная, значит по деньгам должно быть выгодно. Интересно в сравнении с той же ареной, получается дешевле?

В итоге получается немного рискованный бизнес который как раз люди увлеченные идеей и могут протащить. Конечно, инвестиции окупятся не с первой установки, но с третьей точно.

Я всегда инвесторов убеждаю, что в России можно работать и производить и даже сложную технику и новые разработки здесь делать выгоднее и дешевле, пока все мозги не уехали.

Это тема больная, у нас в Самаре молодежь, которая хотела заниматься наукой в-основном подается за рубеж. Прочнисты, аэродинамики каждый год кто-нибудь уезжает. В этом году в СГАУ ликвидировали кафедру аэродинамики. Не нужна такая лженаука в аэрокосмическом вузе.

Хотя в-общем работу людям можно было бы найти и делать трубы, самолеты, медтехнику, да много чего еще. Но не хватает вот таких руководителей и организаторов. С трубой у нас тоже был выбран не совсем правильный курс - идеи ЧуЧхэ - все должны делать сами и затраты нужно свести к минимуму. Увлеклись снижением расходов, а в результате упустили время и возможности выйти на рынок. Вроде научный и производственный потенциал есть а в плане продаж и конкретной цели - провал. Все-таки Питер есть Питер.

[holyglory 11]

Спасибо за оценку нашей работы, очень приятно Ждём когда заработает первый объект.

В России, к сожалению, производится очень малая часть оборудования. Намного меньше, чем мы изначально планировали.

Себестоимость оборудования выходит выше чем у конкурентов, в основном из-за более жестких требований: сейсмика, включающая регулярные 9-бальные

, требования по шуму и вибрациям, для возможности установки трубы в жилых кварталах и многое другое.

Часть оборудования использует уникальные возможности производств, которых по всему миру можно пересчитать по пальцам, это

1) Стекло. Чтобы обеспечить относительную тишину вокруг полётной зоны, приходится использовать 40мм триплекс. Гнуть такой триплекс пока умеет всего несколько производств во всем мире.

2) Поворотные лопатки. Они производятся на одном из самых больших экструзионных станков в мире с давлением 12,5 тысяч тонн, из-за своего большого размера (диаметр хорды 0.5 метра). Причем мы сами принимали участие в разработке технологии экструзии, поскольку наши требования сильно превышают стандартные допуски и соотношения толщин. Как выяснилось, в России таких станков нет. Ну или, как минимум, они не доступны для невоенного применения. Кстати, только что вот получили фотографии образцов с фрезерованными фланцами (для подключения системы охлаждения):

Предусмотреть запас по мощности тоже довольно сложно. Особенно для больших труб. Во-первых, это сильно удорожает нагнетатели. Во-вторых увеличивает требования к площадке по доступной мощности. В-третьих увеличивает требования к системе охлаждения, которая тоже стоит и потребляет достаточно. Поэтому тракт вылизывался особо фанатично. Отсюда и воздуховоды из стеклопластика (их тоже планировали производить в России, но в результате Китай оказался более адекватным выбором). И большие лопатки, и много чего еще.

Да и железку в нашем случае довести не получится - капитальные стены уже не подвигаешь.

Ну и к тому же, зачем создавать еще один велосипед, если не делать его капитально лучше? Мы пытались сделать уникальный продукт - еще безопаснее, еще более пригодным для тренировки спортсменов, еще более привлекательным для перворазов, и менее требовательным к площадке для строительства. Отсюда, например и хоникомб, который должен обеспечить максимально ламинарный поток. А в ламинарном потоке спортсменам нужна еще большая скорость (в одинаковой позе в небе ты всегда падаешь быстрее, чем скорость в трубе, а потребление трубы пропорционально квадрату скорости). И идеально круглая зона, что увеличивает площадь, и соответственно требования к мощности.

В общем не все так просто. А кажущиеся очевидными в самом начале мелочи, без детальной проработки в итоге могут вылиться в большие и неочевидные проблемы - например, когда речь зайдет о доставке через пол земного шара, или о размещении подъемного крана там где это невозможно.

[madetofly 28]

Глобально !

Чем больше информации , тем больше уважения вызывает проект. Проработка действительно глубокая. То есть задача не просто труба а лучшая из имеющихся. Чтобы все из Бэдфорда в Москву потянулись ! Круто !

Лопатки мне сначала показались с острой передней кромкой, что неправильно, но сейчас видно что передняя кромка с радиусом. Все верно !

Охлаждение только через лопатки? Дополнительные створки применяются? Там на верхних каналах вроде система воздухообмена? Какая-то хитрая.

В каком пакете делали расчеты? у нас расчеты тракта в ANSYS а вентилятора в star-CD.

Как оптимизировали сопло? Ведь хорошая труба - это хорошее длинное сопло, но тогда высота установки растет.

[holyglory 11]

Створки есть. Но стоит понимать, что створки - это шум, от которого уже не уйти никакой шумоизоляцией.

В местах с относительно прохладным климатом и отсутствием требований по шуму инвестор может отказаться от системы охлаждения и исопльзовать только воздухообменники.

В остальных случаях, охлаждение обеспечивается исключительно через лопатки, а воздухообменники используются для регулярного проветривания, ведь труба - это по сути спортзал с активными физическими нагрузками и доступ свежего воздуха очень важен.

Расчеты в Ansys и Flow simulation. Вентилятор мы считали не сами - отдали ребятам с многолетним опытом (EVG).

А высота сопла - 12+ метров Помимо хорошей аэродинамики и отсутствия срывов, важно было снизить скорость к веврху, чтобы обезопасить спортсменов от ударов об верхние лопатки.

[Alex2002 143]

Глобально !

Чем больше информации , тем больше уважения вызывает проект. Проработка действительно глубокая. То есть задача не просто труба а лучшая из имеющихся. Чтобы все из Бэдфорда в Москву потянулись ! Круто !

Охлаждение только через лопатки? Дополнительные створки применяются? Там на верхних каналах вроде система воздухообмена? Какая-то хитрая.

В каком пакете делали расчеты? у нас расчеты тракта в ANSYS а вентилятора в star-CD.

Как оптимизировали сопло? Ведь хорошая труба - это хорошее длинное сопло, но тогда высота установки растет.

Надеюсь, что из Бедфорда все потянутся в Мюнхен!

Я вообще против использования систем охлаждения в странах с умеренным климатом: забирает много энергии, что делает установку более дорогой в обслуживании. В Мюнхене мы не будем использовать систему охлаждения, пока в ней не будет крайней необходимости. Тоже и с хоникомбом: идеальный поток не нужен для динамики и фрифлая, в то же время забирает более 10% мощности. Для перворазов идеальность потока не имеет значения.

[madetofly 28]

Полетная зона 12м- это круто!

Я то спрашивал про сопло. как его рисовали?

Просто нас учили что хороший поток - это хорошее сопло. Сделать правильное изоградиентное сопло не так просто. Нужно высоту подбирать в соответствии со степенью сжатия. Но как показывает практика, почти во всех трубах сопло получается недостаточно высоким и это отражается на качестве потока. За исключением разве что 5-метровой фризон, ну и флайстейшн я точно не знаю высоту - но там вроде большое сопло. Важна еще форма входа в сопло и кроме того, если есть хонейкомб, то он отъедает часть высоты сопла. А борьба за высоту установки она всегда есть.

Для перворазов даже лучше когда поток не идеальный а немного турбулентный- он как то держит лучше. А потом попадаешь в более качественный поток и проваливаешься.

[holyglory 11]

Сопло высокое, градиент скоростей красивый.

Поскольку, как и большинство воздуховодов, сопло изготавливали из стеклопластика, то могли себе позвоить выдержать просто идеальную его форму.

Также стоит не забывать, что сетка безопасности создает заметный перепад давления, и даже при не идеальном сопле, она должна неплохо выравнивать скорости.

[madetofly 28]

Торнадовцы применили в верхней части полетной зоны оживальное расширение. Интересная идея. Как показала практика- оно работает. Скорость очень эффективно снижается без отрывов и можно снизить высоту полетной зоны. Не рассматривали такой вариант? Все-таки с 12 метров можно и навернуться. Я тоже люблю в нашей трубе долететь до поворотных лопаток и на них повисеть, но спускаться с 7 метров всегда очково - вдруг мотор чихнет. Было один раз такое когда соляра кончилась. Да мало что может случиться наверху. Попали ногой по голове - и привет. Я просто как авиаконструктор всегда стремлюсь перестарховаться и соломки подстелить.

[holyglory 11]

12 метров - это только высота расширяющейся части.

От сетки безопасности до самой высокой точки полётной зоны 19.4 метра

Для сравнения, в трубе в Дубае - больше 22 метров.

Электрические движки не чихают. А в случае перебоев с питанием, энерции всей системы хватит, чтобы обеспечить безопасное падение. В нашей системе каждый частотник управляется независимо и в случае проблемы с одним из нагнетателей, остальные компенсируют провал. Эта же компенсация должна срабатывать в случае, если один вентиляторов оказался в зоне затенения.

Опять же, не стоит забывать про сетку безопасности - у нее на слуйчай падений предусмотрен хороший ход.

В режиме экстренной остановки, электроника трубы также обеспечивает плавный останов.

А навернуться можно в любой трубе, и для этого необязательно подлетать высоко.

Сильное расширение должно портить градиент скоростей, а также делает расширяющуюся часть непригодной ни для динамики, ни для VFS - это мнение больше не моё, а спорстменов, с которыми мы советовались при разработке формы полётной зоны.

А обсуждать трубы конкурентов мы, наверное, не будем.

[diwil 6]

скажите, поскольку система двухконтурная, то для обеспечения симметричности потока и устранения колебаний воздушного столба (или х.з. как это не в акустике называется) необходимо что-то делать в смысле синхронизации (уравнивания характеристик потока) контуров.

Поскольку длина каждого контура большая, то это сделать не просто. как мне кажется.

Вопрос - как вы это сделали (-ете) ?

Или эти колебания не заметны?

Или асимметрия давления (скорости) в полетной зоне незначительна и только приборами ее можно измерить?

Кстати, для таких размеров трубы, каковы собственные частоты?

Извините, если фигню спросил.

[kevloor 0]

Система управления нагнетателями автоматически держит одинаковую скорость потока у каждого из четырех нагнетателей. Поскольку труба и граничные условия симметричны, поток в пустой полетной зоне симметричен. Для того чтобы не нарушать эту картину мы расположили вход в полетную зону по центру трубы. На наш взгляд очень важное качество потока - ровность или минимальный градиент, отсутствие провалов и уровень турбулентности. На стадии CFD продувок мы ставили цель добиться наименьшего градиента скоростей в горизонтальных сечениях и наиболее ровного распределения скорости потока по вертикали. Трубу сделали большую и ровную, так что картинки получились значительно красивее чем у маленьких угловатых одноконтурных.

Труба состоит из виброразвязанных элементов с собственными частотами, довольно низкими и с большой амплитудой, поскольку элементы большие и тонкостенные. Демпферы подобраны так чтобы гасить собственные колебания элементов. Нижняя часть воздуховода - это подвал здания. Его частота - область компетенции архитекторов.

[diwil 6]

Система управления нагнетателями автоматически держит одинаковую скорость потока у каждого из четырех нагнетателей. Поскольку труба и граничные условия симметричны, поток в пустой полетной зоне симметричен. Для того чтобы не нарушать эту картину мы расположили вход в полетную зону по центру трубы. На наш взгляд очень важное качество потока - ровность или минимальный градиент, отсутствие провалов и уровень турбулентности. На стадии CFD продувок мы ставили цель добиться наименьшего градиента скоростей в горизонтальных сечениях и наиболее ровного распределения скорости потока по вертикали. Трубу сделали большую и ровную, так что картинки получились значительно красивее чем у маленьких угловатых одноконтурных.

Труба состоит из виброразвязанных элементов с собственными частотами, довольно низкими и с большой амплитудой, поскольку элементы большие и тонкостенные. Демпферы подобраны так чтобы гасить собственные колебания элементов. Нижняя часть воздуховода - это подвал здания. Его частота - область компетенции архитекторов.

как я понял, "датчики скорости потока" тогда расположены вблизи вентиляторов (имею ввиду до первых поворотных ванов).

Тогда другой вопрос (мне просто интересно) - каковы допуски на точность изготовления и монтажа "узла поворота" потока?

И еще вопрос (тоже просто интересно) - алюминиевые "поворотные" профили "звенеть" без заполнения (скажем водой, как в старых проигрывателях винила ) не будут?

а так да... красиво получается. заслуживает уважения.

[holyglory 11]

Датчики (трубки Пито) расположены непосредственно в воздуховодах нагнетателей.

Допуски несравнимо маленькие для того, чтобы как-то влиять на симметричность потоков, если вы об этом. Публиковать какие-то цифры по допускам будет, наверное, неправильно.

Если интересно - можете подъехать к нам в офис.

Поворотные лопатки достаточно массивные и звенеть не будут.

[madetofly 28]

Вообще тема синхронизации очень интересна. Ведь никто не пробовал работать с одним контуром. В то же время я знаю случай, когда на исследовательской трубе для продувки задний отключился один контур и ничего - скорость упала, а равномерность потока не очень. Так и работали на одном контуре.

У нас например перед нижними поворотными лопатками поле скоростей вначале было очень неравноемерное, дыла даже зона с почти нулевой скоростью, а пройдя через решетку и сопло, поток выравнивается и в полетной зоне в 5% попадает неравномерность. Мне кажется, синхорнизация не так уж важна, потому что большой и длинный аэродинамический тракт позволяет гасить колебания и неравномерность достаточно эффективно. Вон в Воронежских трубах и вентилятор близко и решетка лопаток не частая и сопло маленькое и все равно летать можно - равномерность потока более- менее. Вот турбулентность - другое дело. Понятно что чем меньше вихрей зародится в потоке, тем выше качество. Но с хонейкомбом и тут можно не париться.

[BigBUG 12]

Вообще тема синхронизации очень интересна. Ведь никто не пробовал работать с одним контуром. В то же время я знаю случай, когда на исследовательской трубе для продувки задний отключился один контур и ничего - скорость упала, а равномерность потока не очень. Так и работали на одном контуре.

пробовали.

я летал в скайвенчуровской трубе с отключенным контуром.

в принципе так и есть - скорость упала до пузофлайной, но какой-то ярко выраженной ямы не было.

[holyglory 11]

Сетка безопасности создает одно из самых больших споротивлений в контуре, т.к. расположена в месте с наибольшей скоростью. За счет создаваемого ею перепада давления, скорости выравниваются.

[madetofly 28]

Это не совсем так. Сопло тоже участвует, если конечно оно правильное. В неправильном может выдавить поток и разогнать скорости там где они и были большие.

В одноконтурных трубах есть еще один момент с которым приходится бороться - несимметричность. Мы с ним уже давно работаем и вроде научились побеждать. но по законам физики поток по наружнему контуру кольца стремится бежать быстрее и на внутренней стороне провал скорости организуется.

Вот например изоповерхность скорости 70м/с. в одноконтурной трубе ( перепады скоростей растянуты с масштабным коэффициентом 10 для наглядности.) С внутренней стороны кольца скорость ниже.

[BigBUG 12]

В одноконтурных трубах есть еще один момент с которым приходится бороться - несимметричность. Мы с ним уже давно работаем и вроде научились побеждать. но по законам физики поток по наружнему контуру кольца стремится бежать быстрее и на внутренней стороне провал скорости организуется.

что то я в нашей одноконтурной этого не замечаю.

"придушить" поток можно, зависнув на внутреннем контуре кольца, это да. Два "внутренних" движка начинают работать в срывном режиме.

а вот разницы в скоростях никакой не заметно ни на каких режимах.

так что можно сказать что аэродинамикой эта напасть успешно побеждена.

[holyglory 11]

Точно помню, что видел статью о том, как в какой-то большой трубе (горизонтальной) боролись с тем, что на внейшней стороне кольца скорость ниже

Все эти нюансы геометрии - ничто, по сравнению с тем, какой вклад должна вносить в общую картинку сетка безопасности.

[diwil 6]

ну хорошо...

но ведь, мне кажется, что о скорости как таковой говорить не совсем корректно.

Ведь, скажем, например, несмотря на то, что скорость по наружному контуру больше, давление там меньше.

И 2 молекулы воздуха, двигающиеся со скоростью 50 м/с (по оси Z), будут удерживать тело несколько хуже, чем их число 2.1 * 10^19 сm^-3 летящее с той же скоростью.

Тогда другой вопрос (опять же просто интересно) - какой показатель (показатели), или их комбинация, может применяться для оценки качества потока, которое ощущается телом?

[_nw_ 1537]

Ведь, скажем, например, несмотря на то, что скорость по наружному контуру больше, давление там меньше.

И 2 молекулы воздуха, двигающиеся со скоростью 50 м/с (по оси Z), будут удерживать тело несколько хуже, чем их число 2.1 * 10^19 сm^-3 летящее с той же скоростью

Это грубо называется скоростной напор, и при измерении "скорости" датчиками типа трубки Пито собственно оно и измеряется (потом, при необходимости переводится тем или иным способом/точностью в "истинную" скорость))

[diwil 6]

эээ... мне казалось что ПВД измеряет разность давлений и эта разность потом отождествляется со скоростью потока, что не совсем то...

Тут же, скорее всего, показателем должна быть величина типа "количество молекул через единицу площади (в направлении ее нормали) в единицу времени".

Кстати, если это "..." умножить на скорость, то, по крайней мере, по размерности подходит.

[HocuM 2]

мне казалось

Правильно казалось, только это "Трубка Прандтля", как глаголит бессмертная Вики "прибор для измерения динамического давления", а "Трубка Пито" - "прибор для измерения полного напора газа".

[_nw_ 1537]

Это не суть важно, суть в том, что любые датчики "скорости потока" (кроме совсем уж специальных случаев) буть то Пито или крыльчатка, так или иначе воспринимают именно усредненную силу от кучи молекул воздуха и далее тем или иным способом ее преобразуют в показания скорости

И если один и итот же датчик в разных местах (при более менее похожих условиях) показывает примерно одинаковую скорость - то это значит ты будешь в этих местах поток (его силу действия на тебя) также воспринимать одинаково.