Крыло...И профиль...
Доброго дня всем…
Вопрос исключительно эмпирически-теоретический…
Каках ❓ характеристик можно ожидать от крыла с удлинненеим 16 в котором использован E387 (в корне) “разогнутый” до Е374 (в конце)через ЕВ380 ? :rolleys:
Интересная комбинация.
По атласу профилей:
Е 387 8.8% толщины на 28.8% норды
3.83% вогнутость на 39.2 % норды
ЕВ 387 повидимому модификация предыдущего профиля( в моём атласе есть ЕВ 380 очень похожий, немного толще и менее вогнутый)
Е-374 10.92% толщины на 37.7% хорды
2.21% вогнутость на 40.4%
Поляры тоже есть- но это не суть. Суть в том, что для того, что бы проанализировать будующее крыло необходимо знать такие факторы как: в каких пределах Re будет работать это крыло, желательно кроме удлинения и геометрию посмотреть( хотя это не так важно ). Так же очень неплохо было бы узнать назначение этого крыла. По цифре удлинения звучит как планер, по профилям как радио планер. Профиля эти не самые новые , и в последнее время наблюдается тенденция создания профилей специально для моделей , а не профиля из атласов иследований аэродинамики малых скоростей- откуда собственно и идёт серия Эпплера.
Изначально надо модифицировать концевой профиль хотя бы по радиусу передней кромки- он может странно себя повести по размаху. По толщине тоже модификацию нужно провести-это по логике вещей. После этого пересчитать поляры хотя бы 10-15 сечений, для создания более полной картины поведения этого крыла. Можно и больше сечений обработать, и построить график распределения подъёмной силы итд. с такой информацией намного легче работать
Так что уважаемый Лези, есле действительно интересно- могу прислать адрес на прогу, которая кроме того, что строит и модифицирует профиля( плюс атлас профилей в 2500 штук), но и чертит поляры по ходу пьессы( мотод Марка Дреллы).Стоит это удовольствие всего 15 евро:)
С уважением Алексей.
OK, Алексей…Lets dance…
- RC планер. 2750 мм размах
- Полёты в слабой термике зимой
- Сильные турбуленции, ограниченное пространство - горы, необходима большая маневренность, развитые элероны, спойлеры.
- Форма в плане - Schuemann planform
- Максимальное Re ~ 250000
- ЕВ380 - это действительно комбинация Е387 и Е374
- Не буду менять толщины профилей по размаху - принципиально 😆
- Радиус передней кромки пожалуй сам скруглится - ручками будем шлифовать… 😛
- Рассматриваю замену Е387 на Е392 - он чуток потолще…
Конструктивно-технологические ограничения: - Полностью деревянное, наборное крыло
- НЕ использование композитов
- Частично мягкая обшивка
А что за програмуля - поляры по размаху…Весьма интересно…Или мы говорим о Profili 2 ? 😉
Владимир
По идее изпользовать ламинарные профиля на мягкой обшивке нет смысла 😆 Ну, а скругляя носик - что в итоге получится? 😢
Не, ну он же как раз и говорит, что у него частично-мягкая общивка, т.е. носик, по идее, зашит. Но чтоб профиль не портить, лобик сверху надо на треть нервюры делать, снизу правда можно и меньше. А переднюю кромку скруглить хочет, наверное, чтоб чуть Сх увеличить?
Ну вы слегка не правильно поняли. 😁 D-tube - зашивка лобика до лонжерона, а это 30-36% профиля - сверху и снизу. НЕ скругляем лобик - по просту не проводим модификации профиля. Принимает то, что выдаст нам программа построения профилей…Вопрос только в точности выполнения передней кромки - получается +/- лапоть при ручной обработке.
По идее изпользовать ламинарные профиля на мягкой обшивке нет смысла 😆 Ну, а скругляя носик - что в итоге получится? 😢
На эту тему были уже большие дискуссии, в итоге умный человек Мартин Хапперли проанализировал вопрос и вывод был такой- при правильном проэктировании набора крыла можно и нужно использовать высоколаминизированные профиля с частично мягкой обшивкой крыла.
Носик не скругляют- а уменьшают его радиус, при этом интерполируется ( плавно переходит) дужка профиля. Большенство программ для построения и модификации профилей это делают.
Делается это для уменьшения сопротивления, особенно есле профиля небыли расчитанны на применение на малых хордах и сверхмалых скоростях- а на моделях так оно и получается. Re не выше 200000.
С уважением Алексей.
OK, Алексей…Lets dance…
- RC планер. 2750 мм размах
- Полёты в слабой термике зимой
- Сильные турбуленции, ограниченное пространство - горы, необходима большая маневренность, развитые элероны, спойлеры.
- Форма в плане - Schuemann planform
- Максимальное Re ~ 250000
- ЕВ380 - это действительно комбинация Е387 и Е374
- Не буду менять толщины профилей по размаху - принципиально 😆
- Радиус передней кромки пожалуй сам скруглится - ручками будем шлифовать… 😛
- Рассматриваю замену Е387 на Е392 - он чуток потолще…
Конструктивно-технологические ограничения:- Полностью деревянное, наборное крыло
- НЕ использование композитов
- Частично мягкая обшивка
А что за програмуля - поляры по размаху…Весьма интересно…Или мы говорим о Profili 2 ? 😉
Владимир
Уважаемый Владимир!
Несколько странно выглядит корень крыла- обычно в корне толщина в районе 7-8% хотя для полностью деревянного крыла пожалуй следует добавить толщины( правда за это придётся платить скоростью:) )
Использовать относительно толстые профиля на кончиках- не рекомендуется, тому много причин. Постройте поляры 15-20 сечений Вашего крыла на один и тот же Re и постройте график распределения Cy по размаху -вид спереди, есле график не напоминает четверть вытянутого эллипса( особенно в районе законцовок)- то следует ументшать подъёмную силу на них. Распределение подъёмной силы- это как раз тот фактор. который диктует геометрию в плане близкую с элипсу или как в случае с ручным изготавлением крыла- двойную-тройную итд трапеции.
При заданном размахе и желинии высокой маневренности возможность изготавления легкого и одновременно жёсткого крыла без применения композитов -очень трудная задача. Для примера ( мне легче ориентироваться в свободнолетающих моделях- это то. что я уже 20 лет строю)- крыло модели F1A до композитной эры имело размах всреднем 2300мм при корневой хорде 150, вес такого крыла был в пределах 200гр, на изгиб при условии двулонжеронного лобика( передний лонжерон был на 15% от П.К и на 65% по размаху-вшлифованный в лобик) было вобщем то приемлимо для динамостарта с усилием в 3-3.5 кг но на кручение- просто беда! Крыло того же назначения построенное по современным технологиям имеет размах 2500+ при той же корневой хорде и вес 160-170 гр. На изгиб практически не гнётся, крутится с очень большими усилиями. Но вот парадокс- деревянный лобик был аж до 30% и даже немного шире, угольный же всего 23% в корне и 10% в кончиках- но итог ошеломляет!
Говоря же о некотором недоверии к композитам-многие просто боятся их использовать( это я вобщем, без конкретных имён и фамилий:) ). Но вот что интересно- их можно вполне легко использовать в домашних условиях- есть море полуфабрикатов, как то угольные пластины, в том числе и переменной толщины- это же готовые полки лонжеронов! Недавно я собрал стабилизатор для F1H планера 3.5 Дм* плосщадь. Никаких матриц и горячих смол, готовые угольные пластины, бальза и немного циакрина- итог обшитый и полностью готовый к полётам стабик весит всего 4.7гр, при очень большой жесткости как на изгиб, так и на кручение.
Думается ,что не избежать Вам угольных полок лонжерона, или на худой конец трубки для негоже- при 2750 размахе и желании большой маневренности нагрузки на крыло будут не меньше, чем у F3B аппарата. Кстате делать лонжерон их угольных пластин оказалось очень просто, да и вся сборка получилась намного прще- лобик собирается отдельно от задников нервюр- отсюда и высокая технологичность.
Програмуля именно Profili 2, только у меня версия 2.16 дельта. Х-foils известна давно, а именно эта прога работает в Profili 2 для построения поляр, и по отзывам многих работает очень неплохо. Есть ещё несколько программ для более глубокого анализа- но их недостаток, стоимость превышающая 1000 баксов, модельная версия одной их них стоит вроде 350, но я о ней только читал, сам не работал. Компьюфоил у меня есть- неплохая прога, стоит в районе 90 баксов, зато очень “добрая” к пользователю. Но поляры она не строгает:( .
С уважением Алексей.
Ой, Алексей…Забываем о главном - стоимость модели…А весь этот композитный shit - мало того, что дорог, так где его купить ещё ? Ну не буду-же я на ACP Composites заказывать…В копеечку крылья встанут. :rolleys:
Что касается профиля. Относительно толстый ( ~10% ) Е374 на концах - думаю не так уж и плохо. Распределение Су по размаху - как раз близко к желаемому, толшина позволит повысить жёсткость. Получается крыло почти постоянной толшины от корня до конца - ну и что, мне ведь не гонять на нём. За то можно будет вертеть планер как пилотажку, а это в данном случае важнее. 😛
Крутка - да, согласен, скорее всего поставлю две D-Tube - спереди и сзади. Получится два лонжерона - одновременно решится проблема нагрузки на изгиб по размаху. Кроме того - это электро, ему леера не видать никогда. Чисто планерных нагрузок там не будет 😆
Кстати, по поводу Хепплере…Отрыв пограничного слоя даже при ламинарном профиле лишает смысла использование жёсткой обшивки - особенно при 10-11% относительной толщине. Технологически это позволяет слегка порезвится - не в ущерб лётным данным.
Цена конечно является немаловажным фактором-но не думаю,что несколько угольных пластин будут стоит уж так дорого. Вот цены на пластины постоянной и переменной толщины:
www.cstsales.com/Carbon/carbon-laminates.htm
www.cstsales.com/…/tapered-carbon-laminates.htm
В этом же месте есть ещё много чего интересного-как например вот это:
www.cstsales.com/Carbon/carbon-shear-web.htm
Идеальные готовые стенки лонжерона( не путать с полками- на полки это не подойдёт:) )
Я не утверждаю. что модель такого размаха нельзя сделать без композитов, хотя имею по этому поводу много сомнений. Тем более, что летать эта модель должна в динамиках( т.е в горах) и быть маневренной. В динамике можно разогнать планер до 100-150кмчас и любой резкий переворот, например на ноже на 180* может есле не сломать крыло,. то сильно его деформировать, а особенно есле учесть, что кончики будут толстые( что собственно означает, что изгибающий момент будет относительно высокм, учитывая большое удлинение крыла) и с большим , чем обычно сапротивлением , то вполне возможен выход этих частей крыла на закретические углы атаки. что в свою очередь скажется на управляемости.
Вообще я не большой спец по слопрейсинг, но насколько я знаю обычно эти модели ничто иное, как f3B или F3J планера в открытом классе и 60 дюймов в размахе в лимитированном. Есле первые два класса однозначно не могут жить без композитов, то 60ти дюймовые встречаются и полностью деревянные-но там совсем другая фишка.
Говоря же о эллектро или чистых планерах- так нагрузки в полёте моделей F3B превышают нагрузки при старте с лебёдки и причём значительно- при заходе на упражнение “скорость” обычно полётная скорость не превышает 80-95 кмчас, при выходе с упражнения- превышает 230кмчас, нетрудно представить какие нагрузки приходятся на крыло в моменты поворота вокруг “базы”.
С уважением Алексей.
Да, Алексей…Выхода нет - будем строить всё из досок. А жизнь покажет, что получилось. По поводу динамиков я бы выразился по другому - турбуленции. Там ему и летать. 😆
Спасибо за дискуссию
Владимир
Не уверен,что не скажу глупость,но мне кажется,что существует способ “упрочнения” деревянного крыла с большим удлинением.
Обычно нервюры ставят перпендикулярно лонжерону, но можно набрать крыло и установив их под углом аж до сорока пяти градусов. Кроме того,что склеены с лонжероном,так еще и пересекаются и проклеиваются друг с другом. Получается довольно прочная и жесткая “решетка”. Плюс ко всему- жесткая обшивка лобика. По такой технологии был сделан планер с четырехметровым крылом, затягивался леером и летал в Татрах. 😁
Ну зачем 45…60 градусов - самый оптимальный угол. Пчелиные соты. Вопрос только - как расчертить набор крыла…
Позвольте встрять с абстрактным рассуждением?
Если не прав, поправьте.
Мне кажется, что иногда понятия прочность и жесткость подменяются нечаянно.
Скажем уголь и кевлар, - у первого прочность то много меньше, но выше модуль упругости.
Упрочнить крыло с удлиннением 16 без компазитов можно. А вот обеспечить необходимую жесткость на кручение при таком удлиннении и относительной толщине профиля затруднительно. Пусть не будет даже проблем с леером, все равно на перегрузках во время маневрирования крыло будет подкручивать. Опять же профиля с заметной кривизной, а значит и не маленькими моментами. Если крыло не жесткое на кручение, то какой смысл строить поляры и рассуждать о модификации профилей вдоль размаха?
Зашивка лобика бальзой при таком удлиннении и тонком профиле проблемы не решает: маловат модуль упругости у бальзы. Сотовое построение набора нервюр тоже проблемы не решит.
Я собирался строить планерное крыло сам с удлиннением 15. Но проверив готовые деревянные конструкции (с зашивкой лобика бальзой) на кручение, от этой идеи отказался. А связываться дома с копазитами - не хочется. Они вообще не подходят для штучного изготовления.
Очень привлекательна идея Папы Карло с готовыми формованными полуфабрикатами. Но у нас есть возможность их приобретения только для моделей класса F1A. Даже чемпион мира по F1C Фузеев на своей таймерке-раскладушке использует полуфабрикаты от F1A.
В Иваново на чемпионате России по F3J видел у казанских ребят деревянный планер, который очень неплохо летал. Крыло вообще без механизации. Однако лобик у него все равно формованный.
Вот такие абстрактные мысли.
А помните, в моделисте-конструкторе был кроссовый планер, его крыло было зашито пластинами из бальзы “обшитыми” с обоих сторон тонким стеклом на смоле. Обшивка правта делалась в вакууме, но как то не очень сложно. Может пойдет такой альтернативный вариант? Стекло проще найти чем тонкий уголь.
Совершенно согласен. Прочность, как таковая, меня не интересует - это побочный продукт при постройке крыла с удлиннением 16. Будет достаточно прочным, как ни старайся. Тем более, что значит прочность ? Если зацепить консолью за камнии при этом не сломать крыло…Такое нам не нужно.
Иммено для повышения жесткости на крутку в 1/3 крыла стоит Е374 - толстый и в меру плоский. Зашивка лобика до 35% хорды. Зашивка задней кромки , начиная от 65% хорды. Два лонжерона, в месте навески элерона - практически 3, закрытая труба получается.
И при всём этом - строится быстро и просто.
А возится дома со смолами и всем остальным…Скорее я перестану строить такие планера.
Ну зачем 45…60 градусов - самый оптимальный угол. Пчелиные соты. Вопрос только - как расчертить набор крыла…
Оптимально, можно воспользоваться такими програмками как SolidWorks и др. Нужны опорные сечения, по ним система строит объем, в объеме вырезаются окна, отверстия и прочие конструктивы а далее этот объем нарезается на нервюры под любым углом.
Насколько я помню сопромат, жесткость цилиндрической оболочки (типа трубы) на кручение пропорциональна модулю упругости, толщине оболочки и ПЛОЩАДИ ЕЕ (трубы) ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ. Там интеграл при расчетах берется по контуру. Если не путаю, конечно. А оно с относительной толщиной в 10% не так и велико.
Опять же, зашивка у задней кромки, если она не замкнута, мало что дает на кручение, а третьего лонжерона в центроплане как раз и нет.
Но я не спорю, это так, рассуждения у кульмана.
Ну как раз задняя кромка со вторым лонжероном образуют замкнутый контур. Т.е. - две трубы, лобик и задняя кромка, связанных поперечным набором и обшивкой ( плёнкой ). Дополнительный лонжерон появляется при элероне - там ведь резко уменьшается сечение крыла. И кстати - как распределяется крутящий момент по размаху ? Ну уменьшается ли к корню крыла ? 😉
А как он уменьшится? Он же интегрируется от конца к корню. А, поскольку, знак момента профиля каждого сечения вдоль размаха не меняется, - кривизна профиля везде положительна, то крутящий момент, конечно, к корню нарастает. Это безмоментные S - образные профиля не увеличивают к корню момент кручения.
Два кессона, когда один из них образован с задней кромкой, - тоже не здорово. Ось жесткости крыла на кручение смещается назад по хорде. Как показал Келдыш еще до войны, при этом растут предпосылки к флаттеру, за счет того, что ось фокусов крыла может оказаться впереди оси его жесткости.
Насчет учета обшивки, если это любая термопленка(за исключением специальных многослойных пленок с наполнителем), в суммарной жесткости на кручение крыла с толщиной меньше 10% : можно пренебречь как малозначимой. Микалентная бумага с лакировкой дает лучшие результаты при меньшей намного прочности.
Выхода нет…Сплошная зашивка нам поможет. С продольныс набором во избежание деформации…