Activity

О, точно! Получается скоростной напор всего 20 гр/см2. И разрежение в нужной мне точке всего 8 гр/см2. Спасибо.

Посмотрел тему про судомоделизм. Чем она “та” не понял. У меня вопрос по аэродинамике крыла, а не об устройстве корабля. Замените слово “вода” на слово “воздух” и забудьте про глубину.

См конечно квадратные) это какбе само собой…

Я просто не знаю в каком разделе надо…

Гуру! поможите! сами мы не местные, проверьте правильность расчета, пожалуйста!
Дано:
подводное крыло.
Профиль: Tom Speer H105.
Хорда: 200 мм.
Скорость относительно воды - 2 м/с
Число Рейнольдса - 230 К
Угол атаки - 0 градусов.
Глубина - 30 см.

Надо посчитать абсолютное давление в точке на крыле. На верхней поверхности, примерно в середине профиля.

Я считаю так: (атмосферное давление на учитываю, все считаю относительно атмосферного.)

Скоростной напор = плотность воды*квадрат скорости/пополам. Итого 1000*2*2/2=2000 Па. Или 200 гр/см.

Согласно картинке из ХФЛР(приложена) - коэфициент давления =-0.4, соответственно на носике профиля у нас - +200 гр/см, в середине профиля на верхней поверхности +200*(-0.4)=-80гр/см.

Гидростатическое давление(столба жыжи высотой 30 см) = +30 гр/см.

Итого получается -50 гр/см или -500Па. То есть разрежение относительно атмосферного аж в 500 Па.

Натурные испытания говорят, что что-то не так с моей наукой. Где-то я что-то понимаю видимо неправильно.
Поправьте пожалуйста!

Не, прогу я не освоил. Я тупо считаю по формуле. Считаю подъемную силу одну крыла, потом вторую, потом моменты относительно центра тяжести складываю. Естественно в экселе. Я могу с экселе легко подвинуть цт или угол деградации поменять. Фюзеляж я вообще не учитываю. Поскольку делался он из швабры, то 3д модели на него в принципе нет.
Я подвинул ЦТ вперед на 100мм от переднего крыла и 550 от заднего и устойчивость появилась. Т.е. мне надо будет поставить петли для ног по другому(вперед), вернее я уже вклеил закладные) Теперь ждем ветра и впьерёд!)

Тандем получается такой: переднее крыло 600 кв.см, заднее 400. расстояние между крыльями(какой был фюзеляж) 650мм. Соответственно ЦТ - 390мм от заднего крыла, 260 от переднего. Угол установки переднего крыла +2градуса от заднего. Т.е. продольное В. Результат расчета: постоянный положительный момент. До +10 градусов. Получается при такой компоновке аппарат будет постоянно задирать нос до бесконечности. Как не меняю углы установки, пока заднее крыло меньше переднего, модель неустойчива.

Для данной задачи важна только разница в установочных углах. Положение основного крыла относительно стоительной оси не важно.

Да, про то что стабилизатор на классике тянет вниз я в курсе. Вертикальное оперение на фирменных фойлах скорее редчайшее исключение нежели правило. Я посчитал положение фокуса для своего фойла на онлайн калькуляторе. Хотя как-то сомнения гложут насчет реалистичности. Так вот и у меня и скорее всего у фирмачей, нога находится за фокусом(назад).

Про вертикальное оперение на утке я тоже в курсе. Поэтому и хочу, чтобы нога своей большой площадью играла роль вертикального оперения утко-самолета.

Вот вложил две фотки. На одной видна разметка(фокус, центр давления и центр тяжести, как он должен бы быть, если бы это был самолет)

История с тандемом подкупает тем, что у меня есть крыло для установки назад. Делали стабилизатор, но не знали тогда, что он должен быть кверх ногами и получилось готовой крыло для тандема. Хотя про тандем мы конечно тогда ваще ничего не знали.
Оно 40см в размахе, 95мм хорда, без заужения, без стреловидности и без поперечного В. Тот же 63-412 профиль. Можно быстро прикрутить и проверить. А какие требования по продольной устойчивости на тандеме? Есть где посмотреть?

Вот ссылка на видео, что было понятно что обсуждается.

Я не путаю центр давления и центр тяжести. Я понимаю что цд ползает от угла атаки. Цт у нас на самом деле выглядит как проекция на самолетик центра тяжести сверху, с доски. Его мы можем легко двигать меняя усилие на ногах, тем самым собственно и управляя этой хренью.
Я посчитал цд при 0градусах на крыле, 2 градусах на ПГО и 10м/с. Поэтому конечно, при меньших скоростях и бОльших углах атаки цд будет в другом месте. Скорее сзади от расчетного. Но не намного. Не на две САХ.

Про тандем я думал. Но пока минусы утки на нашей штуке не ясны. Надо проверять на воде.

На фото не тандем, а классика. Все фойлы сейчас делают по классической схеме. Нет только вертикального оперения. Вернее есть, нога, просто за счет площади, рычаг можно делать маленький. Кайту такой компоновки хватает, а виндсерфингу нет(

Upd у французов на видео фойл точь в точь как я сейчас испытываю…)

Парус как движитель , создает пикирующий момент , почему и приходится смещать ЦТ назад ( смещаться телом ) .Ветер слабее смещение вперёд .

На самом деле нет. Парус скорее наоборот немного приподымает нос. На самом деле усилие на доску переносится двумя человечьими ногами. Точка крепления паруса передает максимум 20% тяги.

Почему утка.
Я в первом посте не стал пудрить лишнего мозг. Вот могу сейчас. Парус, как любое крыло имеет момент кыла. С этим моментом борются, делая парусу крутку(и геометрическую и аэродинамическую). Но до конца это не побороть. Плюс все это максимально компенсирует момент крыла при определенном угле атаки и настройках. Поскольку крыло не жесткое. Поэтому на точке крепления к доске всегда есть усилие, которое вызывает курсовой момент на самолетике. Чтобы его побороть я считаю надо увеличить площадь вертикального оперения. Плюс есть чисто парусные вопросы, почему плавник сзади. На конвенциональной схеме ехать можно, текущее тестирование я же провожу на обычной компоновке, но с рядом ограничений. Которые собственно и хочется преодолеть. Так то можно фирменный скопировать и все.
Вот исходя из этого и решено пробовать утку. Нога одновременно является плавником для доски и вертикальным оперением самолетика. Плюс у утки центр давления существенно сдвинут назад. А значит на месте крепления ноги к фюзеляжу не будет больших выламывающих усилий. Это если с тандемом сравнивать.

Хороший вопрос. Не учтен конечно. Я не такой прошаренный гидроденамег. А момент на самом деле ощутимый. Сопротивление ноги и крыльев при 10 м/с и нулевом угле атаки на основном крыле порядка 3 кг. Высота ноги 80 см. А угол атаки скорее всего какой-то положительный, т.е. сопротивление еще выше. Значит момент на пикирование порядка 3кг*м. Я передвинул положение одной из своих двух ног назад на 200мм. Т.е. создал доп момент от расчетного: 70 моих кг пополам х 0.2 м =7кг*м. Часть моего веса висит на парусе, так что порядки близкие. Возможно проблема в этом…

Совершенно верно. Нога одновременно является и килем самолетика и плавником для доски. Это накладывает свои ограничения на компоновку. Но мы сейчас про это не думаем. Я могу поставить цент тяжести там, где этого потребует гидродинамика самолетика.
Я на самом деле уже нашел в инете хороший материал где популярно излагается: на что влияет толщина профиля, на что ламинарность, на что ассиметрия и т.д. Благодаря этому материалу я уже подобрал пару профилей в замену Рутановским. Потоньше, но делают тоже самое, просто в меньшем диапазоне углов атаки.
Сегодняшнее испытание кстати, показало странную вещь. Схема еще конвенциальная. До утки не дошло. Тестирую нужную стреловидность и поперечное В. Я посчитал центр давления, поставил там места для ног, но прикладывать давление ногами пришлось существенно дальше назад. Примерно на две САХ крыла назад от расчетного. То ли влияние паруса такое, то ли я что то неправильно считаю, то ли угол атаки настолько велик, что на стабилизаторе есть сила направленная вверх.😵

ОпЕсался в середине - не “двояко выпуклые”, конечно " выпукло-вогнутые" тянут от -7 градусов…

Проблема немного не авиамодельная, но в этом форуме я нашел ответы на многие свои вопросы самостоятельно, поэтому надеюсь на межотраслевое взаимопонимание😒

Есть такая штука - гидрофойл. На кайте (как здесь .) на нем катаются, гоняются, делают многие серийный и т.д.
Для виндсерфинга(парусной доски) он не подходит по некоторым причинам(объективным) которые могу описать по запросу) Фирмачи пытаются адаптировать концепцию для виндсерфинга, но пока продвинулись не далеко.
Я хочу собрать такой фойл используя не конвенциональную компоновку, как все, а утку. Утка решает многие из упомянутых объективных причин. Проблемы же, которыми страдает компоновка утка, нас не беспокоят.

Вводные данные такие:
Рейнольдс от 400к и до 2000к.
Вопросы взлета-посадки не волнуют совершенно.
Маневренность - не интересует. Главное -движение по прямой.
Карбон позволяет сделать любую конфигурацию. Можем хоть пропеллерные профиля использовать - по барабану, лишь бы работало.

Конструктивные вводные:
Вертикальная нога приходит в самый хвост становясь килем. Под ногой или чуть вперед- основное крыло. Площадь 600-800 кв.см. Фюзеляж 400мм. ПГО -200-300кв.см. Т.е. обычная утка с гипертрофированным килем.

На данном этапе главное - продольная устойчивость при Рейнольдсах до 2000к. Остальной устойчивость займемся потом.

Задач и вопросов собственно две:

1. У меня уже есть основное крыло. От конвенциональной компоновки. Хорда 100мм, профиль NACA 63-412, площадь 600 кв.см, относительное удлинение 3, небольшая стреловидность, поперечное v - 3градуса. Необходимо подобрать ему ПГО.
   Задача у пго только одна - обеспечить максимальную подъемную силу на углах атаки от -5 до 0 градусов и минимальную при положительных углах атаки. Причем чтобы в паре с указанным крылом утка была стабильна по тангажу.
   Какой профиль выбрать?
   Перелопатил кучу наугад, но не могу понять что влияет на именно нужную мне характеристику. Толстый тупоносый профиль, о которых пишут в статьях про утки, не обеспечивает достаточной тяги на отрицательных углах. У меня получается при тангаже -3-4 градуса утка уже нос не поднимет сама. Двояковыпуклые хорошо тянут от минус 7 градусов, но и сохраняют большую тягу когда это давно не нужно.
   Поможите советом. На что смотреть у профиля чтобы получить указанные бенефиты?)

Вторая задача проще- подобрать пару профилей для нового прототипа после испытаний этого. Компоновка будет как у Рутановских уток. Крыло с большим удлиннением, небольшой стреловидностью и небольшим сужением. ПГО маленькое большого относительного удлинения, без стреловидности и сужения.
Но проблема вобшщем та же. Под основное крыло можно подобрать хороший подъемный профиль с большой производной Су по альфа, но под ПГО опять не очень выходит. Уж больно наклоны характеристик Су оказываются одинаковы. Опять тотже вопрос- на что смотреть чтобы найти с низкой производной по Су?
Заранее миль пардон ежели сумбурно изложил)