Аэродинамика летающих крыльев

DarkAn
Стрела_RoSa:

Будем надеяться что модель с крыльями летучей мыши более или менее правильная и сможет летать

Стрела_RoSa:

Опять надо полетать чтоб узнать или есть мнение ?

Роберт, будет она летать или нет в первом приближении можно узнать при помощи XFLR5, на сегодняшний день это по-моему самый простой вариант.

Стрела_RoSa:

Что может происходить с точки зрения аэродинамики при таком изменении геометрии крыла во время полета ?

С точки зрения влияния на АК - ничего особенного, будет происходить то же что и с установкой винглетов под разными углами. При этом очень многое будет зависеть от профилей законцовки. Максимум АК будет наблюдаться в диапазоне 45-60 градусов (законцовки поднимаются вверх)
С точки зрения устойчивости - угол установки будет влиять на поперечную устойчивость также, как влияет угол V крыла.
С точки зрения управляемости - вы уже сами все написали.

Классически, подобные “законцовки” использовались для продольной балансировки ЛК, по аналогии со стабилизатором в классической схеме. Однако, если не ошибаюсь со временем были признаны малоэффективными из-за высоких потерь качества…

Стрела_RoSa

Дмитрий спасибо за важное для меня мнение . Сейчас читаю исследования NASA по данному ЛК, док. привел выше.Они сделали “интересную реконструкцию” ЛК на имеющейся “скудной” и “не имеющейся инфе” как заявляют. Похоже на фильм парк юрского периода если честно по дополнению гена лягушки к гену динозавра…у них не было продуваемой модели, просто мат. база , очень старое ПО анализа и можно сказать высосанная из пальца результат так как показывают бумажку или 2 о аппарате и заявляют что все остальное потеряно 😃

Алогизм полный так как не возможно сохранить 2-3 бумажки о аппарате если не сохранилось все дело.Короче врут и не краснеют даже тут:) Механизация “законцовок” очень интересная для меня тема так как есть инструмент как вы поняли, который поможет отстроить сложное, нужны только правильные 3д чертежи.
Будем Искать(С)
Еще раз благодарю за поддержку.

DarkAn:

то же что и с установкой винглетов под разными углами.

весь вопрос в том что они у него не в фокусе профиля крыла, а вынесены за крыло и удлинили фактически его, повлияли на САХ. Так и не узнал как такая активная поверхность называется формально.

DarkAn
Стрела_RoSa:

Механизация “законцовок” очень интересная для меня тема так как есть инструмент как вы поняли, который поможет остроить сложное, нужны только 3д чертежи.

Роберт, дело конечно же Ваше… но по моему мнению развивать данный проект можно только из чистой любви к нестандартным схемам ЛК, т.е. только для того чтобы построить что-нить такое “эдакое” и поиграться с какой нибудь осбенной “фенечкой” этого крыла как например управляемые законцовки…😃 На самом же деле практический результат достаточно предсказуем. Т.е. городить механизацию для того чтобы крутить законцовки имеет смысл только в том случае, когда законцовки будут вращаться не в горизонтальной, а в продольной оси ЛК, т.е. фактически когда вы сможете управлять углом атаки законцовок. В этом случае вы получите аналог ЦПГО (Цельно-Поворотного Горизонтального Оперения) классической схемы со всеми его плюсами и минусами. Насколько ЦПГО будет полезно и эффективно работать на ЛК…? это вопрос конечно же интересный, но как мне кажется, тоже уже достаточно хорошо изученный…

Стрела_RoSa
DarkAn:

угол установки будет влиять на поперечную устойчивость также, как влияет угол V крыла. С точки зрения управляемости - вы уже сами все написали.

😃

DarkAn:

но по моему мнению развивать данный проект можно только из чистой любви к нестандартным схемам ЛК,

вот вдохновитель мой,

а “летучая мышь” P-208 пришла чуть позже когда увидел приведеннoе видео Сергеем

DarkAn:

городить механизацию для того чтобы крутить законцовки имеет смысл только в том случае, когда законцовки будут вращаться не в горизонтальной, а в продольной оси ЛК,

там имеются элевоны на p-208( законцовка) , это и будет служить ЦПГО при механизированной законцовке, посмотрим.

Стрела_RoSa
DarkAn:

это вопрос конечно же интересный, но как мне кажется, тоже уже достаточно хорошо изученный…

мде, не знал…
Птерозавры - парусники Мезозоя
"крыло птерозавра было чувствительным сенсорным органом, позволявшим ящеру ощущать распределение давления воздуха по всей его поверхности, срыв потоков воздуха и так далее.
Птерозавры могли в значительной степени менять форму крыльев во время полёта, отклоняя четвёртый палец, к которому у этих животных крепился конец крыла-перепонки.


Так что птерозавры были живым воплощением идеи «морфинг-самолёта», к которой лишь теперь осторожно подходят авиаинженеры."
www.membrana.ru/particle/6569
не знаю что значит “осторожно подходят авиаинженеры”, типа осторожно сторят модели чтоб не поломать?:)шутка!
Если допустить что все выше сказанное по сенсорности поверхности крыла динозвра правда , получается Хортен запорожец по отношению к старым и к забытым дино 😃
До мерседесов мы пока просто не дошли чтоб их сравнивать, мы пока среди запиков, как то так Сергей джан.

Сheko

Читал про них, минус их крыла, как раз в необходимости его натяжения, по этому Ц.Т. менялся в основном за счёт изгиба шеи и видимо манёвры тоже.

1 month later
Lazy

С такими размахами трудно построить плохо летающее…Особенно, если строить не руками из жё…ы и не из потолочки. 😃

EXPERIMENTATOR1970
Lazy:

не из потолочки

Ну да,из потолочки нужно уметь строить.

Cherkashin
EXPERIMENTATOR1970:

Ну да,из потолочки нужно уметь строить.

Эт точно… Ещё можно добавить… Аэродинамику придумали люди которые не умеют делать хорошие моторы 😃 Я отношусь к потолочке без фанатизма… что то побыстрячку сляпать … лучше материала трудно придумать… но исходя из личного опыта… модель из потолочки с размахом крыла более 1м - занятие для мазохиста… нет полететь то она полетит, куда ей деться? Но вот чтобы получить требуемый профиль и необходимые обводы нужно очень сильно попотеть… а если учесть что такая модель просто не ремонтопригодна становится совсем печально… лучше вырезать струной из пенопласта

EXPERIMENTATOR1970
Cherkashin:

необходимые обводы нужно очень сильно попотеть…

В принципе верно,я делаю шаблоны нервюр,по которым вырезаю сами нервюры.А их нужно ещё вычертить с учётом толщины обшивки,что конечно занимает некоторое время.

Cherkashin:

модель из потолочки с размахом крыла более 1м - занятие для мазохиста…

А вот здесь в корне не согласен!Полутора метровые самолётики,что крылья,что классика не намного труднее чем метровые.

DarkAn
DarkAn:

Блин, ну хоть кто нить хотя бы в теории может объяснить КАК они его сделали? ЧТО там за волшебное распределение? И КАК получить этот самый Adverse Yaw?

Кажется нашел!!! 😃

www.rcsoaringdigest.com/pdfs/…/RCSD-2014-06.pdf

Первая статья в июньском номере. Пока только просмотрел “по диагонали”, информации много, надо очень вдумчиво осмысливать…

Drinkes

BSLD vs ELD wings (колокол против эллиптического распределения).

Philip Randolph amphioxus.philip@gmail.com

Простое физическое объяснение сложной аэродинамики и математики.
Положительная связка крен-рыскание (proverse roll-yaw coupling).

Предисловие.

Статья разделена на две части. Первая об аэродинамических и конструктивных преимуществах BSLD распределения.
В ней рассмотрим основы, особенно сопротивление создаваемое индуктивными вихрями, основываясь на работе Прандтля 1932г.

Вторая часть, это взгляд на конфигурацию крыла которое выполняет скоординированный разворот без вертикального оперения и имеет положительный эффект связки крен-рыскание. Пионерами в этой области были как известно Вальтер и Реймар Хортены. Из за их работ в этой области сделанных в 1933-1950 годы, этот эффект “proverse roll-yaw coupling”, обычно связывают с BSLD, а аэродинамические преимущества BSLD с безхвостками и летающими крыльями.

Хотя BSLD распределение идеально для эффективности и скоординированного разворота, но в мире аэродинамических компромиссов есть и другие варианты достижения этих целей.

В статье мы попытаемся разделить влияние индуктивных (trailing lift-induced vortices) вихрей от концевых (wingtip vortices) вихрей.

  • Индуктивное сопротивление (trailing lift-induced pressure drag) образуется за крылом в результате создания им подъемной силы и создает существенную часть общего сопротивления крыла. Мы будем использовать индуктивное сопротивление как критерий эффективности BSLD и ELD распределений.

  • Концевой скос потока (wingtip vortex upwash). Положительный эффект связки крен-рыскание связан в основном с работой концов крыльев создающих скос потока вверх, изменение сопротивления индуктивных вихрей и главное с изменением поляры профиля и векторов аэродинамических сил.

Должен сразу сказать, что не являюсь адептом чистого BSLD, и стараюсь быть по возможности объективным. BSLD может иметь применение, концепция сравнения BSLD и ELD важна в аэродинамике. Например большинство крыльев авиалайнеров имеют не чистое ELD распределение. По конструкционным соображениям подъемная сила Су к концу крыла уменьшается, т.е. распределение имеет небольшой сдвиг в сторону BSLD.

Использование BSLD помогает в экономии веса и топлива, но в каком то смысле его применение обращено в прошлое и устаревает с появлением новых конструкционных материалов. Т.е. конструкционные преимущества BSLD важны при использовании слабых материалов: связки и кости в крыле птиц, ивовые прутья в планерах Отто Лилиенталя, дерево до его замены алюминием. В настоящее время алюминий и углепластик позволяют получить оптимальное распределение при малых структурных затратах и использование BSLD имеет меньшее значение, чем раньше. С другой стороны, беспосадочный полет на 12 000км. делает важным учет каждого грамма веса ЛА и топлива.

Эта статья имеет во многих моментах в качестве источника обсуждение Nurflugel на groups.yahoo.com.

В частности несколько вопросов взяты из этой группы:

1.Объяснение основ формации индуктивного/концевого вихрей и то как сопротивление индуктивных вихрей влияет на связку крен-рыскание.

  1. Прояснение того как крыло влияет на поток воздуха и как в результате создания подъемной силы образуются индуктивные вихри.
    Будет показано, что под скосом потока Прандтль понимал сетку-поле скоса и будут приведены другие эквивалентные концепции: индуцированный угол атаки Прандтля и стекающий вихрь Ланчестера.

3.Использование L/D (подъемная сила/сопротивление) поляр для определения свойств связки крен-рыскание. Как меняются кривые при отклонении элерона. Положительная связь крен-рыскание имеет место когда элероны (элевоны) расположены в зоне кривой BSLD с отрицательной подъемной силой (по крайней мере в зоне скоса потока вверх, которая обычно слабо или негативно нагружена).

Большой недостаток - отсутствие пока экспериментально подтвержденной информации. По BSLD еще не публиковалось фотографий продувок в дымовой камере или подробных анализов CFD (Computational fluid dynamics) по профилям давления в индуктивных вихрях. Будем надеяться, что это вскоре измениться.

Важный вопрос это место оптимального перехода распределения через ноль (crossover point). Прандтль предпочитал точку 70% полуразмаха. Исследования в XFLR5 указывают на точку 85% полуразмаха, по другим оценкам 91%.
На иллюстрациях далее в статье используется точка 70% и 2/3 полуразмаха как центр индуктивного вихря.

Lazy

В случае анализа BSLD не принимается во внимание изменение скорости в вираже, скос потока по размаху и так далее. Деликатно говоря притянутая за уши теория, так и не получившая реального подтверждения.

DarkAn

Сергей, огромное спасибо за оперативный и грамотный перевод!

Drinkes

Времени сейчас, летом не много, но когда перевожу и сам лучше понимаю о чем речь 😃.

7 days later
Drinkes

Перевел, но автор запутал меня в конец:)
Есть где то современная теория крыла бесконечного размаха? Нахожу только вот это устаревшее на 100 лет:
“У крыла бесконечного размаха, где скос потока отсутствует, индуктивное сопротивление равно нулю, и его сопротивление будет определяться только профильным сопротивлением.”
А то, эта теория доказывает существование вечного двигателя (в соответствии со статьей ).

Lazy

Крыло бесконечного размаха за годы не поменялось. Поэтому и нет нужды в современной теории.
Равно нулю. Только профильным.
Что вас смущает? 😃

P.S.
Я вот хочу попробовать эллиптическое крыло.

Drinkes

Да, автор в статье критикует, слегка 😃, теорию Прандтля (крыла конечного размаха). Хотелось бы разобраться справедливо или нет 😃.
С крылом бесконечного размаха разобрался, что отсутствием скоса потока здесь называется отсутствие уменьшения эффективного угла атаки, значит и сопротивление только профильное.