Учимся у Берта Рутана

GSL
Kaze:

Коляска детская, впереди два не зафиксированных колеса - толкаешь её впереди - нормально, стабильно идёт.
Перевернул и потянул за собой - система гиперчувствительна, гиперуправляема.
Так что управление “сзади” - для манёвренности.

Вывод неверный.
Не зафиксированные колеса не создают никаких боковых усилий, они вообще не влияют на устойчивость, только массу поддерживают. Зафиксированные колеса можно рассматривать как крыло. Эксперимент показал влияние центровки на устойчивость. При передней центровке система устойчива, при задней неустойчива. А управляемость лучше когда вы коляску толкаете. И не зафиксированные колеса тут не при чем, управляющий момент создается на рукоятке. И чем меньше расстояние между фиксированными колесами и рукояткой тем меньше радиус разворота.

ДедЮз:

Название темы очень вразумительное. У Рутана есть чему поучиться.

У Рутана можно научиться как все делать самым сложным и дорогим способом. Его самолеты хорошо летают не потому что имеют необычные схемы а потому что очень хорошо проработаны в весовом и аэродинамическом отношении. Ну и из соответствующих материалов. Очень дорогих, кстати. Самолет нормальной схемы при таком подходе будет по меньшей мере не хуже. У Рутана оригинальность ради оригинальности часто. Полная противоположность Рутану автор Кри-Кри, месье Коломбан. Просто и дешево при выдающихся летных данных.

плотник_А:
  1. Честно говоря не знаю , что за ГОСТы в авиамоделизме .
  2. Я не умничаю , просто в тырнете нарыл .
  1. Это только первое что нашел. При желании можно найти ГОСТ на все термины.
    docs.cntd.ru/document/gost-20058-80
    libt.ru/gost/download/gost-22833-77.html

  2. В тырнете сплошь и рядом пишут “извените”, “при шел”, “верхнеплан” вместо “извините”, “пришел”, “высокоплан”.

DrRinkes
GSL:

У Рутана можно научиться как все делать самым сложным и дорогим способом. Его самолеты хорошо летают не потому что имеют необычные схемы а потому что очень хорошо проработаны в весовом и аэродинамическом отношении. Ну и из соответствующих материалов. Очень дорогих, кстати.

И да и нет. Любительские делаются в домашних условиях из пенопласта и стеклоткани.

Перечитал статью про “флюгерную утку”. Моё мнение это не утка а летающее крыло с флюгерной системой стабилизации. Если этот флюгерный стабилизатор перенести назад, то практически ничего не измениться. У схемы очень малая статическая устойчивость и поэтому она опасна при малейших отказах в системе стабилизации.

DrRinkes
Cosh:

Совершенно точно было сказано, что без разницы где ЦТ и ЦД при устоявшемся движении где всё чётко и устойчиво обтекается. В этом случае можно застабилизировать ЛА, кроме случаев нейтральной статической устойчивости, когда ЦТ совпадает с ЦД. Тут нужно постоянное вмешательство автоматических систем. Но именно это, на мой взгляд, наиболее перспективное направление в котором снижается балансировочное сопротивление и наиболее полно реализуется потенциал крыла. При схемах утка практически исчезает влияние скоса потока от ПГО на затрагиваемую по размаху часть крыла.

Тут две ошибки.
1.путаете ЦД и фокус. ЦД перемещается при изменении угла атаки и действительно может быть кратковременно впереди ЦТ.
2.скос от ПГО будет отсутствовать только при ЦТ в фокусе основного крыла т.е. при отсутствии ПГО или зафлюгированом ПГО.

Но это не важно, самое главное это правильные термины:)

DrRinkes
GSL:

Полная противоположность Рутану автор Кри-Кри, месье Коломбан. Просто и дешево при выдающихся летных данных.

Не слышал чтобы Кри-Кри мог пролететь более 7000км без посадки со скоростью 300км/ч. Кроме того это слишком маленький, верткий и поэтому опасный самолётик.

dadvic
плотник_А:

Углы заклинения -не разность углов установки крыла и ГО , а разность установочных углов крыльев биплана ( в зависимости выноса какое крыло )

Тут верно и то и другое. Только надо указывать моноплан это или биплан.
На многих англоязычных сайтах нашей тематики люди оперируют словом decalage, как показал ДедЮз в посте 137.
“Французы рулят!” - это относится к слову decalage, а не к слову деградация.
Un grand décalage entre la théorie et la pratique.

GSL:

Его самолеты хорошо летают не потому что имеют необычные схемы а потому что очень хорошо проработаны в весовом и аэродинамическом отношении.

Вот это последнее и надо перенимать у Берта Рутана. Кстати Long Ez делали не только энтузиасты(и у нас в Подмосковье есть один) , но и производители РУ моделей.

ДедЮз

Спасибо Виктор! (сноски закончились)

GSL:

У Рутана можно научиться как все делать самым сложным и дорогим способом. Его самолеты хорошо летают не потому что имеют необычные схемы а потому что очень хорошо проработаны в весовом и аэродинамическом отношении. Ну и из соответствующих материалов. Очень дорогих, кстати. Самолет нормальной схемы при таком подходе будет по меньшей мере не хуже. У Рутана оригинальность ради оригинальности часто. Полная противоположность Рутану автор Кри-Кри, месье Коломбан. Просто и дешево при выдающихся летных данных.

Вспомнили две выдающиеся фамилии. Общее, что оба выступали на ЧМ по авиамоделизму за свои страны, оба авиационные инженеры. Коломбан добился минимизации экономической и технологической, Рутан - оптимизации ЛА для достижения рекордных результатов. Если проанализировать конструкции Рутана, то окажется, что ничего лишнего, все работает на успех задуманного. Берт продолжает контакты с нашими моделистами, у него работает несколько выпускников Советских авиавузов.

ДедЮз

Классическая “утка”. И что стабилизирует горизонтальную устойчивость?

плотник_А
ДедЮз:

Классическая “утка”. И что стабилизирует горизонтальную устойчивость?

Стабилизирует крыло !
Простой эксперимент , для этого надо флюгер-балансир , груз для балансировки ну и конечно ветер .
Проверка ПГО , оно не будет стабильно и развернется , груз окажется впереди.

Проверка крыла , оно стабилизируется в любом случае , груз всегда будет впереди .

Плоскости перед аэродинамическим фокусом дестабилизируют , за фокусом стабилизируют .
А как работает на любой схеме моделей описано по ссылке которую дал Сергей .
От себя добавлю - Утка тоже тандем , только с маленьким крылом и с большим стабилизатором ( стабилизатор несущий ) .

ДедЮз

Добрый день. Пример с флюгером никудышный, к поведению ЛА (при гор. устойчивости) ничего общего не имеет. Утка, скорее, схожа с канатаходом, у которого “центр давления”(опора под пятками), ЦТ на уровне пупка, а стабилизируется на канате (устойчив) с помощью веера, реакцией которого создает предпосылки для устойчивого движения. В тандеме стабилизация наступает при равенстве моментов на обеих крыльях в полете, так же, как на любом аппарате. Равенство моментов или условие приемлемой (выбранной) стабилизации “скрывается” в формуле А го = S го * L го / S кр * САХ; Из этой формулы можно найти любую компоненту при заданных остальных. Она работает на протяжении всей истории авиации и актуальна при проектировании ЛА с любой компоновкой. Хотите лучше понять аэродинамику ЛА стройте и настраивайте планера любой схемы, даже бумажные. Многое станет яснее.

На показанной в п.173 “Утке” отсутствуют органы управления на крыльях. У Рутана нет ЭЛЕВОНОВ ни на одной “утке”.

DrRinkes
ДедЮз:

Утка, скорее, схожа с канатаходом, у которого “центр давления”(опора под пятками), ЦТ на уровне пупка, а стабилизируется на канате (устойчив) с помощью веера, реакцией которого создает предпосылки для устойчивого движения.

Ну Вы отжигаете 😃 Не смотря на это с Вами интересно общаться.
Это Вы образно описываете демпфирование, но при движении оно работает наоборот. Демпфирование работает с отрицательным знаком. Будет работать так как Вы описываете только при отсутствии скорости, например когда основные стойки коснуться взлетки, ПГО будет создавать, какое то небольшое, демпфирование и возможность плавно опустить носовую стойку.
И это уже не статическая устойчивость, а динамическая, что уже немного другое.

ДедЮз:

Коломбан добился минимизации экономической и технологической, Рутан - оптимизации ЛА для достижения рекордных результатов.

Ну да Коломбан сделал самолетик для полетов вокруг аэродрома, а Рутан сделал Vary-EZ и Long-EZ для полетов через всю страну (Вояджер вокруг Земли).

ДедЮз

Как можно в аэроДИНАМИКЕ рассуждать статическими категориями. Речь всегда идет об устоявшемся движении, при переменных компонентах движения и реакции переменные, но цель одна - стабилизация траектории заданного (желаемого) движения. Поэтому Любые ЛА снабжают крыльями максимальной эффективности, а стабилизацию осущесттвляют дополнительными аэроДИНАМИЧЕСКИМИ поверхностями, которые своими свойствами приводят систему в состояние динамичемкой устойчивости. С точки зрения эксплуатационной целесообразности создаются ЛА с ЦТ впереди фокуса или сзади фокуса и все летает и здравствует. Выбор зависит только от поставленных задач.

плотник_А
ДедЮз:

Как можно в аэроДИНАМИКЕ рассуждать статическими категориями.

Вы сами себе противоречите , приводя пример с канатоходцем , он не летит против ветра .

ДедЮз:

С точки зрения эксплуатационной целесообразности создаются ЛА с ЦТ впереди фокуса или сзади фокуса и все летает и здравствует.

Приведите пример такого ЛА чтобы ЦТ был за фокусом и притом смог самостоятельно стабилизироваться по всем осям ( без электронной стабилизации ) ?

ДедЮз:

На показанной в п.173 “Утке” отсутствуют органы управления на крыльях. У Рутана нет ЭЛЕВОНОВ ни на одной “утке”.

Мы с сыном делали самолётик у которого вообще нет рулевых поверхностей и вполне нормально стабилизировался и управлялся .

Рулевые плоскости в первую очередь нужны не для стабилизации , а для управления по всем осям ( тангажу , крену , курсу ) .
На фото утка с поперечным V крыла уже отпадает надобность в стабилизации по крену . РВ на ПГО достаточно для медленных полётов на лёгком планере , только диапазон углов атаки очень ограничен . У Рутана много чего нет на утках -это-же не значит , что на авиамодели нельзя применить элевоны .
Вы наверно не вкурсе , почему элевоны хорошо подходят стреловидному крылу ?

  1. Элевоны (РВ) позволяют сдвинуть ЦД вперёд когда снизится скорость и крыло достигнет большой угол атаки .
  2. Элевоны(РВ) при поднятие позволят уменьшить угол атаки на консолях крыла , не допустить срыва потока и при этом останется эффективность в работе элеронов .3)Элевоны(РВ) на крыле разгрузят РВ ПГО , это позволит уменьшить углы отклонения , тем самым меньше будут тормозить поток .
    Честно говоря у вас так много умных слов в постах , но большинство из них совсем не относятся к пониманию как должна настраиваться и летать Утка .
ДедЮз
плотник_А:

Вы сами себе противоречите , приводя пример с канатоходцем , он не летит против ветра .

Приведите пример такого ЛА чтобы ЦТ был за фокусом и притом смог самостоятельно стабилизироваться по всем осям ( без электронной стабилизации ) ?.

Ни какого противоречия. ПГО выполняет роль веера (опахала) для стабилизации дважения (центровка и фокус соответствующие) о ветре можно не говорить, если разбирать принцип стабилизации, а не поведение пассивной поверхности в потоке.
Пример ЛА у которого ЦТ находится за ЦД(фокусом) приводил неоднократно. Еще раз повторю, все отличные парители (с АК от 55 до 80) все авиамодели класс F-1(A/B/C) с устойчивостью как то справляются не зная, что “нельзя”😉 Кстати, принцип стабилизации “Утки” и аэродинамическая эффективность, вналогичны принципу этих ЛА.

плотник_А
ДедЮз:

ПГО выполняет роль веера (опахала) для стабилизации дважения

Сильно ! 😂
Даже канатоходец не выставляет веер впереди себя , ему веер нужен чтобы на бок не завалится .
Вы приводите в пример планер , который летает в одном режиме ( “свободники”) .
Приведите пример моторного самолёта .
Сергей не планер делает , его даже мотопланером не назовёшь , планировать плохо получится , получится скоростной самолёт .

Prophead
ДедЮз:

Пример ЛА у которого ЦТ находится за ЦД(фокусом) приводил неоднократно. Еще раз повторю, все отличные парители (с АК от 55 до 80) все авиамодели класс F-1(A/B/C) с устойчивостью как то справляются не зная, что “нельзя”😉

Пардон, это уже конкретно путаница. ЦД и фокус - разные вещи. И у всех статически устойчивых ЛА, включая свободнолеты с несущим стабилизатором, фокус позади ЦТ.

ДедЮз
Prophead:

Пардон, это уже конкретно путаница. ЦД и фокус - разные вещи. И у всех статически устойчивых ЛА, включая свободнолеты с несущим стабилизатором, фокус позади ЦТ.

Не объязательно. Из практики, при малых нагрузках ЦТ может быть далеко за фокусом ЛА, но не не за ЦД в боковой проекции. С увеличением нагрузки ЦТ смещается вперед (так выгоднее). (В терминах на картинке МАС это САХ);

Prophead

Обязательно. ЦТ перед фокусом - необходимое условие обеспечения статической устойчивости. ЦД может находиться как перед ЦТ, так и позади. То, что на рисунке обозначено F - это ЦД. Путаница, точно.

ДедЮз
Prophead:

Обязательно. ЦТ перед фокусом - необходимое условие обеспечения статической устойчивости. ЦД может находиться как перед ЦТ, так и позади. То, что на рисунке обозначено F - это ЦД. Путаница, точно.

Чтоб не лезть в дебри, упростим задачу до безобразия. Примем, что профиль крыла симметричный. Тогда фокус крыла и ЦД крыла совпадут, а фокус ЛА будет незначительно сзади этой точки (для утки - спереди). При таком крыле можно настроить планер или самолет с несущим ГО и предельно задней центровкой (при условии соответствующих параметров ГО) для совершения устойчивого полета. Это была одна из тем лабараторных занятий по АГД в аэродинамической трубе, никаких “фокусов”. Сказанное вами совершенно верно при симметричном профиле ГО и поэтому верно для путевой устойчивости. На картинке выше “F” это обозначение подъемной силы т.е. ЦД крыла, но не фокуса.

Prophead

Несущее ГО существенно сдвигает фокус ЛА назад. Вот и весь фокус, прошу прощения за каламбур. Основное условие “ЦТ перед фокусом” соблюдается.

P.S. Как-то привык, что ПС обозначается буквой “Y”…

ДедЮз

Каламбур определяющий возможность эффективного использования только аэродинамических свойств без изменения геометрических параметров. Смещение назад фокуса ЛА имеет место, но незначительно. Определение величины смещения (в отличие от ЦД) задача трудная теоретически, но легко используемая в практике. Из достоверных данных фокус не “уходит назад” более чем за 25% приведенной эффективной площади горизонтальной проекции ЛА, для свободнолетающих моделей с тонкими фюзеляжами, это перемещение с 22…25% САХ на 25…35%. А центровка, порой бывает и 50…65%. Тем не менее, зная простые истины, можно выполнять требования технических параметров с минимальными изощрениями, что и доказывают ЛА Рутана. При Аго=0,4 фокус будет иметь минимальное смещение, хотя в боковой проекции минимальный коэф. приводит к положению фокуса (по скольжению) на и за 50% проекции. Так, что выбор за проектировщиками. Наверно, пора строить. Опыт великое дело, тем более, что теорию мало кто, в начале соблюдает.

плотник_А
ДедЮз:

Из достоверных данных фокус не “уходит назад” более чем за 25% приведенной эффективной площади горизонтальной проекции ЛА, для свободнолетающих моделей с тонкими фюзеляжами, это перемещение с 22…25% САХ на 25…35%. А центровка, порой бывает и 50…65%.

Не надо путать людей ! Никуда фокус не уходит . Есть крыло и несущий стабилизатор , исходя из этого делается расчёт эквивалентного , прямого крыла , у которого есть фокус и он обычно 25% САХ , а центровка должна впереди для стабильности .Этот фокус и будет аэродинамическим фокусом модели .
ЦТ 50-65% САХ крыла , а не эквивалентного крыла САХ !
И вообще , ваш пример с планером и несущим стабилизатором не в тему . Тема про Утку , и так известно , что ЦТ находится не больше 20% САХ эквивалентного крыла .