О взаимосвязи аэродинамического качества, нагрузки на крыло и размера модели.

vikar

Всех приветствую.
Пока за бортом холодно и летать не очень хочется можно поразмыслить о теории.
Собственно у меня несколько вопросов. Если такое уже где-то обсуждалось, извините и ткните носом, плиз. Если нет, то вот что меня озадачивает.

Кто владеет формулами или просто знает цифры, поделитесь, какое в среднем, аэродинамическое качество у среднестатистической металки (скажем Бластера) и среднестатистического планера F3J (скажем Супры)?

Зачем это мне? Вот зачем. Я не спортсмен, но летаю как на металках так и на F3J (не в спорте, а пилот выходного дня) и вот что часто замечаю. Лечу, например, на Супре, захожу на посадку, попадаю в какой-то пузырек метрах на 20-30, накручиваю пару спиралек и снова подымаюсь метров на 100. Радом летают металки, подходят в тот-же пузырек и не могут улететь повыше. Случается, конечно и обратное, Супра не реагирует там, где подымает металку.
Конечно я понимаю, что прокладка между передатчиком и моделью важнее размеров модели, но все ж в прокладке ли только дело?
Какая взаимосвязь перечисленного в названии темы? Что важнее для термичных полетов на малых (до 100 метров) высотах - качество, нагрузка на крыло или размах?
Просьба не флудить особо а высказаться по теме исходя из опыта.
Благодарю.

С ув. Виктор.

max83_05

у меня на Вилге в 12году было что летя уже в зону на небольшой высоте почуил что-то, и попробовал крутнуться, меня заметно попёрло. Видя происходящие остальные за вахали и полетели ко мне, ни кто не улетел кроме меня, и выше кто был и ниже.Летаю на металках.
Это вообще я к тому что такие как мы их называем пузыри могуд быть одноместными, и всё равно какой там самолёт.

soar
vikar:

какое в среднем, аэродинамическое качество у среднестатистической металки (скажем Бластера) и среднестатистического планера F3J (скажем Супры)?

Витя, я думаю, на этот вопрос точно нет ответа, ибо никто не мерял, да и мерять на практике нереально.)) Наверно , можно загнать все в какую-нибудь программу, которая посчитает теоретическое качество, но вряд ли получится последить взаимосвязь между параметрами и событиями. Невозможно сказать, что вот в этом термике модель весом А и размером В улетает, а модель В/С уже не очень)). 😁 Мое личное мнение, что прокладка оказывает несоизмеримо большее влияние, чем отличия в весе, размере и нагрузке. Современные модели в отдельно взятом классе настолько совершенны, (и практически одинаковы), что говорить о преимуществе конкретной совершенно нет смысла.

NIV

Когда начал облётывать планер Thermik XXXL размах 5м, вес 6кг, нагрузка 58г/дм^2 сразу возникло ощущение, что это парить не может. До этого летал на Буране Тулиновского Е. (нагрузка 36г/дм^2). Планер очень инертен, скорость полёта высокая из за этого кажется что он быстро снижается. На 5-й выход в поле, толком не отстроив режимы и не освоившись с моделью, улетел с 50-ти метров в космос причём достаточно быстро. Набор высоты в потоке гораздо более энергичный чем на буране, накопленная кинетическая энергия позволяет вернутся в поток если выскочил из него без потери высоты. Техника пилотирования отличается кардинально: чем выше держишь скорость в спирали, тем быстрее он набирает высоту, крен тоже приличный. При попытке посадить на жопу как F3J планер сливает высоту очень быстро. Загиб профиля тоже приводит к потере высоты.
Моё мнение, что размах и аэродинамическое качество важнее нагрузки на крыло.

vikar

Благодарю высказавшихся.
Сам я в этом сезоне летал на копиях, самодельный 3-х метровый бланик и полусамоделка 3 метра VSO-10 (Леша “Soar” ты должен помнить этот планер, он достался мне от Романова, ты вроде делал на него крыло ему лет 20-25). Так вот не раз я на них улетал с 50-70 метров. А вот улететь на металке удается крайне редко. Вот и задумался в чем же дело то. Значит нужно тренеровать прокладку 😃 .

Но числа аэродинамического качества, все ж представьте, интересно чисто теоретически. Как погляжу в соседних темах посчитать качество уже многие умеют, благодаря современным программам. Просто разбираться в них лень. Даже когда строю модели делаю как мне нравится, а не как посчитает программа.

С ув. Виктор.

Andrey808

На счет качества (расчетного) можно воспользоваться прогой XFLR5.
Если углубиться в изучение и проделать несколько лабораторных работ, то появится некоторый басис для общего понимания.

Как показали расчеты, которые я проводил в свое время, расчетное максимальное качество у Супры (в варианте Дрэлы) было около 27 с удельной нагрузкой 25 г/кв. дм. Но максимальное качество для парителя - не всегда самый оптимальный режим. Надо так же оценивать минимальную скорость снижения, обычно эта точка на поляре находится в зоне горизонтальной скорости, меньшей чем точка максимального качества.
По металкам расчеты не производил, думаю, что там качество будет в районе 20.

В реальности качество в чистом виде измерить можно, но для этого надо лететь в спокойном воздухе, обвесившись телеметрией. Результат будет среднестатистическим.

Аэродинамический расчет крыла производится с учетом собственно требуемых габаритов, номинальной удельной нагрузки, заданного диапазона скоростей.
Поэтому не всегда корректно сравнивать полет копийного планера с удельной нагрузкой 70 и полет J-шного планера. Потому на копиях и ставят профили с относительной толщиной 15-12%. Можно посмотреть на поляры этих профилей, сравнить их к примеру с AG40 (корневой профиль Супры) и многое станет ясно.

Что касается полета в термике, то можно отметить следующее.
Важно, чтобы крыло работало в оптимальном скоростном режиме, т.е. в режиме максимального качества. Для J-шного планера это в районе 9-10 м/с в зависимости от удельной нагрузки, которая в свою очередь подбирается взависимости от плотности воздуха и скорости ветра.
Поскольку планер в потоке стоит в достаточно крутой спирали, необходимо держать скорость, чтобы “внутренняя” консоль крыла так же работала в диапазоне оптимальных Re. Для диапазона средних скоростей выбирается более задняя центровка, чтобы обеспечить меньшее полное сопротивление крыла. При этом получаем ограничение по устойчивости модели на больших углах атаки, но оно в данном режиме и не требуется.
Собственно, все это можно увидеть, продув ту же Супру в XFLR5 в разных режимах.

Rasp
soar:

Сообщение от vikar
какое в среднем, аэродинамическое качество у среднестатистической металки (скажем Бластера) и среднестатистического планера F3J (скажем Супры)?
…я думаю, на этот вопрос точно нет ответа, ибо никто не мерял, да и мерять на практике нереально.))

Аэродинамическое качество можно расценивать как расстояние, которое может пролететь летательный аппарат с единицы высоты. Можно сделать серию бросков с руки по прямой и посчитать. Метод конечно не ахти, но по крайней мере определить какой планер летит дальше можно.
Кстати, а есть логеры которые фиксируют пройденный путь? Тогда вообще без проблем - пролет по прямой и смотрим…

Udjin
Rasp:

Кстати, а есть логеры которые фиксируют пройденный путь? Тогда вообще без проблем - пролет по прямой и смотрим…

Телеметрия может …
Но корректным будет результат только после серии полетов.

MaestroEv

Офф. А ведь пузырь - у него плотность другая? Он же всплывает… В воде его видно, а воздухе?
Если какие-нить тепловизоры чтобы увидеть их? Орлы их видят или чувствуют?

Иногда датчики движения инфракрасные срабатывают летом вечером (свет во дворе так включается)…
Никто не ходит… а он раз и сработал - понятное дело оторвался пузырь от земли со двора, датчик его видит.
Не думаю, что это ложные срабатывания… потому что когда легкий ветерок - сработки чаще… и короче - пузыри катаются с другой части двора заносит. А когда ветра нет штиль - то подлиньше… и по реже, накапливается пузырь оторвался и пошел спокойно…

Надо тепловизор домой притащить летом… глянуть в него.

Taboo
Andrey808:

По металкам расчеты не производил, думаю, что там качество будет в районе 20

Лет пять назад читал о тестах металок на качество. Сами тесты были поставлены достаточно серьёзно и им можно верить. 😃
У народа получилось 15. Не думаю, что за это время качество увеличилось. В моду вошли другие критерии, которые качество не улучшают. А может, как раз, и улучшают. 😃
В обсуждении этих тестов народ согласился, что качество у “среднестатистического планера F3J” - 20.

Rasp
Udjin:

Но корректным будет результат только после серии полетов.

Ну это само собой - несколько пролетов в противоположных направлениях.

Andrey808
Rasp:

несколько пролетов в противоположных направлениях.

В утреннем воздухе!

Над дорогой можно долго летать туда-сюда.😁

soar
Rasp:

Тогда вообще без проблем - пролет по прямой и смотрим…

Проблемы как раз есть…))) Невозможно обеспечить нужное состояние атмосферы, (инертное) потому что в ней всегда что-то присутствует в каждый отдельно взятый момент. Можно провести чисто сравнительный одновременный анализ разных моделей в одинаковых условиях, но обеспечить им одновременно равные условия старта ( высота,хотя бы. И не с руки!) тоже сложно. Но по большому счету все это и нафиг не нужно…))) Современные программы уже позволяют прикинуть результат на приемлемом уровне. По моему глубокому убеждению, все равно все зависит от тысяч мелочей, который вносятся и контролируются “прокладкой”…))😁

VVS2

Судя по соседней теме XFLR5 слишком оптимистична, либо реальное исполнение реальных планеров слишком далеко от идеала. Например, как оценить сопротивление от щели между элероном и крылом? Или от излома профиля? Ну и наконец формы и качества поверхности фюзеляжа…
На счет бросков с руки так оценить качество вообще невозможно т.к. не выполняется главное условие - стартовая скорость должна быть строго равна скорости установившегося планирования и угол старта к горизонту так же. Отсюда вывод, надо делать заход в зону измерения уже в установившемся, оттриммированном режиме и пролетать “ворота” с датчиками(либо по GPS). Лететь в вечернем или утреннем воздухе с полным штилем и в разные стороны и не трогая стиков на передатчике. Тогда будет статистика из серии полетов.

Udjin

Коллеги, на самом деле все очень и очень просто.
Когда на планере идешь к базе, и видишь что у тебя до точки 10 км, а запас высоты 800 метров, то прикидываешь - долетишь или нет.
И все встает на свои места после десятка полетов без всяких там идеальных состояний атмосферы. Ошибка в оценке ситуации очень быстро доходит через ноги, или кошелек 😃)
И сразу становится понятным качество модели, ее ветропроницаемость, способность обрабатывать потоки, их место нахождение и т.п. вещи.

Теоретическое качество моего текущего ФПВ самолетика - 22.
Фактическое гарантированное - 10.
В хороших условиях - 15 максимум.
Почему? А потому что ФПВ. И даже обтекаемые детали сопротивления отнюдь не уменьшают …

Это примерно как учиться летать на склоне.
Тупанул - и ножками. И быстро приходит понимание, как рулить. Или не приходит … потому как модели кирдык.

MxM
Taboo:

Лет пять назад читал о тестах металок на качество.

а найди ссылочку если не влом 😃 думаю многим будет интересно почитать…

vikar

Ну мерять качество моделей это гемморойно очень. А вот взять теоретическое рассчитаное программой качество, да скинуть с него 25-30%, думаю получим боль мень реальную картину. Пусть будет качество металок в районе 15, а Ф3Ж - 20.
Для себя делаю такой вывод, что большее влияние на полет оказывает атмосфера в данный момент времени в данной точке полета. Тоесть если пузырь сильный и довольно крупный улетит и метла и жишка, если сильный, но мелкий, то больше шансов у метлы, жишка не поместится.
А вот если пузырь слабый и широкий или слабый и узкий, у кого шансов больше?
Прокладку в расчет не берем, допустим рулит Джо Вюрц.

И еще мысли. Вроде как качество в определенных рамках растет с ростом массы планера, так? Это объясняет почему большие копии с нагрузкой под 100 грамм на дециметр (с хорошим качеством) хорошо выпаривают (при наличии широких термиков), хотя кажется что носятся как угорелые.
А вот с металками таже ерунда? Или все же ей вес показан только для борьбы с ветром?

А вот еще наблюдение (или обман зрения). Когда входиш в термик и отценрируешь его, модель устойчиво подымается, такое ощущение что скорость полета немного растет, пока модель в спирали, хотя по ощущениям на ручках, пытаешься ее замедлить подтягивая ручку на себя.
Кто-то такое наблюдал или это происки серого вещества?

С ув. Виктор.

max83_05

При загрузке качество не растет, растет скорость. Да, в потоке скорость заметно увеличивается, но причин вижу пару, либо а терме воздух медленнее движиться, либо модель подкручивает. Но меняя направление движения скорость модели не меняется.

soar
vikar:

Это объясняет почему большие копии с нагрузкой под 100 грамм на дециметр (с хорошим качеством) хорошо выпаривают (при наличии широких термиков), хотя кажется что носятся как угорелые.

Тут еще такой момент, как профили. Мне киевские планеристы рассказывали, как пересев с Янтарей на Вентус, просрали все гонки в сезоне, несмотря на оптимистичные прогнозы. Крейсерская скорость у Вентуса почти как у Янтаря скорость пологого пикирования.))) При этом летит Вентус шикарно. Совершенно другие профили. Не буду голословно утверждать в цифрах, не запомнилось, но суть такова. А летчики были не готовы к этому и инстинктивно задирали планер, гася скорость.
Так что есть профили, которые при нагрузке 25 никак не летят, им нужна скорость, обеспечить которую в очень большой степени призвана именно нагрузка.)))

И пока народ в диком экстазе соревнуется, кто соберет Супру ЕЩЕ на три грамма легче, дядя Дэвид Хобби (двукратный чемпион мира) летает на Пайках весом 2100 легкий и 2400 на ветер. На rcgroups он лично об этом писал когда-то.

Andrey808
max83_05:

При загрузке качество не растет, растет скорость.

Макс, не совсем так.😁
При увеличении удельной нагрузки качество несколько увеличивается.
Не стал грузить себя моделированием процесса, взял готовые поляры Пайка.
Там все наглядно.
Тут важно понять, что с ростом нагрузки растет и скорость снижения, но она растет меньше, чем растет горизонтальная составляющая, т.о. получаем прирост качества.
Если бы тебе была важна дальность полета, как в упражнинии B у F3B-шных планеров, то надо было бы подбирать такую нагрузку, с которой за 4 мин. можно пролететь максимальное расстояние с заданной высоты.
В нашем случае важно получить минимальную скорость снижения, т.е. либо зацепить поток/подинамить, либо попроболтаться с минимальной Vz, которая к стати не соответсвует максимальному качеству, а находится обычно в зоне более низких скоростей.

vikar:

И еще мысли. Вроде как качество в определенных рамках растет с ростом массы планера, так? Это объясняет почему большие копии с нагрузкой под 100 грамм на дециметр (с хорошим качеством) хорошо выпаривают (при наличии широких термиков), хотя кажется что носятся как угорелые. А вот с металками таже ерунда? Или все же ей вес показан только для борьбы с ветром?

Каждое крыло расчитано под свой диапазон допустимых нагрузок.
Макс конечно зашвырнет метлу с удельной нагрузкой 100 г/кв. дм, но искать ее придется очень долго.😁

Вот для примера показаны поляры трех корневых профилей: копия, Супра и металка. Все достаточно очевидно.

VVS2

Если учесть встречный ветер то качество надо рассматривать относительно земли. Может не быть толку от минимального снижения если набор не оправдывает снос ветром а переход почти невозможен. Итого, без балласта только в штиль(крайне редкая погода при термичке), все остальные случаи балласт под ветер и реальное качество против ветра принять в 2-3 раза меньше заявленного.

Andrey808
VVS2:

Судя по соседней теме XFLR5 слишком оптимистична, либо реальное исполнение реальных планеров слишком далеко от идеала. Например, как оценить сопротивление от щели между элероном и крылом? Или от излома профиля? Ну и наконец формы и качества поверхности фюзеляжа…
На счет бросков с руки так оценить качество вообще невозможно т.к. не выполняется главное условие - стартовая скорость должна быть строго равна скорости установившегося планирования и угол старта к горизонту так же. Отсюда вывод, надо делать заход в зону измерения уже в установившемся, оттриммированном режиме и пролетать “ворота” с датчиками(либо по GPS). Лететь в вечернем или утреннем воздухе с полным штилем и в разные стороны и не трогая стиков на передатчике. Тогда будет статистика из серии полетов.

Да, XFLR “оптимистична”, но она дает четкое понимание происходящих процессов, что очень важно для правильной настройки модели.
Фюзеляж в ней вообще нет смысла строить, а вот крыло + оперение можно посмотреть и оценить.
Не счет расчетов - аэродинамика низких скоростей достаточно темная вешь, промышленные программы для расчетов позволяют считать нечто для Re 1 000 000 и выше, т.к. там достаточно много проведено тестовых испытаний и теория соотнесена с практикой. А вот для Re 100 000 можно только оценить, потому и “оптимистично”.

Drinkes

По моему по скорости снижения удобнее оценивать (и профили тоже).

9,5% это не Дреловский профиль.

Без мотора не летаю, но перечитал все RCSD:). Была там мысль, что на 2,5 м планере удобнее обрабатывать термики, но на большем размахе есть преимущество по минимальному весу т.к. борт все равно одинаковый.

VVS2

Вопрос номер Два: Как влияет гладкость поверхности на качество при модельных Re? К примеру есть ЕПП-шный слопер, имеет ли смысл его обтянуть пленкой/скотчем или же пусть будет шершавым? Где та граница, когда турбулентное обтекание предпочтительней ламинарного и после какой скорости надо на это обращать внимание?

Из моей личной практики, не соответствующей статистическим критериям, следует то, что пенолет обтянутый скотчем летит лучше чем открытый ЕПП, но к сожалению формат слоперов на которых это испытывалось разный. ЕПП был 1.8 метра размахом а потолочный самопал 1.1 метра. При этом на потолочном слопере стоял более толстый профиль “абы как получиолсь” и нагрузка была выше, но летел он на голову лучше ЕПП-шного и по скорости снижения и по глайду. То есть он мог нарезать круги вокруг этого 1.8 метрового “монстра”, когда тот почти стоял на месте и не разгонялся при пикировании, однако и набрать толком не мог, ветер был не сильный. Такое ощущение что у него словно тормозной парашют, однако с центровкой все в порядке было и качество профиля сильно лучше потолочного самопала