Об экспериментах по аэродинамике малых скоростей.
Известно, что в 19 веке появились опытовые бассейны, в которых испытывались модели кораблей.
Так как скорость кораблей небольшая, их просто двигали по стоячей воде.
В авиации скорости больше, поэтому появились аэродинамические трубы, вплоть до сверхзвуковых. Из-за больших скоростей там двигался воздух, а не модели самолетов.
Такие трубы очень дороги.
А вот почему для исследований по аэродинамике малых скоростей не двигают модели в стоячем воздухе?
Ведь это, по сравнению с аэродинамической трубой, совсем недорого, нужен всего лишь ангар, по нынешним меркам и не очень большой и не очень длинный.
А в безветренную погоду и ангар не нужен, только простые легкие рельсы.
И, главное, не нужно никаких ухищрений для создания равномерного потока воздуха.
Крупные авиамодельные фирмы, например, легко могли бы себе такое позволить.
Так почему так не делают, из косности мышления?
Как вы думаете?
Известно, что в 19 веке появились опытовые бассейны, в которых испытывались модели кораблей.
Так как скорость кораблей небольшая, их просто двигали по стоячей воде.В авиации скорости больше, поэтому появились аэродинамические трубы, вплоть до сверхзвуковых. Из-за больших скоростей там двигался воздух, а не модели самолетов.
Такие трубы очень дороги.А вот почему для исследований по аэродинамике малых скоростей не двигают модели в стоячем воздухе?
Ведь это, по сравнению с аэродинамической трубой, совсем недорого, нужен всего лишь ангар, по нынешним меркам и не очень большой и не очень длинный.А в безветренную погоду и ангар не нужен, только простые легкие рельсы.
И, главное, не нужно никаких ухищрений для создания равномерного потока воздуха.
Крупные авиамодельные фирмы, например, легко могли бы себе такое позволить.
Так почему так не делают, из косности мышления?
Как вы думаете?
Потому что это мало кому нужно. В большой авиации это неактуально, в модельной все постоено на эмпирике (от прототипа). Могу только предположить - кому это было бы интересно:
- разработчикам шпионской комнатной техники
- спортсменам (свободникам, комнатникам)
Кроме того не стоит забывать, что придется тогда делать всю регистрирующую аппаратуру тоже подвижной вместе с моделью, а это сулит еще больший геморрой, чем труба.
У меня есть учебники по ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ аэродинамике 50-х годов. И в них есть “ротативная машина” или “карусельная машина” - именно то, о чем Вы написали. Кстати, я подумывал такую сделать - вообще-то она не очень сложная при изготовлении в наше время. С датчиками, измеряющими силу тоже в наше время проблем нет (на них сделаны электронные весы. Остановило отсутствие времени и помещения (нет “знакомого ангара”). Если у кого-то есть желание и время этим заняться, то могу дать основные требования к ней, чтобы получать “чистые замеры”. Если этот
Здесь может быть “подводный камень” - рывки механизма при буксировке затруднят замеры сопротивления. Ну, если качественные салазки и привод падающим грузом…
Здесь может быть “подводный камень” - рывки механизма при буксировке затруднят замеры сопротивления. Ну, если качественные салазки и привод падающим грузом…
Во избежания всего этого и делается “карусель” (испытываемая модель движется по кругу, как на карусели). Вся система статически уравновешивается и трение в подшипниках получается практически нулевым…
Известно, что в 19 веке появились опытовые бассейны, в которых испытывались модели кораблей.
Так как скорость кораблей небольшая, их просто двигали по стоячей воде.В авиации скорости больше, поэтому появились аэродинамические трубы, вплоть до сверхзвуковых. Из-за больших скоростей там двигался воздух, а не модели самолетов.
Такие трубы очень дороги.А вот почему для исследований по аэродинамике малых скоростей не двигают модели в стоячем воздухе?
Ведь это, по сравнению с аэродинамической трубой, совсем недорого, нужен всего лишь ангар, по нынешним меркам и не очень большой и не очень длинный.А в безветренную погоду и ангар не нужен, только простые легкие рельсы.
И, главное, не нужно никаких ухищрений для создания равномерного потока воздуха.
Крупные авиамодельные фирмы, например, легко могли бы себе такое позволить.
Так почему так не делают, из косности мышления?
Как вы думаете?
Мужики, да забейте вы на эти трубы. На модели быстрее и дешевле мерять сам конечный результат - как летит и как управляется по ощущению пилота, - и вносить изменения в саму модель. Трубы для больших самолётов нужны, да и то далеко не всегда - часто легче рассчитать, чем продуть.
Известно, что в 19 веке появились опытовые бассейны, в которых испытывались модели кораблей.
Так как скорость кораблей небольшая, их просто двигали по стоячей воде.В авиации скорости больше, поэтому появились аэродинамические трубы, вплоть до сверхзвуковых. Из-за больших скоростей там двигался воздух, а не модели самолетов.
Такие трубы очень дороги.А вот почему для исследований по аэродинамике малых скоростей не двигают модели в стоячем воздухе?
Ведь это, по сравнению с аэродинамической трубой, совсем недорого, нужен всего лишь ангар, по нынешним меркам и не очень большой и не очень длинный.А в безветренную погоду и ангар не нужен, только простые легкие рельсы.
И, главное, не нужно никаких ухищрений для создания равномерного потока воздуха.
Крупные авиамодельные фирмы, например, легко могли бы себе такое позволить.
Так почему так не делают, из косности мышления?
Как вы думаете?
Так не делают, потому, что нахрен не надо. В уже существующей трубе вполне можно и большие и малые скорости смоделировать.
Не понятно почему вообще этот вопрос возник.
Жуковский и Циолковский такую трубу и делали, привод крыльчатки - от груза на веревке. Какая разница - воздух движется или модель? Если модель на месте - проще замерять, аппаратуру перемещать не нужно…
Так не делают, потому, что нахрен не надо. В уже существующей трубе вполне можно и большие и малые скорости смоделировать.
Какая разница - воздух движется или модель?
Точная аэродинамическая труба - очень сложное и дорогое устройство именно из-за того, что поток воздуха должен быть равномерным, без завихрений и влияний от стенок. Поэтому и универсальных труб не придумали. В ЦАГИ комплекс аэродинамических труб и газодинамических установок содержит более 60 установок, обеспечивающих моделирование условий полета при скоростях от 10 м/с до чисел, соответствующих М=25.( www.tsagi.ru/rus/test_facilities/ )
Ну, точную в домашних условиях - ИМХО, утопично сваять…
У меня есть учебники по ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ аэродинамике 50-х годов. И в них есть “ротативная машина” или “карусельная машина” - именно то, о чем Вы написали. Кстати, я подумывал такую сделать - вообще-то она не очень сложная при изготовлении в наше время. С датчиками, измеряющими силу тоже в наше время проблем нет (на них сделаны электронные весы. Остановило отсутствие времени и помещения (нет “знакомого ангара”). Если у кого-то есть желание и время этим заняться, то могу дать основные требования к ней, чтобы получать “чистые замеры”. Если этот
Как-то незаконченным получилось Ваше сообщение - непонятно, что стоит за этим “если”.
Вариант интересный, но смущает закрутка воздуха моделью, измерительным оборудованием и штангой центрифуги: и ламинарность потока нарушается, и скорость его может плыть…
Да и перегрузкой на модель тоже нельзя пренебречь.
Но думаю, что эти вопросы сразу встали и перед разработчиками “карусельной машины”, так что какие-то соображения по учёту этих факторов у них должны быть.
А нетрудно выложить текст описания?
Или хотя бы ссылку?
Заранее спасибо.
С уважением
Как-то незаконченным получилось Ваше сообщение - непонятно, что стоит за этим “если”.
Вариант интересный, но смущает закрутка воздуха моделью, измерительным оборудованием и штангой центрифуги: и ламинарность потока нарушается, и скорость его может плыть…
Да и перегрузкой на модель тоже нельзя пренебречь.
Но думаю, что эти вопросы сразу встали и перед разработчиками “карусельной машины”, так что какие-то соображения по учёту этих факторов у них должны быть.А нетрудно выложить текст описания?
Или хотя бы ссылку?Заранее спасибо.
С уважением
За “если” стоит в основном только то, что кто-то действительно захочет делать… Хотя изделие (силовая движущаяся часть) относительно простое, но в целом ротативная машина простой не получится. Кроме того, у нее должны быть довольно большие размеры: радиус стрелы не менее 5-ти размахов исследуемого крыла. Машина должна быть быстро разборной (вряд ли у кого-нибудь есть всегда свободный ангар приличных размеров (расстояния до стенок не меньше трех размахов). В общем, задача серьезная, не на “один день” и довольно дорогая (по крайней мере, несколько тысяч “зеленых”, если хочется измерять не “цены на рынке”, а действительные значения.
У меня описание в учебниках (бумажных). Собственно говоря, там описания нет, только картинки и основные проблемы. Картинки неинтересные.
А проблемы следующие:
1 Воздух увлекается моделью, узлами крепления, штангой…
2 Из-за движения по кругу возникают центробежные силы, действующие на модель и обтекающий воздух…
3 Трудно обеспечить дистанционный съем показаний.
Первые две проблемы для модельных задач резко облечаются, так как нет больших скоростей и сил. (в книге приводится пример ротативной машины с радиусом 3.5м и скоростью до 100м/с.) Мне же кажется, что ротативная машина должна иметь радиус не меньше 10 метров и скорость метров до 20-ти в секунду.
Третья задача в наше время проблемы не представляет, а требует лишь затрат денег и времени (“бортовая” измерительная система и передача информации по радиоканалу).
В учебниках (у меня два учебника) описание ротативных машин занимает в сумме страниц 10 и почти все, что там написано о проблемах, я написал. Я могу, конечно, этот десяток страниц сфотографировать и выложить здесь, но в них действительно почти ничего нет.
О аэродинамических трубах. После того, как я прочел “Аэродинамику малых скоростей” Шульца у меня напрочь пропало желание такую трубу делать - треть книги посвящена “проблемам трубы” на малых скоростях…
Пы.Сы. О ротативной машине. Когда я собирался ее сделать, то думал о ней не как о машине для измерения аэродинамики модели, а как о МАШИНЕ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЯГИ ДВИГАТЕЛЕЙ НА РАЗНЫХ СКОРОСТЯХ ПОЛЕТА. Фактически - для решения задачи подбора винтов и редукторов… В этом случае “Карусель” резко упрощается.
Когда я собирался ее сделать, то думал о ней не как о машине для измерения аэродинамики модели, а как о МАШИНЕ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЯГИ ДВИГАТЕЛЕЙ НА РАЗНЫХ СКОРОСТЯХ ПОЛЕТА. Фактически - для решения задачи подбора винтов и редукторов… В этом случае “Карусель” резко упрощается.
А упростите свою задачу.
В большой авиации двигатели обычно испытывают в подвес к бомберу ставят аппаратуру и полетели.
Возьмите автомобиль поставте на него, приборы какие вам нужны, свой любимый самолет или двигатель и испытывайте в свое удовольствие. Причем скорость вы можете задать любую (в разумных пределах) да и поток ламинарный по утрам и вечерам вам обеспечен. 😃
А ночью - так и вообще благодать: и шоссе пустое, и условия для фотосъёмки обтекания лучше. 😁
Спасибо, идея хорошая. 😃
А упростите свою задачу.
В большой авиации двигатели обычно испытывают в подвес к бомберу ставят аппаратуру и полетели.
Возьмите автомобиль поставте на него, приборы какие вам нужны, свой любимый самолет или двигатель и испытывайте в свое удовольствие. Причем скорость вы можете задать любую (в разумных пределах) да и поток ламинарный по утрам и вечерам вам обеспечен. 😃
Про подвеску на бомбардировщики слышал. К сожалению, автомобиль - далеко не бомбардировщик… Машину трясет существенно сильнее, чем самолет, обтекание самолета во много раз лучше обтекания авто (движок придется выносить на довольно длинную штангу)…
А вот “карусель” для испытания движков - действительно вещь простая - вращающаяся штанга на станине. В отличие от исследований аэродинамики достаточно одних весов для измерения тяги + двигатель-тормоз для регулирования скорости вращения; а это резко упрощает подвес “исследуемого тела”. Фактически, подвес движка на карусель получается не сложнее, чем на авто. И проводить измерения в стационарных условиях намного удобнее, чем в в автомобиле. Впрочем, эту хрень я тоже делать не стал - не вижу особой необходимости.
[quote=flysnake;533865]
К сожалению, автомобиль - далеко не бомбардировщик… Машину трясет существенно сильнее, чем самолет, обтекание самолета во много раз лучше обтекания авто (движок придется выносить на довольно длинную штангу)…
Тут вы очень не правы вибрации (по сравнению с бомбером в диапазоне резонансных частоты измерительного оборудования) автомобиля и его обтекание это ничто по сравнению с работой и особенно ценой карусели. Для интереса посчитайте перегрузку от вращения карусели при имитации скорости 120 км/ч при радиусе вращения 5метров.
Как при такой нагрузке работают весы это большая тайна и каким образом в карусель завести необходимые приборы,тоже большой секрет.
А вот что измерять это большой вопрос.
При измерении работы силовой установки ( батарея + регулятор хода + двигатель + винт) измеряется:
- температура окружающей среды
- давление окружающей среды
- частота вращения двигателя
- напряжение до регулятора хода
- сила тока до регулятора хода
- скорость набегающего потока
- сила тяги силовой установки
- Момент вращения силовой установки
- аэродинамическое сопротивление силовой установки
- а еще интересно посмотреть величины скоростного напора распределенные по радиусу после винта на различном удалении от винта
И все это надо измерить на разных скоростях от 0 до 00 км/ч напряжениях и винтах.
Что измерять на самолете это еще сложнее.
Concord ОЧЕНЬ правильно написал большой геморой это.