Как правильно летать на планере.
Внизу ветер слабее
и хвост из далека виднее 😃
Не понял этой щютки.
Когда тащу планер против ветра издалека к себе, на посадку, смотрю именно на хвост. То есть удерживаю тангаж так, чтобы фюзеляж на меня смотрел. Ибо самое страшное подвиснуть. Траектория получается не прямая: дальше - круче, ближе - более пологая. Вроде, помогает.
Это зависит от длинны рук. У многих, в нашем возрасте, чем длиннейшие руки, тем лучше видно… И очки не помогают…😁😁😁
О крутизне пикирования для разгона. Хотел обосновать математически, но раздумал…
*** Для тех, кто хочет “увидеть математику”, предлагаю упрощенную задачу. Модель планера. Скорость 10м/с. Висит против ветра 10м/с на высоте 30м. Аэродинамическое качество не зависит от скорости (для упрощения) и равно 10. Надо разогнать модель до скорости 20м/с (относительно воздуха). Сколько пролетит модель относительно земли, если на разгоне нос опустить на:
1 - 3 градуса относительно “нормального положения” (ускорение 0.5м/с);
2 - 30 градусов…
Полет имеет три фазы: разгон; полет на постоянной скорости; полет за счет запаса скорости (посадка на 10м/с относительно воздуха. ***
А “на пальцах” объяснение очень простое. При медленном разгоне модель дольше летит на “неоптимальной скорости” (и вообще, дольше находится в воздухе), следовательно ветер за это время (полет на неоптимальной скорости) дальше унесет модель назад (если расстояние относительно земли считать как разность расстояний модели относительно воздуха и воздуха относительно земли). Для справки: пикирование под углом 30 градусов приводит к потере скорости движения горизонтальной проекции к скорости движения модели всего на 15% (все относительно воздуха). Учитывая, что при таком угле пикирования модель находится единицы секунд, то потеря от этого составит единцы (меньше десятка) метров.
под углом К ГОРИЗОНТУ правильно? т.е. пологое пикирование! Просто на практике много раз видел как люди бездумно теряют огромную высоту просто отвесно пикируя, а потом спрашивают “ну блин я же его так разогнал в отвесном пикировании… почему не долетел” вот и остается вопрос оптимального угла пикирования при сильном ветре… допустим свыше 7-8 м/с
вот и остается вопрос оптимального угла пикирования при сильном ветре… допустим свыше 7-8 м/с
Бесполезная теория. НУ если вправду хочется чего то там прикинуть. Переходим в систему координат связанную с воздухом. Там слава богу ветра нет и самолет никто никуда не сносит вне зависимости от угла его полета. В этой системе координат он сам по себе летает “по воздуху” . В это системе координат определяем
- как далеко пролетит самолет до посадки “по воздуху”.
- как долго он будет лететь по этой траектории.
Алгоритм полета и параметры выбирать по вкусу. На основании модели получаем зависимости … ну скажем от “угла полета” - alpha
- L(alpha)
- t(alpha)
Из первого вычитаем скорость ветра умноженное на второе. Получаем расстояние с которого планер способен вернутся на выбранной траектории. Return(alpha) = L(alpha) -t(alpha)* V_air. Берем частную производную по варируемому параметру в нашем случае - alpha. Приравниваем нулю. Решаем это уравнение. Ответ тот самый оптимальный “угол” и максимальное расстояние на которое способен “вернутся” при заданном ветре.
Пологое или не очень будет пикирование сами понимаете от силы ветра и характера выбранной траектории. Для первоначального удовлетворения любопытства можно взять модель flysnake
под углом К ГОРИЗОНТУ правильно? т.е. пологое пикирование! … “ну блин я же его так разогнал в отвесном пикировании… почему не долетел” вот и остается вопрос оптимального угла пикирования при сильном ветре… допустим свыше 7-8 м/с
С моей точчки зрения 30 градусов к горизонту - крутое… Но это - дело вкуса. Пикировать круче 30 градусов к горизонту, если нужно набрать скорость (не запредельную, а достаточную для “пробивания ветра”) смысла нет. При 30 градусах ускорение 5м/с в секунду; то есть разгон на десяток -полтора метров в секунду займет всего несколько секунд. При этом потери от “негоризонтальности полета” всего 15%.
При 45 градусах ускорение 7м/с в секунду, а потери от “негоризонтальности” - 30 процентов. То есть выигрыш во времени разгона порядка секунды, а потери по горизонтали ощутимы. Не говоря уже о “потерях на управлении” (при любом маневрировании модель теряет энергию). Так что, маневрировать надо “уверенно, энергично, но без суеты” 😃.
Точно так же как можно доказать, что плавный набор скорости очень невыгоден (см задачу выше), точно так же легко доказать, что разница потерь от пикировани на угле 10 градусов (хвост модели задран на 1/5 длины фюза) и 30 градусов (хвост задран на 1/2 длины фюза) будет небольшой. Важнее представлять (и чувствовать) оптимальную скорость для полета против ветра (и вообще - чувствовать скорость модели). С одной стороны, чем быстрее летит модель, тем меньше ее снесет ветер, а с другой стороны, чем быстрее летит модель, тем ниже у нее аэродинамическое качество…
Пы.Сы. В задаче надо заменить высоту 30м на 50, иначе в первом случае модель достигнет нужной скорости “глубоко под землей” 😃
2
Смотреть поляры конкретной модели и считать. Всё остальное бессмысленно, ибо оптимальная скорость может составлять для разных моделей и 5-7 и 15-20 м/сек.
На основе поляр можно сделать что-то похожее на эти графики.
По оси Х - скорость модели в м/с
По оси Y - “аэродинамическое качество модели” относительно земли (с учетом сноса ветром).
Черный - просто аэродинамическое качество модели (скорость ветра равна нулю)
Графики сделаны для скоростей ветра 3, 5, 7, 10, 13 м/с.
Это сделано для модели, похожей на 60см металку (адаптированную для полета в динаме). Реальная металка полетит лучше (например, та, которую описывал Табоо).
Самая больша засада во всем этом - реальные поляры модели практически никогда не известны.
Общая закономерность поляр моделей - чем крупнее модель, тем она летает лучше (особенно - на больших скоростях, если профиль достаточно скоростной). На металках 1.5м, F3J (карбоновых, которые я видел) профили достаточно скоростные.
Расшифровка графиков.
Например, на скорости ветра 7м/с.
Оптимальна скорость модели - 13м/с при этом с 10метров она против ветра (если уже разогнана до этой скорости) пролетит 40м. Без особых потерь расстояния можно лететь на скорости модели от 11м/с до 15м/с относительно воздуха.
Самая больша засада во всем этом - реальные поляры модели практически никогда не известны.
мне очень нравится выражение “сферическая лошадь в вакууме” 😃
кстати не поделить ли задачу на “долететь до посадки в зону” и на “сесть так, чтобы найти”
кстати не поделить ли задачу на “долететь до посадки в зону” и на “сесть так, чтобы найти”
Такие постановки вопроса - “высший пилотаж” для меня, а я не пилотажник. Могу предложить другие вопросы, которые тоже очень интересны.
1 Очень практический вопрос. Если уже известно, какую скорость надо держать у модели (например, есть графики, подобные тем, которые я нарисовал), чтобы она пролетела как можно дальше против ветра. И модель находится довольно далеко.
Вроде бы действия простые. Сначала “ныряем”, набирая нужную скорость (можно легко составить таблицу или построить график глубины “нырка” в зависимости от того, какую скорость надо набрать). Если глазомер хороший, то получится набрать нужную скорость. Далее надо ее поддерживать… Вот это совсем непонятно (мне), как сделать. При сильно передней центровке это несложно - скорость довольно точно отслеживается положением РВ. Но планеры (из кучи других соображений) настраиваются близко к границе устойчивости по тангажу. То есть, скорость придется “держать на ручке”?
2 Если модель более менее “стандартная” (современная металка или современная F3J), то, на мой взгляд, можно воспользоваться полярами любой модели этого класса для своей конкретной модели. А что делать, если модель “нестандартная”. Можно, конечно из автора модели попытаться “вытрясти” ее поляры (если не ошибаюсь, то сейчас многие производители проектируют модели, пользуясь серьезными программами, из которых можно получить поляры). Но, как неоднократно говорилось на форуме: “расчет хорош для основы, но параметры модели определяются практикой”. Как определить, хотя бы приблизительно, “разгоняемость модели”?
Чуть-чуть практических соображений:
В тот момент, когда в голову приходит мысль, " а не пора ли возвращаться домой?", как правило, планер уже весьма далеко, и видно его не слишком хорошо. Если повернуть его строго носом себе в глаза, то его становится не видно совсем. И становится как то стремновато:)
Поэтому и получается такой алгоритм:
1- сначала довольно резко пикируем, набирая скорость - при этом планер хорошо “показывает” крыло и хвост. И по крайней мере видно, что там с ним происходит.
2-когда вследствие п.1 планер стал гораздо ближе, и хорошо заметен, уменьшаем угол планирования, и уже вполне осмысленно ведем его на более-менее оптимальном режиме потери высоты к финишу. Если по пути встречаем поток- тем интересней 😃
А вообще, если планер не слишком легкий и не имеет уж очень необтекаемых форм, он довольно легко меняет высоту на скорость и обратно. Так что можно лететь чуть-чуть неоптимально, ради более качественного зрительного контакта.
Для больших планеров строят “полетные” поляры в координатах “горизонтальная скорость - скорость снижения”. Она позволяет определить оптимальный режим планирования в разных условиях. Для моделей тоже иногда строят, у Мерзликина на 77 странице такая под названием “скоростная поляра”. Если эту поляру сдвинуть по оси Y на скорость ветра то касательная к ней с начала координат даст точку оптимального режима.
Непонятно только как все это можно на практике применить. Особенно на большом расстоянии при полете на себя. Похоже что никак.
Непонятно только как все это можно на практике применить. Особенно на большом расстоянии при полете на себя. Похоже что никак.
При нынешней цене телеметрии цена вопроса около сотни баксов.
В спорте - запрещено, а если у вас хоббийный 3-4х метровый планер, то трубка пито и знание оптимальной скорости снижения может помочь не тащить к месту старта на себе эту птицу лишние 200-300 метров.
у Мерзликина на 77 странице такая под названием “скоростная поляра”. Если эту поляру сдвинуть по оси Y на скорость ветра то касательная к ней с начала координат даст точку оптимального режима.
Именно таким способом я и строил поляры. Только привел к виду “аэродинамическое качество относительно земли” (то есть поделил X скорость на Y скорость). Это дает следующее:
1 Вершинка поляры соответствует оптимальной скорости. По ширине вершинке хорошо виден диапазон “выгодных” скоростей.
2 Что такое аэродинамическое качество? 1/Sin (угла). То есть, для каждой силы ветра можно найти “критический угол” под которым видна модель. Если модель находится выше, то можно смело вести ее к себе 😃 ; если ниже - вести к месту, где ее можно будет легко найти. 😦
Вершинка поляры соответствует оптимальной скорости. По ширине вершинке хорошо виден диапазон “выгодных” скоростей.
Прошу прощения, но “вершинка поляры” соответствует скорости минимального снижения. И “по ширине вершинки” видно диапазон скорости минимального снижения. Что бы найти эту скорость нужно провести касательную к поляре параллельно оси Х.
А вот
касательная к ней (к поляре) с начала координат даст точку оптимального режима
, скорость максимального качества, то есть скорость при которой планер способен пролететь максимальное расстояние с единицы высоты.
ЗЫ: Скорость минимального снижения и скорость максимального качества не есть одно и тоже.
Скорость минимального снижения нам интересна когда планер уже в потоке. А вот для поиска потока или для дотянуть интереснее скорость максимального качества.
Добавлю, что разница между этими скоростями не более 10 процентов, согласно опять же этим авторам книг. Но редко кто умеет так регулировать модель, чтобы этим пользоваться. И на радиопланере к тому же больше отдельных режимов, чем на свободном лете, где это несложно выставляется.
Скорость минимального снижения нам интересна когда планер уже в потоке. А вот для поиска потока или для дотянуть интереснее скорость максимального качества.
Тут вроде никто не говорил о скорости минимального снижения, все режим максимального качества обсуждают.
Прошу прощения, но “вершинка поляры” соответствует скорости минимального снижения.
Скорость минимального снижения обычно “левее” вершины.
Возьмите XFLR5, там все достаточно очевидно.
На первом скрине видна поляра зависимости качества от горизонтальной скорости. Здесь максимальное качество достигается на скорости 9,5 м/с, (см второй, увеличенный, скрин).
На третьем скрине видна поляра зависимости вертикальной скорости снижения от горизонтальной скорости. Здесь максимум достигается на скорости 8.0 м/с.
Поляры приведены для удельной нагрузки 32 г/кв.дм.
Опять же режим максимального качества не всегда совпадает с режимом “Круиз”, в котором обычно планер возвращается против ветра. Здесь нужна скорость 12-15 м/с.
Оптимальный режим в том или ином случае настраиваем подбором удельной нагрузки, центровкой, деградацией и механизацией крыла.
Прошу прощения, но “вершинка поляры” соответствует скорости минимального снижения
Посмотрите на тот рисунок, который привел я. И описание к нему. Вершины нарисованных поляр - максимальное аэродинамическое качество; просто по той причине, что эти поляры - зависимость аэродинамического качества от скорости модели и скорости ветра. Другое дело, что в них есть ошибка, свзанная с упрщенным расчетом - не учитывалось, что система координат относительно модели, а не горизонта. На самом деле и подъемная сила не равна весу модели, и путь по горизонтали не равен разности скоростей модели в ветра.
Тут вроде никто не говорил о скорости минимального снижения, все режим максимального качества обсуждают.
Никто, но товарищ написал:
Вершинка поляры соответствует оптимальной скорости. По ширине вершинке хорошо виден диапазон “выгодных” скоростей.
Вот я, и поправил, что на вершине находится скорость минимального снижения, а нам сейчас интереснее скорость максимального качества…
Посмотрите на тот рисунок, который привел я. И описание к нему. Вершины нарисованных поляр - максимальное аэродинамическое качество;
Никак нет. Что бы на третьем скине найти скорость максимального качества нужно от начала координат провести прямую касательно поляры.
Вдумчиво читаем, конспектируем:
www.airclub.kiev.ua/index.php?option=com_content&v…