Учимся у Берта Рутана

плотник_А

Друзья авиамоделисты , каким боком нужна вертлявость утке для FPV , также тянущий ВМГ ?
Как понимаю , Сергей хотите сделать стабильную , грузоподъёмную , мотопланер - утку ?
Мне кажется прототип не очень подойдёт для таких целей , большая стреловидность потребует геометрическую крутку , а это потери в подъёмной силе ( как у ЛК ) . Да и толстый фюзеляж будет тормозить модель .Ещё и центровка для уток с самым малым % САХ эквивалентного крыла ( сравнивая с другими схемами моделей) , ещё и заднее крыло с большой стреловидность у которого ЦТ около 20% САХ . В итоге нужна будет передняя центровка при которой утка хуже планирует .
Вот к примеру на подобии такого можно сделать , заместо киля ВМГ , и два киля по бокам от винта .

Kaze:

Так что управление “сзади” - для манёвренности.

Автомобили , стрелы , коляски , не хватает ещё для сравнения трактора 😃

Udjin

Поразмышлял.
Кроме всего прочего важны плечи приложения сил. А в случае мотоустановки с пропеллером, еще и обдув рулей / скорость набегающего потока.
Задача интересная. Любопытно, что у Евгения получится с большим самолётом-уткой, если он таки сподобится на его постройку.

плотник_А
ADF:

Фактически, тут не совсем чистая утка, а как бы гибрид ЛК и утки.

Нет таких гибридов , прототип Утка .
Есть бесхвостки с ПГО , на подобии Ту-144 , но там ПГО выпускается для взлётно-посадочного режима , а в полёте на сверхзвуке оно складывается . Это для компенсации ЦД которое при сверхзвуке уходит назад .

DrRinkes

Будет где то так.

Почти повторение Рутановской утки с изменениями связанными с малыми рейнольдсами и немного уменьшена длина фюзеляжа.
Профиль ПГО приблизительно 63А612 угол установки +2.5. Крыло MH45 угол 0, крутка -4. Аэродинамическое качество по XFLR ~17.

ADF
Kaze:

Коляска детская…
Перевернул и потянул за собой - система гиперчувствительна, гиперуправляема.
Так что управление “сзади” - для манё…

Сравнение не корректно, выводы ошибочны.

плотник_А:

Нет таких гибридов , прототип Утка .
Есть бесхвостки с П…

Если у лонг-из оторвать, грубо говоря, ПГО и сдвинуть назад центровку - оно полетит как ЛК. Чистая утка - у братьев Райт была.

С точки зрения моделизма, большой недостаток утки - ПГО при посадках подвержено поломкам. Все остальные доводы: про управляемость, устойчивость, несущие свойства - не существенны. Да, немного отличается, но никаких принципиальных достоинств или недостатков для ФПВ-носителя не дает.

DrRinkes
ADF:

С точки зрения моделизма, большой недостаток утки - ПГО при посадках подвержено поломкам.

Да есть такое дело. Но в отличие от заднего оперения, в данном случае, вес не сильно лимитирует, поэтому прочность можно увеличить.

ADF
DrRinkes:

Но в отличие от заднего оперения, в данном случае, вес не сильно лимитирует, поэтому прочность можно увеличить.

Не вижу принципиальной разницы в подходе к культуре веса. То, что в утке ПГО несущее - не является оправданием или поводом для существенного наращивания его веса/прочности.
Тем более, что ПГО все равно будет более хрупким по сравнению с основным несущим крылом, да и вся передняя часть фюзелажа в утке - конструктивно более хлипкая (по сравнению с классикой), так как не несет в себе тяжелых агрегатов и не должна иметь избыточного веса.

Kaze
ADF:

Сравнение не корректно, выводы ошибочны.

Да ну?!..

  1. Я что-то сравнивал?
  2. Просто даже интересно - в чем не корректность сравнения?
  3. В чём ошибочность выводов?
ADF
Kaze:
  1. Я что-то сравнивал?

А к чему тогда рассказ про коляску - в теме про самолеты?

Kaze:

В чём ошибочность выводов?

Самолет классической схемы - устойчив, утка - нет. Утку по тангажу руками держать надо, в общем случае. Либо она должна летать в небольшом диапазоне скоростей, в котором не имеет существенных тенденций к пикированию или кобрированию.

Kaze:
  • в чем не корректность сравнения?

Вам предложили ещё с трактором сравнить для полноты картины.
Не желаете? 😃

Kaze
ADF:

А к чему тогда рассказ про коляску - в теме про самолеты?

Самолет классической схемы - устойчив, утка - нет. Утку по тангажу руками держать надо, в общем случае. Либо она должна летать в небольшом диапазоне скоростей, в котором не имеет существенных тенденций к пикированию или кобрированию.

Вам предложили ещё с трактором сравнить для полноты картины.
Не желаете? 😃

Однако, как всё примитивно… Ожидал от вас что-то большее…

  1. Я описал коляску, поскольку Евгений весьма красноречиво и часто писал про транспорт;
  2. Если вы хотите, таки, сравнить коляску и самолет, то при чём здесь тангаж и рысканье?! Но даже, если опустив данный факт, при чём здесь статическая устойчивость конкретной модели и управляемость?!
  3. Если вы хотите сравнить с трактором - Я совершенно не против. Только вы “прикрутите” к нему “внешний” движитель(например реактивный двигатель) и можно будет сравнивать его поведение.
плотник_А
DrRinkes:

Будет где то так… Аэродинамическое качество по XFLR ~17.

А меньше размах переднего крыла рассчитывали ?
Это чтобы сдвинуть назад центровку , чтобы лучше планировал , чтобы меньше влиял ветер на модель , чтобы стабильней по тангажу при разных скоростях полёта .

ADF
плотник_А:

…чтобы лучше планировал , чтобы меньше влиял ветер на модель , чтобы стабильней по тангажу при разных скоростях по…

Лучше тогда вообще ПГО убрать: гарантирую, поможет!
А если уж утку - то ИМХО вообще вплоть до тандема можно пропорции обоих крыльев делать. Будет максимальная грузоподъемность при заданных транспортировочных габаритах.

DrRinkes
Kaze:

Вчера, в очередной раз, проверил управляемость “спереди” и “сзади”…

И чем же, по вашему, отличается управляемость спереди и сзади если сила одинаковая и плечо одинаковое, и что такое управляемость и маневренность?
Для самолетов разница управляемости в разном состоянии воздуха спереди и сзади. И с тем, что направление силы совпадает с направлением прироста от изменения угла атаки или противоположно. Сзади оперение находится в скосе потока который резко меяет силу направление и положение относительно опрения, а ПГО находится в невозмущенном потоке воздуха и на его эффективность не влияет поток воздуха возмущенный крылом. И кроме того ПГО является дестабилизатором - уменьшает динамическую устойчивость, а нормальное оперение увеличивает динамическую устойчивость.

плотник_А:

А меньше размах переднего крыла рассчитывали ?

Пробовал, совсем без ПГО в варианте ЛК. Длинная морда фюзеляжа в таком случае, требует слишком больших килей и мало динамической устойчивости по тангажу - летает как по волнам.

Уменьшать ПГО не получиться уже нарисована минимально допустимая хорда 125мм и размах нужен для плавного срыва, чтобы самолет не клевал резко носом.

плотник_А
DrRinkes:

Уменьшать ПГО не получиться уже нарисована минимально допустимая хорда 125мм и размах нужен для плавного срыва, чтобы самолет не клевал резко носом.

А вы уверены , что при такой хорде и удлинение будет не резкий срыв ?
Более устойчиво к срывам крыло с малым удлинением будет и плавность работы руля .

dadvic
DrRinkes:

Почти повторение Рутановской утки

А Вы рули на ВО планируете делать?

DrRinkes
плотник_А:

Более устойчиво к срывам крыло с малым удлинением будет и плавность работы руля .

Ну если вернуться к тому с чего начинали, то основное достоинство схемы это “автоматическое” ограничение от выхода на закритические углы, за счет плавного срыва на ПГО. Это достигается специальным профилем, углом установки и прямоугольной формой в плане с большим удлинением.
А с ПГО малого удлинения получится подхват при срыве на основном крыле т.к. переднее оперение будет держать до 30градусов без срыва.

dadvic:

А Вы рули на ВО планируете делать?

Вначале нет, пока не облетаю и не настрою.

ADF
DrRinkes:

ы это “автоматическое” ограничение от выхода на закритические углы, за счет плавного срыва на ПГО. Это достигается специальным профилем, углом у…

На моделе, тем более носителя с относительно малой нагрузкой, всё это очень сложно получить. Точнее - срывы там будут, скорее всего тогда, если совсем скорость профукать, завесив модель на месте. В режиме более-менее поступательного более-менее движения 😃 более менее вперед - срывов там не будет.

А если сделать ПГО с такой нагрузкой и профилем, чтобы оно срывалось поактивнее при любой отклонении от нормального полетного режима - страшно подумать, что будет с такой уткой, влети она в турбулу!

плотник_А
DrRinkes:

…основное достоинство схемы это “автоматическое” ограничение от выхода на закритические углы, за счет плавного срыва на ПГО. Это достигается специальным профилем, углом установки и прямоугольной формой в плане с большим удлинением…

Это всё пошло из большой авиации , в модельном исполнение копийные пропорции хуже работают .
Не работает специальный профиль на переднем крыле , срыву по барабану какой там профиль , он его всё равно сорвет первым чем заднее . И это заслуга не профиля , а продольного V присущее тандемам и уткам .
Попробую объяснить . У вас на рисунке переднее крыло с большим удлинение , с хорошим аэр. качеством , изначально возьмёт на себя больше нагрузки , тем самым центровка с передним расположением у модели , основное заднее крыло возьмет на себя меньше нагрузки на дм 2 . При срыве переднего крыла настроечная центровка останется на месте , но ЦД сместится сильно назад , работать будет заднее крыло только у него передняя центровка , клевок будет более затяжной ,а если пытаться рулить удлинённым рулём можете получить резкий подхват . Пока переднее крыло не выйдет из срывного угла атаки - не заработает подъёмная сила . “Рутановская” утка не планер она для моторного полёта .
Советую посмотреть видео полётов уток ( моделей ) с разными пропорциями и формами , проанализировав как летают можно подобрать оптимальные формы для вашей утки . Программы расчетов не дадут достоверного полёта настоящей модели .
Я предложил меньше переднее крыло , чтобы сместить центровку назад тем - самым загрузится больше заднее крыло и модель лучше будет планировать и более отзывчива на работу РВ ( элевонов ) .
Удачи!

DrRinkes

Может быть Вы и правы. То, что явно есть, это малая хорда на ПГО. Но если её увеличить до желательных 150мм то для сохранения пропорций придется увеличивать размах до 2400мм, чего мне совсем не хочется. Придется экспериментировать с профилем, турбулизаторами, щелевой навеской РВ и т.д.

XFLR довольно хорошо считает до Re 100000. Но для схемы с ПГО есть сложности. Это работа основного крыла в скосе от ПГО. ПГО на рабочей скорости 15м/сек работает на альфа 5-6градусов и Су 0,7. А центроплан крыла на Су 0,1-0,2. На центровку это влияет не сильно, т.к. плечо небольшое, но ухудшает аэродинамическое качество. И срыв на центроплане получить почти нереально, он начнется на 0,5 полуразмаха крыла. Это то о чем я спрашивал в начале темы -“Как работают наплывы на основном крыле”.

плотник_А
DrRinkes:

То, что явно это малая хорда на ПГО. Но если её увеличить до желательных 150мм то для сохранения пропорций придется увеличивать размах до 2400мм, чего мне совсем не хочется.

Советую переднее крыло сделать другой формы .
Размах уменьшить на 1/3 , концевую 100 , корневую 150 , по передней кромке без стреловидности ( соответственно по задней кромке получится обратная стреловидность ) . Такая форма хорошо должна подойти для переднего крыла .
Можно сделать мини- макет планера в размах потолочной плитки .

DrRinkes:

И срыв на центроплане получить почти нереально, он начнется на 0,5 полуразмаха крыла. Это то о чем я спрашивал в начале темы -“Как работают наплывы на основном крыле”.

Из-за затенения передним крылом с большим удлинение , в “фарш” попадает второе крыло при срыве переднего .
Про наплывы уже писал - просто увеличивают корневую хорду и делают больше среднюю стреловидность .

DrRinkes

Буду делать как на эскизе, но для облета и уточнения центровки сделаю ПГО с увеличенной хородой, уменьшенным размахом и такой же площади. 😃