Особенности конструкции пилотажек

SVK=

Господа,
разглядывая, фото различных F3A пилотажек (Европа, Angels Shadow, Azurit, Sebart Angel, Oxalys etc.) я обратил внимание что установочные плоскости стабилизатора и крыла не совпадают, а точка приложения тяги также не лежит ни в одной из этих плоскостей.

Т.е., например, если смотреть сбоку, стабилизатор стоит выше крыла, а точка приложения тяги (пересечение оси двигателя и центральной плоскости пропеллера) расположена выше стабилизатора.

С точки зрения примитивного здравого смысла, самолет у которого стабилизатор и крыло расположены в одной плоскости в которой также расположена и точка приложения тяги, должен летать ровнее.

Соответственно вопрос - почему в конструкции многих F3A самолетов стаб крыло и точка приложения тяги лежат в разных плоскостях?
Это просто особенности компоновки или за таким расположением лежит некий аэродинамический смысл ?

kim51
SVK=:

стабилизатор и крыло расположены в одной плоскости

Вроде как при таком расположении самолет будет плохо управлятся, потому что стабилизатор находится в аэродинамической тени от крыла.

sergrey

На мой взгляд это сделано для возможности зависания на месте… если самолет встает винтом к верху, и стабилизатор попадает в тень, то тогда самолетом становится сложно управлять, в горизонтальном полете это не так существенно… это на мой взгляд

kim51
sergrey:

На мой взгляд это сделано для возможности зависания на месте… если самолет встает винтом к верху, и стабилизатор попадает в тень, то тогда самолетом становится сложно управлять, в горизонтальном полете это не так существенно… это на мой взгляд

Пилотажные самолеты F3A не предназначены для висения на винте(3D) ?хотя и могут.

Van_Der_Graaf

А раз, кстати, поднялась такая тема – ведь 3Д-самолеты, получается, могут больше, чем F3A-пилотажки, но раз эти пилотажки есть, значит, получается, они чем-то лучше? Вот и интересно было бы получить ликбез от мэтров, чем? Что они могут делать лучше, чем 3Д-шки, акробаты, и за счет чего? Заранее спасибо 😃

pakhomov4

Коньки: беговые, фигурные, хоккейные… В чём разница?

Van_Der_Graaf

“Мебель генеральши Поповой меня интересует, но в гораздо меньшей степени” (с) 12 стульев 😃
Вопрос-то был совершенно искренний и без подтекстов. До чего ж мэтры – заносчивый народ, елки-палки… Второй раз тут уже на это нарываюсь… Этот раздел – закрытый клуб? Здесь начинающим нельзя вопросы задавать?

Ну вот коньки – я не знаю, в чем разница, в жизни на них не стоял, но подозреваю, что в хоккее востребованы другие свойства, нежели в фигурном катании, поэтому они имеют такой-то конструктив, выполняющий такие-то задачи. Ответ же – конкретный, какие это особенности и задачи – существует? А для пилотажек – существует?

SVK=
Van_Der_Graaf:

Что они могут делать лучше, чем 3Д-шки, акробаты, и за счет чего?

Я хоть и не мэтр (пока 😃 ) постараюсь ответить.

Андрей, собственно ответ на ваш вопрос содержится в самом вопросе.
F3A самолеты (пилотажки) предназначены для наилучшего выполнения пилотажных комплексов класса F3A.
Критерием судейства в этом классе (упрощенно) является “ровность” т.е. горизонтали, вертикали, радиусы входа\выхода в\из фигур, направление полета должны строго выдерживаться в процессе выполнения комплекса. В том числе и при любом направлении и силе ветра.
Фигуры комплексов F3A крупные. Комплекс летается в секторе 120 градусов , “в пол-неба”. Переходы от фигуры к фигуре должны выполняться плавно, фигуры должны “перетекать” одна в другую. Основная часть полета происходит в “штатном” диапазоне скоростей, существенно выше скорости срыва.
Соответственно, основные требования к самолету для F3A - устойчивость, способность строго выдерживать направление полета, точно дозированное управление для коррекции фигур. Возможность выполнять резкие маневры и полет на околосрывных скоростях не требуются.
Часто говорят что F3Aшные самолеты летают “как по рельсам”.
Соответственно и особенности конструкции F3A пилотажек подчинены этим требованиям -

  1. тонкие профили крыла и стабилизатора, существенная стреловидность крыла по передней кромке - для поддержания постоянной высокой скорости полета.
  2. Сравнительно небольшие площади рулевых поверхностей, большое плечо горизонтального оперения - для точно дозированного контроля
  3. Узкий высокий фюзеляж, играющий роль киля при горизонтальном полете и обеспечивающий достаточно большую аэродинамическую площадь при полете на ноже.
    Соответственно F3A пилотажка позволит правильно исполнить комплекс F3A, но в управлении на предсрывных скоростях, что требуется для выполнения , например, хариера , висения неэффективна. Также на F3A самолете сложно выполнить резкие маневры например стену или водопад.

Продолжение следует…

Van_Der_Graaf

Спасибо, Семен, все теперь стало понятно!
Получается, главные противоречия между 3Д и такими пилотажками, не дающие сделать “два в одном” – размер рулей (большие не дадут пилотажке нужной точности и будут работать, как тормоза) и стреловидность (для 3Д большая не годится). Остальное (форма и пропорции фюза, высокая тяговооруженность) вполне может быть общим и для тех и для других…

kim51
SVK=:

Соответственно F3A пилотажка позволит правильно исполнить комплекс F3A, но в управлении на предсрывных скоростях, что требуется для выполнения , например, хариера , висения неэффективна. Также на F3A самолете сложно выполнить резкие маневры например стену или водопад.

Продолжение следует…

Видимо пилотажники не вкурсе этого,поэтому позволяют себе некоторые вольности.К примеру,Сергей Бутузов на "Европе"выполняет много чего из арсенала 3дешников

leprud

Пайпер вон тоже вывешивают на винте. Но на специально предназначенных для этого аппаратах, сия операция получается проще и удобнее.

SVK=
kim51:

Видимо пилотажники не вкурсе этого,поэтому позволяют себе некоторые вольности.К примеру,Сергей Бутузов на "Европе"выполняет много чего из арсенала 3дешников

Совершенно не противоречит сказанному.
Но, согласитесь на Катане или Яке это было-бы делать не в пример проще.

SVK=
Van_Der_Graaf:

Получается, главные противоречия между 3Д и такими пилотажками, не дающие сделать “два в одном” – размер рулей (большие не дадут пилотажке нужной точности и будут работать, как тормоза) и стреловидность (для 3Д большая не годится). Остальное (форма и пропорции фюза, высокая тяговооруженность) вполне может быть общим и для тех и для других…

Андрей, все чуть-чуть сложнее.

К классическим пилотажкам (F3A) и 3D моделям есть несколько взаимоисключающих требований

Первое:
Нагрузка на крыло.
Идеальный F3A самолет должен быть максимально стабилен и минимально подвержен влиянию ветра. Для этого нужна относительно высокая нагрузка на крыло. (профили, стреловидность, высокое удлинение крыла и скорость - следствия данного факта)
Идеальный 3D самолет должен иметь возможность стабильно летать на низких скоростях. Нагрузка на крыло должна быть минимальна.

Соответственно:
идеальный 3D при выполнении комплекса F3A будет “кидать” за счет турбулентности и от пилота потребуется значительно больше усилий для выполнения “ровного” полета чем на идеальном F3A.
идеальный F3A на низкой скорости и высоких углах атаки (e.g. на харриере) будет склонен более склонен к срыву чем 3D и пилоту придется очень филигранно его “ловить”.

Второе:
Характер управляемости.
F3A - должен позволять пилоту четко вводить минимальные коррекции траектории самолета при помощи рулей. Отсюда небольшие рулевые поверхности, относительно большое плечо хвостового оперения.
3D - требует возможности совершать резкие силовые маневры + требует эффективности рулей на малых скоростях . Сравнительно короткие фюзеляжи , большие поверхности рулей.

Соответственно - на 3D самолете сложнее удерживать ровные горизонтали\вертикали и гладкую траекторию полета, 3D самолет более “нервный”. На F3A сложно выполнять маневры требующие резких маневров с малыми радиусами e.g. водопад, стену etc. а так же маневры при малой курсовой скорости.

Самолет, совмещающий в себе черты F3A и 3D конечно возможен (например Groovy 3D). Однако он неизбежно будет компромиссом как минимум по этим 2м пунктам. Т.е. он не будет настолько стабилен и точен как классическая пилотажка и в то же время будет более нервным на предсрывных скоростях чем 3D самолет.

На мой взгляд с точки зрения пилота такой компромисс не особо оправдан. Все равно конкретный пилот тяготеет либо к 3D, либо к классике. Соответственно под свое основное пристрастие и подбирается модель. В итоге какую бы модель Вы не выбрали F3A или 3D - вы наверняка сможете при желании выполнять элементы другого стиля.

PS: Честно говоря, почему не делают плоские “селедочные” фюзеляжи на 3D самолетах я не знаю 😃

Viktor07
SVK=:
  1. тонкие профили крыла и стабилизатора, существенная стреловидность крыла по передней кромке - для поддержания постоянной высокой скорости полета.

- существенная стреловидность крыла по передней кромке - это не из этой оперы (не для скорости, так как скорость в F3a очень “дозвуковая”)😉.
Это один из способов улучшения устойчивости модели по крену (в динамике) и соответственно мера от сваливания, не зависимо от курса (что то типа V-крыла планера - парителя, но V - тут не катит, так как F3A модель должна лететь одинаково устойчиво как в прямом, так и в перевернутом полете и на вертикалях).

SVK=:

…идеальный F3A на низкой скорости и высоких углах атаки (e.g. на харриере) будет склонен более склонен к срыву чем 3D и пилоту придется очень филигранно его “ловить”.

Совершенно наоборот!

  • “идеальный F3A” (где б такой найти?😉), и даже не совсем идеальная модель для F3A очень и очень “…не склонны к срыву”!
    Ввести (“сорвать”) правильно настроенную модель F3A в классический штопор (даже при небольшом встречном ветре) - совсем нелёгкая задача, и часто очень трудновыполнимая!
    А в общем - “просто полёт” на модели F3A достаточно легкий, комфортный и гораздо приятнее чем на других моделях, но это только до начала первой фигуры комплекса.😃
SVK=
Viktor07:
  • существенная стреловидность крыла по передней кромке - это не из этой оперы (не для скорости, так как скорость в F3a очень “дозвуковая”).
    Это один из способов улучшения устойчивости модели по крену (в динамике) и соответственно мера от сваливания, не зависимо от курса

Виктор, вы совершенно правы. Пересмотрел справочник по аэродинамике и вынужден признать свою ошибку. Действительно на наших скоростях эффект от стреловидность по передней кромке в основном выражается в повышении устойчивости по крену.

Viktor07:
  • “идеальный F3A” (где б такой найти?), и даже не совсем идеальная модель для F3A очень и очень “…не склонны к срыву”!
    Ввести (“сорвать”) правильно настроенную модель F3A в классический штопор (даже при небольшом встречном ветре) - совсем нелёгкая задача, и часто очень трудновыполнимая!

А вот здесь пожалую с вами не соглашусь.
Вы подменяете понятия рассматривая срыв потока и вход в штопор как одно и тоже явление.

Относительно низкая толщина профиля и как следствие малый радиус кривизны носка профиля F3A пилотажек приводит к тому что на низких скоростях при увеличении угла атаки срыв потока происходит резко.
Т.е. если на “селедке” сбросить скорость и “перетянуть” ручку “на себя”, самолет резко “сорвется” . Другое дело что после срыва модель достаточно быстро вновь набирает скорость и самостабилизируется за счет особенностей конструкции, что и не дает ей после срыва самопроизвольно войти в штопор.

В то же время срыв потока с толстого крыла фан-флая с носком большого радиуса происходит при значительно больших углах атаки не так резко. Т.е. 3D модель будет лететь на харриере покачивая крыльями или просто парашютировать на значительно больших углах атаки чем F3A. При этом т.к. срыв потока происходит не так резко - пилоту легче парировать эти раскачивания.

mavr

А что, 3D модели это только фан-флаи? Мне кажется, на них красиво не полетаешь. Только повисеть да побарахтаться, и то - в безветрие. Честно говоря, я разницы между этими двумя классами моделей все меньше нахожу. В 3D все самое красивое это штопорное, т.е. срывное, многие фигуры делаются на высоких скоростях. Профиля тонкие, стреловидность есть как и в F3A. Посмотрите на модели Extreme Flight, Sebart для 3D - похожи она на фан-флаи? Или мы про разные 3D думаем? А комплексы F3A все больше и больше содержат элементов из 3D.

vlad_den

Семен, спасибо, тема интересная, однако, все несколько отдалились от первых поставленных вопросов. Ответы так и не получены. Очень хочется узнать мнение по этому поводу искушенных пилотов!

6wings

тема, вообще, странная: Семен сначала, вроде как, спросил, а потом сам себе же в основном и отвечал 😃
Поэтому кто, куда и от чего тут “отдалился” - мне, например, непонятно.
На первый вопрос о том, почему крыло и горизонтальная часть стабилизатора НЕ находятся на одной оси (в одной плоскости), ответ тоже был дан: для того, чтобы хвост находился в обдуве и не затенялся крылом.
Второй вопрос - почему селедки летают ровнее, вроде, тоже разобрали…

Viktor07
SVK=:

Вы подменяете понятия рассматривая срыв потока и вход в штопор как одно и тоже явление.

Их подменить невозможно, так как одно из этих понятий является следствием другого…😉. В противном случае штопор или штопорная бочка не есть то, что значит!

Так же не забывайте, что “способность” модели к “штопору” зависит не только от профиля и формы крыла! Я выше писал - “… правильно настроенную модель F3A…”

DUO

На первый вопрос о том, почему крыло и горизонтальная часть стабилизатора НЕ находятся на одной оси

думаю не так все просто
РВ практически полностью закрыт а самолет совсем не древний

а СУ26 выпушенный 10-ю годами ранее имеет полностью открытый РВ