Площадь крыла. Теория

yuri_la

Иван,
Расчет САХ в первом приближении можно провести при предположении равномерного распределения давления по крылу. Тогда метод аналогичен расчету положения ЦТ тонкой плоской пластины с равномерным распределением массы по толщине.
Вот пример расчета САХ для эллиптического крыла. Надеюсь, картинки видны и из них все понятно.
Вначале находится плечо САХ, то есть расстояние от оси, на котором расположена равнодействующая аэродинамической силы консоли. Зная эту координату, из уравнения эллипса находится уже сама САХ.
URL=http://www.radikal.ru][/URL
URL=http://www.radikal.ru][/URL
Занятно, что для круглого в плане крыла значения получаются очень близкими к этим величинам. Формулу для координаты центра тяжести полукруга можно подсмотреть в справочниках.
Если контур задан прямыми линиями, то интеграл получается проще. Кому интересно поупражняться с интегралами, может убедиться, что для трапециевидного крыла формулы получаются именно те, что используются в модельных калькуляторах.
Успехов!

boroda_de
sashaNar:

как посчитать

WinLaengs 😃
Обязательно нужно считать кроме крыла и фюзеляж и наплыв, т.к. у такой модели они здорово смещают NP вперёд

Igor_Ira
Stracher:

Да как рассчитать САХ у биплана с простыми крыльями я знаю. Это не проблема. Только вот вопрос мой заключается в другом: как рассчитать САХ для крыла с круглой в плане сверху передней (задней) кромкой?..

Существует упрощённый способ расчёта САХ для разных форм крыла.
-прямоугольное -0,5b b-размах крыла
-трапециевидное-0,4b
-эллиптическое -0,45b
-стреловидное -0,4b
-треугольное (delta) -0,33b
Для биплана проекция обоих кр. по чертежу при виде сверху . Далее как описано выше ,кревые для упрощения можно спрямить( если только верх или только низ)
Пользуйтесь на здоровье! ели для дела (не скуки ради) . С уважением Игорь.
p.s При расчете площади кр. фюз считаем.

sashaNar
boroda_de:

считать кроме крыла и фюзеляж и наплыв

Вот и интересно, что считать а что нет?

boroda_de
sashaNar:

что считать

Считать всё, что на горизонтальную плоскость проецируется.

ADF
sashaNar:

А вот для такого полу-ЛК как…

Бери всю площадь в плане - не ошибешься. В случае ЛК САХ определять именно от всей площади фигуры и по ней находить центровку. Но несущие свойства ЛК при одинаковой площади будут чуть хуже, чем у классики - т.к. примерно 25% этой площади (в случае ЛК) не создают положительной подъемной силы, а то и даже отрицательную создают - работают в качестве стабилизатора.

2 months later
dreadmoonboogaloo

кто подскажет, как рассчитать параметры для ЛК с круткой крыла?
если бы крыло было с неизменным профилем по размаху, то САХ получается в 50 см от плоскости симметрии (размах 2,4; площадь всего крыла 1 м^2; стреловидность по передней кромке 33,7 град (arctg[2/3]), по задней 18,4 град (arctg[1/3]; центральная хорда 60 см, на законцовках по 20 см).

с площадью крыла тоже пока нет ясности…непонятно как рассчитать площадь несущей части, если она постепенно вырождается в ненесущее (при нулевом положении ручек) оперение, т.е. получается что площадь аппарата в плане не есть площадь крыла…

ЛК представляет из себя следующее (привожу для справки, я готового решения не ищу, мне нужен метод или ссылка на источник, с помощью которого я сам смогу всё сделать):
+++++++++++++++++++++++++++++
от центра идёт плоско-выпуклый профиль А, который ближе к САХ (точнее, к тому месту, где она была бы при неизменности профиля) плавно переходит к s-образному профилю Б (задняя часть профиля параллельна плоской части профиля А), и далее, до законцовки идёт симметричный профиль с уже геометрической круткой, постепенно уменьшая угол атаки до 0.
задняя часть крыла, с момента начала симметричного профиля (50 см от плоскости симметрии аппарата (по оси Z)) вырезана, с замещением её элевоном (ширина постоянна и равна 15 см (или лучше 10?) длина - 70 см (в проекции на ось Z), т.е. до конца крыла) таким образом, что при нулевом положении (элевон параллелен нижней части профиля А) в начале элевона образуется s-образный профиль В (а точнее: перед - симметричный, но с положительным углом атаки, зад - элевон, в общем случае с 0 углом атаки). Профиль В (при нейтральном элевоне) по форме очень близок к профилю Б до начала элевона (чисто s-образный), а на конце крыла профиль с элевоном представляет собой чисто симметричный профиль Г (точнее: перед - симметричный, с 0 углом атаки, зад - элевон, в общем случае с 0 углом атаки). Таким образом, изменяя угол отклонения элевона, можно регулировать S-образность консолей, и даже направление s-образности (или оставить симметричным).
Если перевернуть аппарат и положить на плоскую поверхность, то в каждом месте по всему размаху крыло будет касаться плоскости по линии (с изгибом в плоскости симметрии), при этом плоская часть профиля А (в перевёрнутом положении окажется сверху) будет параллельна данной плоскости.
+++++++++++++++++++++++++++++

Пожалуйста, ответьте конструктивно, или если что-то неясно, спросите, уточню. я старался как можно более полно описать мысль (иллюстрацию сделать пока не могу).

Ещё посоветуйте плз книженцию хорошую (как можно более научную), где подробно описаны именно ЛК.
Изучил Мерзликина (“радиоуправляемые модели планеров”), там довольно хорошо описаны все хитрости, но применительно к ЛК всё-же осталось несколько вопросов.

boroda_de

Скачайте себе FLZ Vortex и Nurfluegel от Ranis. Можно считать до упаду, только времени на полёты не останется…

dreadmoonboogaloo

спасибо всем)
Juri Ressler, а я никуда не тороплюсь)
мне процесс интересен, и вообще я не скоро пока планирую воплощать в жизнь данную идею, т.к. нужно ещё многому научиться. Я для себя решил сначала всё изучить досконально, а потом только браться. Больше всего не люблю что-то сделать, а потом только понять почему сделал неправильно)
пока буду пробовать более простые (и не такие здоровые) вещи в воздух поднимать, а над вышеописанным пока просто думать, обсчитывать…

Drinkes

+++
от центра идёт плоско-выпуклый профиль А, который ближе к САХ (точнее, к тому месту, где она была бы при неизменности профиля) плавно переходит к s-образному профилю Б.
+++
А откуда такая формулировка?

Книга Капковского уже немного устарела, подходит только для понимания основных принципов.
Вот ресурс америкосов.

9 days later
Vladimir_T
Stracher:

Приветствую, форумчане. Мне все не дает покоя выражение “площадь крыла”. Как считается эта площадь? В одной теме я справшивал размеры консоли крыла чтобы вычислить общую площадь. По предоставленным размерам у меня получалась площадь консоли 16 дм2. А заявленная производителем площадь крыла была 19 дм2. Мне сказали что надо еще учитывать площадь между консолями как показано на рисунке:

Тогда при пересчете все встало на свои места.
В другой теме (про як размахом 1300) человек считает только площадь консолей:

Да и некоторые забугорные магазины пишут одну площадь, а народ потом говорит, что самолет очень хорошо летает, как будто у самоля нагрузка меньше расчетной (заявленная площадь/реальный вес). Кому верить?
И еще вытекающий от сюда вопрос: как правильно считать площадь крыла, если у самолета имеются зализы у консолей (например, как у катаны)?

Вопрос, как считать эту площадь для меня в свое время был однозначным, размах на среднюю хорду. Как в учебниках написали, так и делал. Но все таки закралось сомнение. Ну не может же быть так, что чистое крыло и крыло, часть которого скрыта в фюзеляже, создадут одинаковые подъемные силы. Я понимаю еще случай с низкопланом, когда низ фюзеляжа плавно перетекает в крыло и понятно, что в низу все же крыло. А взять среднеплан, у него крылья из фюзеляжа торчат. Видно что это отдельно крылья и отдельно фюзеляж. Теперь вопрос, неужели, тот обрубок фюзеляжа, где как бы скрыто крыло, создаст полноценную подъемную силу. Нет, она конечно будет, но будет меньше, ну скажем раза в два. Я прихожу к мысли, что методика расчета площади больше подходит для низкоплана, а для других случаев надо вводить поправку.

ADF
Vladimir_T:

Ну не может же быть так, что чистое крыло и крыло, часть которого скрыта в фюзеляже, создадут одинаковые подъемные силы.

Даже заморачиваться не стоит. Почему?
Потому, что площадь крыла используется для прикидочного, а не точного, рассчета. Так какая-же разница, насколько адекватно оценена площадь, если рассчет в целом далек от точного?

А в точных рассчетах - площадь как таковая вообще не участвует. Учитывается полная геометрия планера и численными методами симулируется продувка.

Vladimir_T

Тогда проще, короче то что под фюзеляжем, не в счет. Тем более какие-то численные методы, я о них первый раз слышу.

ADF
Vladimir_T:

Тогда проще, короче то что под фюзеляжем, не…

Зависит от геометрии и схематики самолета!

Игнорирование площади под фюзеляжем - безграмотное и опасное решение. Безопаснее как раз наибарот, всегда учитывать площадь под фюзеляжем тоже для всех схем, хотя ежу понятно, что в классике эта площадь для прикидочного рассчета не важна.
А вот в полукопии современного истребителя - без учета подфюзеляжной площади нельзя, просто грохнете к чертям самолет в первом же запуске, так как будет неверно определена центровка.

Vladimir_T

Сомневаюсь, что без учета подфюзеляжной части, можно сильно ошибиться в центровке. Я как раз про классику, а не про такие формы как у су-27

ADF

Читаем внимательно:

ADF:

…ежу понятно, что в классике эта площадь для прикидочного рассчета не важна…

Vladimir_T

Не понятно, то важна, то не важна. Зачем так все усложнять… Какие-то прикидочные расчеты, зачем? Мне нужна реальная площадь, на которую ляжет вес самолета и все. А думать, что фюз создаст какую-то подъемную силу. Да бог с ним, пускай создает, при разливе зачтется.

GSL
Vladimir_T:

Не понятно, то важна, то не важна. Зачем так все усложнять… Какие-то прикидочные расчеты, зачем? Мне нужна реальная площадь, на которую ляжет вес самолета и все.

А если не существует такой площади?

Нагрузка на крыло это примерная величина. Чтобы грубо оценить летные данные. Уже хотя бы потому что подъемная сила по крылу распределяется сильно не равномерно, это зависит от формы крыла в плане, сужения, стреловидности, крутки, наличия надстроек всяких (фюзеляж, мотогандоллы) и т.д. Соответственно считать площадь с высокой точностью смысла нет. Как бы вы не посчитали площадь все равно это будет не точно.