Search in topic
Как рассчитать потребную площадь крыла?

Подскажите/объясните принцип расчета потребной площади крыла.
Желательно оч. упрощенно.

На примере (вводные):
А)Тихоходная модель ~40км/ч;пол.вес 1000гр;тяг.воор.500гр
Б)Быстрая модель ~100км/ч;пол.вес 1000гр;тяг.воор.1500гр

На изначально некорректный вопрос Вы не получите ответа. Площадь крыла лишь один из параметров. Например два одинаковых по геометрии крыла могут иметь профили с разной относительной толщиной (к примеру 5 и 15 %), а также разную форму профилей (симметричный, плосковыпуклый, двояковыпуклый или вогнутовыпуклый). Отсюда разные коэффициенты лобового сопротивления и подъёмной силы.
Ну и про тяговооружённость Вы напутали. Видимо имелась ввиду тяга и скорее всего статическая (на месте). Максимальная скорость, кроме всего прочего, зависит от шага винта. Перегруженный (тяжёлый) по шагу винт на месте может иметь небольшую тягу, а в полёте она увеличится. Недогруженный (лёгкий) по шагу винт на месте может развивать большую тягу, но быстро “сдуется” в полёте.

С чего тогда правильнее начать?
Пусть профиль крыла будет “плоско-выпуклый”,толщина профиля и его размеры по всей длине едины.
Думаю,стоит учесть наиболее значимые параметры с меньшем разбросом значений (как например плотность воздуха меет не сильный разброс).

Посмотрите здесь. В верхней части выбираете “модельные калькуляторы”, далее “скорость и нагрузка”. Подставляете разную площадь крыла и в первом приближении получите скорость сваливания и максимальную скорость. В общем разберётесь, там для каждого калькулятора есть пояснения.

Базовые знания собраны в этой книге: Мерзликин В.Е. Радиоуправляемые модели планеров.
Дальше упрощать некуда.

Можно. Но даст ли это вам все что нужно. Александр коротенько уже сказал все.

Упрощенно. Крыло должно создавать подъемную силу равную или большую веса модели. Если вес модели равен подъемной силе, то модель будет совершать только горизонтальный полет. Избыток подъемной силы необходим для набора высоты. Подъемная сила крыла зависит от площади, его аэродинамических характеристик и скорости полета в прямой зависимости (плотность воздуха будем считать постоянной). Аэродинамические характеристики в основном определяются применяемым профилем крыла.

Тяговооруженность это термин показывающий соотношение силы тяги к весу модели.

Не удается найти описание применения разных видов АД-профилей и их схемы (прямая,стреловидная,обратная стреловидность),поделитесь источниками или по возможности объясните.

То что вы перечислили это форма крыла в плане. АД характеристики профиля берутся из атласов профилей.

Проблема подбора профиля достаточно неординарная и чревата многими компромиссами. Как правило в атласах профилей они группируются по своему назначению. Самолетные планерные для оперения и т д.

Есть программа “профили” в ней уже заложены данные из атласов. Используйте ее. Ссылку добрые люди подскажут.

Как выглядит база профилей гляньте тут.

И еще почитайте учебники по аэродинамике и разберитесь с терминологией. Иначе будет трудно.

Влад, слишком простой вопрос, для не слишком простой темы.
Скажу по секрету - 99,9% моделистов этим вообще не занимаются.
Вы тут всех троллей и диванных критиков соберете с таким названием темы.
И что то мне не вверится что вас интересует 1000гр.
поскольку на таких весах рассчитывать вообще нечего.

Что надо то?

Просто разобратся что к чему,до какого предела можно грузить типовые крылья (продаваемые)…а в целом очень интересно поэксперементировать,собрана пенорезка и есть шаблоны носителей,теперь бы разобраться как учитывать/расчитывать базовые характеристики под задачи.

В общих чертах основные схемы/типы крылатых примерно понятны,что бы на их базе делать производные с разумными изменениями,но есть но,на досуге мысли опережают руки и пришел к выводу,что не все так однозначно,если например сравнить нагрузку на крыло реального самолета с моделью (перенос масштаба),столкнулся еще с “кубической нагрузкой на крыло” но у понеслось…

Стал пересчитывать стандартное крыло под большие веса и сравнил с характеристиками продаваемых,и ни как не сошелся в данных,а именно,с ростом размера носителя и его площади,резко (почти в квадрате) возрастает допустимая нагрузка на крыло…не ясно,по какой формуле это вычисляется.

Собираю быстрый носитель,т.к. там крылышки маленькие (площадь),а тащит по весу не мало…было бы интересно учесть скоростные параметры,правильно подобрав мотор. - с точки зрения опыта на глаз проблем нет,но хочется больше природы/физики/науки.

зы:понимаю,что меньшую площадь крыла можно скоростью компенсировать,а недогруз возможно унесет ветром.

Все считается по формуле подъёмной силы крыла.

Коэффициент Су (подъемной силы) берется из программы Profili 2
в этой программе огромная база профилей.
Выбираете профиль, задаёте параметры продувки (диапазон углов и Re, или диапазон Re) и получаете Су для данного профиля в данных условиях.
Без Су ничего не посчитать, это основной параметр который получают в аэродинамических трубах.
Число Re тоже надо вычислять, в программе Profili 2 есть калькулятор, вводите - скорость полёта, величину хорды, высоту полёта.
На разных Re будет разный Су.

Легче и быстрее будет собрать статистику по существующим моделям. Если планируется изготовление из пенопласта, то по пенопластовым моделям. Сделать таблицу навскидку со следующими параметрами:
Название модели, размах крыла, площадь крыла, удлинение (размах в квадрате/площадь), вес, удельная нагрузка на крыло (вес/площадь крыла), вес полезной нагрузки, весовая отдача (вес полезной нагрузки /взлётный вес), Vмакс., Vкрейс., Vпос., максимальная дальность, мотор, винт, аккумулятор, профиль крыла (если есть данные) и некоторые особенности (например способ старта и посадки, используемое оборудование).
Далее забиваете данные с сайтов производителей, по отзывам пользователей и исходя из своих задач и возможностей выбираете устраивающие Вас параметры. И на будущее у Вас уже будут отправные точки для проектов.
В основном параметры самолёта при прочих равных определяются используемым оборудованием (его весом и габаритами). Можно получить одинаковую дальность и скорость на модели размахом меньше метра и на модели размахом 3 метра.
Может несколько сумбурно, но как-то так.

1)Почему крылья (без хвостые носители) имеют как правило стреловидную форму,а не прямую (как у “Талона”/“Бикслера”) и не обратную стреловидность (“Dart 250”/“RW Drag”)?

2)Форма крыла типа как самолетов “Конкорд”,почему не пользуется популярностью и какие особенности такой формы?

3)Если при равном размахе (пусть схема будет прямая типа “Цессна”) удленить профиль с целью увеличения площади,какие будут потери и будет ли положительный эффект?

4)При прочих равных,какие особенности при расположении крыла:
*внизу центроплана
*в середине центроплана
*с верху центроплана

5)Особенности/поведение/когда без хвоста нельзя (самолета)
*без хвоста
*классический хвост (рули и стабилизатор)
*V-хвост

6)Есть ли приехущество у биплана с точки зрения грузоподъемности при равном размахе?

Летающие крылья делаются стреловидными для обеспечения продольной устойчивости и балансировки. Бикслер и дарт имеют фюзеляж и таким образом за счет подбора продольной балансировки им не нужна стреловидность.

Такая форма в плане называется оживальной. Вы сами ответили на свой вопрос. Применяется только на самолетах типа Конкорд и Ту-144. Для них и под их задачи и разрабатывалось. Соответственно не подходит другим типам ЛА. Плюс рассчитано на работу в зоне дозвуковой и сверхзвуковой. Аэродинамика в этих зонах очень разная.

Если удлинить профиль (как я понял хорду профиля), то вы получите совершенно другой профиль с другими характеристиками. Результат можете получить как в положительную сторону так и в отрицательную. Точнее его надо в трубе продувать чтобы снять новые характеристики.

Крыло не может изменять положение относительно центроплана. Он является его частью. Вы наверно имели в виду низкоплан, среднеплан и высокоплан. Особенности (аналог) - это статическая устойчивость из физики 10 класса - шарик на выпуклой поверхности, шарик на ровной поверхности и шарик на вогнутой поверхности.

Тут вообще полная каша у Вас. Само по себе крыло создает пикирующий момент тангажа за счет того что сила веса и подъемная сила приложены не в одной точке. Из раздела физики - динамика знаем что, чтобы тело находилось в покое или двигалось прямолинейно и равномерно (1 закон Ньютона) равнодействующая всех сил должна быть равна нулю. Это по продольным движениям (6 степеней свободы это 3 продольных и три вращательных). По вращательным суммарный момент тоже должен быть равен нулю.
Так вот хвост (горизонтальное оперение впереди или позади крыла компенсирует момент тангажа крыла) У ЛК без фюзеляжа ( пункт 1) это достигается увеличением стреловидности таким образом чтобы концевые части крыла частично работали на компенсацию этого момента.

А сами не догадываетесь? Размах один и тот же, только 2 крыла.

Влад. Еще раз повторяю. Прочитайте элементарные учебники по аэродинамике. И разберитесь в терминологии. Мы же здесь не будем давать постоянный ликбез по элементарным вопросам. Не в обиду. Можно отвечать на вопросы когда видится что человек знает но недопонимает какие либо детали процесса. Но когда отсутствует элементарная база в вопросе, то мы же тут не преподаватели в институте. У всех есть свое личное время, которое драгоценно. 😃

Я ответы Вам писал около 40 минут. 😃😒

Дружище, это курс по аэродинамике.
Читать надо а не писать 😉
Начинать с учебников по аэродинамике, искать в сети (основы аэродинамики), качать и читать.
Ну или поступать в учебное заведение.
Фигнёй ты тут занимаешься…

Влад, в двух словах" как рассчитать и построить летательный аппарат тяжелее воздуха" не реально. На это требуются годы упорного труда. Для освоения пенорезки на начальном этапе просто копируйте уже готовые проекты как это делают “братья китайцы” и попутно постигайте азы аэродинамики и авиамоделизма. Сходу эту тему не одолеть, слишком много переменных и неизвестных. А уж сколько материалу будет переведено в опилки ни в сказке сказать ни пером описать. Удачи вам в этой не простой затее.

Ок,Спасибо,уже есть куда двигатся.
Тему не закрывайте,попутно могут возникнуть вопросы.

у биплана из особенностей: повышенная маневренность, бОльшая (хотя и не всегда) по сравнению с монопланом того-же размаха ширина фюза, большой Сх (самоль быстрее теряет скорость- меньше пробег на посадке, но есть риск с непривычки “свалиться” на вираже).
Что из этого недостаток, а что преимущество- однозначно не скажешь.

По грузоподъёмности: с одной стороны- в 2 раза бОльшая площадь крыла, с другой стороны- больше индуктивное сопротивление (за счет меньшего относительного удлинения) и схождение верней и нижней консолей по передней кромке (что не лучшим образом влияет на Сх).
Предполагая цель вопроса, подытожу: биплан для fpv на дальность- неоптимальное решение.

У планера (мне показалось) небольшая толщина крыльев при их весьма не малом размахе,это в свою очередь уменьшает лобовое сопротивление…а что в большей степени планеру дает/влияет на аэродинамическое качество:размах (при небольшом весе) или тонкое крыло (профиль)?

И можно сказать,если аэр. дин. кач. высокое,то и энерго затраты требуются меньше для сравнительной дальности?

Все в целом,и профиль крыла,и его удлиннение и т.д…

Даже если ответить на все заданные вопросы - толку никакого не будет. Обобщить всё и найти подход к созданию “идеального” самолёта невозможно. Видимо надо пойти другим путём.
Надо определиться с конкретной задачей. Речь идёт (если я правильно понял) о FPV самолётах. Какова задача, получить максимальную дальность по прямой или по замкнутому маршруту, максимальную продолжительность полёта или что-то другое? Исходя из задачи надо подобрать полезную нагрузку и бортовое оборудование по своим хотелкам и реальным возможностям. Из массо-габаритных характеристик нагрузки в первом приближении можно прикинуть размер и массу самолёта. И дальше искать оптимальный вариант. Повторюсь, но надо заняться сбором статистики. Почитать темы “далеко и высоко”, “низко и близко” и “самодельный носитель для FPV”. Неплохо посмотреть вот эту табличку.