в чем прикол цпго?
Подниму тему. Появился вопрос , на который не могу ответить. Некоторое время назад на планерах стабилизатор располагался после киля. Сейчас стабилизатор перед килем устанавливают.
Из каких соображений делают так?
Варианты ответов:
- Мода
- Конструктив
- Аэродинамика
- Что-то другое
Подниму тему. Появился вопрос , на который не могу ответить. Некоторое время назад на планерах стабилизатор располагался после киля. Сейчас стабилизатор перед килем устанавливают.
Из каких соображений делают так?
Варианты ответов:
- Мода
- Конструктив
- Аэродинамика
- Что-то другое
Конструктив конечно , так Супра сделана. Фюзеляж в сборе со всеми потрохами в сборе, вместе с Килем и стабилизатором весит менее 400 граммов!Коструктив v-маунта , сверхлегкая круглая балка горячего копчения… Это самый легкий конструктив фюзеляжа и есть, благодаря в том числе этому Супра невероятно легкий Ж-планер…
На самом деле, можно и так и так делать. Однако супроподобная схема получается чуть меньше по массе. И немного разумнее по нагрузкам на балку фюзеляжа- а это опять же масса балки. К тому же киль можно делать чуть меньше по размерам. . А в остальном- все равно, в общем. то.
То есть, если делать чистый планер и гнаться за минимальной массой, то так стоит делать- при такой схеме в нос меньше всего свинца пойдет. А вот если електропланер, где в носу все равно много железа накидано- то уже не принципиально. Тут уже и сервы в хвост ставить можно, да и грузик свинцовый грамм так в 30 к хвосту приматывают порой. То есть, идея уже мертва:) И тут рулит уже мода и бренд 😃
На планерах, при сравнительно большом удлинении (большой размах и малая хорда) и сравнительно большом моменте инерции относительно вертикальной оси, гораздо труднее и важнее обеспечить эффективность вертикального оперения, т.е. демпфирование по оси Z и путевую устойчивость. Т.е. если выбор стоит между плечом ГО и плечом ВО, более оптимальный вариант сделать плечо ВО больше, и пожертвовать плечом ГО.
Чем больше удлинение, тем выше требования к ВО, и тем меньше требования в ГО. Увеличение размаха ведет к увеличению момента инерции, а уменьшение хорды ведет к увеличению эффективности ГО.
гораздо труднее и важнее обеспечить эффективность вертикального оперения, т.е.
А почему такая маленькая площадь киля у планеров? Чуть увеличить и эффективность сразу повыситься. Зачем тогда балку удлинять и киль туда городить?
Вспомните оперение металок. Стаб находится перед килем. Киль продляет балку на свою ширину тем самым увеличивает плече и сильно увеличивает эффективность (площадь при этом может быть не увеличена).
Стаб находится перед килем. Киль продляет балку на свою ширину тем самым увеличивает плече и сильно увеличивает эффективность (площадь при этом может быть не увеличена).
И можно продолжить. Тем самым увеличивается момент инерции, который ухудшает общую устойчивость планера по всем осям. Что лучше? Вопрос остается.
И можно продолжить. Тем самым увеличивается момент инерции, который ухудшает общую устойчивость планера по всем осям. Что лучше? Вопрос остается.
Не мешайте вилки и бутылки. Эффективность киля намного превышает его вклад в момент инерции, к тому же вес всего оперения с балкой много меньше веса консолей (которых две)
Что лучше? Вопрос остается.
Вопрос риторический. При проектировании обычно стараются оптимизировать коэффициенты эффективности - А г.о. и В в.о. для условий полёта. Необоснованное увеличение этих коэффициентов приводит к увеличению веса. С одной стороны расположение ВО перед ГО более эффективно, т.к. ВО не попадает в зону срыва потока от ГО. При этом минимизируется длина фюзеляжа при заданном А г.о. и с точки зрения минимизвции веса выгоднее увеличить плошадь ВО,(впереди ГО) чем удлинять хвостовую балку. Расположенное спереди ВО никак не влияет на эффективность ГО. Однако выход на закретические для ГО углы на планере маловероятен, поэтому можно расположить ВО и позади ГО. При этом его площадь и соответственно вес можно сделать меньше при сохранении той же эффективности. Есть ещё один фактор. Часть поверхности ВО , расположенного сзади ГО, будет попадать в вихревую пелену от ГО (не путать со срывом потока) , что приведёт к локальному повышеню числа РЕ на части площади ВО и это дополнительно увеличит его эффективность. Соответственно площадь и вес можно ещё уменьшить, но это уже ловля блох. Что лучше - уменьшать площадь ВО увеличивая длину хвостовой балки. или увеличивать площадь ВО, снижая вес балки ? Считать надо.
Можно сделать хорошо и так и эдак, всё зависит от предпочтений и опыта конструктора.
П.С. в настоящее время в большой авиации расчётными и экспериментальными методами доказано, что для уменьшения веса конструкции выгоднее увеличивать площади оперения, чем длину фюзеляжа. Так же выгоднее устанавливать ВО впереди ГО. Пример оптимизации ГО с ВО , это оперение пилотажного планера FOX.
Пример оптимизации ГО с ВО , это оперение пилотажного планера FOX.
Да не совсем оно перед, если взять САХ, поверхностей то наложение получится существенное. Больше похоже как одно над другим стоит.
В общем имхо, следует существенно снижать вес консолей после 50% размаха, что позволит уменьшить ВО. Но это скажется на прочности, то есть планер не для жестких посадок. Зато будет спортивный результат.
Т.е. если выбор стоит между плечом ГО и плечом ВО, более оптимальный вариант сделать плечо ВО больше, и пожертвовать плечом ГО.
Поддержу.
Да не совсем оно перед, если взять САХ, поверхностей то наложение получится существенное. Больше похоже как одно над другим стоит.
В этом вся хитрость конструктора. Обтекание потоком происходит по всей поверхности, а не только по САХ. С одной стороны ВО никак не затеняется ГО т.к. бортовая хорда ВО вынесена вперёд. С другой САХ ВО максимально отведена назад для повышения его эффективности. При такой конструкции даже срыв потока на ГО никак не повлияет на работу ВО.
В общем имхо, следует существенно снижать вес консолей после 50% размаха, что позволит уменьшить ВО
Вес консолей ну никак с эффективностью ВО не связан, может быть только косвенно с площадью РН за счёт увеличения инерционности, и то не факт, т.к. аэродинамические силы преобладают. Вес панелей крыла надо в любом случае снижать., за счет трапецевидной формы, центральную часть крыла можно сделать более жёсткой и легкой. Трапеция так же снизит разворачивающие аэродинамические моменты при несимметричном обтекании крыла. Правда и тут возникают проблемы, но они к оперению не относятся.
Вес консолей ну никак с эффективностью ВО не связан, может быть только косвенно с площадью РН за счёт увеличения инерционности, и то не факт, т.к. аэродинамические силы преобладают.
Если делать реальный расчет собственных частот и коеффициентов демпфирования ЛА по всем осям, то будет видно, что моменты инерции играют большую роль. В частности, по оси Z момент инерции играет доминирующую роль по сравнению с аэродинамическими моментами. Определение необходимой площади ВО традиционным методом с помощью средних/рекомендуемых коеффициентов эффективности ВО не даёт хорошего результата для планеров с большим размахом и моментом инерции по оси Z. Здесь как раз главным размерным параметром можно считать момент инерции ЛА относительно вертикальной оси.
Здесь как раз главным размерным параметром можно считать момент инерции ЛА относительно вертикальной оси.
Это значит, что киль впереди стабилизатора выгоднее по аэродинамике?
Если делать реальный расчет собственных частот и коеффициентов демпфирования ЛА по всем осям, то будет видно, что моменты инерции играют большую роль. В частности, по оси Z момент инерции играет доминирующую роль по сравнению с аэродинамическими моментами. Определение необходимой площади ВО традиционным методом с помощью средних/рекомендуемых коеффициентов эффективности ВО не даёт хорошего результата для планеров с большим размахом и моментом инерции по оси Z. Здесь как раз главным размерным параметром можно считать момент инерции ЛА относительно вертикальной оси.
категорически согласен! Делал планер с удлинением крыла около 18. легким крыло не получилось 😦. Киль сделал не такой уж и маленький. Однако его не хватает. По оси Z (рысканью) планер мотается, шо дурной. Посыпаю голову пеплом и понимаю, что надо было длинней хвост делать, и это без вариантов.
Это значит, что киль впереди стабилизатора выгоднее по аэродинамике?
да, только наоборот 😃
Киль сделал не такой уж и маленький.
Какие у вашего планера площадь крыла, вертикального оперения и рассточние между четвертями хорд крыла и ВО ?
В частности, по оси Z момент инерции играет доминирующую роль по сравнению с аэродинамическими моментами.
На планер действуют аэродинамические силы. сила тяжести и силы инерции. Возмущение в прямолинейный полёт вносят аэродинамические силы, а силы инерции при малых отклонениях препятсявуют этим возмущениям. Если возмущающие аэродинамические силы не парируются в достаточной мере устройствами стабиоизации, отклонение увеличивается, инерционные силы, возрастают и в какой то момент могут превысить а/д силы.
Если момент инерции изначально играет доминирующую роль, устройства а/д стабилизации вообще не нужны. Например вращающаяся в полёте пуля не отклоняется по оси Z. Летяший лом тоже трудно отклонить с курса.
На планер действуют аэродинамические силы. сила тяжести и силы инерции. Возмущение в прямолинейный полёт вносят аэродинамические силы, а силы инерции при малых отклонениях препятсявуют этим возмущениям. Если возмущающие аэродинамические силы не парируются в достаточной мере устройствами стабиоизации, отклонение увеличивается, инерционные силы, возрастают и в какой то момент могут превысить а/д силы.
Если момент инерции изначально играет доминирующую роль, устройства а/д стабилизации вообще не нужны. Например вращающаяся в полёте пуля не отклоняется по оси Z. Летяший лом тоже трудно отклонить с курса.
Не надо смешивать гироскопический эффект пули с нашим случаем. Это тут просто ни к чему и путает мозги людям.
При увеличении момента инерции возрастает период автоколебаний ЛА и амплитуда. Восстанавливающий момент оперения не даёт необходимого демпфирования колебаний. Б о льшая инертность системы не означает, что амплитуда колебания после возмущающего воздействия будет меньше. Это типичное заблуждение. Да, реакция на возмущение будет медленнее, но и остановка будет медленнее. Максимальное отклонение, скорее, будет больше, а не меньше. Более инертный ЛА будет просто не замечать хвостового оперения. Отсюда и происходит эффект того, что “планер мотается, шо дурной”. Кроме того, не надо забывать о намеренных эволюциях, когда планер нужно сначала заставить раскрутиться относительно оси Z, а затем остановить вращение. Надеюсь, тут никто не будет спорить о вреде инерционности и о связи инерционности и необходимой площади ВО. Так что момент инерции, несомненно, играет роль в выборе требуемой площади оперения. Особенно вертикального оперения планера, т.к. момент инерции по оси Z у планера в несколько раз больше чем у “нормального” ЛА.
Демпфирование, кстати, возрастает в квадрате от плеча оперения, в то время как статический момент оперения пропорционален плечу в первой степени. Поэтому для усиления демпфирующих свойств ВО важно иметь как можно большее плечо. Простым увеличением площади ВО нельзя добиться такого же эффекта. Это к вопросу, почему на планере лучше ставить ВО позади ГО (если нет конструктивной возможности совместить их, конечно).
Какие у вашего планера площадь крыла, вертикального оперения и рассточние между четвертями хорд крыла и ВО ?
вот такое
там как бы все не так уж плохо, но я перетяжелил крыло и инерция порядком все портит 😦
большая дигедр
.rar
Поэтому для усиления демпфирующих свойств ВО важно иметь как можно большее плечо. Простым увеличением площади ВО нельзя добиться такого же эффекта. Это к вопросу, почему на планере лучше ставить ВО позади ГО (если нет конструктивной возможности совместить их, конечно).
А как же тогда правильное отношение поперечной и путевой устойчивости? Увеличение путевой устойчивости приводит к тому , что надо увеличивать поперечную( увеличивать V крыла , поднимать консоли и т.д.) что не есть хорошо.
Имхо, не стоит связывать поперечную и путевую устойчивости, каждая ось живет своей жизнью и соседу не мешает.
К примеру в моем аппарате при нулевой V площадь киля непривычно большая, Однако это лишь способствует хорошей стабилизации по направлению, при любом боковом скольжении планер сразу доворачивает носом по курсу, время нахождения в чисто боковом скольжении ничтожно мало. При значительном V крыла, бокового скольжения просто могло не быть, но это уже более вялое поведение планера.
Имхо киль борется в большей степени с моментами инерции при резких разворотах вот и все, в прямолинейном полете он практически нафиг не нужен, его площадь можно раза в 2-3 снизить и ничего не изменится, пока не начнешь поворачивать, Конечно при этом площадь киля и рычаг балки должны быть эффективнее боковой площади фюза перед ЦТ.