Оценка профиля крыла - прошу дать разьяснения?

JonsonSh

Приветствую всех! В данный момент занимаюсь постройкой FW-190D9 2,5м из KIT от meister-scale. Возникла определенная проблема с крылом, собственно сам КИТ у меня есть, чертежи тоже, но качество чертежей желает оставлять лучшего, так они были сделаны еще в 1993 году от руки, для сборки их достаточно, но для самостоятельного изготовления по ним нервюр - нет. Поскольку я сейчас занимаюсь тем что перевожу чертежи в AutoCAD и занимаюсь точной подгонкой всех деталей (я это делаю для того чтобы в последующем построить данную модель самостоятельно или сделать уменьшенную копию, оригинал идет в масштабе 1/4), тупая обводка профилей меня не очень устраивает, поскольку как я писал выше, чертежи начерчены от руки (у меня копия с этих чертежей), поэтому размеры “пляшут” и при сборке крыла в электронном виде, есть несоответствия. Также крыло в КИТе сделано не оригинальным профилем и не позволяет установить колеса оригинального масштабного формата (в масштабе 1/4 нужны колеса 6 1/2", а можно установить только 5 1/4", при этом крышки шасси выглядят не очень копийно 😦 ). Я бы хотел изменить крыло (хочется сделать все на настояшем профиле FW-190D9), или по крайней мере для начала собрать крыло в правильно вычерченным профилем согласно черетежей КИТ (имея на руках уже вырезанные нервюры из КИТ, я хочу иметь всеже нормальный черетж, хотябы для востановления, если что), поэтому я задал вопрос продавцу по поводу используемого в крыле КИТ профиля и получил следующий ответ: модифицированный CLARK Y (большей информации получить нельзя, так как автора черетежей с нами больше нет 😦 ). Я воспользовался программкой PROFILI 2, и получил некоторые графики, по которым прошу дать разъяснения (Drawing pression Cp around the airfoil - Рисование распределения давления вокруг профиля), как я понимаю это показывает распределение давления вокруг профиля и определить профиль с наилучшей подъемной силой (все профиля показаны в трех состояниях - -5гр, 0гр, 10гр):

Профиль NACA 23015 (оригинальный профиль в корне крыла настоящего FW-190)

Профиль CLARK Y (рекомендуется как наиболее устойчивый)

Профиль CLARK Y Mod (модифицированный профиль из КИТ, похоже увеличена толшина профиля по сравнению с оригиналом)

Я бы хотел сделать крыло с оригинальным профилем (NACA 23015 в корне и NACA 23009 в законцовке), это позволит установить колеса правильного масштаба и приблизить к саму модель к копии, однако я пока не представляю чем мне грозит установка оригинального профиля для поведения модели в воздухе, т.е ее устойчивости к сваливанию на малых скоростях и т.д… Если кто хорошо разбирается в аэродинамике и может мне помочь с решением этой проблемы, буду очень благодарен.

На всякий случай привожу рисунок оригинальной нервюры из КИТ в формате TIF, этот рисунок можно импортировать в программу профили, если я сделал свои графики неправильно, или кому необходимо посмотреть профиль (это третья нервюра от корня):

flysnake

К сожалению, Вы не те рисунки выбрали Обычно работают с полярами крыла: графики зависимости Cy, Сx (у Вас они могут наваться CL,CD; кривая коэффициента подъемной силы и коэффициента сопротивления от угла атаки). Судя по тем картинкам, которые у Вас представлены, на этом Re NACA 23015 не работает (очень круто меняется давление над крылом, что говорит о срыве потока). Возможно, именно по этой причине и применен CLARK Y…

Lazy

Уважаемый коллега.
На картинках результаты работы XFoil для профилей Clark-Y и NACA23015.
Эллипсом обозначена интересующая нас область, а именно - изменение угла атаки для Су=0 в зависимости от чисел Re, так называемого алфа ноль. Как вы видите, для Clark-Y наблюдается смещение вперёд при уменьшении Re, что в вашем случае значит положительное закручивание законцовки ( законцовка уже корня, число Re - ниже). Результатом этого будет общая неустойчивость модели. В случае NACA 23015 - все немного лучше.
Дополнительно - не стоит так радикально уменьшать толщину профиля к законцовке. Визуально это будет мало заметно, но лучше поставьте там 12-13% 😃
Не проще увеличить толщину профиля, что бы копийные колёса влазили?

JonsonSh
Lazy:

Результатом этого будет общая неустойчивость модели. В случае NACA 23015 - все немного лучше.
Дополнительно - не стоит так радикально уменьшать толщину профиля к законцовке. Визуально это будет мало заметно, но лучше поставьте там 12-13% 😃
Не проще увеличить толщину профиля, что бы копийные колёса влазили?

Спасибо за ответ. К сожалению у меня нет познаний в аэродинамике 😦 . Если я вас правильно понял, то профиль NACA 23015 работает немного лучше чем CLARK Y? В конце крыла можно поставить NACA 23012 (по одним данным на FW190 стояли NACA 23009, а по другим NACA 23012), этот профиль потолще.
Увеличение толщины профиля ничего не даст, конструкция крыла не позволит установть колесо большего диаметра, мне не хватает длинны (для увеличения длинны для копийности, вместо более длинной нервюры устанавливается бальзовый брусок), что бы поставить правильное колесо, надо изменить первые три нервюры, поскольку по толщине колеса входят. Я еще в понедельник попробую поговорить еще с нашими старыми моделистами, только надо ноутбук в конторе раздобыть, чтобы графики показывать. В принципе я готов построить два крыла, одно из КИТ, второе копийное на основе профиля NACA 23015, но мне всеже хочется понять для себя аэродинамические характеристики профилей, так как я не люблю делать то, в чем не могу разобраться, придется маленько подучиться:).

У меня еще модель FW-190А8 из потолочки от Flying Styro, там профиль крыла визуально очень похож именно на CLARK Y.

Данная тема актуальна и я приму любые советы, спасибо.

Wit
JonsonSh:

Если я вас правильно понял, то профиль NACA 23015 работает немного лучше чем CLARK Y?

наберусь наглости заявить- нет не лучше!
это всёравно что спросить какая машина лучше, Белаз или Мерседес 500? Если потихоньку породу из карьера десятками тонн возить, то Белаз лучше Мерса, если по автомагистрали с девочкой прокатиться, то Мерс выигрывает по всем статьям 😁
Надо рассматривать характеристики профилей для определённого размера, углов атаки и скоростей!
Для этого прежде всего надо определиться как быстро (примерно) будет летать модель и в каких границах числа Re будут работать профили!
Как расчитать число Re для каждого профиля посмотри здесь: rcopen.com/forum/f36/topic48635/80
Почему я не любитель маленьких моделей- потому что построить путнее крыло для них очень сложно и летают они соответственно…

JonsonSh
Lazy:

А вы не пробовали почитать статьи?
Насколько я помню D9, там колесо до половины в фюзеляж убирается ?

Статьи прочитал, спасибо. У D9 колеса уберались полностью, но закрывались они только крышками непосредственно шасси, дополнительные крышки для полного закрытия шасси появились только в модификации Ta-152.

Чем так важно в полярах значение Cl именно в при угле а=0 гр?

Wit:

наберусь наглости заявить- нет не лучше!
Надо рассматривать характеристики профилей для определённого размера, углов атаки и скоростей!
Для этого прежде всего надо определиться как быстро (примерно) будет летать модель и в каких границах числа Re будут работать профили!
Как расчитать число Re для каждого профиля посмотри здесь: rcopen.com/forum/f36/topic48635/80
Почему я не любитель маленьких моделей- потому что построить путнее крыло для них очень сложно и летают они соответственно…

Модель имеет размах 2,5 метра, вроде не мелкая модель 😃 . Двигатель бензин, предположительно ZDZ80-J или 3W-75i. Со скоростью полета мне трудно ориентироваться, какая будет даже не представляю, честно. Что касается углов атаки и пилотажа, то модель ориентирована на небольшой пилотаж, с выполнением только основных фигур (петля, бочка), после того как я на ней научусь летать очень четко, “висеть” я не собираюсь, углы не слишком большие, я буду летать не резко, это все же копия а не пилотажка 😃. Двигатель в любом случае мощный для этой модели и если что немного вытянет в случае чего. На модели имеются посадочные закрылки, которые я собираюсь механизировать (правда почитав форум, нашел в основном только мнения что закрылки в большинстве случаев мешают, резко снижают скорость и могут привести к сваливанию, а мой знакомый, посоветовавшись в давним моделистом, наоборот утверждает что закрылки нужны, иначе при моем весе около 14 кг, посадочная скорость будет слишком велика). Площадь крыла составляет примерно 108 дм.кв. Удлиннение крыла согласно формулах в статье составляет примерно 5,6. Из указанных выше статей можно подсчитать число Рейнольдса по формуле по приближенной формуле Re=70*V*b. Здесь скорость надо подставить в метрах в секунду, а хорду в миллиметрах, получается практически одно и тоже с формулой по вашей ссылке. Хорды нервюр таковы 555 мм в корне и 300 мм в законцовке. Если брать скороть посадки минимальную 7 м/с, то получаем числа Re для корня Reкорня=271950 и для законцовки Reзаконц=147000. Получаем следующие графики из Profili:

Профиль NACA 23015

Профиль CLARK Y Mod (Увеличена толшина профиля до 14%, согласно сравнению с черетежем нервюр из КИТ)

Получается что профил CLARK Y Mod ведет себя немного лучше при более малых числах Re, по сравнению с NACA 23015, а также имеет значение Cl получше. Но все эти отличия не значительны, или я чего то не понимаю? Какую информацию можно получить из данных графиков?

Wit

бааа не графики а гирлядны новогодние, в глазах рябин и нипонять ничего 😁
Ты делаешь одну но большую ошибку, ты сравнивешь графики по отдельности, тебе надо задать в таблицу сразу два графика, допустим НАКА23… и Кларк с Ре 270000 и 400000
ТОгда у тебя будет две линии для каждого профиля, скажем так упрощённо для маленьких и больших скоростей
И второй график для законцовок крыла, если корневой профиль был 15%, то законцовку сделай 12%
тоже для 2 разных профилей.
Потом можно сравнить характеристики.
По этим же графикам можно сразу сказать какую крутку крыла необходимо будет делать!
То что ты читал на этом форуме о посадочных щитках и закрылках… посмотри что строят! Мелочь, профили мало вообще кто прощитывает, числа Ре сааапсем беда, потом начинаются разглагольствования о механизации крыла 😲
Для такой модели как у тебя я бы не стал от них отказываться!
Значения Ca и Cl это показатели аэродинамического качества крыла и его сопротивления.

Lazy

Ндя… 😃 Количество вопросов ну очень много… 😃
Давайте вы их как-нибудь систематизируете и упорядочите ?
А потом уже поборемся.

Andrey_K=

Не совсем в тему. Где можно скачать эту программку PROFILI?

Vladimir_T

…Я бы хотел сделать крыло с оригинальным профилем (NACA 23015 в корне и NACA 23009 в законцовке), это позволит…

Хочу немного добавить. Проще говоря, вот при такой конфигурации вы можете получить аэродинамическую крутку крыла. У аэродинамически закрученных крыльев на концах применяют более несущие профили с большим значением Сумакс. Благодаря этому концевой срыв на больших углах атаки наступает позже. В Вашем случае похоже произойдет все наоборот, вы получите положительную крутку и естественно более срывную модель.

JonsonSh
Wit:

бааа не графики а гирлядны новогодние, в глазах рябин и нипонять ничего 😁
Ты делаешь одну но большую ошибку, ты сравнивешь графики по отдельности, тебе надо задать в таблицу сразу два графика, допустим НАКА23… и Кларк с Ре 270000 и 400000
ТОгда у тебя будет две линии для каждого профиля, скажем так упрощённо для маленьких и больших скоростей
И второй график для законцовок крыла, если корневой профиль был 15%, то законцовку сделай 12%
тоже для 2 разных профилей.
Потом можно сравнить характеристики.
По этим же графикам можно сразу сказать какую крутку крыла необходимо будет делать!
То что ты читал на этом форуме о посадочных щитках и закрылках… посмотри что строят! Мелочь, профили мало вообще кто прощитывает, числа Ре сааапсем беда, потом начинаются разглагольствования о механизации крыла 😲
Для такой модели как у тебя я бы не стал от них отказываться!
Значения Ca и Cl это показатели аэродинамического качества крыла и его сопротивления.

Поcтроил графики, как советовали, сравнил разные профили на одинаковых числах Рейнольдса, CLARK Y ведет себя лучше, у него большая подъемная сила по сравнению с другими профилями при одних и тех же углах атаки, согласен. От шитков я отказываться не собираюсь, сегодня знакомый сказал, что испытывал модель в симуляторе со щитками, ему понравилось. Чтобы впихнуть колеса увеличу хорду первых двух нервюр, они все равно под фюзеляжем, да и констрция крыла это впринципе допускает, поскольку удлиннение нервюр по черетжам идет посредством брусков, которые подгоняются под профиль. Сm(alpha) - это что за график?

Vladimir_T:

Хочу немного добавить. Проще говоря, вот при такой конфигурации вы можете получить аэродинамическую крутку крыла. У аэродинамически закрученных крыльев на концах применяют более несущие профили с большим значением Сумакс. Благодаря этому концевой срыв на больших углах атаки наступает позже. В Вашем случае похоже произойдет все наоборот, вы получите положительную крутку и естественно более срывную модель.

Пояснения по терминам - положительная аэродинамическая крутка крыла при Су_корня>Cу_закрылка, а отричательная Су_корня<Cу_закрылка, так? Аэродинамическая крутка крыла всегда должна быть отрицательной? То что оригинальный профиль проигрывает CLARK Y жалко 😦, все же хотелось как копийней, хотя скорости модели с настоящими не сравнить. Оставлю CLARY Y 14% в корне, и наверное 12% в законцовке, еще законцовку не сравнивал с черетежами.

Vladimir_T
JonsonSh:

Пояснения по терминам - положительная аэродинамическая крутка крыла при Су_корня>Cу_закрылка, а отричательная Су_корня<Cу_закрылка, так? Аэродинамическая крутка крыла всегда должна быть отрицательной? То что оригинальный профиль проигрывает CLARK Y жалко 😦, все же хотелось как копийней, хотя скорости модели с настоящими не сравнить. Оставлю CLARY Y 14% в корне, и наверное 12% в законцовке, еще законцовку не сравнивал с черетежами.

Ну скажем грубо так, только не закрылка а концевой части крыла. Крутка крыла изначально делалась отрицательной , чтобы исключить срыв потока на концах крыла (ну элероны там, рулить то чем-то надо, предпочтительно что-бы срыв потока начинался на корневой части крыла). Поэтому угол установки концевой нервюры меньше чем корневой. это геометрическая крутка крыла. Такого-же эфекта можно добиться применив аэродинамическую крутку, то-есть на конце крыла установить профиль менее срывный. Вот посмотри на графики профилей NACA 23015 и CLARK, У первого коэффициент подъемной силы нулевой при -1 градусе, у второго при -3 градусах. И срыв потока у первого начинается при 5 градусах, у второго при 10градусах( при числе RE=5000). Так что у NACA 23015 срыв потока произойдет раньше чем у CLARK. Поэтому я бы в корне поставил NACA 23015 на концах для примера CLARK. Существует еще один метод заставить срываться поток у корня, это установка наплывов впереди корневой части крыла.

flysnake
JonsonSh:

Со скоростью полета мне трудно ориентироваться, какая будет даже не представляю, честно. На модели имеются посадочные закрылки, которые я собираюсь механизировать (правда почитав форум, нашел в основном только мнения что закрылки в большинстве случаев мешают, резко снижают скорость и могут привести к сваливанию, а мой знакомый, посоветовавшись в давним моделистом, наоборот утверждает что закрылки нужны, иначе при моем весе около 14 кг, посадочная скорость будет слишком велика).
Площадь крыла составляет примерно 108 дм.кв.
Если брать скороть посадки минимальную 7 м/с,
то получаем числа Re для корня Reкорня=271950 и для законцовки Reзаконц=147000. Получаем следующие графики из Profili:

У вас посадочная скорость будет не 7м/с, а около 15м/с…
Вот упрощенная формула: F=S*CL*0.6*V*V; где F - сила в граммах, S - площадь крыла в дм^2, V - скорость в м/с. Естественно, в посадочном режиме берется CL, близкая к масимуму (по слухам 0.7 умножить на максимум)…

vovic

Позволю себе несколько слов автору топика.
Копия - должна быть копийной. Никто не спорит. Но отличить один профиль от другого на модели - не всякий эксперт сможет. Вместе с тем Кларк хорош не только аэродинамически - он имеет бОльшую кривизну профиля, а значит лучшие несущие свойства на малых скоростях. Кларк хорош и технологически - что совершенно важно для начинающего копииста. Если изыски профилей приведут строителя к незапланированным круткам крыла, то эффект будет гораздо печальнее, чем применение некопийного Кларка - но с ровным крылом. Плоская нижняя образующая дает больше шансов сделать крыло ровным.
Почему так важно для копиистов несущие свойства? - Потому что в угоду копийности самолеты часто бывают перетяжеленными.
Закрылки - в отличие от профиля крыла, который не вот и разглядишь, наличие закрылков видно не только на стенде, но и в полете. В этом смысле, их наличие гораздо важнее вопроса выбора профиля. Взлет и посадка с закрылками или щитками - выглядят гораздо эффектнее и реалистичней.
Потому совет - ставьте Кларк и закрылки.
И еще, для успешного пилотирования 14 кг - копии, абсолютно необходимо наличие упрощенного большого тренера, можно с таким же (или даже этим же) мотором и большой налет часов. Иначе копия долго не проживет.

JonsonSh
vovic:

Позволю себе несколько слов автору топика.
Потому совет - ставьте Кларк и закрылки.
И еще, для успешного пилотирования 14 кг - копии, абсолютно необходимо наличие упрощенного большого тренера, можно с таким же (или даже этим же) мотором и большой налет часов. Иначе копия долго не проживет.

Учту ваши советы, спасибо всем кто откликнулся. Для превой такой большой копии оставляю все как есть, когда соберу крыло, выложу несколько фотографий. Тренер я буду строить обязательно, так как копия получается не только тяжелая и большая, но и дорогая:). Я планировал построить тренер, но это будет уже ближе к весне, до этого времени буду строить FW-190D9. Зимой я все равно не летаю, холодно:). Закрылки обязательно будут и другая механизация крыла тоже.

JonsonSh

Кому интересно, выкладываю пособие: “Характеристики авиационных профилей” Утверждено ГУУЗ НКАП в качестве учебного пособия для авиационных ВТУЗОВ. 1989 г.

Там 93 страницы описания параметров профилей, как выбирать, расчеты и т.д., остальное таблицы профилей. Прошу всех желающих сюда: rapidshare.de/…/Airfoilsproperties.rar.html

JonsonSh
Вячеслав_Старухин:

По этой сылке не получается 😃

Все работает, я проверил. Чтобы скачать с рапиды, нужно сделать следующее: после загрузки ссылки нужно выбрать иконку “Free” внизу экрана (это рядом с иконкой “Premium”, иконка “Free” дает скачивать безплатно, но при этом дает скачивать не более одного файла в течении одного часа, как правило), после того как вы нажали иконку “Free”, выходит следующий экран, где идет отсчет времени перед тем как вам разрешать скачивать (Download-Ticket reserved. Please wait 36.5 seconds - время идет секунд с 85 примерно), после того как счетчик отсчитает время, откроется возможность скачивания, т.е. выйдут сервера для скачивания:
Пример:
() Download Airfoilsproperties.rar from Cogent-network: dl29cg.rapidshare.de (9696 of 10000 MBit/s in use)
() Download Airfoilsproperties.rar from Level(3)-network: dl29l3.rapidshare.de (9689 of 10000 MBit/s in use)

Выбираете нужный серевер, и чут ниже в строке необходимо вбить ключ который в виде букв, которые появляются на картинке, а далее нажать кнопку “Download from ИМЯ ВЫБРАННОГО СЕРВЕРА”
"

No premium-user. Please enter YYY here: _XXX_ “Download from xxxxxx”

Где YYY - картинка с изображенными тремя буквами или цифрами
XXX - сюда нужно вбить те буквы и цифры что изображены на картинке

Предупреждение: скачивать нужно без использования всяких докачиватей типа GetRight или Flashget, то есть их нужно отключить, что бы закачка прошла средствами Windows. Иногда сервак тупит и когда он не может обработать запрос, то выдает: Download-session invalid. Please click here. Нужно просто шелкнуть по “Please click here” и проделать еще раз все сначала, начиная с щелчка по “Free”. Сервер может тупить несколько раз, но это не страшно.

Если вдруг не получиться, то я выложу файл сюда, напишите в личку, просто не хотел этого делать, чтобы не отнимать у себя выделенное место на диске 😃, поскольку книжка специфицеская и нужна не многим.

JonsonSh

Пока есть место я залю файл с книгой сюда, поскольку не у всех открыт доступ к рапиде.