Аэродинамика летающих крыльев
С такими размахами трудно построить плохо летающее…Особенно, если строить не руками из жё…ы и не из потолочки. 😃
не из потолочки
Ну да,из потолочки нужно уметь строить.
Ну да,из потолочки нужно уметь строить.
Эт точно… Ещё можно добавить… Аэродинамику придумали люди которые не умеют делать хорошие моторы 😃 Я отношусь к потолочке без фанатизма… что то побыстрячку сляпать … лучше материала трудно придумать… но исходя из личного опыта… модель из потолочки с размахом крыла более 1м - занятие для мазохиста… нет полететь то она полетит, куда ей деться? Но вот чтобы получить требуемый профиль и необходимые обводы нужно очень сильно попотеть… а если учесть что такая модель просто не ремонтопригодна становится совсем печально… лучше вырезать струной из пенопласта
необходимые обводы нужно очень сильно попотеть…
В принципе верно,я делаю шаблоны нервюр,по которым вырезаю сами нервюры.А их нужно ещё вычертить с учётом толщины обшивки,что конечно занимает некоторое время.
модель из потолочки с размахом крыла более 1м - занятие для мазохиста…
А вот здесь в корне не согласен!Полутора метровые самолётики,что крылья,что классика не намного труднее чем метровые.
Блин, ну хоть кто нить хотя бы в теории может объяснить КАК они его сделали? ЧТО там за волшебное распределение? И КАК получить этот самый Adverse Yaw?
Кажется нашел!!! 😃
www.rcsoaringdigest.com/pdfs/…/RCSD-2014-06.pdf
Первая статья в июньском номере. Пока только просмотрел “по диагонали”, информации много, надо очень вдумчиво осмысливать…
BSLD vs ELD wings (колокол против эллиптического распределения).
Philip Randolph amphioxus.philip@gmail.com
Простое физическое объяснение сложной аэродинамики и математики.
Положительная связка крен-рыскание (proverse roll-yaw coupling).
Предисловие.
Статья разделена на две части. Первая об аэродинамических и конструктивных преимуществах BSLD распределения.
В ней рассмотрим основы, особенно сопротивление создаваемое индуктивными вихрями, основываясь на работе Прандтля 1932г.
Вторая часть, это взгляд на конфигурацию крыла которое выполняет скоординированный разворот без вертикального оперения и имеет положительный эффект связки крен-рыскание. Пионерами в этой области были как известно Вальтер и Реймар Хортены. Из за их работ в этой области сделанных в 1933-1950 годы, этот эффект “proverse roll-yaw coupling”, обычно связывают с BSLD, а аэродинамические преимущества BSLD с безхвостками и летающими крыльями.
Хотя BSLD распределение идеально для эффективности и скоординированного разворота, но в мире аэродинамических компромиссов есть и другие варианты достижения этих целей.
В статье мы попытаемся разделить влияние индуктивных (trailing lift-induced vortices) вихрей от концевых (wingtip vortices) вихрей.
-
Индуктивное сопротивление (trailing lift-induced pressure drag) образуется за крылом в результате создания им подъемной силы и создает существенную часть общего сопротивления крыла. Мы будем использовать индуктивное сопротивление как критерий эффективности BSLD и ELD распределений.
-
Концевой скос потока (wingtip vortex upwash). Положительный эффект связки крен-рыскание связан в основном с работой концов крыльев создающих скос потока вверх, изменение сопротивления индуктивных вихрей и главное с изменением поляры профиля и векторов аэродинамических сил.
Должен сразу сказать, что не являюсь адептом чистого BSLD, и стараюсь быть по возможности объективным. BSLD может иметь применение, концепция сравнения BSLD и ELD важна в аэродинамике. Например большинство крыльев авиалайнеров имеют не чистое ELD распределение. По конструкционным соображениям подъемная сила Су к концу крыла уменьшается, т.е. распределение имеет небольшой сдвиг в сторону BSLD.
Использование BSLD помогает в экономии веса и топлива, но в каком то смысле его применение обращено в прошлое и устаревает с появлением новых конструкционных материалов. Т.е. конструкционные преимущества BSLD важны при использовании слабых материалов: связки и кости в крыле птиц, ивовые прутья в планерах Отто Лилиенталя, дерево до его замены алюминием. В настоящее время алюминий и углепластик позволяют получить оптимальное распределение при малых структурных затратах и использование BSLD имеет меньшее значение, чем раньше. С другой стороны, беспосадочный полет на 12 000км. делает важным учет каждого грамма веса ЛА и топлива.
Эта статья имеет во многих моментах в качестве источника обсуждение Nurflugel на groups.yahoo.com.
В частности несколько вопросов взяты из этой группы:
1.Объяснение основ формации индуктивного/концевого вихрей и то как сопротивление индуктивных вихрей влияет на связку крен-рыскание.
- Прояснение того как крыло влияет на поток воздуха и как в результате создания подъемной силы образуются индуктивные вихри.
Будет показано, что под скосом потока Прандтль понимал сетку-поле скоса и будут приведены другие эквивалентные концепции: индуцированный угол атаки Прандтля и стекающий вихрь Ланчестера.
3.Использование L/D (подъемная сила/сопротивление) поляр для определения свойств связки крен-рыскание. Как меняются кривые при отклонении элерона. Положительная связь крен-рыскание имеет место когда элероны (элевоны) расположены в зоне кривой BSLD с отрицательной подъемной силой (по крайней мере в зоне скоса потока вверх, которая обычно слабо или негативно нагружена).
Большой недостаток - отсутствие пока экспериментально подтвержденной информации. По BSLD еще не публиковалось фотографий продувок в дымовой камере или подробных анализов CFD (Computational fluid dynamics) по профилям давления в индуктивных вихрях. Будем надеяться, что это вскоре измениться.
Важный вопрос это место оптимального перехода распределения через ноль (crossover point). Прандтль предпочитал точку 70% полуразмаха. Исследования в XFLR5 указывают на точку 85% полуразмаха, по другим оценкам 91%.
На иллюстрациях далее в статье используется точка 70% и 2/3 полуразмаха как центр индуктивного вихря.
В случае анализа BSLD не принимается во внимание изменение скорости в вираже, скос потока по размаху и так далее. Деликатно говоря притянутая за уши теория, так и не получившая реального подтверждения.
Сергей, огромное спасибо за оперативный и грамотный перевод!
Времени сейчас, летом не много, но когда перевожу и сам лучше понимаю о чем речь 😃.
Перевел, но автор запутал меня в конец:)
Есть где то современная теория крыла бесконечного размаха? Нахожу только вот это устаревшее на 100 лет:
“У крыла бесконечного размаха, где скос потока отсутствует, индуктивное сопротивление равно нулю, и его сопротивление будет определяться только профильным сопротивлением.”
А то, эта теория доказывает существование вечного двигателя (в соответствии со статьей ).
Крыло бесконечного размаха за годы не поменялось. Поэтому и нет нужды в современной теории.
Равно нулю. Только профильным.
Что вас смущает? 😃
P.S.
Я вот хочу попробовать эллиптическое крыло.
Да, автор в статье критикует, слегка 😃, теорию Прандтля (крыла конечного размаха). Хотелось бы разобраться справедливо или нет 😃.
С крылом бесконечного размаха разобрался, что отсутствием скоса потока здесь называется отсутствие уменьшения эффективного угла атаки, значит и сопротивление только профильное.
Перевода статьи не будет. Автор статьи путает скос потока в теории индуктивного сопротивления с отклонением потока воздуха связанное с созданием подъемной силы 😃.
Подскажите, кто знает, кто автор формулы подъемной силы, которой пользовались братья Райт и за какой коэффициент Джон Смитон получил медаль в 1759 году?
Автор статьи путает скос потока в теории индуктивного сопротивления с отклонением потока воздуха связанное с созданием подъемной силы
а вы уверены, что правильно разобрались с переводом терминов? Статью ж вроде какой то профессор “аэродинамический” 😃 написал… Я сам долго пытался понять что означает к примеру “the upwash outboard of wingtip vortices affects proverse roll-yaw coupling has been presented there”…😃
Пришлось разбираться с теорией Прандтля 😃
Вот тут.
“To assert that the trailing vortices cause net downwash is a bit like pulling a bucket out of a well, and then claiming
that since there is a net force upward the bucket must be pushing the rope up. It’s as if Prandlt was self-hoisting on his own
petard and claiming that he, rather than his backward causality, was the lifting force. In the mythical ‘lifting oneself by
one’s bootstraps’ the equivalent notion would be that the boot puts the upward force on the strap.”
Перевод:
“Считать, что индуктивные вихри создают скос потока все равно, что вытаскивая ведро из колодца считать что ведро токает веревку вверх. Как если бы Прандтль сел на петарду и поджег её, а потом утверждал, что это он сам себя поднял, а не петарда.”
Заблуждение автора статьи. Индуктивные вихри не создают отклонения потока, они только уменьшают эффективный угол атаки.
…
Перевод:
“Считать, что индуктивные вихри создают скос потока все равно, что вытаскивая ведро из колодца считать что ведро токает веревку вверх. Как если бы Прандтль сел на петарду и поджег её, а потом утверждал, что это он сам себя поднял, а не петарда.”Заблуждение автора статьи. Индуктивные вихри не создают отклонения потока, они только уменьшают эффективный угол атаки.
В чем заблуждение автора? Вроде как, все правильно - индуктивные вихри (как я понял те, что на концах крыльев образуются) не создают скос/отклонение потока, они являются его следствием.
скос/отклонение потока
Тут как раз нельзя ставить знак равенства 😃 Почитайте индуктивную теорию Прандтля.
Вихри образуются из за того, что у крыла есть концы, если их нет нет и вихрей нет и скоса от них.
Я тут заинтересовался историей, и формулой подъемной силы Ньютона. Он оказывается ошибся совсем немного. Если в его формуле вместо площади “поперечного сечения” крыла подставить двойную площадь крыла, то формула почти точно работает. Наверно я это не первый заметил.
Тут как раз нельзя ставить знак равенства 😃 Почитайте индуктивную теорию Прандтля.
Вихри образуются из за того, что у крыла есть концы, если их нет нет и вихрей нет и скоса от них.
Ну так с этим ни кто не спорит (вихри лишь конечный итог/результат скоса потока, а не причина скоса), и тот автор вроде как тоже с этим не спорит, а наоборот про это и говорит в аналогии про колодец и ведро.
Вихри создают вредный скос, а крыло создает нужное нам отклонение потока воздуха. Это разные вещи, они друг с другом связаны очень косвенно. На крыле бесконечного размаха отклонение потока есть, а скоса нет.
формула подъемной силы Ньютона.
Оказывается если использовать поправочный коэффициент (из за эффекта Коанда) на площадь взаимодействия крыла с воздухом - 1,57. То формула Ньютона работает почти идеально точно (с учетом того, что угол отклонения воздуха не совпадает с углом атаки). По крайней мере с достаточной для 17 века точностью 😃.
Вот можно проверить Ньютона, из его формулы следует: Cy = sin(a - a0)*6.28
(a - a0) угол атаки минус угол атаки нулевой подъемной силы.
Под скосом подразумевается продольное (вдоль лонжерона) обтекание крыла, или что?
Под скосом подразумевается
В теории у Прандтля, скос это уменьшение угла атаки вызванное наличием индуктивного вихря. Именно изменение угла основного потока воздуха в котором находится профиль Т.е. это никак не отклонение потока за крылом (в результате создания подъемной силы).