Учимся у Берта Рутана

bmw59
ДедЮз:

определения фокуса ЛА,

Вот Мерзликин предлагает методику расчёта ФМ Р/У планера padaread.com/?book=9999&pg=51
Вот “детский” плакат Ляшенко по авиамоделизиу jmk-project.narod.ru/L-avia/B/…/aL79_008.jpg , кстати, автор объясняет, почему летают парители с ОООочень задней центровкой))).

DrRinkes

Это конечно хорошо, простые формулы, а как быть когда форма в плане сложная. Сначала нужно графически определить положение фокуса каждой аэродинамической поверхности.

Если вернуться к нашим “уткам”. Вот такой мой вариант, со стреловидным основным крылом, больше напоминает триплан. ПГО имеет такое же плечо как и “стабилизатор” на стреловидном основном крыле. Из этого логично следует использование для управления по тангажу и РВ (на ПГО) и элевонов.

XFLR позволяет проверить не только положение фокуса, но и установочные углы и положение ЦД на любой скорости и угле атаки. На картинке ЦТ для скорости 15м/сек получаем 20%САХ - запаса продольной устойчивости.

DrRinkes

Не показано в подробностях как найти САХ стреловидного крыла. Как среднее арифметическое? Зачем тогда все построение? Для того кто сообразил про среднее арифметическое уже не проблема найти самому и фокус.

Вот тут правильнее будет.

“Нужно учитывать при построениях, что таким способом можно найти САХ только у крыла без крутки. Для стреловидного крыла с круткой, аэродинамически подобного прямоугольного крыла вообще не построить.”

bmw59
DrRinkes:

Не показано в подробностях как найти САХ стреловидного крыла.

Про определение САХ смотрим ещё один плакат))) jmk-project.narod.ru/L-avia/B/…/aL79_007.jpg
У нас их много в кружке висит, постоянно изучаем…

плотник_А
DrRinkes:

Если вернуться к нашим “уткам”.


Мне кажется большие установочные углы , будет большое сопротивление и ПГО сильно перегружен и срывной .
Дело в полётном угле атаки это около +1+2 градуса .
Попробуйте другие углы установки , ПГО +3 , центроплан крыла+1 , законцовки крыла-1. В таком случае фюзеляж станет в около нулевой угол атаки ( в полёте разгрузит малость ПГО ) .
Соответственно если в "трубе " заложить угол атаки , цифры изменятся .

плотник_А

О, забыл у вас уже готов фюзеляж с посадочным местом для консолей .
Тогда можно просто уменьшить установочный угол на ПГО +3 , сдвинется назад малость фокус модели , загрузится крыло .
С такой круткой на крыле , вообще можно ПГО выставить как центроплан крыла , если понадобиться просто триммировать РВ вниз .
Тут смысл прост , большие установочные углы на поверхностях скорее зло - чем польза , по крайней мере на модели не нужно .

плотник_А

Думаю оптимально будет так сделать .

У вас не тихоходный планер чтобы делать большое продольное V , да и ветер меньше будет влиять .
Я лично стараюсь не делать “V” больше 2 градусов на любых моделях , этого вполне хватает для стабильности .

DrRinkes:

Вот тут правильнее будет.

“Нужно учитывать при построениях, что таким способом можно найти САХ только у крыла без крутки. Для стреловидного крыла с круткой, аэродинамически подобного прямоугольного крыла вообще не построить.”

Такой способ вполне годится для определения САХ у вашего крыла , крутка сравняет угол в ноль .
У вас консоль из одной секции ( “хвостик” у центроплана можно и не считать , мал ) .

Для расчёта ЦТ модели можно воспользоваться расчетом по ссылке которую давал , потом проверить в"трубе" .
Фокус ПГО 25% ( нейтральная центровка ) , фокус крыла тоже 25% , а потом высчитать фокус модели с коэффициентом на разницу углов установки ( к примеру 2 градуса ) и разность по высоте , потом можно центровку настроить 15% САХ экв.крыла (для облёта ) .

DrRinkes
плотник_А:

Мне кажется большие установочные углы , будет большое сопротивление и ПГО сильно перегружен и срывной . Дело в полётном угле атаки это около +1+2 градуса . Попробуйте другие углы установки , ПГО +3 , центроплан крыла+1 , законцовки крыла-1.

Пробовал в XFLR относительный угол ПГО +2, в таком случае основное крыло начинает срываться раньше чем ПГО. У профиля крыла Су мах 1,1. У ПГО 1,4 (это связано с аэродинамическим качеством у моделей с малой нагрузкой на площадь крыла). Ну и это еще вопрос нагрузки на площадь крыла и балансировочного момента под заданную центровку. Нагрузка 60гр/дм при весе модели 2,5кг и думаю еще можно будет грузить до 3,5кг, это только вопрос скорости на посадке и способа взлёта (шасси не признаю для моделей легче 10кг 😃). Описывать всё подробно от выбора профиля до крутки и распределения наверно будет много букв и не всем интересно.

плотник_А
DrRinkes:

Пробовал в XFLR относительный угол ПГО +2, в таком случае основное крыло начинает срываться раньше чем ПГО.

Значит коряво считает или забиваете параметры как для классики ! Срыв на крыле может быть только в одном случае когда центровка больше 20% САХ .
Попробуйте , как первое крыло забивать ПГО , а потом только крыло -как второе .
У вас V уже заложено в крутке крыла , по любому оно не будет срываться первым . Тем более нагрузка на ПГО больше , оно быстрее срывается .

DrRinkes

Не, XFLR конечно не идеально считает, но вполне адекватно. Срыв по XFLR означает, что в определенном месте Су достиг Сумах. XFLR только расчитывает в каком месте какой Су на каком угле атаки, и показывает это.
+3 градуса ПГО на скорости 15м/сек. Меньше “продольное V” даст меньшую устойчивость. На нормальной схеме то же как бы 2-3 градуса на небольшой скорости (12-15м/с). А на большЕй скорости мы обычно изменяем его при помощи триммирования РВ. Вроде всё нормально.

плотник_А:

Тем более нагрузка на ПГО больше , оно быстрее срывается .

Если уменьшить установочный угол то и нагрузка уменьшиться, и срываться будет позднее. Если разогнуть профиль ПГО, что бы оно срывалось раньше тогда придется еще увеличивать его угол, для сохранения балансировочного момента. Тут где то должно быть оптимальное сочетание, нужно еще посмотреть. Но изначально я брал профиль который срывается попозже, а потом увеличивал угол атаки, чтобы ПГО срывалось пораньше 😃.

плотник_А
DrRinkes:

Меньше “продольное V” даст меньшую устойчивость.

У вас , на рисунке заложено V 5 градусов , за счет крутки крыла угол установки обнуляется , скажу сразу слишком большая крутка в 4 градуса получилась ( обычно на ЛК со стреловидностью достаточно 2 градусов ) .
Продольное V 5 градусов слишком много , фокус смещается слишком вперёд , соответственно и центрова более передняя понадобиться , больше нагрузится ПГО , меньше крыло . Но самое главное угол атаки на ПГО получится слишком большой , оно будет тормозить это точно .
Пробовал я на моделях ставить переднее крыло больше 3 градусов , ничего хорошего . Хотя , ваша модель , решать вам .

DrRinkes

Ну да всё очень логично, вопрос в том какая расчетная скорость. В данном случае 15м/сек ~50км/ч. Если считать на 20м/сек ~80км/ч, то угол ПГО можно уменьшить, но тогда на посадке или просто малой скорости крыло будет срываться раньше и самолет будет сваливаться. Хорошо буду подбирать профиль ПГО и под такую скорость и настройку, может что то получиться.

плотник_А
DrRinkes:

Ну да всё очень логично, вопрос в том какая расчетная скорость.

Если будут элевоны на крыле , по моим прикидкам ( полётный 2,5 кг ) , минимальная скорость около 35 км/ч .

DrRinkes:

Хорошо буду подбирать профиль ПГО и под такую скорость и настройку, может что то получиться.

У вас ПГО прямое , смысл заморачиваться с профилем , вполне подойдёт плоско-выпуклый на подобии Кларка 12-14% .
Вы в своей программе не учитываете изменение кривизны профилей при отработке РВ и элевонов . Во первых при отклонение элевонов вверх разгрузится ПГО , во вторых они сделают меньше угол атаки на законцовках , даже если начнётся срываться центроплан , крутка не позволит сорваться всему крылу , быстрее ПГО сорвётся . модель клюнет носом ( выйдет из большого угла атаки ) . По крайней мере у меня не один тандем не ловил штопор , а утка с центровкой меньше 20% САХ тем более не словит ( если самому специально не вводить в штопор ) .

DrRinkes

Ну в общем, что то в этом есть. 😃 Уменьшил толшину профиля ПГО, разогнуть никак нельзя, ухудшается характер срыва (получается менее плавный срыв). Угол относительный установки ПГО (относительно центроплана) сделал +1. Сбалансировал Элевонами. Увеличилось аэродинамическое качество на 5% (21 без фюзеляжа). Из за уменьшения индуктивного сопротивления ПГО, оно теперь работате на Су 0,6 (вместо прежних 0,8). Улучшилось распределение на основном крыле. Выводы, такие, что центроплан не работает почти совсем (то, что спрашивал в самом начале темы) и используется у Рутана только как бензобак. Лучше если на концы крыла создают большую подъемную силу.

Картинка распределения на 15м/сек.

плотник_А
DrRinkes:

Выводы, такие, что центроплан не работает почти совсем

НЕ , точно программа считает коряво ! Центроплан как раз и несёт нагрузку крыла , а законцовки с отрицательной круткой наоборот балансируют ( прижимают против пикирующего момента ) , в принципе как у классики или ЛК , ПГО всего лишь добавляет несущую площадь .
Попробуйте “продуть” по отдельности ПГО и крыло .
На модели ПГО лучше будет работать с плоско-выпуклым профилем , а не с полу - симметричным .

Да ещё вопрос , какой разнос по высоте между ПГО и крылом ? Я делал минимально 50 мм , расстояние между крыльями ( передним и задним ) 300 мм . Может у вас затенение центроплана получается .

DrRinkes
плотник_А:

У вас ПГО прямое , смысл заморачиваться с профилем , вполне подойдёт плоско-выпуклый на подобии Кларка 12-14% .

Профиль очень похож на КларкУ, только максимальная тощина сдвинута назад, отсюда очень плавный срыв. Думаю на учебных РУ моделях, такой профиль, очень бы подошёл.

плотник_А:

НЕ , точно программа считает коряво ! Центроплан как раз и несёт нагрузку крыла , а законцовки с отрицательной круткой наоборот балансируют ( прижимают против пикирующего момента )

😃 Кажется до меня начинает доходить как работают наплывы центроплана. Аналогично гребням малого удлинения на киле у самолетов Антонова типа Ан-32 (которые работают против плоского штопора не срываясь на очень больших углах обдува). Идея Рутана думаю в том, что это полностью препятствует срыву центроплана, (а на их сопротивление при скосе от ПГО не обращаем внимания).

плотник_А:

Может у вас затенение центроплана получается .

Это не затенение, а скос - уменьшение угла атаки. У Рутана разноса по высоте нет, это связано думаю с обзором из кабины пилота, и все работает удовлетворительно.

плотник_А
DrRinkes:

Кажется до меня начинает доходить как работают наплывы центроплана. Аналогично гребням малого удлинения на киле у самолетов Антонова типа Ан-32 (которые работают против плоского штопора не срываясь на очень больших углах обдува). Идея Рутана думаю в том, что это полностью препятствует срыву центроплана,

Мне кажется Рутан их прилепил против болтанки в турбулентном потоке , на скорости они позволяют гасить резкое изменение углов атаки , и для бензобаков .
Пока не могу найти видео модели Утка , она гонка , у крыла как раз есть такие наплывы , носиться как угорелая ( больше 200 км/ч) и ветер по барабану .
У вас хоть модель не тихоход , но и не гонка , думаю наплывы не понадобятся .

Prophead

Наплывы просто уменьшают относительную толщину профиля, что провоцирует срыв в корне.

плотник_А
DrRinkes:

Это не затенение, а скос - уменьшение угла атаки.

Не , я не про скос с ПГО писал , а именно про затенение , когда турбулентный ( разряженный поток с низким давлением ) попадает под крыло .
Такое бывает у классики при определённых углах атаки , когда крыло затеняет ГО и оно перестает работать .
Да и у меня на тандеме такое было когда крылья стояли на одной высоте , там ещё и шайбы на законцовках мешали .

Потом разнёс по высоте и убрал шайбы , летать стал хорошо и ветер не помеха .
Попробуйте опустить ниже ПГО .

DrRinkes
Prophead:

уменьшают относительную толщину профиля, что провоцирует срыв в корне.

При стреловидности больше 60 это провоцирует срыв при Су 0,3? Это же не сушка весом в 20тонн.