Компенсация момента импульса от винта
Суть проблемы: на модельке схемы моноплан размахом 1500мм и САХ230мм с плечом оперения ~300мм и двигателем G34 при резкой даче ручкой “на себя” модель делает нечто вроде “вход в штопор на полной скорости с переворотом через крыло”, т.е. приподнимает нос вверх и вправо, резко теряя при этом скорость, и опускает нос с затем уже нисходящей полубочкой . При более плавном движении ручки выполняется спиральная петля с отклонением оси полета вправо по ходу движения. При выполнении резкой обратной петли подобного срыва не наблюдается хотя петля получается заметно спиральной.
Корректировать удалось только триммированием на~5 град. руля поворота влево. При этом нормальный полет происходит боком
Круток и несоосностей в модели нет, проверялось уже раз 10. Двигатель отклонен только вниз на 2.0 град.
Я нашел только одно объяснение- недостаточная скомпенсированность момента импульса винта. Так ли это и что можно сделать? В плане теории и опыта я уже далеко не чайник, но с подобным столкнулся первый раз.
Да, тяжёлый случай, а поперечную и продольную балансировку (развесовку) модели проверяли, если-уж круток нет?
У моего друга есть похожая проблема на самолётике типа “Стриж”. Но у него причина в том, что при отклонении руля высоты стабилизатор закручивается, т.к. руль высоты вклеен криво, а стабилизатор очень мягкий…так и летает, виртуоз… 😃
Может, и у вас нечто похожее?
Явление достаточно распространенное. Некоторые называет его скручиванием. В чем его суть?
Для каждого самолета есть максимальная (не по прочности) перегрузка, когда крыло выводится на закритические углы. При этом происходит срыв потока на крыле и резкое падение подъемной силы. На одной из консолей оно происходит всегда чуть раньше, чем на другой. Это не вследствие круток, а из-за другой геометрической несимметрии консолей.Та консоль, где срыв происходит раньше, становится наружной в спирали, которую описывает самолет при выходе из петли. Когда петля делается вверх, центребежная сила складывается с силой тяжести, и перегрузка может превысить критическую - происходит скручивание. Когда петля делается вниз,- наоборот, сила тяжести вычитается из центребежной силы - скручивание не происходит.
Что интересно, при симметричном профиле крыла неважно, из какого положения - прямого или перевернутого делается петля, а важно куда - вверх или вниз. Можете проверить. Элеронами скручивание не корректируется - их эффективность при срыве потока крайне низка.
Момент импульса от винта здесь ни причем.
Явление наблюдается только на моделях с достаточно большой площадью руля высоты. Если хорда руля не менее трети хорды стабилизатора. При маленьком руле и резком его отклонении срыв потока раньше наступает на руле, чем на крыле, - скручивания не происходит. Да, еще нагрузка на крыло тоже должна быть приличной, - на фан-флаях скручивания не получишь. И при сильно передней центровке - тоже, скручивание не наблюдается.
Бороться с этим явлением - никак. Просто минимальный радиус петли - это предельная характеристика модели. Такая же, как скорость сваливания.
[quote]SV-S (22-10-2001 19:32):
Суть проблемы: на модельке схемы моноплан размахом 1500мм и САХ230мм с плечом оперения ~300мм
Согласен с предыдущим автором. Действительно, нельзя побороть срыв потока при выходе на закритические углы атаки, но можно сделать так чтобы модель не так скоро выходила на те сымые закритические углы.
В вашем случае, плечо оперения очень мало для такого крыла, и как следствие, очень низкая продольная устойчивость модели. Потому и срывается модель при резком ходе ручки на себя.
Кардинальное решение проблемы: увеличить плечо, или площадь стабилизатора, а лучше и то и это. При этом площадь руля высоты не должна превышать трети площади стабилизатора (обычно этого хватает).
Есть ещё выход: ничего не переделывать, а только увести центровку модели далеко вперёд (около 25% САХ). Не очень хорошо, но летать уже будет.
Удачи.
Спасибо за ответы. На этом самолетике специально для большей стабилизации было увеличено хвостовое оперение. Площадь рулей при этом 25-30%. А при передней центровке летать уже не интересно - фигуры уже не получаются. Я просто ограничил расходы рулей до приемлемого и захожу на вертикальные фигуры с запасом скорости.
Спасибо за ответы. На этом самолетике специально для большей стабилизации было увеличено хвостовое оперение. Площадь рулей при этом 25-30%. А при передней центровке летать уже не интересно - фигуры уже не получаются. Я просто ограничил расходы рулей до приемлемого и захожу на вертикальные фигуры с запасом скорости.
Добро пожаловать в наш клуб ненавистников “скручивания”!
Кроме уменьшения расходов, есть еще способ - увеличение площади вертикального оперения. Попробуйте наклеить при помощи скотча полоску любого материала (бальза, гафрокартон и др) на верхнюю и заднюю кромки руля поворота. 30-40 мм. И в ходе полетных испытаний подрежде до минимальных размеров. Поможет - точно. А вот на сколько - предсказать сложно. Очень много факторов.
И передняя центровка, и увеличенный киль исключат в дальнейшем красивый штопор, - самолет будет срываться в спираль. А без штопора - разве это пилотаж? Так что автор темы принял разумное решение. Можно еще задействовать функцию передатчика dual-rate в канале тангажа. Тогда удастся сохранить управляемость на малых скоростях и убрать скручивание на больших.
Как я понимаю, подобная проблема возникла не только у меня. Только вот вопрос - у всех скручивается именно в правую сторону? Дело в том, что подобных моему самолету было построено еще 2 и на всех наблюдается срыв именно в правую сторону.
Спасибо за советы, но проверить я уже ничего не смогу. Самолетик погиб от коварного флаттера элеронов 😦(( после того как я увеличил их площадь раза в 2.
И не было там никаких люфтов - просто площадь элеронов была около 1/4 площади крыла + полное отсутствие весовой компенсации.
Просто хотелось бы в будущем избежать скручиваний.
… и увеличенный киль исключат в дальнейшем красивый штопор, - самолет будет срываться в спираль.
Вот с этим не согласен. При увеличенном киле есть прекрасная возможность ввода в шикарный штопор, причем полностью контролируемый, вплоть до расскручивания модели вокруг центра тяжести в горизонтальной плоскости, да еще и без потери высоты. Да и не только это… “Нож”, например, и тд и тп.
… вот вопрос - у всех скручивается именно в правую сторону? .
Да. Я правда, заставил однажды CAP-232 скручиваться влево за счет большого отклонения двигателя (влево) и, опять же влево, руля поворота. Но, сами понимаете, как летал самолет во всех остальных случаях…
… площадь элеронов была около 1/4 площади крыла + полное отсутствие весовой компенсации…
А вот такая площадь, по-моему, вообще не нужна. В каких случаях это реально даст выигрыш?
SV-S (25-10-2001 16:42): Просто хотелось бы в будущем избежать скручиваний.
Именно сейчас я строю очередную “Экстру”, на которой, надеюсь, “скручиваний” не будет. Много изменений в геометрии модели, но Экстру все еще напоминает…
Буду рад и Вашим успехам в этой борьбе. Получится победить - пишите!
Взялся за гуж…
Я это к тому, что в процессе выполнения петель надо самому компенсировать элеронами это самое “скручивание”.
Хотя сам я с этой проблемой не сталкивался. Даже когда делаю квадрат с острыми углами модель не наровит и изменить крен.
Все это так, но вы, видимо, в самом деле с подобным не сталкивались. Есть у меня один самолетик, так тому вообще просто наплевать на ветер и сркучивание. Он просто не знает что это такое и ни о каких значительных компенсациях при выполнении фигур там вообще речи не идет.
А вот когда выше названный ероплан скручивает, то ни какие действия рулями (элеронами) на него уже не действуют, просто настолько сильно скорость падает, да и что там можно компенсировать, когда самолет перевернулся кверху брюхом и уже пикирует?
Про элероны - уж больно хорошо вертится при маленьких скоростях. 2 года я пытался летать комплекс на этом самолете, а когда я из него вырос, решил переделать в фан-флай. Только вот полетов через 10-15 после передлки отвалились оба элерона и самолета не стало 😃
Коллеги!
Спорить о размерах рулей, центровках и удельных нагрузках неспортивных моделей некорректно.
Ведь как в жизни: - одним нравятся худенькие, другим пухленькие, а третьим вообще спортсменки. О вкусах не спорят!
Мне нравятся модели самолетов многорежимные. Чтобы и на приличной скорости мог пролететь - как фан-флай в принципе летать не может, но и 3D- пилотаж тоже открутить смог бы. При этом профиль приходится применять не толще 10%, хорду элеронов не менее 30%, а хорду рулей вообще более 60%. Нагрузка на кв.дм. крыла - 60-80 г., а центровка - 37 - 40%. Такая модель создаст много проблем со скручиванием, флаттером рулей и элеронов и кучу других вопросов. Но зрелищность полетов попеременно на большой скорости и на малых срывных скоростях с элементами 3D, на мой взгляд, компенсирует проблемы управления.
Хотя это, конечно, сугубо субъективный взгляд.