Неустойчивое поведение биплана в воздухе. Почему???
Построил вот такого биплана
параметры:
размах 70 см
верхнее крыло САХ 14 см, угол установки -1 градус. поперечное V= 0.
нижнее крыло САХ 14 см, угол установки +2 градуса. поперечное V= 5 градусов.
профиль и верхнего и нижнего - Clark Y 11.7%
общая площадь крыльев 19.6 дм2
горизонтальное оперение угол установки 0 градусов.
Коэффициент статической продольной устойчивости (Tail volume) = 0.45
Центр тяжести в 4 см от передней кромки (28% САХ). Вес 500 грамм.
Что не понравилось, модель стремится задрать нос. Триммировал до упора в верх. Модель, когда разгонется, нормально реагирует на руль высоты, но на малой скорости легкий забор ручки на себя приводит к тому, что модель резко закидывает нос и переходит к висению на винте.
Правильно ли я понимаю, что центровка слишком задняя?
Или это из-за того, что профиль крыльев слишком несущий?
Или из-за того, что у бипланов такая особенность аэродинамики из-за двух крыльев?
Есть здесь люди более глубоко изучившие аэродинамику, чем в статьях на сайте?
как центрвока считалась? для бипов подобной конфигурации крыльев, САХ это от передней кромки верхнего, до задней кромки нижнего крыльев. Вот по ней и делать надо центровку. Что то в районе 0-15мм от передней кромки нижнего крыла должно быть(судя по фото, хотя лучше нормальный вид сбоку).
Также не мешает поиграться углом установки верхнего крыла и сделать его -2°.
Кроме того стоит учитывать что хорда у кларка как и у любого другого профиля - это линия от двух максимально удаленных точек по линии профиля(оси), и если кларк “лежит” своей “плоской” нижней частью по оси самолета, то он уже имеет 2° угол установки. Если ось профиля параллельна строительной оси самика то угол 0°. Многие этот момент почему-то не учитывают.
как центрвока считалась? для бипов подобной конфигурации крыльев, САХ это от передней кромки верхнего, до задней кромки нижнего крыльев. Вот по ней и делать надо центровку.
Извиняюсь, забыл сказать, что крылья установлены без смещения, т.е. общий САХ тоже 14 см.
Что то в районе 0-15мм от передней кромки нижнего крыла должно быть(судя по фото, хотя лучше нормальный вид сбоку).
Это получится уже 0-11% САХ. Не слишком ли передняя центровка?
Также не мешает поиграться углом установки верхнего крыла и сделать его -2°.
А смысл? Я так понял, что углы установки в биплане делают разными только для того, чтоб при срыве потока с одного из крыльев (на котором угол установки выше), второе еще оставалось в потоке. Т.е. чтобы срыв был более плавным.
А так… только суммарный Cy слегка упадет, что это даст-то существенного?
Кроме того стоит учитывать что хорда у кларка как и у любого другого профиля - это линия от двух максимально удаленных точек по линии профиля(оси), и если кларк “лежит” своей “плоской” нижней частью по оси самолета, то он уже имеет 2° угол установки.
Именно на это и рассчитывал, когда нижнее ставил. Из технологического удобства…
Верхнее крыло очень уж вынесено вверх. Если начинает висеть, то центровка однозначно задняя.
Верхнее крыло очень уж вынесено вверх.
Видимо фотографии не очень удачные. 😦 Все делал из пропорции, что расстояние между крыльями равны полусумме САХ верхнего и нижнего крыла, т.е. те же самые 14 см.
Если начинает висеть, то центровка однозначно задняя.
Это всегда-всегда так? А то у меня уже вторая модель сама зависает из-за непонятных причин…😊 А то я уже на рассчеты устойчивости грешу, что только для одного режима полета рассчитал. Хотя ведь и действительно косяк. Надо было пару-тройку режимов взять…
Биплану необходимо иметь разнесенные крылья, иначе эффективность аэродинамической системы резко падает ибо разреженная зона нижнего крыла попадает в зону повышенного давления верхнего крыла и в целом подъемная сила падает резко и возможны вышеупомянутые влияния. Разнеси их на 1.3 хорды(верхнее вперед) и нос чутка удлинить и будет порядок и считай центровку как я сказал.
На фото я подумал что разнос есть, но небольшой.
Углы установки на верхнем и нижнем требуется подбирать чтобы самолет не кабрировал при встречном ветре. А чтобы при даче газа не задирало вверх - выкосом двига.
Расстояние между крыльями вполне нормальное - должно быть в пределах 1-1.2 хорды самого широкого крыла. Вобщем разнос крыльев по горизонтали сильно улучшит ситуацию. Нос в целом мона не удлинять, а сместить малька тяжести по фюзу вперед чтоб центровку подогнать - возможно и этого не потребуется
ммммм, чтобы не возникло неувязок, 1.3 хорды разнос при одинаковых по хорде крыльях - это выдвижение вперед верхнего крыла на 30% его хорды чтобы в итоге САХ эквивалента(по передней кромке верхнего и задней кромке нижнего крыльев) была 130% от хорды любого из крыльев крыла.
“Биплану необходимо иметь разнесенные крылья, иначе эффективность аэродинамической системы резко падает ибо разреженная зона нижнего крыла попадает в зону повышенного давления верхнего крыла и в целом подъемная сила падает резко и возможны вышеупомянутые влияния.”
Не совсем понятно, а как же тогда быть с АН-2? Вроде неплохой самолет был:(
Спосибо, NailMan, за попытку помочь, но как-то ваши ответы не совсем относятся к моему вопросу.
Биплану необходимо иметь разнесенные крылья, иначе эффективность аэродинамической системы резко падает ибо разреженная зона нижнего крыла попадает в зону повышенного давления верхнего крыла и в целом подъемная сила падает резко и возможны вышеупомянутые влияния.
Извините, а как ухудшение эффективности крыльев, в данном случае, относится к продольной устойчивости? В принципе, даже 80% эффективности с 20 Дм2 площади для 500 граммовой модели - за глаза.
Разнеси их на 1.3 хорды(верхнее вперед) и нос чутка удлинить и будет порядок и считай центровку как я сказал.
Можно в цифрах, а не на пальцах? Я специально не сделала разнесения крыльев, чтобы не увеличивать общую САХ, т.е. не уменьшать удлинение и соответственно не ушудшать поперечную устойчивость.
Еще раз извиняюсь, но как-то ваше “делай как я - это круто” меня не убеждают. 😃
Углы установки на верхнем и нижнем требуется подбирать чтобы самолет не кабрировал при встречном ветре.
Что-то нигде не встречал информации о том чтоб на самолетах углы установок:
- во-первых, подбирали. Всегда идет из рассчета.
- во-вторых, совершенно не для того, чтобы самолет не кабрировал от ветра.
А чтобы при даче газа не задирало вверх - выкосом двига.
У меня задирает нос на малой скорости и при манипуляциях рулем высоты, а не на большой и ручкой газа.
В общем, как всегда, респект и уважуха boroda_de за то, что подтвердил одну из моих догадок. Пойду двигать ЦТ вперед.
И еще, если найдутся люди, которые, так же как я, сначала стремятся рассчитать все по максимуму, и захотят меня просветить в рассчетах многорежимных самолетов, прошу написать в личку.
Извините, а как ухудшение эффективности крыльев, в данном случае, относится к продольной устойчивости? В принципе, даже 80% эффективности с 20 Дм2 площади для 500 граммовой модели - за глаза.
Посмотри на любой спортивный биплан и покажи мне один у которого нет выноса верхнего крыла вперед. А вообще уже было
rcopen.com/forum/f37/topic56019
Можно в цифрах, а не на пальцах? Я специально не сделала разнесения крыльев, чтобы не увеличивать общую САХ, т.е. не уменьшать удлинение и соответственно не ушудшать поперечную устойчивость.
140*0.3=42мм - это расстояние на которое нужно подвинуть верхнее крыло вперед.
Еще раз извиняюсь, но как-то ваше “делай как я - это круто” меня не убеждают. 😃
Что-то нигде не встречал информации о том чтоб на самолетах углы установок:
- во-первых, подбирали. Всегда идет из рассчета.
- во-вторых, совершенно не для того, чтобы самолет не кабрировал от ветра.
У меня 2 биплана(один 15сс 4т Fokker D VII и 26cc бензин Waco UPF-7), и сейчас строится третий Sopwith Camel F1 под 48кубов. Так что вопросом настроек крыльев я немного владею 😉. Биплан - это рояль, и рояль как известно надо настраивать. Кабрирование при встречном ветре очень хорошо показывает что модель не настроена. При безветрии она также будет кабрировать. Бипланная система крылья+стаб на самолете и на модели - это разные вещи. Рассчеты тут ну никак не применишь - все эмпирически. Я проектируя новый бип заклыдываю некие значения углов установки, и не на основе вычислений, а на основе опыта. У фоккера моего углы установки нижнее -3°, верхнее -1° и стаб - 1°. они родились в результате многих полетов и в том числе против ветра чтобы посмотреть как модель себя ведет. Первые значения угла верхнего крыла(1°) как на прототипе вызвали очень сильное кабрирование. уменьшил до -1° - летает ровно в любом направлении по отношению к ветру.
С Waco я сразу заложил углы с учетом замены профиля - и не ошибся - летатает также ровно.
И еще, если найдутся люди, которые, так же как я, сначала стремятся рассчитать все по максимуму, и захотят меня просветить в рассчетах многорежимных самолетов, прошу написать в личку.
Увы бипланы и тем более трипланы так просто не проссчитываются - это “миссия невыполнима”. Слишком много неизвестных чтобы все учесть. так что только эксперименты, тем более конструкция модели позвооляет.
Посмотри на любой спортивный биплан и покажи мне один у которого нет выноса верхнего крыла вперед. А вообще уже было
продольная устойчивость?
😃 А при чем здесь спортивные бипланы? У них задача повысить маневренность, т.е. снизить продольную устойчивость, а мне ее нужно повысить.
Кстати, в той теме про устойчивость только намеки. Никаких конкретных ответов, кроме того, что это на пальцах не посчитать. Ну так я и не собираюсь на пальцах.
140*0.3=42мм - это расстояние на которое нужно подвинуть верхнее крыло вперед.
Вот у меня и был вопрос, почему 30%, а не 10%, не 20% и не 50%? А может вообще 100%??
Как рассчитать? От чего зависит?
У меня 2 биплана(один 15сс 4т Fokker D VII и 26cc бензин Waco UPF-7), и сейчас строится третий Sopwith Camel F1 под 48кубов. Так что вопросом настроек крыльев я немного владею 😉. Биплан - это рояль, и рояль как известно надо настраивать.
Согласен. Только делать это хочется исходя из рассчетв, а не того, что летало хорошо при таких углах установки на другой модели. Можно когда-нибудь и пальцем в небо угадать, а моделью в землю.
Я проектируя новый бип заклыдываю некие значения углов установки, и не на основе вычислений, а на основе опыта. У фоккера моего углы установки нижнее -3°, верхнее -1° и стаб - 1°. они родились в результате многих полетов и в том числе против ветра чтобы посмотреть как модель себя ведет. Первые значения угла верхнего крыла(1°) как на прототипе вызвали очень сильное кабрирование. уменьшил до -1° - летает ровно в любом направлении по отношению к ветру.
С Waco я сразу заложил углы с учетом замены профиля - и не ошибся - летатает также ровно.
Это ж угадывание чистой воды.
…
Вот у меня и был вопрос, почему 30%, а не 10%, не 20% и не 50%? А может вообще 100%??
Как рассчитать? От чего зависит?…
посмотрите тут
там вырезка из книги “Руководство для конструкторов летательных аппаратов самодеятельной постройки”
А может просто посильнее движок вниз выкосить?
А может просто посильнее движок вниз выкосить?
Простите, уже говорил, что задирает на малой скорости.
Так что, скорее всего, это из-за слишком передней центровки. К сожалению нет погоды, чтобы проверить.
Если и это не поможет, буду думать на счет продольного V. Хотя по-моему дело не в нем.
Есть еще мысль, но это уже совсем гипотеза (которую я проверять пока не хочу т.к. нужно будет переделывать крыло и место его установки на фюзеляже), что эта вся беда из-за того, что профиль слишком несущий, т.е. при малом увеличении угла атаки слишком сильно меняется подъемная сила, а это еще и помножается на два крыла биплана.
скорее всего задняя центровка, я бы посоветовал не париться а купить грузиков для балансировки колес, и постепенно приклеивая грузики на нос добиться нужной центровки.
скорее всего задняя центровка, я бы посоветовал не париться а купить грузиков для балансировки колес, и постепенно приклеивая грузики на нос добиться нужной центровки.
У меня нет ни колес ни лыж. 😊 Т.к. пока еще пилот из меня хуже чем конструктор – на пузо сажу.
Так что я просто аккумулятор подвинул вперед на 2,5 см.
Это ж угадывание чистой воды.
При этих размерах все - “угадывание чистой воды”.
Сделайте разнос. Устойчивость будет выше.
“Можно в цифрах, а не на пальцах? …делай как я - это круто” меня не убеждают.
пилот из меня хуже чем конструктор
Очень много пафоса в Ваших словах. Нейлман спроэктировал, построил, и успешно облетал несколкько приличных самолетов. Посмотрите хотя бы в его блог. Так что конструктор он неплохой. И строитель, и моторист. И летает неплохо. Вам конечная цель - летать, правильно я понимаю?
А так тут много людей с большим конструкторским пафосом. Они с удовольствием обсудят с Вами цифры. Только вот приличных самолетов от них никто так и не увидел, за несско лет теоретизирования… Поэтому послушайте опытного человека, а то есть шанс попасть в число “виртуальных конструкторов”…
задирает на малой скорости.
Так что, скорее всего, это из-за слишком передней центровки
Пытался осмыслить логику Вашего предположения - не получилось! Из-за задней, да, ещё понятно, а вот передней…
У меня нет ни колес ни лыж…
Речь о грузиках, для балансировки автомобильных колёс, которые использует любой шино-монтаж.
Речь о грузиках, для балансировки автомобильных колёс, которые использует любой шино-монтаж.
Их приклеивают на двусторонний скотч для балансировки ЦТ. В Вашем случае - на нос. Ну, или подвинуть акк, если позволяет конструкция
Пытался осмыслить логику Вашего предположения - не получилось! Из-за задней, да, ещё понятно, а вот передней…
Ну конечно же жадней… 😊 Думал одно - написал другое.
При этих размерах все - “угадывание чистой воды”.
Сделайте разнос. Устойчивость будет выше.
Я-то сделаю. Вы только объясните физику процесса. Т.е. почему именно так?
Очень много пафоса в Ваших словах. Нейлман спроэктировал, построил, и успешно облетал несколкько приличных самолетов.
Простите, может и так… Просто я освоил несколько вещей которые на форуме редко упоминаются (например видел у Lazy пару раз). Думаю, что это будет панацея от моих аэродинамических бед, но пока не проверю – на форуме об этом говорить не стану. В частности расчет моего биплана… Именно расчет, а не угадывание углов установки и разглагольствование о том, что это невозможно посчитать.
Посмотрите хотя бы в его блог. Так что конструктор он неплохой. И строитель, и моторист. И летает неплохо. Вам конечная цель - летать, правильно я понимаю?
Правильно. А еще цель – строить модели не по предыдущему опыту, а по рассчету, понимая что и по-чем. Извиняюсь перед всеми и перед ним самим, если его обидел.
Вообще-то я попытался вытянуть из него нечто большее, чем просто совет…
А так тут много людей с большим конструкторским пафосом. Они с удовольствием обсудят с Вами цифры.
😁 Я уже калач тертый… Уже видел, как из 1 см3 ДВСа выжимали 500 грамм тяги.
Так что обсудить-то обсужу, но 10 раз проверю.
Поэтому послушайте опытного человека, а то есть шанс попасть в число “виртуальных конструкторов”…
Уже построил сам 4 модели. (пятая – ДВС с 1см3 мотором не в счет, т.к. еще не облетана из-за погоды) К сожалению, первая была лучше всех. Но биплан – лучше чем вторая, третья и четвертая вместе взятые. Просто он, на мой взгляд, не идеален.
Сейчас проектирую модель-полукопию МиГ-3 1:12 электро для воздушного боя в нашем мелком “клубе” и собираюсь сделать серию из 3х моделей для дальнейшей доводки конструкции, кстати, учтя аэродинамические промахи предыдущих моделей.
Так что думаю что в “виртуалы” меня записывать рано. 😉 Тем более, как вы правильно заметили, мелкие модели тяжелей рассчитывать.
Их приклеивают на двусторонний скотч для балансировки ЦТ. В Вашем случае - на нос. Ну, или подвинуть акк, если позволяет конструкция
Ок. Про грузы от автошин – подумаю, но мне позволяет конструкция подвинуть акк вперед. И все-таки считаю, что на модели груз должен быть активный (аппаратура/аккумы)
А вообще совет хороший. Что-то я не подумал про такие утяжелители… В голове, видимо, только рыбачьи грузила. 😦
Еще есть некоторые объяснения по бипланам здесь
rcopen.com/forum/f36/topic70250