тандем с замкнутым контуром

Pavel_nn97

Тандем с замкнутым контуром формы ромб.

Pavel_nn97

В этом году решил собрать тандем с совешенно новой схемой замкнутый контур крыла в виде ромба. Для непросвященных, такая схема не создает турбулентный шлейф за собой, что хорошо сказывается как в моторном так и в планирующем режимах.
Для начала чертеж:

За фотки прошу сильно не ругать, фотограффировал иногда с телефона.

Alex141
Pavel_nn97:

В этом году решил собрать тандем с совешенно новой схемой замкнутый контур крыла в виде ромба. Для непросвященных, такая схема не создает турбулентный шлейф за собой, что хорошо сказывается как в моторном так и в планирующем режимах.
Для начала чертеж:

За фотки прошу сильно не ругать, фотограффировал иногда с телефона.

Павел!
Приветствуем тебя на форуме, МОЛОДЕЦ, что занимаешься моделизмом.
Старайся уделять время не только моделизму, но и урокам русского языка, в жизни очень пригодится (на пример, чтобы писать на форуме без ошибок).
Не вдаваясь в теоретические подробности для описания твоего тезиса, скажу, что любой аппарат, летающий по законам аэродинамики и имеющий какую-то подъемную силу в воздухе, оставляет за собой т.н. спутный (как ты пишешь- турбулентный) след. Какие-то аппараты в меньшей, а какие-то в большей степени.
И наконец,
совсем “непросвещенных” дядей на этом форуме трудно найти, поэтому и советы здесь бывают очень дельными как из области теории, так и практики… Заходи сюда почаще и, для начала, читай побольше…😁

Pavel_nn97

Спасибо за рекомендации! буду стараться учмтывать все ошибки в написании… все таки 11 класс уже… 😃))
а при такой схеме его подчти нет.

GSL
Pavel_nn97:

Спасибо за рекомендации! буду стараться учмтывать все ошибки в написании… все таки 11 класс уже… 😃))
а при такой схеме его подчти нет.

То есть законы Ньютона вы уже учили.
Подъемная сила на крыле создается по закону Ньютона, импульсом силы отбрасываемого крылом вниз воздуха. Нет импульса - нет подъемной силы. Соответственно попытки устранить вихрь сходящий с концов крыла, сохранив при этом подъемную силу, можно приравнять к изобретению вечного двигателя. Исаака Ньютона обмануть трудно, умный дядька был.
Из той же школьной физики можно вывести что создать один и тот же импульс силы можно отбросив малую массу с большой скоростью или большую с малой. Поковыряв ньютоновские формулы придем к выводу что отбрасывать большую массу с малой скоростью выгоднее энергетически, меньше мощность затрачивается. Планер летит за счет запасенной потенциальной энергии, мощность затрачиваемая на полет равна произведению массы планера на вертикальную скорость. Чтобы уменьшить вертикальную скорость надо увеличивать массу отбрасываемого воздуха, а значит размах. Размах летит! Ну это видно по пропорциям планеров, в некоторых классах планеров даже существует ограничение по размаху.

Теперь о винглетах и прочих приспособлениях, предназначенных для обмана школьной физики. Дело в том, что во всех формулах аэродинамики используют ЭФФЕКТИВНЫЙ размах крыла, который не всегда равен физическому и зависит от разных факторов, например сужения крыла. Винглеты и прочие хитрые штучки увеличивают эффективный размах крыла. И применяют их тогда, когда они выгоднее чем увеличение размаха. Ну там чуть-чуть меньше изгибающий момент создают, облегчая крыло. Или в классах планеров где размах ограничен. В общем копейки все это. К тому же дающие эффект только при грамотном их проектировании.

Что касается ромбовидной схемы то эффективный размах действительно будет чуть больше физического. Но летать планер будет хуже чем классической схемы. Общее удлиннение низкое, хорда крыла маленькая - низкие рейнольдсы. Не для планеров эта схема.

Все выше сказанное не значит что не надо строить модели по такой схеме. Обязательно стройте, это же интересно. И результаты сюда выложите. Особенно интересны центровка, углы установки крыльев, устойчивость и управляемость.

Pavel_nn97
GSL:

То есть законы Ньютона вы уже учили.
Подъемная сила на крыле создается по закону Ньютона, импульсом силы отбрасываемого крылом вниз воздуха. Нет импульса - нет подъемной силы. Соответственно попытки устранить вихрь сходящий с концов крыла, сохранив при этом подъемную силу, можно приравнять к изобретению вечного двигателя. Исаака Ньютона обмануть трудно, умный дядька был.
Из той же школьной физики можно вывести что создать один и тот же импульс силы можно отбросив малую массу с большой скоростью или большую с малой. Поковыряв ньютоновские формулы придем к выводу что отбрасывать большую массу с малой скоростью выгоднее энергетически, меньше мощность затрачивается. Планер летит за счет запасенной потенциальной энергии, мощность затрачиваемая на полет равна произведению массы планера на вертикальную скорость. Чтобы уменьшить вертикальную скорость надо увеличивать массу отбрасываемого воздуха, а значит размах. Размах летит! Ну это видно по пропорциям планеров, в некоторых классах планеров даже существует ограничение по размаху.

Теперь о винглетах и прочих приспособлениях, предназначенных для обмана школьной физики. Дело в том, что во всех формулах аэродинамики используют ЭФФЕКТИВНЫЙ размах крыла, который не всегда равен физическому и зависит от разных факторов, например сужения крыла. Винглеты и прочие хитрые штучки увеличивают эффективный размах крыла. И применяют их тогда, когда они выгоднее чем увеличение размаха. Ну там чуть-чуть меньше изгибающий момент создают, облегчая крыло. Или в классах планеров где размах ограничен. В общем копейки все это. К тому же дающие эффект только при грамотном их проектировании.

Что касается ромбовидной схемы то эффективный размах действительно будет чуть больше физического. Но летать планер будет хуже чем классической схемы. Общее удлиннение низкое, хорда крыла маленькая - низкие рейнольдсы. Не для планеров эта схема.

Все выше сказанное не значит что не надо строить модели по такой схеме. Обязательно стройте, это же интересно. И результаты сюда выложите. Особенно интересны центровка, углы установки крыльев, устойчивость и управляемость.

Ну начну с конца.
При проекте было заложено 3 градуса на переднем, и 0 градусов на заднем крыльях. при таких размерах, у меня угол атаки получился в 8 мм.
Про устойчивость напишу сразу после испытаний.
Хочу сразу добавить, что на переднем крыле будет установленна небольшая v-образность, для большей устойчивости.

Что же на счет планирования, то я считаю что ВСЕ без исключения тандемы, при одинаковых площадях крыла с классической схемой, летают лучше, т.к. имеют большую устойчивость.

сход потока с крыла бутет минимальный, за счет скрепления крыльев шайбами, которые будут еще играть и роль килей.

soar
Pavel_nn97:

Что же на счет планирования, то я считаю что ВСЕ без исключения тандемы, при одинаковых площадях крыла с классической схемой, летают лучше, т.к. имеют большую устойчивость.

Открою тайну…))) Кроме устойчивости существуют много других критериев оценки, что лучше чего летит. Кстати, именно в спортивных планерах порой жертвуют устойчивостью ради улучшения других качеств. Как раз для того, чтобы лучше летело…😁

ChD
Pavel_nn97:

у меня угол атаки получился в 8 мм.

как минимум угол в мм не измеряют, а как максимум - тут много людей знающих аэродинамику и динамику полёта ЛА на уровне профессии !!! Глупо с ними спорить - полезнее слушать !!!

Pavel_nn97
ChD:

как минимум угол в мм не измеряют

При проекте было заложено 3 градуса на переднем, и 0 градусов на заднем крыльях.
это выше указано. А в мм я указал перепад передней кромки от задней. Естественно все на переднем крыле. 😃
Но замечание учту! 😃

soar
Pavel_nn97:

А в мм я указал перепад передней кромки от задней.

Без величины хорды значение в мм все равно, что в килограммах или литрах…) То есть, не говорит абсолютно ни о чем. Ваши 8 мм на хорде 100 и на хорде 200 - совершенно разный угол.
Если хочется обсудить проект, то лучше выложить готовый чертеж, если имеется, или хотя бы эскиз со всеми основными размерами и информацией. А так же назначение аппарата. Если цель не просто “поговорить” о своем детище, а получить советы, знания - то это правильный путь. Знающие люди непременно помогут и подскажут. Удачи

metz
Pavel_nn97:

Что же на счет планирования, то я считаю что ВСЕ без исключения тандемы, при одинаковых площадях крыла с классической схемой, летают лучше, т.к. имеют большую устойчивость

Насколько я понимаю, преимущества такой схемы лежат несколько в иной плоскости. совсем даже не лучше они летают. вот например американское изобретение small diametr bomb: применили они такое крыло потому что складывается удобно, с флаттером попроще при таком удлинении… подешевле. кстати летает эта штука в режиме планирования более 100 км…
но вот только в дальнейшем развитии проекта: пришли к класике

GSL
metz:

с флаттером попроще при таком удлинении

Проблема флаттера при большом удлиннении надумана. Посмотрите на лопасти вертолета, там удлиннение очень большое. Однако даже деревянные лопасти не флаттерили. Просто в авиации устраняют причину флаттера а не пытаются ограничить его последствия.

Pavel_nn97

вот Фотография фюзеляжа на чертеже:

правда еще не закрытого…
и сам фюзеляж:

metz:

Насколько я понимаю, преимущества такой схемы лежат несколько в иной плоскости. совсем даже не лучше они летают. вот например американское изобретение small diametr bomb: применили они такое крыло потому что складывается удобно, с флаттером попроще при таком удлинении… подешевле. кстати летает эта штука в режиме планирования более 100 км…
но вот только в дальнейшем развитии проекта: пришли к класике

На этой схеме-хвосовое оперение, при таком раскладе это можно считать подчти классикой и слишком маленький перепад между крыльями. Я считаю, что при схеме замкнутый контор, “хвост” не нужен.

У меня же будет примерно от такая конструкция:

MaestroEv
GSL:

То есть законы Ньютона вы уже учили.
Подъемная сила на крыле создается по закону Ньютона, импульсом силы отбрасываемого крылом вниз воздуха. Нет импульса - нет подъемной силы. Соответственно попытки устранить вихрь сходящий с концов крыла, сохранив при этом подъемную силу, можно приравнять к изобретению вечного двигателя. Исаака Ньютона обмануть трудно, умный дядька был.
Из той же школьной физики можно вывести что создать один и тот же импульс силы можно отбросив малую массу с большой скоростью или большую с малой. Поковыряв ньютоновские формулы придем к выводу что отбрасывать большую массу с малой скоростью выгоднее энергетически, меньше мощность затрачивается. Планер летит за счет запасенной потенциальной энергии, мощность затрачиваемая на полет равна произведению массы планера на вертикальную скорость. Чтобы уменьшить вертикальную скорость надо увеличивать массу отбрасываемого воздуха, а значит размах. Размах летит! Ну это видно по пропорциям планеров, в некоторых классах планеров даже существует ограничение по размаху.

Вот тут интересно про Ньютона и модели и можайского самолет. : militera.lib.ru/bio/krylov/index.html

Степан, Вы Павлу не оставили шансов усомниться… А они есть. Ньтоном в аэродинамике не все пользуются… Масса и скорость отброшенного воздуха несоизмерима мала … и никакому летательному аппарату ее не хватит(сам не считал, но по книжкам пишут что так). Ну пусть даже так. Более того, мне Ньтоновское объяснение ближе чем Бернули и прочие. Но чтобы увеличить массу отбрасываемого воздуха крыло должно быть больше не по размаху, а по ширине! (Ковер - самолет!). Это проще! Но…не летит и есть понятие “удлинение”, есть над чем подумать.

Основная беда тандемов, на мой взгляд, резкое изменение центра давления, при изменении угла атаки и(или) обдува, а при постоянном Ц.Т. - это неуправляемость в лучшем случае… Поэтому ширину крыльев делают минимальной, чтобы обдув их был максимально одинаковым и можно было определить центр давления и его использовать для расчета Ц.Т.

VVS2

Низкий поклон юноше 11-класснику. Парень молодец! Будет очень неплохо если парень сможет “заразить” авиамоделизмом еще несколько человек, так глядишь в стране рукастых и головастых прибавится.
На счет тандемов… Я как то возился с Утками. Похожая по смыслу схема с обеими несущими поверхностями.
У меня было заднее крыло без стреловидности, переднее так же. Гуляние центра давления досаждало и выше определенной скорости планер терял устойчивость по тангажу. Выражалось это резким кабрированием или пикированием, лавиннообразным. Реакции не хватало, чтобы компенсировать.
Для того чтобы избавиться от этого требовалась слишком передняя центровка, которая практически разгружала заднее крыло превращая его в огромный стабилизатор. Качество при этом портилось просто до безобразия. В итоге все преимущества утки были только на одной фиксированной скорости (близкой к минималке). Но потом я собрал классику на основе заднего крыла от утки, по ощущениям летала она не хуже на малых скоростях и сильно лучше на больших скоростях. Хорошо разгонялась и сохраняла скорость+устойчивость, в слопе летать одно удовольствие.
Тандем-глайдер тоже столкнется с проблемами по тангажу при росте скорости, это можно скомпенсировать введением общей стреловидности, но тогда аэродинамика приближается к ЛК где законцовки создают отрицательную подъемную силу, в любом случае получить все поверхности всегда несущими не получится т.к. это противоречит устойчивости.
Либо ставить гироскоп, чтобы прямокрылый концепт летал на всех скоростях.

Если в тандемной схеме не нагружать оба крыла как следует, то разгруженное заднее крыло будет являться балластом. Никакой толкающей-скользящей силы оно не производит т.к. разгружено, а сопротивление в потоке создает. Вот так оно и выродится в стабилизатор, потребная площадь которого должна быть намного меньше.
Тандемные аппараты существуют не как образцы рекордного глайда, а как концепты с удобной компоновкой …wikimedia.org/…/File:Rutan_quickie_q2.jpg?uselang…

Вердикт: Летать будет, но при желании пикировать и летать быстро запросит слишком переднюю центровку. Возможно на глаз ухудшение качества видно не будет и смотреться в полете будет отлично.
Аккуратнее с пикированием, это его слабое место.

SnakeFishbk
MaestroEv:

Основная беда тандемов, на мой взгляд, резкое изменение центра давления, при изменении угла атаки и(или) обдува, а при постоянном Ц.Т. - это неуправляемость в лучшем случае…

Всё будет работать правильно, это же ЛА, для удовольствия, а не для акробатике. И автору уважение и почёт за такую птичку! Главное, чтобы довёл до конца. А летать будет примерно как ЛК.

Pavel_nn97

Открю для всех небольшой секрет: тадем “АКУЛА”-это первоначальное название, (кстати может у кого есть какие предложения по названию???) не первый мой тандем. Наверняка слышали про Баракуду 😃))

Эту модель я собирал под чутким руководством Мягкого Сергея Васильевича.

VVS2

Красиво! Поздравляю! Какая центровка сейчас? Интересно расстояние от ЦТ до переднего и заднего крыла
Видео с полетов смотрел в соседней теме. Субъективно, глайд хороший. Но больших скоростей тоже не было, быстрых пикирований не было. А вот малые скорости его главный козырь, то есть термики крутить должен хорошо т.к. нагрузка на площадь ниже классики. Классическим планерам будет уступать только на переходах или в ветер, где надо максимум глайда при большой скорости. Тактика современного парения - быстрый переход от термика к термику с минимальными потерями высоты. т.к. высоко набирать в термике опасно, риск потерять визуальный конроль увеличивается.
Но как планер для удовольствия отличная штука, еще и не срывная:)

Pavel_nn97:

под чутким руководством Мягкого Сергея Васильевича.

Низкий поклон. Я бы очень хотел чтобы с моим ребенком кто-то так же хорошо занимался пока я на работе:)

Соблазняете меня на постройку тандема для слопа, это все-же лучше утки. Универсальность в том что под разный ветер разный балласт и вместе с ним разная центровка.
Способность выпаривать с слабой динаме будет много лучше чем у классики таких же геометричеких размеров т.к. на малой скорости центровка будет такая, при которой хорошо нагружены оба крыла.

Но правда из за стоимости бальзы и пленки в нашем городе я скатился на потолочку, вдохновившись неплохими копиями этого форума на ее основе 😃
Потолочка оклеенная бумагой на мартин-клей приближается по жесткости к старым добрым конструкциям. Лонжероны по прежнему деревянные с углем местами.

Совет, сделайте раскраску, хотя-бы минимальную. Киль другим цветом, верх другим цветом, хотя-бы полоски по консолям. Это сильно снизит вероятность зарулиться по причине ошибки распознавания положения модели. Она у вас вся белая, это не очень хорошо. Если летать только “блинчиком” то сойдет, но модель позволяет пилотажить.

Pavel_nn97
VVS2:

Красиво! Поздравляю! Какая центровка сейчас? Интересно расстояние от ЦТ до переднего и заднего крыла
Видео с полетов смотрел в соседней теме. Субъективно, глайд хороший. Но больших скоростей тоже не было, быстрых пикирований не было. А вот малые скорости его главный козырь, то есть термики крутить должен хорошо т.к. нагрузка на площадь ниже классики. Классическим планерам будет уступать только на переходах или в ветер, где надо максимум глайда при большой скорости. Тактика современного парения - быстрый переход от термика к термику с минимальными потерями высоты. т.к. высоко набирать в термике опасно, риск потерять визуальный конроль увеличивается.
Но как планер для удовольствия отличная штука, еще и не срывная:)
Низкий поклон. Я бы очень хотел чтобы с моим ребенком кто-то так же хорошо занимался пока я на работе:)
Соблазняете меня на постройку тандема для слопа, это все-же лучше утки. Универсальность в том что под разный ветер разный балласт и вместе с ним разная центровка.
Способность выпаривать с слабой динаме будет много лучше чем у классики таких же геометричеких размеров т.к. на малой скорости центровка будет такая, при которой хорошо нагружены оба крыла.
Но правда из за стоимости бальзы и пленки в нашем городе я скатился на потолочку, вдохновившись неплохими копиями этого форума на ее основе 😃
Потолочка оклеенная бумагой на мартин-клей приближается по жесткости к старым добрым конструкциям. Лонжероны по прежнему деревянные с углем местами.
Совет, сделайте раскраску, хотя-бы минимальную. Киль другим цветом, верх другим цветом, хотя-бы полоски по консолям. Это сильно снизит вероятность зарулиться по причине ошибки распознавания положения модели. Она у вас вся белая, это не очень хорошо. Если летать только “блинчиком” то сойдет, но модель позволяет пилотажить.

Итак, центровка 42%, расстояние между крыльями: 2 хорды. На тех съемках погода не позволила все эксперименты провести… 😦
Между прочим, из потолочки самое милое дело состряпать тандем, в соседней теме- ссылка на тандем Трамвайчик:) и если я не ошибаюсь, то он тоже из пенопласта 😃))
Н счет раакраски- то это оптянуто белой и ЧЕРНОЙ пленкой ORACOVER. Там на фотках видно… 😃))

VVS2

42% это если по центрам хорд крыльев? С учетом разницы площадей, нагрузка на заднее крыло маловата.
Оно летит хорошо благодаря относительно большой площади переднего крыла.
Я попытаюсь продумать концепт с одинаковыми по размаху крыльями но поиграюсь с разницей в профилях и стреловидностью, с целью побольше нагрузить заднее крыло без ущерба устойчивости. Пока решение проблемы не прозрачно.

В идеале, при равной нагрузке на площадь у обоих крыльев будет достигнуто максимально возможное качество такой схемы, но это противоречит устойчивости. Задача, подкрасться как можно ближе к этому показателю, сохранив устойчивость.

soar
Pavel_nn97:

не первый мой тандем. Наверняка слышали про Баракуду ))

Намного больше слышали про Мягкова Сергея Васильевича, но самолет в самом деле интересный, молодцы)))😁

MaestroEv:

Вот тут интересно про Ньютона и модели и можайского самолет

При всей прелести исторической версии самолет Можайского даже теоретически не смог бы подняться в воздух. Не последние умы ЦАГИ в 20-м веке давно уже это доказали. Увы, таки Райт…

VVS2

Не стерпел. Собрал два планерка из потолочки (макеты размахом 30 см).
Один прямокрылый второй с крыльями имеющими небольшую стреловидность (уход средней линии не более 40% хорды к законцовкам)

Настроил планирование при предельно задней центровке, затем со всей дури метнул модельку.
Крылья одинаковой площади. Прямокрылый слегка показывает неустойчивость по тангажу, а вот стреловидный ведет себя вообще отлично! Заманчиво.
И оба ведут себя сильно лучше утки (был аналогичный макет)
И еще, качания по крену при скорости близкой к завешиванию хорошо вылечились отрицательной V на переднем крыле. Поведение по крену стало ровным на всех эволюциях. А ведь так же сделано и у Берта Рутона…
Все поддается типовому дайв-тесту.
Все, хочу тандем 😃

Центровка вышла около 40% но площади и размах крыльев равны.

VVS2

…Конечный вывод экспериментов с двумя тандемами при корректировке ошибок и приведения профилей крыльев к идентичному виду, выявил, что разницы в поведении стреловидного и прямокрылого практически нету, но стреловидный сильнее колбасит по крену из за излишней устойчивости (просит отрицательное V).
Еще на первый взгляд глайд у стреловидного хуже, что тоже в рамках теории.
То есть дайв-тест можно настроить на любом типе крыла не прибегая к излишне передней центровке.
Надо теперь сравнить с тандемом у которого переднее крыло чуть больше заднего. Так глядишь и до классики с несущим стабом доберемся:)
Зато от “Утиного” поведения нет ни следа уже на равнокрылом тандеме. Такой аппарат однозначно надо строить.