Search in topic

Самодельный носитель для FPV

3. Для характерной для модели интенсивности нагрузок на фюзеляж и с учетом его сечения силовая схема схема типа монокок (безстрингерный отсек) явно не выгодна и будет иметь лишний вес. Потеря устойчивости несущей обшивки заставит сделать ее достаточно толстой или подкреплять стрингерами или делать сэндвич. Для круглой оболочки это сложно. Для плоских панелей гораздо проще и технологичнее. Спортивные модели как правило имеют очень узкие фюзеляжи там все не так.

Вы пробовали сделать круглый, или овальный фюзеляж?

Вы пробовали сделать круглый, или овальный фюзеляж?

Евгений, похоже, dima043 предполагает, что самолетка строится в единичном экземпляре и оснастки/композитов не будет.
В этом случае бальзовая “коробка”, обтянутая тонким стеклом, получается выгоднее.
Для композитного монокока конечно лучше круглые/овальные сечения.

Высокий Cx

Не понятно что обеспечит высокий Сх при безмоторном полете ? Пикирующего момента от тяги нет значит нет и доп. потерь на балансировку. Какая часть конструкции будет создавать этот высокий Сх в сравнении с классической компоновкой с тянущим винтом ?

Какая часть конструкции будет создавать этот высокий Сх в сравнении с классической компоновкой с тянущим винтом ?

Во первых винт, как нарисовано складывающимся не сделаешь.
Ну и по совокупности:
-“подмышки” в сопряжении крыла с фюзеляжем+Сх;

• ХО из всех вариантов имеет самый большой Сх;
• мотогондола+Сх.

При боковом скольжении консоли V образного крыла будут иметь разный угол атаки и это определит восстанавливающий момент.

Есть теории и умные книжки, а есть простые рекомендации для моделей и они работают даже если не знать теории которые за ними стоят.😃
В данном конкретном случае работает не низкое расположение ЦТ, а влияние обтекания фюзеляжа при скольжении, на практике вполне эквивалентное приблизительно 1 градусу V. Или у Вас есть, для данного случая, точные формулы?😃

Винт легко сделать складывающимся удлинив пластиковую трубу-мотораму вперед на 150 мм. Сопряжения с крылом я отмечал когда предлагал прямоугольное сечение но это к схеме не относится. Схема оперения да самая не рациональная но вклад индуктивного сопротивления оперения от этих лишних углов не более 1-2 процентов. Мотогондола да немного добавит Сх но тут нет альтернативы. На тянущем винте там или на крыле будет стоять камера и я не уверен что она меньше даст Сх.

Винт легко сделать складывающимся удлинив пластиковую трубу-мотораму вперед на 150 мм.

Там и так “горбатая” компоновка, создающая только доп.проблемы и ничего не обещающая взамен.
Двигатель, поднятый на киле, уже прилично нагружает киль и хв.балку, особенно на посадках. Просто как тупая инерционная масса. А тут еще один рычаг 150мм. И на все это нужно закладывать прочность, оборачивающуюся бесполезным грузом в полете.
Про продольный разнос масс и длинные провода уже написано выше.

Сопряжения с крылом я отмечал…
…от этих лишних углов не более 1-2 процентов…
На тянущем винте там или на крыле будет стоять камера и я не уверен что она меньше даст Сх.

См. как Udjin вылизывает свои самолетки.
А здесь только одни +Сх. Они конечно небольшие по отдельности, но все в +.
Просто когда привыкаешь летать на аэродинамике, очень чуствуется ее отсутствие. Насколько помню, у Вас то была вполне логичная самолетка на крыльях от Паприки.

Схема на самом деле оригинальная, и по своему красивая. Но нужно что-то думать-решать с ее очевидными минусами.
Если таки очень хочется мотоустановку в оперении, то я бы сделал вот так:

Т.е. пусть мотоустановка кроме уже описанных минусов, даст свои плюсы.
Коль летать под мотором, то пусть это будет эффективно. И пусть это будет красиво.

Обдув рулевых поверхностей.
Если не крутить 3D то зачем он вам?

Такая схема проигрывает классической (пушер на оконцовке фюзеляжа) поскольку увеличивает парусность хвостовой части с добавлением опрокидывающего момента. Будет сложно оптимизировать выкос и развесить аппарат. Кроме того, на оси проп. тяга практически равна 0. Поток работает по периферии. Отсюда логичнее убрать этот самый “мёртвый цилиндр” за хвост , поместив мотогондолу на оси фюза.

Добавлю из своего опыта постройки планера подобной платформы (прототип или moc-up). Выбрал именно круглое сечение фюза (100 мм). Скорее из-за ракетостроительной доминанты. Среднеплан. Дюралевые штифты, смонтированные на пилоне центроплана, внутри стеклотекстолитовых трубок в крыле позволяют сделать полукрылья разъёмными. Цельнорезаные из FOAM (строительный из шариков), армированные по кромкам бальсовыми рейками и лонжероном из карбоновой планки по длине. Фюз собран на палубе из слоёного (5+5) депрона высокой плотности. Армирован 2 балками из того же д. по нижней поверхности и сосновой балкой (10х10) по верхней. Низ ф. забран полукруглыми сегментами заполнителями (тетрис) и оклеен полусферическими сегментами из депрона 5 мм, гнутого на оправке (на фото). Оперение “V” с килем внизу. Носовоя гондола полезной нагрузки выполнена пока из набора круглых сегментов FOAM. По уточнению типа камеры и гироплатформы, а также облёта планера можно будет её оптимизировать по размерам и обьёму. Передние отсеки между шпангоутами для установки элементов RC и батареи. Не вижу ничего страшного в прокладке 3 каблей нужного сечения (2мм2) внутри пространства, оставленного в шпангоутах на палубе. Это кратко, без деталей. В настоящее время постройка в стадии доводки крыльев и обшивки фюзеляжа. По окончанию могу выложить state of art.

> Оперение “V” с килем внизу
V - самодостаточное оперение. При достаточно мощности, ессно. Моторная схема вынуждает конструкторов укорачивать балку и как следствие уменьшать мощность оперения.
Будет любопытно посмотреть на результат. Вы ведь планер строите?

Насколько я понял крыло по оси фюзеляжа - как на ракете.

Толкающий винт все равно немного проиграет в КПД тянущему в носу т.к. сам будет работать частично в заторможенном вблизи фюзеляжа пограничном слое. Насчет проводов и мотора в хвосте…
Возможно по весу получится легче удлинить просто вал мотора до неприличия а мотор поставить сразу за (под) крылом ? Так навскидку хвостовой вал вертолета 50 или 60 класса из тонкостенной дюралевой трубы (мы использовали стрелы от спортивного лука) был довольно легок. Разнос масс будет явно меньше чем от проводов и мотора в хвосте.

Будет любопытно посмотреть на результат. Вы ведь планер строите?

Мне и самому любопытно, Евгений:)) Да нет, “планер” пишу по привычке (“планер ракеты”). Летающая платформа для аэросьёмки, моторизированная.
Киль, кроме стабилизации по рысканью, выполняет роль костыля. Земля здесь неудобная для посадок на обычные колёсные шасси. Приходится выдумывать. А мотор достаточно мощный (ок.300W точнее посмотрю дома) с винтом 10"-11". Тяга около 2 кг. Собственно, это первый л. аппарат такого размера, для горизонтального полёта, который когда-либо строил. Поэтому много импровизации и обучения по ходу дела. Но, пока особых проблем нет. Кстати, цель была построить прототип по возможности из простейших материалов, в домашней мастерской, применяя композиты или металлические профили только в важнейших узлах.

Толкающий винт все равно немного проиграет в КПД тянущему в носу т.к. сам будет работать частично в заторможенном вблизи фюзеляжа пограничном слое. Насчет проводов и мотора в хвосте…

Практически проигрыша нет. Я построил и испытал два биплана с толкающим и тянущим винтами. На движках одной мощности. И примерно одного веса - ок.1 кг. Просто я исходил из задач аппарата. А именно - аэрофото и видеосьёмка профессиональными камерами для коммерческих нужд. А вот этим я занимаюсь почти всю профессиональную карьеру (спутниковая сьёмка) и знаю твёрдо основные технические данные для летающей платформы, необходимые для решения упомянутых задач. Небольшие потери в каблях специального назначения, которые чуть уменьшат отдаваемую м. мотора, не сравнимы с проблемами, которые возникнут при удлинении вала. От значительного увеличения веса, до резонансных вибраций и потери статической стабильности аппарата. Мотоблок на крыле ведёт к необходимости поднимать крыло на пилоне, усилению структуры хвостовой балки или использованию двухбалочной схемы. Я все это предварительно проработал при проектировании и постройке прототипов малого размера и перешёл к другим схемам, более современным и эффективным. Критерии постройки таких аппаратов известны, осталось только скомпиллировать и построить летающий образец для испытаний и корректировки технологий.

Толкающий винт все равно немного проиграет в КПД тянущему в носу т.к. сам будет работать частично в заторможенном вблизи фюзеляжа пограничном слое.

Откуда информация? На самом деле потери из за обдувки в два раза больше для тянущего, из за этого скорость будет выше у (правильно спроектированного) самолета с толкающим, а улучшается с тянущим не КПД винта а подъемная сила.
Иначе бы подводные лодки имели тянущий винт.
Но это все не так важно в случае FPV, как сказал Орвил Райт основное преимущество толкающего это прекрасный обзор:).

Если бы это было так многие поршневые самолеты были бы с толкающими винтами. А гоночные самолеты и авиамодели и подавно. Но ведь нет.

Без разницы что дает потери. Обдув фюзеляжа или работа лопасти в возмущенном потоке. Самая быстрая и нагруженная часть самолета - лопасть винта. Узкое место. Ее не обойти. Через лопасти передается вся мощность. Потери тут намного значимее чем обдув фюзеляжа куда попадает лишь часть этой мощности. Работа лопасти в невозмущенном потоке или турбулентном это большая разница для КПД винта.

А насчет потери от обдува фюзеляжа - на крейсерском режиме потерь мало. Разница скоростей за винтом и перед нем в таком режиме и так небольшая. А скорость потока за центральной частью винта почти не отличается от скорости набегающего потока. Обдув сильно влияет когда сочетаются небольшая скорость полета и полный газ что для самолета характерно только на взлете или при пилотаже.

Мой небольшой опыт и кой какие наблюдения, доступная информация, подсказывают: всё, что непрошенно баламурит воздух позади обтекаемого тела, резко повышает сопротивление тела потоку.
Этим продиктованы толстые кромки рулевых поверхностей на пилотажных моделях и максимально утонченные - на глайдерах и скоростных моделях.
Идеально зализанные по ЗК аппараты с тонкими профилями способны на кинетической энергии делать вертикальные петли. Но как только появляется возмущение в потоке по причине неряшливых или толстых кромок - максимум, это - косые петли на кинетической энергии.
Эффект тонкой кромки и зализов проявляется как на малых скоростях (10-15) но особенно заметен на скоростях больших 35-50 м/с.
Если выкрою время, прогоню в XFLR крыло с толстой и с тонкой ЗК. Любопытно, что софт скажет на этот счет …

Обтекание по передней “кромке”.
Очевидно, что если не удалось сделать обтекаемого тела, то и “пить боржоми” придется много 😉)
На даже выставив в поток камеру, типа “прохи”, можно добиться приемлемых результатов поработав с поверхностью всего самолёта. Это по опыту коллег - планеристов.

Иначе бы подводные лодки имели тянущий винт.

Простой эксперимент. Два совершенно одинаковых самолёта. Один с тянущим, другой с толкающим винтом.
Телеметрия. “Мерная миля”. Смотрите расход электроэнергии по результатам многократных прогонов. Методологию сами придумаете, вам знаний хватит.
Получаете достоверную и объективную информацию.
NASA это конечно хорошо, это умные мужики, это трубы и тд и тп, но где “наса” и где мы?
😃)

Напрашивается вывод.
Независимо от того, какая именно выбрана схема. “Тяни” аль “толкай”, нужно

1. Вдумчиво использовать преимущества выбранной схемы
2. Не менее вдумчиво минимизировать негативный эффект.
3. Не забывать о задаче, компоновке и доступных технолоогиях.

Компромисс рулит 😃)

трубу-мотораму вперед на 150 мм.

Не на 150, а на 70: надо учитывать длину мотора+ вылет вала/кока.
Вот же фото реально летавшего самолета: винт складной, 13Х7"
Кстати, там же видно крепление крыла к фюзеляжу: формованные из 2 мм полистирола хомуты, притянутые к фюзеляжу резиновыми кольцами.
Хомуты изнутри оклеены 2х скотчем, после подбора центровки (перемещением крыла туда/сюда), скотч прилепляется и одеваются резинки.
Держит все это- намертво.

Какая бы не была тонкая кромка от толщины пограничного слоя все равно не избавиться. На ламинарном планерном профиле толщиной менее 8 процентов толщина задней кромки несомненно играет роль.
У пилотажки нужен запас тяги важен малый вес а толстая кромка получатся жестче и позволяет вес экономить. На ФПВ самолете и профиле типа Clark толщина кромки в разумных пределах влияет не сильно. Почему ?
А попробуйте наклеить примерно на полуразмахе консоли крыла шелковинки вдоль хорды и посмотрите где отрывается поток на верхней поверхности подобных профилей.

У пилотажки нужен запас тяги важен малый вес

При чем здесь пилотажки?

и профиле типа Clark

У меня ClarkY14.
Отлично изготавливается и также- летает.
Почему?
А какая разница?

У меня два самолета самодельных примерно одинаковые но с разными крыльями. На одном Clark на другом RG15. Оба крыла бальзовые с жесткой обшивкой. Clark хорошо работает на небольших скоростях при довольно больших углах атаки. Там у него максимальное качество. Но разгоне без мотора довольно быстро теряет высоту а при разгоне на двигателе упирается на скорости 90. RG15 лучше летит при небольшем угле атаки и обеспечивает высокое качество при разгоне скорость на моторе летит до 110 а вот при подвешивании самолет сыплется ему пришлось сделать закрылок. Моторы и винты одинаковые на них.

На мой взгляд для FPV оптимальный профиль ClarkY 10%. Большой скоростной диапазон (больше чем у RG15), Cy мах 1,25 на 100000Re (АК и поляры такие же как у SD7032) хорошая технологичность. Переход по верхней поверхности проходит по линии элеронов. С мотором 1450 35х36 9х6 скорость максимальная 100км/ч, упирается мотор а не планер. Причем технология изготовления примитивная пеноядро окленое бумагой и обтянутое скотчем, форма крыла в плане не оптимизирована для скорости и планер свистит довольно громко, есть еще над чем работать:).

А что вам даст знание места отрыва пузыря?
Или хоббисту фпв-нику?
😃

А что вам даст знание места отрыва пузыря?

Чтобы летать на 80км/ч приходится все оптимизировать.

Этот вопрос был адресован Дмитрию.
Но коль вы пишете … а что значит “всё оптимизировать”?
Как вы себе представляете оптимизацию готового крыла? Или речь идет о серии крыльев? Или я чего-то не понимаю.

А что вам даст знание места отрыва пузыря?
Или хоббисту фпв-нику?
😃

Ну просто понимание что дальше этой точки особая забота о толщине задней кромки и качестве поверхности крыла на требуется. До известного предела конечно ибо эти участки тоже влияют на весь профиль.

а что значит “всё оптимизировать”?

Так же как и вы делаете свои самолеты:). Уменьшаем площадь крыла (по минимальной скорости), подбираем оптимальную толщину профиля, выбираем оптимальное удлинение под размах ну и т.д. (ужимаем сечение фюзеляжа, убираем все щели в местах стыковки, скругляем все сопряжения, прячем все выступающие части под обтекателями, снижаем вес, подбираем ВМГ оптимальную под заданную скорость).

Ну просто понимание что дальше этой точки особая забота о толщине задней кромки и качестве поверхности крыла на требуется.

Это значит или вы летаете на очень малой скорости или перегрузили самолет, т.е. не правильно применили формулы, которые вы приводили раньше:).