Измерение центра тяжести

Frame

Я так понял, что человек спросил чисто физически что сделать с моделью и какие приспособления можно использовать, чтобы определить где конкретно находится ЦТ у конкретной модели. Речь идёт не о теории, где нужно расположить ЦТ, а именно как его отыскать. А никто не задумывался, как определяют ЦТ на современном лайнере типа А-380? Пальцы же не поставишь и на рейки не положешь. Так вот для этого используются весы. Ну, естественно, они должны иметь предел измерений, соизмеримый с весом аппарата. Большой самолёт ставится опорами на весы, каждая опора на свою платформу. По показаниям весов и простейшей формуле вычисляется положение ЦТ у аппарата. Ну, а попадает он в теорию, или нет-это уж второй вопрос. Я предлагаю следующую методу, применительно к модели. Берёте сначала весы и взвешиваете самолёт. Полученный вес записываета на бумажку. Затем ставите самолёт на колёса и по заднюю опору подкладываете эти же самые весы. Естественно, что весы покажут ту величину, чему равна реакция задней опоры. Она будет меньше, чем полный вес, т.к. часть веса приходится на передние колёса. Кстати, вес, приходящийся на передние опоры, нам знать и не обязательно. Затем составляется уравнение равновесия. В левой части уравнения записываем некоторую величину веса (буквой G1 например), умноженную на расстояние X до ЦТ(которое мы пока не знаем), а в правой части вес на задней опоре (например G2) на расстояние, равное расстоянию “А” между передними опорами и задними минус X. Решая это простейшее уравнение, получим X равен: в числителе G2 умножить на “А”, а в знаменателе G1 плюс G2, то есть полный вес модели. Подставляем вместо G2 число, какое показали весы на задней опоре, вместо “А” расстояние между передними и задними колёсами, ну а вместо G1+G2 полный вес модели, измеренный ранее. Вот и всё: линейка и весы (плюс мозги в голове). Это задачка из курса физики, ну или если хотите, из сопромата. Для передней опоры формула будет та же, только цифры свои. ЦТ всё равно за пределы опор не выйдет, иначе самолёт просто не будет стоять на шасси, а будет падать вперёд, или назад (в зависимости от расположения опор). Поправьте, если я не прав.

P.S. Вообще, по большому счёту, при взвешивании самолёт ставится не на колёсные опоры, а на специальные стойки с домкратами. Эти стойки ставят в специальные гнёзда, имеющиеся на самолёте. А на колёсах, особенно когда их много, расстояния мерить не удобно. Но это так, к слову, суть вопроса от этого не меняется.

Vladimir_T

Метод взвешивания конечно самый точный, но все равно будут пальцами мерить. Такой уж культур-мультур, не хочет народ во всем этом разбитаться, на пальцах проще.

Gyzmo

А я вешать буду. Пальцами надоело. И как это я сам не догадался. Задачка-то элементарная.

Frame

Для получения более точного результата необходимо фюзеляж располагать горизонтально для того, чтобы точнее получить проекцию вектора ЦТ на крыло. Возможно под весы необходимо поместить подставку, чтобы поднять заднюю опору шасси выше.

Gyzmo

Т.е. вы предлагаете измерять ЦТ при нулевом или даже отрицательном угле атаки? А самолёт у вас так же будет летать?
Ваше утверждение в корне не верно.

Алексей_Vgg
spyder3:

Поставил 2й файл - там лучше видно

Владимир спасибо! Конструкцию понял.
А Декатлон - красавец!

Gyzmo:

Т.е. вы предлагаете измерять ЦТ при нулевом или даже отрицательном угле атаки?

А как пальцами измеряют? Не при нулевом?

Gyzmo:

А я вешать буду. Пальцами надоело

Проверять то, для спокоя, все равно на пальцах будете! Поверьте мне на слово!

Gyzmo
Алексей_Vgg:

А как пальцами измеряют? Не при нулевом?

:)Реально улыбнуло.
А вы не замечали, что когда пальцы двигаешь поперёк крыла, то угол атаки меняется?
Меняется угол атаки - смещается центр давления, смещается центр тяжести.
Вы конечно можете найти ЦТ при нулевом угле атаки методом пальцев, но правильнее искать для положительных углов атаки.
При увеличении угла атаки у верхнепланов ЦТ смещается вперед, у низкопланов назад. Смещение конечно не значительное, но лучше находить ЦТ при положительных углах атаки.

v-romashin921
Алексей_Vgg:

Единственно, что не понял, зачем рейки затачивать? Проткнет же на хрен обшивку крыла?!

в моем конкретном случае это планер F1A и у корня крыла у меня 2 пролета нервюр заполнено бальзой и покрыто углетканью, так, что ни чего не протыкается, а затачиваю, что в данном конкретном варианте нужна точная настройка, плюс-минус тут не катит, но это конкретный вариант, под конкретную технику

Gyzmo:

При увеличении угла атаки у верхнепланов ЦТ смещается вперед, у низкопланов назад

центровка меряется от проекции крыла ВПЛАНЕ, и углы, на процент проекции не влияют ни как, а только на сах, от процента которой и выбирается ЦТ

Frame
Gyzmo:

Реально улыбнуло.
А вы не замечали, что когда пальцы двигаешь поперёк крыла, то угол атаки меняется?
Меняется угол атаки - смещается центр давления, смещается центр тяжести.
Вы конечно можете найти ЦТ при нулевом угле атаки методом пальцев, но правильнее искать для положительных углов атаки.
При увеличении угла атаки у верхнепланов ЦТ смещается вперед, у низкопланов назад. Смещение конечно не значительное, но лучше находить ЦТ при положительных углах атаки.

Глубокие познания. Вот что даёт инет на вопрос “Что такое центр тяжести”:
ЦЕНТР ТЯЖЕСТИ

неизменно связанная с твердым телом точка, через которую проходит равнодействующая сил тяжести, действующих на частицы этого тела при любом положении тела в пространстве. У однородного тела, имеющего центр симметрии (круг, шар, куб и т. д.), центр тяжести находится в центре симметрии тела. Положение центра тяжести твердого тела совпадает с положением его центра масс.”
При чём тут угол атаки? А в горизонтальном положении проще определить проекцию ЦТ на хорду крыла, только и всего. Картинку нарисовать, или опять непонятно?

Gyzmo:

Меняется угол атаки - смещается центр давления, смещается центр тяжести.

Это в полёте центр давления смещается (или не смещается для определённых типов профилей) при изменении углов атаки, но мы ищем ЦТ на земле, в покое. А ЦТ не смещается, пока вы не переместите какие-либо массы в теле самолёта, например не перекачаете топливо из одного бака в другой, или переместите аккумулятор в полёте.

Расскажу вам по секрету ещё один способ. Берёте самолёт за законцовку и подвешиваете (идеально подходит для кордовой модели). В этом положении крыло принимает почти вертикальное положение. После подвеса за крыло, подводите нитку с грузиком к точке подвеса. Эта нитка соединит точку подвеса с центром тяжести модели. Посмотрите, где нитка пересекает корневую хорду, там и будет положение ЦТ на коневой хорде. Единственное, что добавлю, положение точки подвеса желательно выбрать такое, чтобы при этом фюзеляж принял горизонтальное положение, так точнее потом будет получить проекцию ЦТ на корневую хорду.

Vladimir_T
Алексей_Vgg:

Проверять то, для спокоя, все равно на пальцах будете! Поверьте мне на слово!

Первый раз я все-же проверял, отметил точки на крыле и на штыри. Удивительно, модель встала ровно, никуда не наклонилась. Как-то приятно порадовало. Но чтобы так получилось, нужно точно делать замеры. Положение модели при этом должно быть ровным, так проще определить ЦТ на на крыле. В противном случае придется искать точку ЦТ по вертикали и из ее делать проекцию на тоже опять крыло. Проще сразу. А по поводу углов, положительных, отрицательных или может быть полетных, я бы не стал заморачиваться, тем более у всех модели со среднем расположением крыла, хорда (можно сказать) совпадает с ЦТ по вертикали. А десятые, или стые доли миллиметра ничего не решают.

Frame

Ну наконец-то разобрались. Классный рисунок, как раз всё видно. А пальцами удобно вдвоём: один человек держит палец под левой законцовкой, другой-под правой. Добиваются ровного положения фюза. Линия между пальцами на консолях покажет пложение ЦТ на фюзеляже (корневой хорде). Вот и всего-то делов, Ну, а если модель тяжёлая, то лучше уж весы.

Gyzmo

Воистину говорят, лучше один раз показать, чем 100 раз объяснять. Всем спасибо за внимание.

UncleBob
Frame:

в числителе G2 умножить на “А”, а в знаменателе G1 плюс G2

Это справедливо, если нос самолёта обрублен по передние стойки!

Frame

См. картинку в посте 35. Хоть обрублен, хоть не обрублен, а вес всё равно на стойки шасси придёт.

UncleBob

Ну да! Каким-же образом тогда добиваются перемещения положения ц.т. не меняя общий вес модели, а только
передвигая в носовой части аккумулятор вперёд-назад? Как это учитывается в Вашей формуле?

Gyzmo

Учитывается элементарно. Вес будет перемещаться между стойками шасси. Если батарейку вперед подвинут, то вес на задней стойке будет меньше, а на передней больше.

Frame
Gyzmo:

Если батарейку вперед подвинут, то вес на задней стойке будет меньше, а на передней больше.

Только что сам хотел это написать. Привожу рисунок с формулами. Если внутри модели переместить груз (аккумулятор) вперёд, то уменьшится величина X, т.к. ЦТ тоже переместится вперёд. В то же время уменьшится и величина G2, а G1 увеличится. Если же груз переместить назад, то увеличится X и G2, а G1 уменьшится. Формула “работает” и в ту, и в другую сторону.

San-Саныч

Мне кажется вопрос остался открытым. Табуретка и кончики пальцев - это конкретно!
А других кроме этого

Gyzmo:

Вот такие, например.

резве не существует?
Вот у меня на модели рекомендуемый центр 132,5 мм, для этого табуретка уж точно не подойдет!

Геннадий2610

на модели рекомендуемый центр 132,5 мм.

Интересно,а как эти +/- 0.5 или даже 2,5мм. скажутся на поведении модели?

v-romashin921
Skyhawk:

Для первой, ИМХО, лучше всё ж 25

а если это планер, там 52-56% все зависит от того, что автор темы строит и на чем собрался определять центровку, чертежи в студию, тогда и разговор будет предметным, а так это чистая риторика, может у него + _ 200 мм не повлияют, а может , как на свободном лёте +_ 1-2 мм вносят сильную корректировку и в разброс настроек и в поведение модели