Аэродинамика летающих крыльев

ДедЮз
Drinkes:

При уменьшении угла атаки модели форма распределения приближается к колоколообразной с отрицательной подъемной силой на концах крыла, вот отсюда и стабилизирующий момент. Это результат крутки.
У НИХ точно так же, только подобрана такая форма распределения которая им нужна и за счет прилично большой передней центровки в частности.

“У них точно так же”-значит идентично. Форму распределения можно корректировать как распределением площади, так и круткой. При передней центровке как ни “крути”, а нужно создавать кобрирующий стабилизирующий момент, т.е. нормальную крутку с отрицательными углами атаки на оконечностях. Повсеместное наличие положительных углов атаки на аэродинамических поверхностях свойство схемы “утка” с ПГО или при нормальной схеме для ЛА с ОЧЕНЬ ЗАДНЕЙ ЦЕНТРОВКОЙ (за 50% САХ). Не удивлюсь, если и NASA нашли профиль и распределение моментов позволяющих стреловидному крылу УСТОЙЧИВО лететь только с положительными углами атаки. Я не спец английского, поэтому несколько смущает перевод “поворот без ВО, посредством индуктивных вихрей”, если это некоторым понятно, то объясните мне темному за счет ЧЕГО на ЛА производится разворот без участия РН при помощи ЭЛЕРОНОВ И РГ (РВ)? На плоскостях разве не образуются “вихри” разной интенсивности и с разными знаками? Спасибо.

Стрела_RoSa
DarkAn:

это попытка измерить уровень свиста

этож как его надо располагать чтоб свист только “слышать” или фильтровать…даже если остронаправленный, куда морда микрафона должна смотреть? откуда ожидать свист конкретно?.. имхо ничего не ясно,весьма не точное размытое так сказать измерение, там все вокруг я думаю будет так шуметь что ожидаемый свист покажется класической тихой оперой:)

Drinkes
Lazy:

Эээээээ…Вы уверены? А не за счёт перемещения ЦД? Может стоит ещё раз заглянуть в теорию…

Уверен. ЦД перемещается из за изменения формы распределения, а не наоборот (и на прямом крыле ЦД крыла перемещается при изменении распределения давлений на верхней и нижней поверхностях крыла, а не сам по себе).

ДедЮз:

Не удивлюсь, если и NASA нашли профиль и распределение моментов позволяющих стреловидному крылу УСТОЙЧИВО лететь только с положительными углами атаки.

Если нестреловидные ЛК так летают, то и стреловидные смогут. Вопрос в том, как при этом получить хорошее аэродинамическое качество.

ДедЮз:

за счет ЧЕГО на ЛА производится разворот без участия РН при помощи ЭЛЕРОНОВ И РГ (РВ)? На плоскостях разве не образуются “вихри” разной интенсивности и с разными знаками?

При разных распределениях эффект разный получается.
При эллиптическом, на внешнем относительно поворота конце крыла, создается бОльшее индуктивное сопротивление, что работает против поворота.
При колоколообразном (по Хортену с отриц.Су на конце) наоборот, на внутреннем конце крыла при отклонении элевона вверх, больше индуктивное сопротивление за счет увеличенной отрицательной подъемной силы. При этом на внешнем индуктивное сопротивление наоборот около нуля, т.к. при опущенном элевоне том почти нулевая подъемная сила (а при NASA распределении этот конец крыла еще и тянет в поворот индуктивной тягой:))…

ДедЮз
Drinkes:

Если нестреловидные ЛК так летают, то и стреловидные смогут. Вопрос в том, как при этом получить хорошее аэродинамическое качество.

Drinkes:

(а при NASA распределении этот конец крыла еще и тянет в поворот индуктивной тягой)…

Чудес не бывает, я уверен, что лекция читалась грамотным специалистом на популярном языке для “специалистов с улицы”. Тут или неправильный перевод или мистификация.
Эффект “поворота индуктивного сопротивления” на крыльях любой конфигурации был описан и “разжеван” еще в 70-ые годы профессором Виткомбом (NASA), он давно используется в авиации и планеростроении. Для ЛК, тоже не исключение. Эффект повышения АК повсеместно получают за счет использования более эффективных профилей совмнстно с эффектом увеличения скорости (дополнительной тяги) от преобразования индуктивного сопротивления. А это преобразование происходит при нормальных крутках не законцовках с разными ухищрениями, а у птиц при помощи РАБОТЫ КОНЦЕВЫХ ПЕРЬЕВ. Значение формы распределения, тут, также интерпретируется размыто.

Drinkes

Алби не просто лектор, это начальник подразделения в исследовательском центре в Драйдене и популяризатор летающих крыльев заодно.

ДедЮз
Drinkes:

Алби не просто лектор, это начальник подразделения в исследовательском центре в Драйдене и популяризатор летающих крыльев заодно.

В данном случае, важно иметь точный перевод текста и визуальную информацию. Ведь неправильно интерпретировать, никто не запрещает. По поводу изучения альбатросов и других парителей. Лет 40 назад в бюлетенях ЦАГИ были какие-то материалы об опытах проводимых немцами и финами в Геттингене, видео не помню, но графики (зарисовок) было много. Много информации по аналогичной тематике было у советских планеростроителей (Литва-Пренай, АГД лабаратория новосибирского академгородка)

Drinkes

Понятно, что никакого прорыва в аэродинамике не предвидится. Всё основывается на работе Прандтля 1932, которую в своё время прочитали братья Хортен. В лекции предлагается выйти за рамки устоявшихся представлений: ограничения размаха, эллиптического распределения, нормальной схемы с огромным вертикальным стабилизатором и т.п. Полного перевода не обещаю, но конспект сделаю.

Lazy
Drinkes:

Уверен. ЦД перемещается из за изменения формы распределения, а не наоборот (и на прямом крыле ЦД крыла перемещается при изменении распределения давлений на верхней и нижней поверхностях крыла, а не сам по себе).

Ясно. Дальнейшая дискуссия лишена смысла, ибо вы в фундаментальных вопросах некомпетентны.
На перемещение ЦД влияет профиль. А не распледеление Су или ещё чего по размаху. Поставьте на прямое крыло обычный профиль вместо S-оразного и пытайтесь летать. ЖУ.
Читайте книжки ещё раз.

Drinkes

Вы центр давления крыла (а точнее изолированного 2D профиля) от центра давления ЛА отличаете? 😃 Пока не начнёте отличать попадаете в игнор.

ДедЮз

Если ЛК=ЛА, то и ЦД (фокус) ЛА будет точкой приложения результирующей силы элементарных ЦД профилей (почему 2Д?).
Попытайтесь изобразить результирующую АЭРОДИНАМИЧЕСКУЮ силу направленную ВПЕРЕД ПРИ ПОЛОЖИТЕЛЬНОМ УГЛЕ АТАКИ. ???

Drinkes

Если ЛК=ЛА, то и ЦД (фокус) ЛА будет точкой приложения результирующей силы элементарных ЦД профилей (почему 2Д?).

Да, только считать как предлагаете, и самое главное сначала продуть все элементарные профили в аэродинамической трубе. И ЦД совсем не фокус, может совпасть в очень частном случае, пилотажка с симметричными профилями и с нулевыми установочными углами.

Центром давления (ц.д.) называется точка на продольной оси самолета, через которую проходит линия действия полной аэродимической силы самолета.
ЦД может быть так же отдельно крыла, и отдельно профиля (поэтому 2D).

ДедЮз:

Попытайтесь изобразить результирующую АЭРОДИНАМИЧЕСКУЮ силу направленную ВПЕРЕД ПРИ ПОЛОЖИТЕЛЬНОМ УГЛЕ АТАКИ. ???

Сейчас нарисую. Кстати winglets Уиткомба, работают на совершенно том же принципе.

DarkAn

Коллеги, давайте не будем ссориться и попытаемся вернуться к конструктивной дискуссии.
Итак, весь сыр бор начался с ролика в сообщении №454 в котором представители NASA показали некое ЛК c якобы мега аэродинамическим качеством и заявили, что нашли способ увеличения АК за счет “динамической крутки” и более эффективного преобразования энергии вихрей на законцовках в некую полезную силу. Детали, естественно не открывались.
Далее, по-моему в обсуждении данной темы на rc-групсах появилась информация, что мол все они расскажут, нужно только время на патентование открытия.

Теперь мы видим ролик, по сути краткую лекцию (а скорее всего часть лекции) с некой конференции или симпозиума, в которой на сцене стоит то же самое ЛК, а лектор рассказывает про азы аэродинамики, а именно про распределение подъемной силы, и про то что все гениальное-просто, нужно только уметь его открыть…😃

Итак, чего же они открыли? Мне например пока все еще не очень понятно. Динамическая крутка? Что это означает? Где она на том ЛК? Некое новое распределение подъемной силы? Скорее всего - да, они его назвали Прандтля-Д. Только не показали какое оно. Но попросили обратить внимание на концевые перья птиц, мол сами догадайтесь.
Про законцовки и получение полезной тяги тоже интересно… идея преобразования негативной энергии вихря на законцовках в что нибудь полезное давно не новая, ДедЮз это и сказал несколькими постами выше, а я знаю 100%, что на всех B737NG профиля винглетов имеют некую крутку, которая эмулирует нормальный угол атаки и в итоге получается вектор силы, направленный против направления потока, т.е. крылья сами себя тянут вперед. Но на их ЛК ни винглетов ни просто шайб или аэродинамических гребней нету, а сама лекция называется “почему у птиц нету вертикального оперения”. Т.е. тут я скорее соглашусь с ДедЮз-ом, что они скорее всего либо нашли некий волшебный профиль который очень эффективно борется с вихрями, либо нашли некое “новое ухищрение” как с ними можно бороться еще. Отсюда и “хороший” вопрос про микрофон на законцовке.

В общем, надо либо найти другой кусок лекции, либо ждать, пока они все не разжуют по нормальному, либо догадываться самим…😃

Пы. Сы. И еще кстати очень интересный вопрос - кто что думает насчет трубы (ну или палки) на носу данного ЛК? Что-то мне подсказывает, что она там не просто для того чтобы в центровку попасть…😃

Drinkes
DarkAn:

Но на их ЛК ни винглетов ни просто шайб или аэродинамических гребней нету, а сама лекция называется “почему у птиц нету вертикального оперения”.

Если внимательнее слушать (или хотя бы смотреть картинки) там всё сказано, что это варианты одного и того же решения, т.е. Уиткомб это загнутая законцовка крыла Прандтль-Д, но менее эффективная.

DarkAn
Drinkes:

Уиткомб это загнутая законцовка крыла Прандтль-Д, но менее эффективная.

Сергей, расскажите пожалуйста по-подробнее, что это за Прандтль-Д???

ДедЮз
Drinkes:

Сейчас нарисую. Кстати winglets Уиткомба, работают на совершенно том же принципе.

Все правильно. А теперь как это согласуется с “увеличивающимся углом атаки на концах крыла”. Изображенный вами эффект возможен при уменьшении установочных углов к концу крыла, т.е. при нормальной геометрической (совместно с аэродинамической) крутке. И изменение вектора индуктивных процессов происходит только в этом случае. Чудес в аэродинамике нет, АК растет только при преодолении противоречий.

Drinkes
ДедЮз:

Если ЛК=ЛА, то и ЦД ЛА будет точкой приложения результирующей силы элементарных ЦД профилей (почему 2Д?).

У ЦД нет силы, это координата. Поточнее можете сформулировать?

ДедЮз:

А теперь как это согласуется с “увеличивающимся углом атаки на концах крыла”.

Совершенно верно увеличивающимся индуктивным углом атаки.

DarkAn:

Сергей, расскажите пожалуйста по-подробнее, что это за Прандтль-Д???

Честно, не знаю. Нет смысла их копировать. Дело в том, что на размахе 2-2,5 метра это работает не совсем так, нет такого удлинения. Не такие нагрузки, чтобы получить нужное обтекание законцовок. В домашних условиях резать пенопласт гораздо удобнее струной, приходится “изобретать” распределения попроще.

ДедЮз
Drinkes:

Уиткомб это загнутая законцовка крыла Прандтль-Д, но менее эффективная.

Открытие сделанное Прендалем, с разной эффективностью применялось очень давно, более скрупулезно это осуществляли проектировщики планеров “Нимбусы”,“АСВ”,“Циррусы”, “ПИК”-и и другие. Работа Виткомба (Уиткомба) позволила не только алгаритмизировать суть эффекта, но и предложить конструктивное решение для уже летающих “неэффективно” машинах. Так появились ШАЙБЫ ВИТКОМБА на лайнерах и транспортниках (первоначально, как доработки). На сегодня новые машины в той или иной форме используют АЛГАРИТМ УИТКОМБА, придавая законцовкам самые разные очертания, но с неизменными св-вами трансформации индуктивного сопротивления. Для спортивных планеров и некоторых самолетов, это выполняется за счет ТОЛЬКО вертикальных “преобразователей”, причина - РЕГЛАМЕНТИРУЕМЫЙ РАЗМАХ или СТОЯНОЧНЫЕ габариты, а иногда и эстетические сображения.
Опыты с “ушками” разной конструкции проводил в трубах, когда такая возможность была, а последние лет 10 на моделях. Настройка, проще не придумаеш. На предсказуемо настроенную Р/У модель (планер) монтируется испытуемый блок (ТОЛЬКО НА ОДНОМ КРЫЛЕ) и гоняется с руки с периодическим подстраиванием до тех пор пока крыло с излишествами не начинает “вспухать” или “обгонять” противоположное. Долго, но интересно. Это делалось в ранние часы с 5-30 до 7 часов, когда нет внешних возмущений. Потом показывал курсантам. Делал и для F-3J, летали, но сейчас обходятся без них, в новой прессформе крутка до 6 градусов.

Drinkes:

У ЦД нет силы, это координата. Поточнее можете сформулировать?

Координата чего? и о чем говорит термин “давления”?

DarkAn
Drinkes:

что это за Прандтль-Д???

Еще раз пересмотрел ролик. Это название их собственного проекта Primary Research AerodyNamic Design To Lower Drag (PRANDTL-D). И соответственно, их собственное, новое распределение подъемной силы основанное на колоколообразном распределении Прандтля-Хортенов-Джонса и далее… Сама методика расчета распределения там также проскакивает на слайде в 18:56, правда разобрать что там к чему сложно…
А также их ноу-хоу заключается в том, что они предложили управлять ЛК по курсу и крену не с помощью увеличения сопротивления потоку, как это принято классически, а при помощи контроля вектора тяги на законцовке.
Короче, для 100%-ого понимания сути их теории необходимо конспектировать и переводить лекцию пословно.

ДедЮз
Drinkes:

Совершенно верно увеличивающимся индуктивным углом атаки.

Где можно прочитать про такой термин “ИНДУКТИВНЫЙ УГОЛ АТАКИ”???

Drinkes

Конспект лекции ntrs.nasa.gov/archive/nasa/…/20110023801.pdf

У Прандтля в документе 1932 года есть раcпределения a, b и c. Логично следующий будет Prandtl-d.

Где можно прочитать про такой термин “ИНДУКТИВНЫЙ УГОЛ АТАКИ”???

У lazy спросите, он как то советовал обратить внимание на эффективный угол атаки. В XFLR5 называется Induced Angle. Почитать можно в этой теме, начиная с начала.

ЦД (фокус) ЛА будет точкой приложения результирующей силы элементарных ЦД профилей

У Вас тут не только не верная формулировка но и немного против логики. Ладно больше не обсуждаем, вроде бы нет смысла?

А-50
ДедЮз:

Где можно прочитать про такой термин “ИНДУКТИВНЫЙ УГОЛ АТАКИ”???

Drinkes:

В XFLR5 называется Induced Angle.

Наверное, все таки, индуцированный😃