Специальные цены   новые товары
+ Ответить в теме
Показано с 1 по 18 из 18

Вопрос про утку необычного применения.

Тема раздела Другие в категории Cамолёты - Общий; Проблема немного не авиамодельная, но в этом форуме я нашел ответы на многие свои вопросы самостоятельно, поэтому надеюсь на межотраслевое ...

  1. #1

    Регистрация
    23.08.2016
    Адрес
    Санкт-петербург
    Возраст
    45
    Сообщений
    10

    Вопрос про утку необычного применения.

    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)

  2.  
  3. #2

    Регистрация
    23.08.2016
    Адрес
    Санкт-петербург
    Возраст
    45
    Сообщений
    10
    ОпЕсался в середине - не "двояко выпуклые", конечно " выпукло-вогнутые" тянут от -7 градусов...

  4. #3

    Регистрация
    01.01.2003
    Адрес
    Королёв , Московская область
    Возраст
    46
    Сообщений
    2,241
    Цитата Сообщение от Rus-12 Посмотреть сообщение
    Вертикальная нога приходит в самый хвост становясь килем. Т.е. обычная утка с гипертрофированным килем.
    Хм, но ведь вертикальная нога это киль собственно серфа, а не утки. И стоять нога вероятно должна в фокусе утки (как и классики) под центром тяжести серфа...?.

  5. #4

    Регистрация
    23.08.2016
    Адрес
    Санкт-петербург
    Возраст
    45
    Сообщений
    10
    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.

  6.  
  7. #5

    Регистрация
    02.10.2008
    Адрес
    Москва
    Возраст
    51
    Сообщений
    1,036
    Цитата Сообщение от Rus-12 Посмотреть сообщение
    но прикладывать давление ногами пришлось существенно дальше назад
    "Пикирующий" момент от сопротивления "подводной" части системы и точки приложения тяги (???стопы ног???) учтен?

  8. #6

    Регистрация
    23.08.2016
    Адрес
    Санкт-петербург
    Возраст
    45
    Сообщений
    10
    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...

  9. #7

    Регистрация
    27.08.2013
    Адрес
    Кемерово
    Возраст
    42
    Сообщений
    2,129
    Парус как движитель , создает пикирующий момент , почему и приходится смещать ЦТ назад ( смещаться телом ) .Ветер слабее смещение вперёд .
    И ещё как всякая тандемная схема , переднее крыло с большим углом атаки чем заднее , чтобы была продольная устойчивость по перегрузке .
    Это я к тому , что лучше не утка , а тандем - когда площадь переднего крыла больше чем заднего . Больше устойчивость , стабильней ход , более равномерное распределение масс на площадь переднего и заднего крыла .
    У Утки ПГО меньше площадью , нагрузка на ПГО намного больше чем на заднее крыло - стабилизатор . Устойчивость по тангажу сильно зависит от скорости и угла атаки .
    Последний раз редактировалось плотник А; 01.09.2016 в 15:55.

  10.  
  11. #8

    Регистрация
    23.08.2016
    Адрес
    Санкт-петербург
    Возраст
    45
    Сообщений
    10
    Цитата Сообщение от плотник А Посмотреть сообщение
    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.

  12. #9

    Регистрация
    27.08.2013
    Адрес
    Кемерово
    Возраст
    42
    Сообщений
    2,129
    Цитата Сообщение от Rus-12 Посмотреть сообщение
    Точка крепления паруса передает максимум 20% тяги
    Под парусом имел ввиду кайт ( воздушный змей) . А какая точка крепления , разве он не в руках ? .
    То есть вектор тяги проходит высоко и за ЦТ , в таком случае по любому создается пикирующий момент , для компенсации смещается ЦТ назад ( разгружается переднее крыло ) .
    Цитата Сообщение от Rus-12 Посмотреть сообщение
    Плюс у утки центр давления существенно сдвинут назад.
    Вы случаем не путаете ЦД с ЦТ ? Центр давления меняется от скорости и угла атаки , он может быть хоть впереди ЦТ , хоть сзади ЦТ .
    Конечно решать вам , я просто подсказал про тандем , а решать вам .
    Кстати это не утка на фото , а тандем .

  13. #10

    Регистрация
    23.08.2016
    Адрес
    Санкт-петербург
    Возраст
    45
    Сообщений
    10

    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...)

  14. #11

    Регистрация
    27.08.2013
    Адрес
    Кемерово
    Возраст
    42
    Сообщений
    2,129
    Цитата Сообщение от Rus-12 Посмотреть сообщение
    На фото не тандем, а классика.
    Тандем - оба крыла имеют подъёмную силу , заднее крыло - стабилизатор имея не симметричный профиль , даже если при угле атаки "0" имеет подъёмную силу , фокус модели находиться за фокусом переднего крыла . У "классики" стабилизатор имеет отрицательную подъёмную силу , фокус модели находится в плоскости переднего крыла .
    Почему и сделал вывод , что на фото тандем , просто киль-нога по идее должно располагаться в районе между ЦТ и фокусом ( связанно с жёсткостью ) .
    И вы ошибочно полагаете , что эта киль-нога стабилизирует модель по курсу . Стабилизация по курсу достигается за счет хвостовой балки и заднего крыла - стабилизатора , там ещё киль снизу балки . Кстати если будете делать утку - эти кили сзади надо будет делать большими , а это больше сопротивление воды .
    Больше надо потому , чтобы дестабилизирующие плоскости перед фокусом не преобладали .

  15. #12

    Регистрация
    23.08.2016
    Адрес
    Санкт-петербург
    Возраст
    45
    Сообщений
    10
    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?
    Миниатюры Миниатюры Нажмите на изображение для увеличения
Название: IMG_20160901_192057.jpg‎
Просмотров: 27
Размер:	94.1 Кб
ID:	1247581   Нажмите на изображение для увеличения
Название: IMG_20160901_192044.jpg‎
Просмотров: 24
Размер:	91.6 Кб
ID:	1247582  

  16. #13

    Регистрация
    27.08.2013
    Адрес
    Кемерово
    Возраст
    42
    Сообщений
    2,129
    Цитата Сообщение от Rus-12 Посмотреть сообщение
    Есть где посмотреть?
    Миниатюры
    Честно скажу , что такие модели как у вас не делал . Малость читал только про большие суда на подводных крыльях .
    Тандемы и утки делал только авиамодели . Одно знаю , что деградация крыльев у утки нужна больше .
    В аэродинамике на тандеме заднее крыло делал на 2 градуса меньше установкой. К примеру переднее +3 ,заднее +1+1,5 . У утки переднее +3 . заднее 0 .
    В гидродинамике думаю нужна меньше деградация плоскостей не больше 0,5 градуса . Думаю на переднем 2 градуса , на заднем 1,5 градуса .

  17. #14

    Регистрация
    23.08.2016
    Адрес
    Санкт-петербург
    Возраст
    45
    Сообщений
    10
    Для данной задачи важна только разница в установочных углах. Положение основного крыла относительно стоительной оси не важно.

  18. #15

    Регистрация
    23.08.2016
    Адрес
    Санкт-петербург
    Возраст
    45
    Сообщений
    10
    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.

  19. #16
    ADF
    ADF вне форума

    Регистрация
    03.01.2004
    Адрес
    Томск
    Возраст
    35
    Сообщений
    11,882
    Записей в дневнике
    19
    Запоздало и не читая всю тему: у акваскипера гидрокрыло по схеме утки сделано, но там на переднем крыле - следящая система на базе поплавка. Без подобной автоматики утку представить трудно: в отличие от классики, у утки есть проблемы с устойчивостью по тангажу (т.к. оба крыла - несущие, если очень кратко).

    Если делать у переднего крыла установочный угол больше при чуть более высокой удельной нагрузке - система получается фактически однорежимной.

  20. #17

    Регистрация
    27.08.2013
    Адрес
    Кемерово
    Возраст
    42
    Сообщений
    2,129
    Цитата Сообщение от Rus-12 Посмотреть сообщение
    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.
    Конечно будет неустойчиво и задирать нос . ЦТ слишком сзади фокуса .
    Как понял , вы "продуваете" схему в проге ? Попробуйте уменьшать угол установки переднего крыла до разности с задним крылом 0,5 градуса , а также уменьшать размах переднего крыла . Цель - уменьшить сопротивление и сдвинуть ЦТ вперёд фокуса .
    Цитата Сообщение от ADF Посмотреть сообщение
    Без подобной автоматики утку представить трудно: в отличие от классики, у утки есть проблемы с устойчивостью по тангажу (т.к. оба крыла - несущие, если очень кратко).
    Дело совсем не в утке , а в том , что крылья работают ещё как движители ( ласта ) .
    При колебаниях изменяется угол атаки крыльев ( заднее крыло гибкое ) , получается продольная сила для движения вперёд . А ПГО с флюгером для того чтобы ЦТ совпадал с фокусом . И то такая схема работает только на малых скоростях , на скорости будет сильное смещение ЦД и флюгер перестанет хорошо работать .
    На гидрофойле ( со стационарно установленными крыльями ) флюгер не годится .

  21. #18

    Регистрация
    23.08.2016
    Адрес
    Санкт-петербург
    Возраст
    45
    Сообщений
    10
    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!)

+ Ответить в теме

Похожие темы

  1. вопрос про ebay
    от System в разделе Магазины, интернет-торговля
    Ответов: 418
    Последнее сообщение: 07.12.2016, 01:27
  2. Cessna 182, большая, вопрос про закрылки
    от Psyden в разделе Новичкам
    Ответов: 99
    Последнее сообщение: 05.07.2016, 18:18
  3. Ответов: 27
    Последнее сообщение: 20.06.2016, 11:51
  4. Небольшой вопрос про тип станка
    от ВитГо в разделе Общие вопросы
    Ответов: 8
    Последнее сообщение: 04.05.2016, 07:32
  5. Пара вопросов про комплектующие для 3D принтеров
    от -=Женек=- в разделе Общие вопросы
    Ответов: 29
    Последнее сообщение: 24.01.2016, 11:27

Ваши права

  • Вы не можете создавать новые темы
  • Вы не можете отвечать в темах
  • Вы не можете прикреплять вложения
  • Вы не можете редактировать свои сообщения