Аэродинамика модели.
КАК и почему, возникает подъёмная сила на крыле, а не сколь интересны, перечисленные вами, “турбовентиляторные конвертопланы с кольцевыми насадками”… Пример с “кольцевым умножителем”, имеющим кстати, профиль крыла в сечении, НЕ выходит за рамки, обсуждаемого вопроса.
Согласен интересного много, но все это сопрягается с крыльями. По моему уже было сказано, подъемная сила возникает от разности давления под и над крылом. Эта разность давлений возникант от разницы скоростей на верхней и нижней поверхностях крыла, соприкосающихся с крылом частиц среды при движении движении крыла относительно среды или наоборот. Частные случаи: плоская пластина или симметричный профиль; движение тел в нестационарных потоках (турбулентность, ротоционные вихри и т.п.); движение тел в граничных средах (“подводные” крылья); критические, звуковые и сверхзвуковые скорости. Физики это могут объяснить лучше. Я могу показать. Кстати о профилях крыла. Они-то разные, планера-парители имеют профили толщиной до 22% (Вортман, Эпплер и др) и это наиболее вестко доказывает классическую теорию.“Колцевой умножитель” бывает трех родов. С симметричным профилем для сглаживания турбулентностей (уменьшает сопротивление). С прямой или укороченной образующей снаружи, с большей кривизной дужки профиля внутри и движителем внутри этого кольца (длина хорды имеет существенное значение во всех случаях), увеличивает тягу (КПД) винтов при малых скоростях, как правило гребных, в промышленных вентиляторах. В вентиляторных двигателях внешний контур-почти птичий профиль, аналогичный, с несколько иными соотношениями диаметр-хорда-скорость, на “умножителе”. Как это работает. Высокоскоростной поток на внутреннем контуре кольца подсасывает (стягивает) воздух с внешней поверхности кольца, которая имея большую кривизну, увеличивает скорость присоединенного потока и при определенной конусности кольца (Угле атаки крыла), создает скос потока к центру кольца. Суммарный поток в центральной зоне за кольцом образует подобие вихря. Давление понижается (свойство вихрей), через кольцо (и не только) в зону пониженного давления поступает воздух. Обладая массой и скоростью, частицы воздуха продолжают движение создавая эффект “вентилятора”. У двигателей ЛА чуть другая последовательность взаимодействий, но механизм идентичный. Аналогичный принцип и в водных форвакуумных насосах.
У меня возник вопрос. А какое отношение все это имеет к кордовым моделям? Если говорить об аэродинамике кордовых моделей, то можно дисертабельные истины расковырять. Например: “Обеспечение критериев правильного полета пилотажной модели”(Полет без просадок при выходе из фигур, симметричность нормальных и обратных фигур, стабильность при разных погодных условиях, отсутствие дерганий и кренов при эволюциях и т. д). Мастерство пилота не в счет.
Пример с “кольцевым умножителем”, имеющим кстати, профиль крыла в сечении,
Не имеет никакого отношения к возникновению подъёмной силы на крыле.
Эжекционные насосы Не понимаю с какого бока к кольцу присобачить…
Механизм увлечения газа различен в насосах эжекторных (760 — 10—1Тор), бустерных (10—1 — 10—4 Тор) и диффузионных (10—4 — 10—7 Тор). Чем выше давление газа на входе насоса, тем больше должна быть плотность пара в струе. При больших скоростях истечения пара увлечение газа происходит в результате турбулентно-вязкостного перемешивания вихрей пара с частицами газа (эжекторные насосы). С понижением давления и уменьшением расхода пара возрастает роль вязкостного захвата в ламинарную струю (бустерные насосы).
Лекции по вакуумной и плазменной технологиям в электронике
В данном случае используется не пар, а струя воздуха, выходящая через кольцевое сопло.
Не имеет никакого отношения к возникновению подъёмной силы на крыле.
В данном случае имеет, т.к. здесь работает не трубка Вентури, а кольцевое крыло. Эжекция, Вы лучше меня знаете, это свойство жидкостей а не тел. И за движкщимся паравозом имеет место эжекция.
Чтобы создать эффект вентилятора, т.е. приличную площадь поперечного сечения потока, используются крыльевые профили и алгоритмы подобные крыльевым, для нестационарных потоков. Они фундаментально описаны в трудах Р.Л.Бартини. А практическое воплащение для конкретных задач требует больших, комплексных трудозатрат. Этим продолжает заниматься НАКА, фирмы “Грумман” и “Конвер”.
Как это работает. Высокоскоростной поток на внутреннем контуре кольца подсасывает (стягивает) воздух с внешней поверхности кольца, которая имея большую кривизну, увеличивает скорость присоединенного потока и при определенной конусности кольца (Угле атаки крыла), создает скос потока к центру кольца. Суммарный поток в центральной зоне за кольцом образует подобие вихря. Давление понижается (свойство вихрей), через кольцо (и не только) в зону пониженного давления поступает воздух. Обладая массой и скоростью, частицы воздуха продолжают движение создавая эффект “вентилятора”.
Я бы изменил эту фразу…
создает скос потока к центру кольца
на “…создаёт поток ОТ центра кольца к периферии…”😃
В статье указывается, что “интересной зоной” является зона на некотором расстоянии ПЕРЕД кольцом
Испытавшие новинку сообщают, что “игрушка” поначалу производит неизгладимое впечатление, особенно если просунуть руку в кольцо. Чувствуется, что основной поток формируется где-то на небольшом расстоянии перед устройством, в некоем “фокусе”
Что они там могли ощущать? Тепло, холод, разряжение?.. Не “нечистую же силу”, в самом деле…😵😃
А “товарищ конструктор” - мАлАдцА! Симулировал эффект работы щелевого предкрылка, нашёл угол атаки…, и “вдувает” по цене плазменного телека!
Интересно, а если изменить угол атаки на отрицательный, не меняя при этом направление потока из щели… - будет ли дуть в другую сторону? Конечно, если вдруг “задует”, суммарный эффект будет меньше…
Уважаемый Александр! Я написал, как оно бывает в работающих кольцах. Ничего удивительного, что поток ощущается на некотором расстоянии впереди кольца.
Что они там могли ощущать? Тепло, холод, разряжение?.. Не “нечистую же силу”, в самом деле…
Ощущения те же что и стоять перед винтом работающего мотора-подсос. А удивления и прочие восторги, это элементы “Паблик Релейшн”.
а если изменить угол атаки на отрицательный, не меняя при этом направление потока из щели…
С лету трудно сказать. Но существуют кольцелеты (в 70-ые были популярные киты в Австрии), в которых воздух пропеллером направляется вверх, а аппарат движется в том же направлении. Не колдовство, а грамотное использование эффекта Коанда. Вы задаете много интересных (может провакационных?) вопросов. Но лучше один раз увидеть, чем копаться в формулах и слухах. Если серьезно хотите что-то увидеть, то начните с аэродинамической карусели, это такой прибор, сделать его пара пустяков, а дальше будут опыты и ответы на многие вопросы. Я этим увлекся в 12-13 лет, а позже, ночами не выключал настоящую аэродин. трубу, ставя свои эксперименты. Многое пригодилось. Так что, дерзайте. Успеха в Новом году! И побольше везения.
Спасибо, вам тоже хорошего Нового года!
Трубу аэродинамиЦкую делать не буду - на это кордовые модели есть - если чего не углядеть, в процессе полёта, так это на ручке, в виде изменений натяжения скажется… - любые изменения в конструкции или настройках, сразу не только видимы, но и ОЩУТИМЫ - везмешь в руки - маешь вещььь…
Полет без просадок при выходе из фигур, симметричность нормальных и обратных фигур
Симметричностью занимался ещё Колесников А. и пришёл к выводу, что для её достижения, надо и самолёт симметричный делать - я сторонник этой мысли и делаю модели именно так.
Что касается безпросадочных выходов - есть также наработки - пружинящее, эластичное крыло - в “Моделисте - Конструкторе” описывалось. Я делал - понравилось… Совсем чтоб без просадки…- скорее нет, но существенно меньшая!😃
С наступающим…
Кордовые модели, это здорово, но весы или датчики с синхронными индикаторами на модель не поставишь. А Вас, как я понял интересуют вопросы прикладной аэродинамики.
Симметричностью занимался ещё Колесников А.
Я не пилотажник, но могу настроить любую, нормально построенную модель. Хорошо знаком со многими пилотажниками, включая Колесникова, Эгервари, Сироткина, Кондратенко, и многих других. Судил пилотаж на союзах и международных соревнованиях. Моя реплика по пилотажкам относилась не к рекомендациям, а к решению математической модели полета кордовой пилотажной модели. Симметричность модели не компенсирует реакцию винта при перевернутом полете. “Дышащие” крылья демпфрируют при изменении траектории, но только при определенной нагрузке и соответствующей жесткости. Какой прогиб, при какой силе? Как влияют профили, площади и углы отклонения органов управления. От чего происходит “дергание” при эволюциях. Еще много “почему” и “как” ждут ответа. Постройка моделей по чертежам корифеев проблем не решает. К сожалению это единственный класс, где все карабкаются методом “тыка”, в то же время единственный в котором секретов не должно быть, т.к. в конечном итоге, результат зависит от оператора.
если скорости потока были невелики.
Были велики. Сверхзвуковые. Органолептические, это когда видиш изменения, а количественные показатели данного изменения не относятся к теме испытаний. Например, изучается изменение лобового сопротивления при 0-евом угле атаки, в зависимости от геометрии ПК и микрорельефа поверхности. В отчетах (журналах) так и писали “органолептически выявлено”, чтобы, если кого заинтересует, могли задуматься, а может и конкретные эксперименты поставить.
Часто при поиске в Гугле попадаешь на страницы нашего форума:)
Пока не прочел “Аэродинамику в историческом развитии” Кармана, то же сомневался в теории подьемной силы:) Почему все учебники начинаются со свойств воздуха? Потому, что нет ничего сверхестественного - только свойства воздуха, закон сохранения энергии и второй закон Ньютона.
Как относитесь к мысли продолжить серию статей, на форуме, по аэродинамике. С темой “Свойства профилей, пограничный слой и Re критическое”. Кто мог бы быть рецензентом?
Спасибо, за Игорю Frame за ссылку на книгу Энди Леннона (Мартина Симмонса уже зачитал “до дыр”😃).
зачем консоли разной длины? вес корд уравновешивают грузиком,сопротивление корд которое разворачивает модель в круг - смещением вывода корд.остается разная скорость набегающего потока на внутр/внешнюю консоль из-за чего создается момент разворачивающий модель из круга(при одинаковой длине). в прямолинейном полете это не опасно,но при резком отклонении ручки на внешней консоли Ya будет больше чем на внутренней,что создаст крен.какую разницу в длине консолей делать,как считать ?
какую разницу в длине консолей делать,как считать ?
Вы, в принципе, и ответили. По первому утверждению можно возразить, грузик на крвле не уравновешивает массу корд, а создает момент инерции во время ускорений (например, СТАРТА), чтобы под действием сопротивления корд модель не залетела в круг. Вывод корд ориентирует модель в плоскости хорд (гор.), способствует натяжению корд, а значит надежной управляемости. По размерам полукрыльев: (по простому) произведение площади полукрыла на скорость в точке нахождения САХ каждого полукрыла, величина постоянная.
произведение площади полукрыла на скорость в точке нахождения САХ каждого полукрыла, величина постоянная
Если принять предложенное объяснение (равенство подъемных сил), то равны должны быть произведения площадей на квадраты соответствующих скоростей.
А если считать равными моменты относительно цт, то равны должны быть произведения площадей на квадрат скорости и на плечо относительно цт.
Длинновато, но, кажется, приблизительно так…
посчитал. спасибо.
приблизительно так…
Для кордовых пилотажек, подходы свободного полета, не совсемь подходят. А в поцессе дорегулировок, получаются соотношения, грубо говоря, индивидуальные для каждой отдельной модели. Ц.Т. в этих расчетах, вообще не учитывается из-за “предварительно напряженной” системы созданной наличием корд. В принципе, в первом приближении вместо САХ может фигурировать и СГХ, а сравнительно небольшая и постоянная величина разности скоростей без точного знания величины скорости, делает правильность вашего замечания лишней арифметической операцией. Тонкая настройка, в последствии касается соотношения площадей закрылков или дифференциации их углов отклонения (левого и правого, а не вверх и вниз как на обычных ЛА).