Учимся у Берта Рутана

DrRinkes

Собираюсь построить самолет по схеме похожей на Рутановский Long-EZ. Размах 2метра с вместительным фюзеляжем. Назначение FPV.

Пока непонятно два вопроса.

  1. как работают наплывы на основном крыле.
  2. как ограничить отклонение РВ на кабрирование.
    Если не ограничивать то легко забросить на закритические углы по инерции.
    Если ограничивать то не будут получаться петли. Видится два варианта для самолета с защитой от пилота. Или двойные расходы или микшер с канала газа на размах отклонения РВ.
    С профилями и центровкой пока всё понятно. Расскажу по ходу дела.
Резак

две ноги неподвижные, а носовая - убирается. Не по феншую! 😁

acrobat
DrRinkes:

Назначение FPV.
… то не будут получаться петли.

Чего-то несовместимое. Намеренно петли крутить врятли будете, но знать что сможет крутануться впринципе неплохо)))
Проблем с центровкой не возникнет?

smax

Зачем такой непрактичный самолет для фпв?
А петли крутить можно если скрестить РВ и Элевоны миксом, я так думаю.

DrRinkes
Резак:

две ноги неподвижные, а носовая - убирается.

А он не по этой причине называется “беркутом”?😃

acrobat:

Намеренно петли крутить врятли будете, но знать что сможет крутануться впринципе неплохо)))

Вобще то да. Схема считается непригодной для пилотажа, но модели видел крутят пилотаж, хотя выглядит это непривычно. 😃

Если начинать с самого начала, то для устойчивого полета, у такой схемы должно выполняться всего два условия.
1.Плавный срыв на передней поверхности, задолго до срыва на основном крыле.
2.Запас устойчивости превышающий смещение аэродинамического центра давления на малых углах атаки, чтобы избежать затягивания в пикирование.
И еще такой есть вопрос. Рутановский Long-EZ это тандем или утка? Некоторые считают, что утка это схема с управляющей, но не несущей передней поверхностью, хотя это возможно только при использовании систем электронной стабилизации. 😃

DrRinkes
  1. как ограничить отклонение РВ на кабрирование.

Было сегодня свободное время - почитал интернет. В общем основная фишка Long-EZ в том, что он на малой скорости не лезет в большие углы. Эффективность РВ, срыв на ПГО и крутка на основном крыле подобраны так.

DrRinkes

К сожалению эта схема безопасна только при работающем двигателе. При проблемах с двигателем и при отсутствии запаса высоты и скорости она сыплется, при попытке маневривать, так же как и обычная схема. При отказе двигателя на взлете, при довороте на посадке с неработающим двигателем.
Выбрал такую схему потому, что четыре других варианта схем уже построил, поэтому для разнообразия 😃 и потому, что нужно сделать вместительный-длинный фюзеляж на самолете с толкающим винтом расположенным насколько можно близко к ЦТ.

плотник_А
DrRinkes:

И еще такой есть вопрос. Рутановский Long-EZ это тандем или утка? Некоторые считают, что утка это схема с управляющей, но не несущей передней поверхностью, хотя это возможно только при использовании систем электронной стабилизации.

Утка , тоже самое , что и тандем , только переднее крыло маленькое .
Принцип установки крыла одинаков , переднее с большим чем заднее углом установки и оно обязательно должен быть несущий ( не стабилизатор) . Тогда и будет продольное V ( переднее быстрее срываться ) .
Также лучше разнести по высоте переднее ниже , чтобы не затенять второе крыло .
По управлению , лучше на переднем крыле сделать закрылки с замедлением опускания и малым углом отклонения -это поможет при посадке . На заднем крыле -элевоны как у ЛК .

DrRinkes:

К сожалению эта схема безопасна только при работающем двигателе.

Утки лучше планируют чем тандемы , но хуже парашютируют , “клевок” у утки более затяжной .

DrRinkes:
  1. как работают наплывы на основном крыле.
  2. как ограничить отклонение РВ на кабрирование.

1.Также как и просто крыло без них , просто увеличивается корневая хорда , больше стреловидность , меньше удлинение крыла .
2. Дерганный полёт если на переднем крыле РВ , на разных скоростях полёта по разному ведёт себя , то не хватает - то резкое . Скорей всего дело в большом плече перед ЦТ и в срывном крыле ( в срыве просто не работает РВ ) .
Вот и предложил закрылки и элевоны , смысл прост - закрылок на переднем сделает менее затяжной клевок и улучшит парашютирование , а элевоны помогут заднему контролировать срывы и оставят эффективность управления по тангажу и крену на больших углах атаки .

DrRinkes
плотник_А:

1.Также как и просто крыло без них , просто увеличивается корневая хорда , больше стреловидность , меньше удлинение крыла .

Имел в виду для чего они предназначены кроме как под бензобаки и багажные полки? Похоже для увеличения стреловидности, при том, что законцовки стоят на меньшей стреловидности (плюс крутка) и в результате срываются позже. Но на модели копировать форму и размеры не получится, не те рейнольдсы.

плотник_А:

а элевоны помогут заднему контролировать срывы и оставят эффективность управления по тангажу и крену на больших углах атаки .

Так и планировал сделать, но без закрылков. Нет смысла усложнять там где можно сделать просто.

В общем уже где то сложилась информация о будущей модели. Нужно нарисовать эскиз и посмотреть соотношение размеров и площадей.

ДедЮз

Уважаемый Сергей! Схема “утка” ничем, по качественным параметрам не отличается от ЛА обычных схем. Разница, благодаря ПГО, все гор. поверхности создают подъемную силу. Летные характеристики ЛА схемы “утка” тоже зависят от аэродинамики и свойств компонентов и ВМГ. Это касается всех свойств, включая те о которых вы высказывали опасения. Никаких ЭЛЕВОНОВ, в данной схеме не требуется: нормальное несущее крыло с эффективным профилем можно оснастить закрылками, спойлерами и т.п. взлетно-посадочными компонентами, и нормальными элеронами. Рули направления на вингледах не очень эффективны, по крайней мере на малых скоростях, поэтому развороты совершаются согласованными действиями эл-ов и РВ. РВ с классическими функциями располагается на ПГО (ГО), может быть цельноповоротным. И еще одно примечание. В зависимости от профиля крыла, положение ПГО может повысить эффективность крыла, являясь турбулизатором. Еще, такая геометрия крыла относится к “серповидным”, поэтому САХ может находиться вне плоскости крыла, это важно знать для расчета ЦТ. Динамические параметры считаются также как для классической схемы.

плотник_А
ДедЮз:

Никаких ЭЛЕВОНОВ, в данной схеме не требуется…

У знакомого была утка , на переднем РВ , на заднем элероны , типа копийная утка . Срыв на переднем крыле и она втыкается в землю , РВ без скорости не работает , пока выйдет из пике высоты может не хватить . Потом он сделал элевоны на заднем , а на переднем закрылок . Намного лучше стало , при срыве переднего крыла , элевоны на заднем быстро выводят утку из пикирования .
А закрылок на переднем крыле хорошо помогает садить утку , угол атаки не такой большой , меньше шансов сорвать заднее крыло , без него утка садиться как Ту-144 .
Я на примере его сделал ГАГУ ( только без закрылка ) , элевонами хорошо управлялась .

По поводу центровки , расчет отличается от “классики” .
Я сразу рассчитывал и настраивал , центровка в начале заднего крыла .

ДедЮз

“По поводу центровки , расчет отличается от “классики” .
Я сразу рассчитывал и настраивал , центровка в начале заднего крыла.”

Вот, если расчет центровки отличается, то и поведение ЛА отличается. Утки летают и летали без помощи элевонов, при нормальных центровке и распределении моментов. Ту 144 в этом ряду не показатель. Причина появления ПГО мне хорошо известна, так же и то, почему на “Конкордах” его не было.
В начале вы описываете поведение плохо настроенного планера, так происходит по причине неправильно выбранных профилей и ЦТ. По вашему описанию, точно так же должны вести ЛА нормальной схемы “срыв” на стабилизаторе и … Бывает, если все не правильно.

плотник_А
ДедЮз:

Ту 144 в этом ряду не показатель.

Это я сравнил с ним утку из-за большого угла атаки при заходе на посадку .
Мне всё же думается у модели утка с толкающим ВМГ , свойства стабилизатора отдать заднему крылу , РВ за ЦТ более простое в управлении .
Да , видел здесь фото перевёртыша кЯ-50( или 54 ) утка - пилотажка , у него РВ на переднем крыле , а элероны на заднем крыле , только он с тянущим ВМГ и стабилизатор всегда в потоке .
К примеру похожая модель на Утку Рутана , РВ тоже впереди .

С элевонами на заднем крыле было-бы намного лучше .

ДедЮз

Положение ВМГ никакого значения не имеет, главное его эффективность и праильно расположенный вектор тяги. Уго атаки на посадке, это свойство любых ЛА, просто в связи с разницей в удлинениях крыла у них разная эффективность на малых скоростях.

ДедЮз

К вышесказанному. При выбранной геометрии крыла, профиле и нагрузке, эффективная работа на оптимальных углах атаки может происходить только при правильном выборе ЦТ и балансных характеристиках обеспечения устойчивости. В отличие от ЛК все ЛА с ГО настраивсются однотипно - создавая ГО противореакцию ЦД крыла. Таким образом разговоры о применении элевонов на схемах утка, не более, чем нежелание или неумение осуществить нормальные настройки. Единственное отличие в динамике “уток” и обычной схемы, это эффективность ВО и методика путевого управления.

DrRinkes
ДедЮз:

Уважаемый Сергей! Схема “утка” ничем, по качественным параметрам не отличается от ЛА обычных схем.

Именно по этому дозвуковые винтовые самолеты по этой схеме не пошли дальше экспериментальных образцов, а в СССР было негласное табу на эту схему? Вот хорошая статья aviac.ru/…/504-razvitie-vintomotornyh-samoletov-sh…

Много можете назвать серийных винтовых самолетов этой схемы?

А Рутановские утки это, как считается, гибриды ЛК с передним оперением. Более безопасные чем обычные утки и их построено больше 700.

ДедЮз

Компановочные особенности, причины известные. Основная, снижение эффективности толкающих винтов. Ну и менее эффективная путевая управляемость. Рутан создал оптимальную ОДНОМЕСТНУЮ машину. Продольная устойчивость и минимизация веса достигнуты укорачиванием фюзеляжа, при этом, удалением САХ крыла от оперения за счет стреловидности крыла. Интегральная форма крыла обеспечивает прочность и дополнительные объемы, в свою очередь серповидность способствует улучшению управляемости при низких и взлетно-посадочных режимах полета. Обратите внимание, что по схеме “утка” выполнены и современные сверхзвуковые самолеты и сверхмедленный и сверхлегкий “Альбатрос”, компановка диктуется целесообразностью.
С чего взято, что это “гибрид” и какие признаки гибридности? Классическая “утка”.

DrRinkes

Сверхзвуковые самолеты это как бы отдельный вопрос. Признаки гибридности в стреловидности и крутке. И возможности использовать элевоны т.к. плечо их довольно большое.
Особенности схемы кроме перечисленных Вами, это пониженная эффективность использования механизации из за большого плеча и недостаточной компенсации уже достаточно нагруженным ПГО. (Можно конечно порассуждать о возможности механизации ПГО, но профи Piaggio Aero поступают по другому.)
Кроме того не всем пассажирам нравиться футуристичный дизайн таких самолетов как Старшипы и Аванти, поэтому они коммерчески малоперспективны.😃
Еще интересный момент с моделями такой схемы, это возможное вличние порывов ветра на раскачку по тангажу. Наверно зависит от скорости и нагрузки. Вобщем будем посмотреть.

ДедЮз

Сверхзвуковые, не отдельный вопрос, а следствие заднего расположения основных масс (двигателей). Стреловидность и крутка присущи многим машинам и никак не определяют специфику ЛА. Элевоны на схеме “утка”, только ухудшат аэродинамическое качество, а в режиме взлета-посадки достаточно нормальных закрылков. Что значит “достаточно загруженные ПГО”? ПГО или просто ГО расчитывается эффективным из условий гор. устойчивости. Управляемость таким ГО обеспечивается соответствующим органом РВ (РГ) или цельноповоротным ГО при соответствующем ЦТ. О камерческой перспективности рассуждают в связи с экономическими и техническими характеристиками, а не по эстетическим пристрастиям. Порывы ветра для “утки” могут вызывать идентичные реакции как и для обычных схем. Все зависит от настроек. По работе поверхностей, “утка” наиболее близка к свободнолетающим моделям и планерам с ЗАДНЕЙ ЦЕНТРОВКОЙ, т.к. устойчивость в полете обеспечивается положительными углами атаки крыла и ГО.