Центровка мотопланера и несущий стабилизатор

Krokolet

Добрый день!

В процессе проектирования мотопланера и чтения соответствующей литературы наткнулся на некоторые непонятки и противоречия.

В книге Смирнова Э. П. “Как сконструировать и построить летающую модель” (1973) приводится график для определения допустимых границ центровки (слева для передней)

Однако большинство современных моделей, судя по этому графику, отбалансировать невозможно (передняя центровка дальше задней, оценивалось приблизительно по чертежам для нескольких металок и мотопланеров). Собственно вопрос в том, можно ли доверять этому графику, а если нет, то почему. Возможно ли такое что недостаток стабильности компенсируется управлением?

Другой вопрос по схеме с несущим стабилизатором. Как я понял это просто смещение ЦТ почти до задней критической центровки, но как это влияет на управление, насколько сильно отличается поведение модели в отличие от классической схемы

12 days later
Prsh

Насчет несущего стабилизатора и центровок суть в следующем. На продольной оси есть 3 точки: центр тяжести, точка приложения вертикальй силы действующей на крыло, точка приложения вертикальной силы стабилизатора. Если стабилизатор не несущий, то сила на нем направлена вниз. Чтобы при этом моменты относительно ц.т. от сил на крыле и стабилизаторе были уравновешаны, ц.т. должен быть спереди от центра давления крыла. При несущем стабилизаторе сила на нем направлена вверх, и соответственно ц.т. должен находится за центром давления крыла. Таким образом мы получаем предельно заднюю центровку в случае ненесущего стабилизатора и соответственно предельно переднюю в случае несущего. Это что касается условия равновесия модели. Далее возникает вопрос об устойчивости этого состояния равновесия, т.е будет ли модель сама возвращаться в это состояние если у нее в полете немного изменится угол атаки (например из-за порыва ветра) и не будет ли возвращающий момент слишком большой, так что она начнет раскачиваться. Устойчивость определяется эпюрами под’емной силы крыла и стабилизатора (углами наклона эпюры в точке равновесия) и плечами крыла и стабилизатора относительно центра тяжести. Этими параметрами в частности определяется предельно передняя центровка в случае ненесущего стабилизатора и предельно задняя в случае несущего. Таким образом, в зависимости от того является ли стабилизатор несущим или нет, природа предельной задней и предельно передней центровок как бы менятся местами.

Prsh

При повторном обдумывании понял что напиасал не хорошо, возможно даже местами неправильно. Сформулирую по-другому.

  1. Угол установки крыла относительно стабилизатора (несущего или нет) всегда положителен. Угол атаки крыла положительный, а стабилизатора либо положительный (в случае ненесущего ) либо отрицательный.
  2. При сдвиге ц.т. вперед угол атаки крыла в стационрном полете уменьшается, при сдвиге назад - увеличивается.
  3. Задняя критическая центровка определяется точкой в которой угол атаки крыла становится закритическим.
  4. Для устойчивости стационарного полета угол атаки стабилизатора (без учета знака) а(ст) должен быть меньше угла атаки крыла а(кр). Величина стабилизируищего момента пропорцианальна 1 - а(ст)/а(кр) в стационарном полете. (Если соврал простите))))
26 days later
Lazy
Prsh:
  • Задняя критическая центровка определяется точкой в которой угол атаки крыла становится закритическим.

Центровка есть функция аэродинамического фокуса, не угла атаки.

Prsh

Думаю верно и то и то, а именно, если двигать центр тяжести назад, то угол атаки будет расти, и либо будет достигнут критический угол атаки либо точка фокуса. Например, в случае ненесущего стабилизатора фокус лежит к хвосту от центра давления крыла, а центр тяжести - ближе к носу. Если двигать ц.т. назад, то в конце концов он достигнет центра давления крыла, после чего угол атаки обычно станет закритическим. При этом, фокус еще не будет достигнут. По-моему аэродинамический фокус больше относится к устойчивости полета. При закритическом угле атаки летать можно, но такой полет скорее надо называть падением. При ц.т. за фокусом полет возможен, но очень недолго. Могу ошибаться.

levdon
Prsh:

При закритическом угле атаки летать можно, но такой полет скорее надо называть падением. При ц.т. за фокусом полет возможен, но очень недолго. Могу ошибаться.

Как связан угол атаки с ЦТ и фокусом? Последние два точно связаны, а угол атаки не зависит от них. Вы себя путаете. Кстати летать на центровке за фокусом можно, например если управлять автоматикой - если нужно маневренность.

Lazy
Prsh:

Думаю

Не надо думать, надо книжки читать.

IgorG
levdon:

Как связан угол атаки с ЦТ и фокусом? Последние два точно связаны, а угол атаки не зависит от них. Вы себя путаете. Кстати летать на центровке за фокусом можно, например если управлять автоматикой - если нужно маневренность.

ЦТ может быть впереди фокуса, а можно “летать на центровке за фокусом”. Так как они связаны? Тем фактом, есть автоматика или нет, получается? Что-то не понятно.

Prsh
levdon:

Как связан угол атаки с ЦТ и фокусом?

Если при некотором положении центра тяжести самолет летит с определенным углом атаки, то при сдвиге центра тяжести назад угол атаки увеличится. Если сдвинуть центр тяжести за фокус, то при отсутствии “автоматики” угол атаки увеличится катастрофически. По-моему так…

levdon
Prsh:

Если при некотором положении центра тяжести самолет летит с определенным углом атаки

Центр тяжести вы выставляете в статике, на земле, а в полете угол атаки изменяется в зависимости от положения самолета в воздухе. Однако есть геометрические углы установки крыла и стабилизатора относительно продольной оси самолета. Это две большие разницы. В полете угол атаки может быть любым, например можно на винте висеть, в этом случае какой угол атаки?

Prsh

Я говорил о планере в установившемся полете.