Search in topic

Чем тоньше симметричный профиль, тем... Что?

Объясните, плз, разницу в поведении, к примеру, большого шокера с плоским непрофильным крылом и, к примеру, типичного фана с профильным крылом (кроме увеличения лобового сопротивления при утолщении профиля).
Вопрос возник в связи идеей соорудить некоторую не слишком быстро летающую модель для 3Д выкрутасов.
СтОит ей делать симметричное профильное крыло или можно обойтись плоским?

Совсем недавно для себя пытался разобраться в этом-же вопросе.

Решил, что имеют место следующие особенности:

1. При очень низких нагрузках на крыло срыв потока появляется менее выраженно, так как скорость парашютирования не сильно больше скорости снижения на предсрывном режиме, да и срывается при малой нагрузке самолет не очень охотно. Т.е. малая толщина пофиля компенсируется малой нагрузкой.
2. Ошибочно подумалось, что плосколеты, должно быть, за счет малого лобового сопротивления оч. резко разгоняются при например пикировании. Однако изучение разных видео с чемпионатов по комнатному пилотажу показало, что скорость - функция оборотов винта и от направления полета мало зависит: пикирует оно там или нет. Может быть, следуя логике, выше максимальная достижимая скорость - но на шокерах в гонках вроде не участвуют 😃
3. Толстый симметричный профиль обладает более высокой жесткостью и прочностью. Когда скорости полета небольшие и нагрузки небольшие - судя по тотальному доминированию плосколетов в комнатном пилотаже, заморачиваться с объемным крылом смысла нет.

Таким образом, для себя сделал вывод: толщина профиля может быть незначительна при сверхмалых нагрузках. Но если делать модель для улицы с возможностью (потребностью) иногда разогнать со всей дури - нужно объемное крыло, дабы плоское флаттером не порвало и не сложило при маневре.

ИМХО

да, насчет флаттера - это мысль.

Но тогда получается, что на небольших скоростях у профильного крыла преимущество только в жесткости и других резонансах?
Однако, у фабрично изготовленных 3д самолётов из пены тоже обычно профильные крылья. Несмотря на то, что такое крыло без лонжеронов и нервюр практически никакой дополнительной жесткостью не обладает независимо от того, профильное оно или нет.

На самом деле, мысли крутятся вокруг небольшого импеллерного самолёта с ОВТ и энерговооруженностью около 1.5, гонять на котором, несмотря на мощный импеллер, особо не предполагается в силу отсутствия интереса к большим скоростям. Нужен такому самолёту профиль для цельно-пенного крыла или можно плоским обойтись? Особенно учитывая то, что и в том, и в другом случае жесткость будет создаваться только за счет угля, проложенного в крыле.

…Особенно учитывая то, что и в том, и в другом случае жесткость будет создаваться только за счет угля, проложенного в крыле.

Жесткость обеспечивается не материалом, а конструкцией. Если ты хочешь сделать жесткое крыло, то любые нагрузки на изгиб крыла, следует переводить в нагрузки чего-либо на разрыв. Тут без объемной конструкции не обойтись, или крыло не нулевой толщины или растяжки…

Антон, если, к примеру, сделать крыло из листового ЕРР толщиной 8 мм, то в него прекрасно ляжет тонкий угольный брусок прямоугольного сечения, прекрасно работающий именно на разрыв (а можно и два - сверху и снизу).
Во всяком случае, цельно-пенпластовое и в оригинале легко гнущееся крыло маленького Эджика после аналогичного усиления и обтяжки скотчем превращается практически в “деревянное” по жесткости и выдерживает выход из силового пике переломом под 90 градусов без каких-либо особых прогибов. Думаю, ты и сам это видел.
Вот я и прикидываю… Для учебного импеллерного ОВТ-самолёта стОит ли заморачиваться профилем?

Стоит. Импеллер без скорости не летит. Ему на входе давление нужно. Либо массогабаритные характеристики импеллера для висения на месте уйдут в заоблачные выси.

Лех, имеющийся импеллер ф 80 мм когда просто держишь в руке в статике (!) конкретно из рук вырывает. Говорят, что замеренная тяга 1.4 кг (я сам пока что не измерял). Там стоит какой-то довольно большой инраннер с пятилопастной крыльчаткой, весит все это хозяйство 200 г и от 3s влёгкую кушает 45-50 А. Думаю, что если его кормить батареей с большей токоотдачей, скушает и побольше. Давно он у меня лежит и всё покоя не дает 😃

Атлично. Стрельба из пушек по воробьям… Зачем тогда импеллер, когда при той-же статике и весе мотоустановки гораздо лутше будет работать классика с обычным винтом? И, эта, вона, у Коллапса такой ток есть мотор на самолете 50-го класса, а этого импеллера с таким током хватит на что-то шокфлаероподобное минуты на 2 лету. Либо еще полкило батареек. Что с шокфлаероподным как-то слабо увязывается. Либо при таком весе уже начинает работать такая штука, как строительная высота профиля, а это лонжерон с полкой лонжерона, либо жесткая обшивка лба, замкнутая на полку. Либо целиком жесткая обшивка.
Габариты самолета какие планируются? При том, что еще в разумный вес надо будет вогнать устройство ОВТ.

ЗЫ: у меня конкретно из рук рвет обычный шок с Хайвольтом… При его весе 22 грамма, 9-ти граммах регулятора и 350-й батарельке.

у меня много чего конкретно из рук рвало и рвёт, включая собаку, которую особенно трудно в руке удержать при работе хвостовыми рулями - задницу так закидывает, что ого-го 😃
Но есть разница-то. У всего тобой и мной вышеперечисленного рули в обдуве тянущим винтом, а здесь - толкающий привод, у которого боковой момент создается как бы им самим даже когда рули не обдуваются вообще. Ни винтом, ни набегающим потоком.
Кроме того, что это прикольно 😃, очень интересно самому ощутить разницу в управлениии.
Ты кленовый лист на самолёте с тянущим пропеллером сделать можешь? То-то 😃

Габариты самолета какие планируются? При том, что еще в разумный вес надо будет вогнать устройство ОВТ

По размаху хочется уложиться в метр. По длине - еще не знаю.
Сам механизм ОВТ будет легким - есть три варианта реализации с разной эффективностью, но все достаточно легки. Скорее, вес на себя возьмут 2 дополнительные сервы - грамм 36-40.

Я не встречал нигде(может конечно плохо искал) ни одной удачной реализации 3Д-пилотажного самолета под импеллер.
И разница здесь только в том, что при приемлимом весе и нагрузке на крыло задача практически нереализуемая.

мне интересен не столько сам импеллер (гори он ясным пламенем), сколько задний привод с ОВТ. Есть какое-то смутное ощущение, что в простейшем случае с его помощью можно обойтись вообще без других рулей. Хотя, так я делать не собираюсь 😃
Для того, чтобы это попробовать, я особо выдрючиваться ни с какой с копийностью не планирую. Фюз буду делать крестообразным контурным из толстого листового ЕРР 20-25 мм с углем со всех 4-х сторон, импеллер расположу в хвостовой части внутри этого креста - тем самым снимается вопрос воздухозаборников, крыло - хочется утку с КОС (интересно), но пока не уверен.
Учитывая наличие ОВТ, можно вообще начать с фюзеляжной дельты с элевонами и жестким килем без РН… ХЗ, я пока думаю.

Скорее всего начинать проще с дельты. Профиль ей не обязателен, на низких скоростях достаточно стабильна. КОС + утка + ОВТ может оказаться “гремучей смесью”, уж больно утки чуствительны к ЦТ и всякого рода возмущениям, а с ОВТ ещё научиться управляться предстоит.
Проэкт интересный, у самого импеллер с КОС планируется: He-162D

Юрий, а существуют ли какие-нибудь рекомендации общего плана по поводу расположения ЦТ на утке, а также пропорций утки с КОС? Или тупо ориентироваться на пропорции Беркута, например?
Насчет “взрывной смеси” мысль, конечно, интересная, но КОС-то как раз должен улучшить срывные характеристики на малых скоростях (если я правильно понимаю), а передние рули улучшить динамику по тангажу…

Рекомендация вроде одна для всех: ЦТ перед нейтральной точкой 😃
Я пользуюсь программой home.arcor.de/d_meissner/schwerp.htm, она имеет английский и немецкий интерфейс. Можно чисто графически рисовать утки с КОС или тандемы и самолёты с тремя крыльями (не обязательно классические би и трипланы) и выссчитывать ЦТ для заданной стабильности
Для утки, как мне кажется, лучше перестраховаться и сделать площадь стабилизатора ~30% от крыла, но не знаю, как это будет дружить с ОВТ. Гуру меня поправят, если что, т.к. я едва с традиционными компоновками вроде разобрался, а тут венигрет такой с КОС ОВТ + утка.

Жесткость обеспечивается не материалом, а конструкцией. Если ты хочешь сделать жесткое крыло, то любые нагрузки на изгиб крыла, следует переводить в нагрузки чего-либо на разрыв. Тут без объемной конструкции не обойтись, или крыло не нулевой толщины или растяжки…

Как правило любые элементы конструкции самолёта разрушаются от нагрузок на сжатие, в том числе и полка лонжерона крыла. Поэтому основной расчёт полки производится на разрушение от сжатия (потери устойчивости) , а не растяжения (разрыв). Особенно это относится к дереву и композитам, прочность которых на сжатие или на изгиб меньше, чем на растяжение.
При конструкции лонжерона в виде бруска или стержня (не трубки) расчёт производится на изгиб.

Я думаю, что на заводских пенолетах с даже тонким крылом выполнен профиль потому, что это мало влияет на стоимость производства, но зато ощутимо повышает продажи 😉 Ощутимого прироста ЛТХ, уверен, наличие профиля в данном случае не дает.

Что касается модели - в данном случае, на мой взгляд, нужно просто прикинуть, во что вылезет по массе плоское крыло по сравнению с профильным при равных мех. х-ках.

Делать управление только за счет УВТ нельзя: при планировании рулицо не будет…

Я пользуюсь программой home.arcor.de/d_meissner/schwerp.htm, она имеет английский и немецкий интерфейс.

Спасибо за программки, начал крутить - очень полезно и удобно.

Делать управление только за счет УВТ нельзя: при планировании рулицо не будет…

угумс - об этом я как-то не подумал. А надо оно - планировать-то? Вон, вертолеты планировать не умеют, но летают же 😁
Кроме того, можно:

• сажать всегда на малой тяге
• подруливать отклоняющим механизмом ОВТ за счет только одного набегающего потока, проходящего через импеллер.
  Почти “летающий кирпич” 😃

Немного из другой оперы (пушер), но ОВТ, почти фабричный:
www.elektromodellflug.de/…/funjet_vektor.htm

Вдогонку: несмотря на бОльшую летучесть утки, данная схема не пользуется для грузовых ЛА, т.к. летабельный диапазон ЦТ очень узкий.

Интересно следующее:

• Хайвольт в прошлом году сделал из точно такого же мультиплекса утку, приделав ей передние управляемые крылышки и из соображений центровки разместил мотор со специальной ооо-о-очень длинной осью чуть ли не посередине фюзеляжа. И именно этой уткой он отвалил крыло моему зуму 😃 Но летала она с этими крылышками действительно очень приятственно и вертикально вставала чуть ли не на месте.

• у меня в коробке лежит точно такой же мультиплекс еще не собранный. Никак не придумаю, что с ним делать.

• с первого раза не рассмотрел - ОВТ на линке действительно двухкоординатный. ЗдОрово! Повторить что ли в точности?

Что-то внутри меня подсказывает, что такой вот поворотный винт дает жуткие гироскопические моменты: ты ручку на себя, а самолет - набекрень 😃 Видел кое какие видео о полетах моделей с такими установками - колбасятся-то они конечно задорно, но ни разу в кадре не колбасились ровно, по заранее известной пилоту траектории: набрал высоту, покувыркался всяко, надоело - остановился и вышел как пришлось.

50% ОФФ: Корректнее все-таки УВТ - управляемый 😉 в доказательство даже у буржуев зовецо TVC - thrust vectoring control.

У Сушек УВТ, у МиГов ОВТ.
Ну, раз “control” - будем звать УВТ.
Хотя, буржуи-то, поди, просто у Сухого название слизали 😃

Насчет кривизны траекторий с большим винтом - есть, конечно, такая вероятность. Но:

• пока сам не попробуешь - не узнаешь
• у нас же микшеры есть, можно подумать на тему компенсации если понять от какой ручки куда крутит…