Прошу помощи в расчете крыла вертикального взлета
Всем здравствуйте.
Здесь кто нибудь найдется, кто может помочь сделать расчет и чертеж профиля крыла для аппарата вертикального взлета (не перемещения в горизонтали). Хочу проверить идею. Модельку сделал, а она не полетела. Брал в займы у товарища электрику. Понял что и не должна была лететь т.к. крыло было сделано «нагло», без расчетов, методом тыка. Фото прилагаю. Прошу помочь начинающему самодельщику. Если идея оживет, придется самому браться за учебу, а если не подпрыгнет — заброшу. В интеренете есть похожие схемы, просто хочется проверить живучесть .
Данные такие:
- Вес примерный 700 гр. (импеллер 125 г +направляющий аппарат150г +регулятор 40г +аккумулятор166г+крыло?)
- Диаметр внутренний крыла 200 мм
- Импеллер диаметр 74 мм
- Условие: - Площадь сечения в рабочей зоне импеллера равна (или меньше) площади сечения на выходе из направляющего аппарата.
Считать что крыло развернуто. L = Π х D = 3.14 x 200 = 628 мм
Нужно найти площадь крыла, его ширину и нарисовать профиль крыла в натуральную величину за спортивный интерес. Итоги выложу на форум. Заранее спасибо.
Хочу проверить идею
А идею раскроете?Я что то не могу связать рисунок,фото и вертикальный взлёт.
п.с. Для чего нужны четыре громоотвода?
Фото прилагаю.
На трёх фото только диффузор. А где всё остальное?
По первому фото (схеме):
- Направляющего аппарата не наблюдается. Сзади спрямляющий аппарат.
- То, что обозначено крылом синего цвета - не крыло. Существуют кольцевые крылья, но они спереди не заглушены.
- Зелёным цветом обозначено ещё одно крыло, которого нет в предварительном описании. Какие у него размеры и для чего эта плоскость - для создания подъёмной силы (на схеме) или для управления?
Зачем оно обдувается из сопла?
для аппарата вертикального взлета (не перемещения в горизонтали).
Так эта штука должна переходить в горизонтальный полёт после вертикального взлёта или нет?
В общем - мудрёная конструкция и абсолютно непонятен принцип её действия ни из описания, ни из схемы.
В интеренете есть похожие схемы
Хорошо бы ссылочки, может там понятнее будет.
Хочу проверить идею
В чём заключается идея?
Вот тут можно посмотреть
stroimsamolet.ru/104.php
В гугле по запросу “кольцевое крыло” много можно найти.
На снимках (импеллер, аккумулятор и регуль сняты) направляющий аппарат, изменяющий направление потока воздуха на 90 градусов. К направляющему аппарату прикреплено кольцевое крыло, расположенное напротив щелевого отверстия. Четыре “громоотвода” для простоты крепления и регулирования положения кольцевого крыла.
На схеме развертка устройства связки импеллер - крыло. Два вида. Вид сверху и вид сбоку. Схема предназначена для пояснение задачи расчета площади крыла его ширины и подъемной силы, а также подбора профиля. Длина задана диаметром направляющего аппарата.
Если есть возможность подсобить в проверке на деле жизнеспособности аппарата вертикального взлета модельки с кольцевым крылом советом, расчетом, пожалуйста помогите. Как уже писал в начале - чайник начинающий.
Горизонтальное перемещение - задача, которая возникнет по результатам первого этапа.
Идея в ощем-то простая заменить вращающиеся лопасти (как у вертолета) неподвижным крылом. Тогда можно будет и по кустам летать:))
М-да… Богата Жигулёвская земля…
Вот тут можно посмотреть
stroimsamolet.ru/104.php
В гугле по запросу “кольцевое крыло” много можно найти.
То, что указано в ссылке, летать не может в принципе. Для создания подъёмной силы должны обдуваться обе поверхности крыла или хотя бы верхняя.
В проекте по Вашей ссылке обдувается только нижняя поверхность. Тут если и будет какая-то сила, она будет направлена вниз.
Силы на схеме нарисованы неверно.
Автор данного проекта ссылается на закон Бернулли, но его не знает. Что такое угол атаки также представляет очень слабо.
Если этот аппарат двигать вверх, угол атаки будет отрицательным. Картинки проекта и кольцевого крыла прилагаю.
Вообще кольцевое крыло и другие разновидности замкнутых крыльев - это несколько не то, что предлагается. Посмотреть кольцевые крылья можно здесь и здесь.
Спасибо за ответ и интерес к теме.
Чем плох интернет это тем, что в нем практически все есть, только трудно что надо быстро найти.
Полностью согласен с Вашим утверждением что по ссылке невозможно взлететь. Просто не нашел утром и сейчас в обед ссылку на патент немца примерно 1929 года, в котором все верно указано на чертеже. Т.е. запатентовано крыло аэродинамических форм, на котором создается подъемная сила за счет обдува воздухом от вентиляторов. Примерно как на фото в первом посте. Есть еще английский проект (летающий) в котором обычное крыло обдувается воздухом от параллельно установленного непосредственно перед крылом “тороидального” приводного вентилятора. Я поставил простенькую задачу - заставить модельку хотя бы подпрыгнуть. Александр, вы можете мне профиль подсказать? Симметричный несим или какой-то др. и ширину крыла не кругового, а как на схеме. Из расчета как я понимаю 40 - 70 гр/дм2?? так кажется должно хватить. При пробном запуске, на мой непосвященный взгляд, напор воздуха от импеллера был достаточно мощным. С уважением В.Ф.
Ко всему этому надо относиться осторожно. Это всё патенты на изобретения. Они необходимы были как обязательная составляющая для написания диссертаций.
Поэтому там изложены принципы работы, которые вроде бы не противоречат теории. Но патент не требует конкретных расчётов или экспериментальных данных.
А как раз они и отсутствуют в описаниях.
По Вашей модели:
Если предположить, что поток из кольцевой щели выходит перпендикулярно оси импеллера, то Ваше крыло обдувается с углом атаки=0 град.
Наиболее несущими при таком угле атаки являются плосковыпуклые профили. При этом коэффициент подъёмной силы будет=0,3. Их данные прилагаются.
Более выгодными могут оказаться вогнутовыпуклые профили, но они значительно труднее в изготовлении.
Из расчета как я понимаю 40 - 70 гр/дм2?? так кажется должно хватить.
Для указанных нагрузок на крыло по грубым прикидкам для Су=0,3 и У=700 г.:
- Для G/S=70 г/дм2. S=10 дм2. Dкрыла=740 мм. Vобдува=19,3 м/с=69,5 км/ч.
- Для G/S=40 г/дм2. S=17,5 дм2. Dкрыла=960 мм. Vобдува=14,6 м/с=52,6 км/ч.
С такими скоростями при указанных нагрузках воздух должен выдуваться из кольцевой щели. Естественно, необходимо, чтобы импеллер обеспечил необходимый расход воздуха.
С построением профилей по координатам, я думаю, разберётесь.
P.S. Если крыло делать не плоским, а конусным с расширением вниз, то оно будет обдуваться под углом атаки больше нуля. Это позволяет или получить ту же подъёмную силу при меньшей скорости обдува или значительно повысить Су при той же скорости обдува. Посмотрите по графикам зависимости Су от угла атаки.
Вот вот, я и решил проверить этот принцип. Что интересно у меня эта идея родилась лет 15 назад, и хотя я в интернете с 1996 года, только месяца 3 назад нашел похожие материалы про круговое крыло. Так часто бывает, что идеи повторно родятся. Раньше работал на производстве время проверить не было. Сейчас время появилось. Решил проверить.
- Плосковыпуклый профиль, кажется не будет проблемой в изготовлении.
- Есть два решения изменения угла атаки.
Поясните пожалуйста, Dкрыла=740 мм, Dкрыла=960 мм? Это внутренний диаметр крыла? или что то другое.
Профили посмотрю, вдруг сам разберусь
Спасибо за помощь
Еще вопрос вложения в каком формате. Что то у меня не открывается docx
Поясните пожалуйста, Dкрыла=740 мм, Dкрыла=960 мм?
Это внешний диаметр.
Что то у меня не открывается docx
Переупаковал в doc.
Уважаемый! Чтобы любая “Бяка” вертикально взлетела НУЖНА ТЯГА НАПРАВЛЕННАЯ ВВЕРХ И БОЛЬШАЯ ЧЕМ ВЕС “бяки”. Единственный вариант “перечащий” этому правилу, это использование эффекта КОАНДА на кольцевом крыле. Эта тема была модной в 70-ые, что-то летало. Даже продавались наборы (кажется в Австрии), были схемы и рисунки и фотографии в зарубежных журналах. Ничего общего с публикуемыми здесь картинками (кроме куполообразного крыла на схеме в п.6. Там суть сводилась к радиальному обдуву кольцевого крыла с почти ПТИЧИМ ПРОФИЛЕМ, на кот. создавалась подъемная сила не за счет реактивной струи (она использовалась для подруливания=изменения направления движения), а по принципу теории классического крыла, т.е. разницы давления над и под крылом при огибании РАДИАЛЬНЫМ ПОТОКОМ дужек профиля.
Уважаемый! Чтобы любая “Бяка” вертикально взлетела НУЖНА ТЯГА НАПРАВЛЕННАЯ ВВЕРХ И БОЛЬШАЯ ЧЕМ ВЕС “бяки”. Единственный вариант “перечащий” этому правилу, это использование эффекта КОАНДА на кольцевом крыле. Эта тема была модной в 70-ые, что-то летало. Даже продавались наборы (кажется в Австрии), были схемы и рисунки и фотографии в зарубежных журналах. Ничего общего с публикуемыми здесь картинками (кроме куполообразного крыла на схеме в п.6. Там суть сводилась к радиальному обдуву кольцевого крыла с почти ПТИЧИМ ПРОФИЛЕМ, на кот. создавалась подъемная сила не за счет реактивной струи (она использовалась для подруливания=изменения направления движения), а по принципу теории классического крыла, т.е. разницы давления над и под крылом при огибании РАДИАЛЬНЫМ ПОТОКОМ дужек профиля.
Мы как раз про радиальный обдув и обсуждаем. Не трудно ссылку дать где “что-то летало” Спасибо
Это внешний диаметр.
Переупаковал в doc.
Т.е. разница между Dкрыла и Dвн на схеме будет хордой крыла? Или в первом варианте хорда (740 - 200) / 2= 270(мм), а во втором еще больше (900 - 200)/2 =350(мм)? Что-то конструктивно плохо смотрится. Например, при условии равенства рабочих сечений D импеллера = S щели высота щели будет 6.8 мм. размещение крыла с такой хордой в зону действия воздушного потока слабо представляю. Правда, не знаю скорость воздушного потока в импеллере.
Хочется знать ваше мнение.
Т.е. разница между Dкрыла и Dвн на схеме будет хордой крыла?
Да. Это для нагрузки на крыло 70 г/дм2. Если внешний диаметр сделать меньше при том же весе, то и скорость обдува увеличится.
Скорость обдува - это же скорость полёта для прямоугольного крыла.
Причём я писал про грубую прикидку. Я просто определил скорость обдува по формуле подъёмной силы для прямоугольного крыла без учёта концевых перетеканий.
Плюсом кольцевого крыла является то, что оно замкнуто, т.е. отсутствуют концевые перетекания.
А вот справедлива ли здесь формула подъёмной силы для обычного крыла - сказать трудно.
Дело в том, что длина передней и задней кромок (внутренней и внешней окружностей) разная.
Раз есть геометрические особенности, скорее всего есть и аэродинамические. Видимо будут потери по хорде, связанные с тем, что выдуваемый воздух должен заполнить всю площадь кольца.
В патентах особенности обтекания не описываются, поэтому я и говорил, что относиться к ним надо очень осторожно.
Я не специалист по крыльям такого типа. Вы попросили посчитать хорды и дать советы по профилю. Что смог, я сделал. Больше ничем помочь не могу.
Чтобы проверить работоспособность рассматриваемого устройства надо только проводить эксперименты.
Вот ссылка на видео, там несколько подобных аппаратов.
А вот чертёж модели.
Ещё ссылка по проекту.
Спасибо. Все достаточно понятно. Удачи
Удачи
Спасибо, Вам также пожелаю удачной постройки и не менее удачного испытания аппарата.
Мы как раз про радиальный обдув и обсуждаем. Не трудно ссылку дать где “что-то летало” Спасибо
В чешских, австрийских и немецких журналах 70-ых годов были статьи, фотографии и реклама производителя. Точнее сказать не могу.
Спасибо, нашли, правда несколько иное чем представлено в первом посте. У меня по Жуковскому скорее, чем по Коанду. С уважением В.Ф.
У меня по Жуковскому скорее, чем по Коанду. С уважением В.Ф.
Так точно. Подъемная сила получается по Жуковскрму, а работает по принципу Коанда (критична радиальная скорость) при увеличении не происходит “залипания-обтекания”, при уменьшении теряется эффективность.
Интересно, в каком случае подъемная сила больше ну и КПД выше…
Интересно, в каком случае подъемная сила больше ну и КПД выше…
??? При повышении радиальной скорости может НАСТУПИТЬ ЭФФЕКТ СРЫВА НА ЗАКРИТИЧЕСКИХ УГЛАХ как на обычном крыле, поэтому и авторы проекта выделяли понятие “Эффект Коанда”.
Интересно, в каком случае подъемная сила больше ну и КПД выше…
Я скорее всего ошибался, когда писал, что именно импеллер должен обеспечить необходимые значения скорости и расхода воздуха.
Дело в том, что эффект Коанда заключается в том, что при выдувании воздуха через щель возникает эжекция, т.е. воздух подсасывается извне и профиль обдувается значительно бОльшим количеством воздуха.
Вот здесь это довольно доходчиво описано. Вот только расчётов пока не встречал.
Вот только расчётов пока не встречал.
Математического алгаритма нет, но используя законы подобия в аэродинамике, после экспериментальных исследований появляется возможность распространения частной закономерности на геометрически подобных объектах.
Что то я не понял ,причем тут крыло и принцип полета этого аппарата. Все это больше смахивает на летающую тарелку. Во первых будет проблема со взлетом так ка всю конструкцию будет закручивать при взлете ,если не сделать компенсатор вращения. А если это и есть летающая тарелка профиль не нужен, В общем что то советовать по непонятным фоткам и объяснениям , бесполезно. Хоть сделали эскиз всего Л.А.и принцип полета в рисунке.
В книге “Лети модель” рассматривали похожий,правда основанный на немного другом принципе полёта аппарат.Может пригодится.Вот страничка: