Специальные цены   новые товары
+ Ответить в теме
Страница 2 из 32 ПерваяПервая 1 2 3 4 12 ... ПоследняяПоследняя
Показано с 41 по 80 из 1253

Аэродинамика летающих крыльев

Тема раздела Летающие крылья в категории Cамолёты - Общий; Сообщение от basilio26 имея отрицательную крутку на крыле можно ли отказаться от использования винглетов. или это всёже не желательно.. Есть ...

  1. #41

    Регистрация
    17.05.2008
    Адрес
    Феодосия
    Возраст
    47
    Сообщений
    428
    Записей в дневнике
    9
    Цитата Сообщение от basilio26 Посмотреть сообщение
    имея отрицательную крутку на крыле можно ли отказаться от использования винглетов. или это всёже не желательно..
    Есть много примеров моделей ЛК без винглетов (я то же пробовал). Их отсутствие увеличивает маневренность по крену и упрощает конструкцию.

    Для термы, по моему мнению их лучше использовать. Можно конечно сделать копию Хортена, но там использовался толстый профиль. Цель Хортенов была не в максимальном качестве, а в хорошей устойчивости и управляемости. С другим профилем у копии Хортена может быть голландский шаг.

    Peter Wick
    Часть 3.


    «Планка» - это очень хорошая концепция простого в постройке и очень эффективного ЛК для слопа.
    Что нам нужно в нашем ЛК:
    1. Уменьшить фюзеляж насколько возможно;
    2. Конструктивный коэффициент подъемной силы должен быть как можно ближе к нулю, и коэффициент момента и минимальное сопротивление профиля должно быть как можно ближе к нулю.
    3. Очень малый запас устойчивости.
    4. Центральный вертикальный стабилизатор.
    Почему?
    1. Отсутствие фюзеляжа – это отсутствие сопротивления. Во вторых фюзеляж создает отрицательный момент, для компенсации которого требуется отклонение РВ, что уменьшает подъемную силу и увеличивает сопротивление. Если вы используете фюзеляж, сделайте его симметричным.
    2. При конструктивном коэффициенте подъемной силы близком к нулю, вы получаете модель с очень низким сопротивлением на большой скорости. Это тот случай когда сопротивление профиля играет самую важную роль, потому, что остальное сопротивление модели очень мало. Думаю, возможно, построить модель которая не только равняется, но и имеет некоторые преимущества в скорости перед обычной классической схемой.
    3. Максимум подъемной силы на этом минимальном коэффициенте подъемной силы, минимизирует инерцию по тангажу и профильное сопротивление.
    4. Один центральный стабилизатор уменьшает инерцию по рысканию и имеет меньшее сопротивление на большей скорости.
    Профиль должен иметь малую вогнутость, 1-2% и быть спроектирован для отклонения элевонов вверх.


    Профиль должен быть нечувствительным к раннему ламинарному отрыву потока и кривая момента должна быть почти горизонтальной даже при отклонении элеронов вверх.
    Это, по моему мнению, способ получить отличную управляемость и хорошую скорость, потому, что позволяет использовать очень малый запас устойчивости.
    Если это объяснение кажется слишком сложным, вот к нему пример:


    В наших тестовых моделях мы используем три профиля.
    CJ –3309 - это представитель старой школы для полетов в терме.
    Phoenix - это более поздний вариант профиля, для термы.
    EH 1,5/9 - старый, но часто используемый, более с уклоном в F3B «быстрый» профиль для прямых и стреловидных ЛК.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: PW_part3_1.jpg
Просмотров: 664
Размер:	46.0 Кб
ID:	478292


    Коэффициенты момента CJ –3309 = 0,019 Phoenix= 0,01 и EH 1,5/9 = 0.
    На нашем, теперь уже знаменитом тестовом «утесе», используя элевоны установленные в «нейтраль» и запас устойчивости в 5% мы ожидаем следующего:
    EH 1,5/9 стабилен только в вертикальном пикировании поэтому профиль подходит больше для стреловидных ЛК.
    Phoenix будет лететь стабильно на Cl=0,2 , что довольно быстро.
    CJ –3309 будет стабилен на 0,38, что близко к скорости минимального снижения.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: PW_part3_2.jpg
Просмотров: 187
Размер:	34.2 Кб
ID:	478291
    Рис.11 «Поляры» снижения с запасом устойчивости 6%.
    Phoenix имеет минимальную скорость снижения, на минимальной скорости, что будет преимуществом для термы. Диапазон скоростей максимального качества у EH 1,5/9 шире и сдвинут к более высокой скорости.

    Нажмите на изображение для увеличения
Название: PW_part3_3.jpg
Просмотров: 80
Размер:	33.3 Кб
ID:	478290
    Рис.12 «Поляры» снижения с запасом устойчивости 3%.
    С таким малым запасом устойчивости EH 1,5/9 имеет самую низкую минимальную скорость снижения из всех. Даже CJ –3309 имеет приемлемую скорость снижения, вероятно, поэтому некоторые пилоты считают его хорошим выбором для термы.

    Нажмите на изображение для увеличения
Название: PW_part3_4.jpg
Просмотров: 97
Размер:	36.1 Кб
ID:	478289
    Рис.13 «Поляры» качества с запасом устойчивости 6%.
    Вы не должны обращать внимание на неровность графиков (отклонение элевонов подбиралось под каждый скоростной режим).
    CJ –3309 совсем не имеет преимущества, он на 27% хуже чем EH 1,5/9. На скорости выше 72 км/ч EH 1,5/9 лучше других. Phoenix несмотря на большУю вогнутость не имеет преимущества перед EH 1,5/9.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: PW_part3_5.jpg
Просмотров: 78
Размер:	34.0 Кб
ID:	478288
    Рис.14 «Поляры» качества с запасом устойчивости 3%.
    CJ –3309 – опять хуже других. Максимальное качество EH 1,5/9 поднялось с 19 до 20. Phoenix немного догнал EH 1,5/9 на малых скоростях, но отстал на более высокой скорости. Дело в излишней вогнутости, которая не позволяет получить хорошую эффективность в широком диапазоне скоростей.
    Изменение положения ЦТ в полете могло бы дать заметное увеличение эффективности при использовании Phoenix, но не повлияет на EH 1,5/9.

    Все так, как мы и предвидели. Для прямых ЛК нельзя выбирать профиль только глядя на графики, необходимо учитывать отклонение элевонов, числа Re и ламинарное отделение потока.
    Результаты, представленные для сравнения профилей получены довольно трудоемким способом. Я учитывал Re, Cm и вносил изменения в профиль создавая «отклонение» элевонов, для корректировки момента на всех скоростях. Так же учитывалось сопротивление киля.

    Выбранные для сравнения профили не «произведения искусства», но они представляют широко известные и часто использующиеся (или использовавшиеся раньше) профили, с которыми сталкивались многие моделисты. Цель была в том, чтобы сравнить известные профили.

    В части 4. будут рассмотрены особенности конструкции прямых ЛК.

  2.  
  3. #42

    Регистрация
    04.09.2010
    Адрес
    Германия
    Возраст
    43
    Сообщений
    79
    Цитата Сообщение от GreenGo Посмотреть сообщение
    Есть много примеров моделей ЛК без винглетов (я то же пробовал)
    какой можете посоветовать профиль .есть для термы PW106. PW98-mod почти такойже только чуть тоньше . (как пишут является всепогодным . многоцелевым . (дальнейшая разработка PW51)).стоит где то посередине между PW51 и PW106.

    вопрос по элевонам .....
    собирался делать ном 5 но решил делать с запасом ном 4 только для начала с одной сервой на крыло .потом будет видно


  4. #43

    Регистрация
    17.05.2008
    Адрес
    Феодосия
    Возраст
    47
    Сообщений
    428
    Записей в дневнике
    9
    Цитата Сообщение от basilio26 Посмотреть сообщение
    какой можете посоветовать профиль
    На мой, дилетантский, взгляд комбинация: RS004a в корне (до 30% полуразмаха) и MH 64 в остальной части - это правильное направление для начала. Самым логичным был бы профиль спроектированный для настройки отклонением элевонов и вниз (в корне) и вверх (на концах крыла). Не занимаюсь термой - не в курсе есть ли такой профиль для ЛК.

    вопрос по элевонам ..... Если планер для души, то наверно вариант 4 это хорошо.
    Какой планируете размах и по какой технологии?

  5. #44

    Регистрация
    04.09.2010
    Адрес
    Германия
    Возраст
    43
    Сообщений
    79
    Цитата Сообщение от GreenGo Посмотреть сообщение
    Какой планируете размах и по какой технологии?

    будем делать из того что есть под рукой. первый пепелац наверно буду делать из теплоутеплителя . если полетит то может быть пена плюс бальза.

    размах где то 1800мм .думаю для удовольствия хватит.
    центр 270мм.конец крыла 190мм . -3 градуса крутка. стреловидность 20. плюс винглеты .осталось выбрать профиль....

    пожалуй остановлюсь на PW106 он уже обкатан многими. RS004a встречается только на С0 моделях . где то даже советовали на С0 моделях RS004a заменить на PW106. про MH 64 также мало информации

  6.  
  7. #45

    Регистрация
    17.05.2008
    Адрес
    Феодосия
    Возраст
    47
    Сообщений
    428
    Записей в дневнике
    9
    Цитата Сообщение от basilio26 Посмотреть сообщение
    пожалуй остановлюсь на PW106 он уже обкатан многими.
    Сравнил в XFLR5 на 2000мм размахе. На графике скорости снижения: зеленый PW106, желтый комбинация RS004a и мод.MH 64, красный классика с AG25.

    Нажмите на изображение для увеличения
Название: pw106.jpg
Просмотров: 181
Размер:	32.8 Кб
ID:	479315
    Разница небольшая, думаю PW106 хороший выбор.

  8. #46

    Регистрация
    17.05.2008
    Адрес
    Феодосия
    Возраст
    47
    Сообщений
    428
    Записей в дневнике
    9
    Peter Wick
    Часть 4.


    В первых частях серии мы увидели, что:
    1. прямые ЛК больше подходят для «слопа» чем для «термы»;
    2. лучше использовать профили с малой вогнутостью (1-2%).
    Как я уже говорил, Phoenix имея в два раза большую вогнутость по сравнению с EH 1,5/9 , не имеет преимущества по скорости снижения, для нашей стандартной тестовой модели прямого ЛК (только на малой скорости 7-8м/сек, Phoenix имеет небольшое преимущество).
    Phoenix тем не менее хорошо подходит для наших целей, он тонкий - 8,2%, имеет переход к турбулентному обтеканию в точке 20% хорды (верхней поверхности профиля). Это дает достаточно времени, чтобы поток присоединился снова и следовал по S-образному хвостику профиля с сохранением положительного момента профиля, это сочетается с большой вогнутостью.

    Управляющие поверхности.
    Изменение угла атаки на прямом ЛК может быть выполнено за счет изменения момента профиля (отклонения элевонов) или изменения положения ЦТ (запаса устойчивости).
    В первую очередь мы выясним, что происходит при отклонении элевонов.


    Мы хотели бы, что бы минимальное отклонение элевонов вызывало максимальный балансировочный момент. Потому, что аэродинамическая сила создающая этот момент работает на уменьшение подъемной силы.
    Величина изменения балансировочного момента зависит от относительных размеров хорды элеронов. Рис.15.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: PWpart4_1.jpg
Просмотров: 70
Размер:	27.5 Кб
ID:	480149


    Из графика видно, что оптимальная хорда элевонов 20% (лежит в диапазоне 16-40%) хорды крыла. Это соблюдается для средних по толщине профилей.
    Следующий вопрос – какой длины должны быть элевоны (по размаху крыла)?
    Если элевоны расположены по всему размаху – их влияние (момент) будет максимальным. В этом случае, требуется их минимальное отклонение.


    На модели «GreenMonster» , запас устойчивости 3%, при этом максимальное отклонение элевонов вверх составляет 2,5мм и вниз 1,2мм. Этого достаточно для любых ситуаций: от полета на минимальной скорости, до полета в «инверте». Как можно ожидать, если сервоприводы плохо держат нейтраль (не точно возвращаются в исходное положение при отпускании «стиков»), управление таким ЛК становится сложным.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: PWpart4_2.jpg
Просмотров: 346
Размер:	104.1 Кб
ID:	480148


    Обычно это решается увеличением запаса устойчивости. К сожалению это не только увеличивает стабильность ЛК, но и уменьшает управляющий момент от элевонов. И поэтому требуется их большее отклонение, что в результате ухудшает эффективность (качество) и скорость.


    Если элевоны занимают только половину размаха крыла, они должны отклоняться в 2 раза сильнее. В то же время при отклонении элевонов будет изменяться распределение подъемной силы (если это не учтено при проектировании модели).


    Расположение элевонов ближе к корню делает крыло более склонным к концевому срыву. И наоборот расположение их ближе к концу крыла делает полет более устойчивым, и безопасным (относительно срыва).


    На большом ЛК элевоны можно разделить на части. Если вы используете 2 пары элевонов, то появляются дополнительные возможности. Я для такого случая, использую трехпозиционный переключатель для настройки ЛК на разные режимы: медленный полет, «дистанция» и скорость/аэробатика.
    Настройка двух пар элевонов аналогична настройке в F3B.


    Отклонение всех элевонов на одинаковую величину сохраняет форму распределения, так лучше сделать на своем первом ЛК.
    В начале, настройка желательна без использования дифференциала и может быть изменена в дальнейшем. Я использую дифференциал «наоборот», что позволяет делать очень «агрессивные» развороты.
    При использовании двух пар элевонов вы можете реализовать подобие РН, или использовать их для нейтрализации паразитного рыскания, настроив дифференциал как на Рис.17.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: PWpart4_3.jpg
Просмотров: 445
Размер:	34.0 Кб
ID:	480147


    Как вы видите на рисунке, правая сторона крыла работает почти как тормоз (бабочкой). Угол атаки такой же, как без отклонения, поэтому не возникает момента тангажа при разворотах.
    Красная линия – это распределение подъемной силы. В результате возникает доворот по оси рыскания в сторону крена.

    Вертикальный стабилизатор.
    Винглеты в большей или меньшей степени бесполезны для уменьшения рыскания на прямых ЛК, из за малого плеча относительно ЦТ. Они только добавляют инерционности (в повороте вокруг вертикальной оси) и имеют довольно большое сопротивление.
    Поэтому лучшее решение – это центральный вертикальный стабилизатор (киль). Но какого он должен быть размера и формы?
    Для начала, предпочтительнее вертикальный стабилизатор расположить непосредственно за крылом (за задней кромкой крыла).


    Когда вы используете элевоны для крена, за крылом, образуется сильный спиральный вихрь (по продольной оси). Этот вихрь воздействует на киль так как если бы тот был отклонен от нейтрального положения (Рис.18).


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: PWpart4_4.jpg
Просмотров: 240
Размер:	44.9 Кб
ID:	480146


    Если киль располагается только выше крыла, то действие этого эффекта, может противодействовать паразитному рысканию.
    На эффект влияет продолжение киля впереди-сверху фюзеляжа. Так же расстояние между элевонами должно быть минимальным. (Эффект зависит от расположения киля).

    Размер и форма киля.
    Я много наблюдал за поведением моделей в зависимости от формы киля. Эти наблюдения включали:
    Тест. 1 Быстрые повороты в F3F, с последующей корректировкой ошибки. Когда после ошибки пилота, ЛК возвращается на нужный курс и сколько времени требуется для стабилизации (прекращения раскачки) на курсе.
    Тест. 2 Во втором случае я следил за поведением на малой скорости, когда «перекладка» элевонов направо, потом налево и снова направо и т.д., вызывает паразитное рыскание и это хорошо видно когда модель прямо над вами.
    Тест. 3 Тест в «боевых» условиях, когда вы управляете резкими отклонениями с большими расходами в «неожиданных» положениях модели. Я обращал внимание на то, как быстро модель стабилизируется на курсе.


    Результаты довольно субъективные и к ним нужно относиться с осторожностью.
    Во первых, разница в форме и положении киля (при одинаковой площади) была, на удивление, очень малой. Но если попробовать лучший вариант после худшего, разница очень заметна.


    Выводы: Киль большого удлинения (высоты) лучше для первой и второй тестовой ситуации, в то время как киль малого удлинения (высоты) лучше для воздушного боя.
    Этот результат понятен, так как при большем удлинении подъемная сила нарастает быстрее (при малых отклонениях по рысканию).


    В ситуации Тест. 1 лучше работает киль в виде как на Рис.19А.
    «Мягкая» реакция и хорошее поведение при больших углах рыскания наблюдалась с килем как на Рис.19В.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: PWpart4_5.jpg
Просмотров: 118
Размер:	38.5 Кб
ID:	480145
    Нажмите на изображение для увеличения
Название: PWpart4_6.jpg
Просмотров: 166
Размер:	76.0 Кб
ID:	480150


    Вопрос по величине площади киля довольно сложный, но решение предложенное Werner Thies вполне приемлемо:
    Площадь киля Af = A*b/2 /STAf*xf
    A –площадь крыла;
    b/2 –полуразмах;
    Xf –плечо (расстояние до ЦТ);
    STAf –фактор стабильности (для начала используем значение 42).
    Следующие параметры увеличивают необходимую площадь киля:
    - Ваше крыло предназначено для «термы» на небольшой скорости;
    - Большое удлинение крыла 6-10;
    - Большой размах 48”-71”;
    - Тяжелые концв крыльев;
    - Большая площадь фюзеляжа перед ЦТ.


    Для оптимизации площади киля вы можете для начала использовать большой киль из коропласта и корректировать его площадь после тестовых облетов.

    Форма крыла в плане.
    Множество прямых ЛК напоминают, деревянные панели из магазина строительных материалов.
    Это хорошая форма для удлинения не больше 6. Более того нет никакой причины не делать их в форме крыльев F3B, со средним сужением.
    Если крыло не имеет сужения, мы получаем распределение которое не использует весь потенциал профиля.


    Я за ЛК с прямой передней кромкой, этому есть две причины:
    ЛК с прямой передней кромкой менее подвержены порывам ветра. В порывистый ветер ЛК со стреловидностью теряет много по сравнению с обычным ЛА. ЛА обычной схемы с нормальным оперением, то же, реагируют на порывы ветра, но за счет лучшего демпфирования, изменения по тангажу не особенно заметны.
    В таких условиях требуется увеличение запаса устойчивости – более передняя центровка (с небольшим ухудшением качества).


    Другая причина почему ЛК с прямой кромкой имеют преимущество, в том, что элевоны расположены ближе к ЦТ (меньше плечо их действия), и по этому имеют меньшее влияние на положение модели по тангажу. Использование дифференциала не влияет на тангаж при отклонении элевонов.
    Однако такая форма крыла (с прямой передней кромкой), сдвигает ЦТ вперед, что требует большей длины фюзеляжа для балансировки.

    Конструкция и постройка.
    Очень важно иметь малую инерционность по тангажу. Все, что находится позади ЦТ должно быть максимально легким или должно быть перенесено к ЦТ или убрано совсем.
    Так же важно использовать очень точные сервоприводы. Они не должны быть очень быстрыми, поскольку отклонения по РВ очень малы, но «люфта» не должно быть, и они должны точно «держать» нейтральное положение.


    Возможно, по причине несоблюдения этого требования, прямые ЛК имеют плохую репутацию.
    Так же, это может быть связано с отношением к прямым ЛК некоторых моделистов: - «А, это «доска». У меня остались «сервы» с ДВС, который недавно разбился, думаю, они еще работают».

  9. #47

    Регистрация
    17.05.2008
    Адрес
    Феодосия
    Возраст
    47
    Сообщений
    428
    Записей в дневнике
    9
    Peter Wick
    Часть 6. Профили PW51, PW75 и PW106.


    Когда я начинал проектировать PW51, я сделал список характеристик профиля влияющих на поведение ЛК:

    Нажмите на изображение для увеличения
Название: part6_0.jpg
Просмотров: 194
Размер:	53.8 Кб
ID:	480776

    PW51:
    Характеристики профиля довольно стабильны по сравнению с другими профилями аналогичного назначения.
    Нажмите на изображение для увеличения
Название: part6_1.jpg
Просмотров: 153
Размер:	56.8 Кб
ID:	480775


    Коэффициент момента слегка положительный, но небольшие погрешности изготовления могут повлиять в худшую сторону.
    Хорда элевонов в проекте должна быть 20%, но небольшое увеличение хорды, не показало заметного ухудшения характеристик.
    Прямые ЛК с профилем PW51 очень устойчивы при любых погодных условиях и скоростях.
    Профиль любит балласт, это означает – чем больше Re тем больше подъемная сила.
    Не очень подходит для малой скорости. Профиль слишком толстый и имеет малую кривизну для этого.
    Профиль показал себя неплохо в DS на скорости 176 км/ч, и принес мне победу на гонках в Дании в 2004 году.


    PW75:
    Создан на основе PW51: для «слопа» и аэробатики.
    Нажмите на изображение для увеличения
Название: part6_2.jpg
Просмотров: 105
Размер:	53.3 Кб
ID:	480774


    Имеет более положительный момент, без отклонения элевонов Cl=0,4. Поэтому профиль должен хорошо работать в не очень сильном «лифте».
    Несмотря на то, что профиль был создан для «слопа», профиль неплохо подходит для «термы».


    PW106:
    Профиль так же создан на основе PW51:

    Нажмите на изображение для увеличения
Название: part6_3.jpg
Просмотров: 112
Размер:	53.9 Кб
ID:	480773


    Имеет больший Cl. Не может быть использован для аэробатики так как создает очень малую подъемную силу в «инверте».
    Хороший выбор для «термы».

    PW_profiles_dat.zip

  10.  
  11. #48

    Регистрация
    17.09.2004
    Адрес
    Frankfurt, Germany
    Возраст
    47
    Сообщений
    13,421
    Записей в дневнике
    196

    Жаль картинки мелкие. Ссылку на оригинал не сбросите?

  12. #49

    Регистрация
    17.05.2008
    Адрес
    Феодосия
    Возраст
    47
    Сообщений
    428
    Записей в дневнике
    9
    Последний раз редактировалось GreenGo; 25.03.2011 в 00:18.

  13. #50

    Регистрация
    17.09.2004
    Адрес
    Frankfurt, Germany
    Возраст
    47
    Сообщений
    13,421
    Записей в дневнике
    196
    Цитата Сообщение от GreenGo Посмотреть сообщение
    загрузить в программу
    Ленивый я. Спасибо

  14. #51
    111
    111 вне форума

    Регистрация
    05.04.2006
    Адрес
    Мурманск
    Возраст
    60
    Сообщений
    2,772
    Записей в дневнике
    7
    to GreenGo
    ну а как по Вашему kirk30?

  15. #52

    Регистрация
    17.05.2008
    Адрес
    Феодосия
    Возраст
    47
    Сообщений
    428
    Записей в дневнике
    9
    Цитата Сообщение от 111 Посмотреть сообщение
    ну а как по Вашему kirk30?
    Толстоват по сравнению с PW106.
    Насколько я понимаю, профиль это компромисс под определенные задачи. Может для медленно летающего прямого ЛК это то, что нужно?

  16. #53
    111
    111 вне форума

    Регистрация
    05.04.2006
    Адрес
    Мурманск
    Возраст
    60
    Сообщений
    2,772
    Записей в дневнике
    7
    ну а как Cm по Alfa у Kirk30 по сравнению со 106, Ваше мнение?

  17. #54

    Регистрация
    17.05.2008
    Адрес
    Феодосия
    Возраст
    47
    Сообщений
    428
    Записей в дневнике
    9
    Цитата Сообщение от 111 Посмотреть сообщение
    ну а как Cm по Alfa у Kirk30 по сравнению со 106
    Все таки, нужно относительно какой то модели говорить. Для стреловидного ЛК, например, момент не так важен, а сопротивление оно везде мешает.

    Хочу, в следующий раз, кратко сравнить несколько профилей для стреловидных ЛК (в этой теме), и не против квалифицированных замечаний.

  18. #55

    Регистрация
    17.05.2008
    Адрес
    Феодосия
    Возраст
    47
    Сообщений
    428
    Записей в дневнике
    9
    Профили для стреловидных ЛК.


    1. Профили для стреловидных ЛК, с похожими характеристиками.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: profile_select1.jpg
Просмотров: 168
Размер:	39.6 Кб
ID:	480863


    MH64, MH22 (delta400), PW51, DeltaN8 «быстрые» профили, с малым коэффициентом сопротивления, и небольшим отрицательным моментом. Одинаково не очень хорошо работают на малой скорости (PW51 и DeltaN8 немного лучше). Хорошо подходят для стреловидных ЛК, из за малого момента профиля и хорошего соотношения Cl/Cd на малых углах атаки.
    На двухметровой модели стреловидного ЛК (в XFLR5) «побеждает» профиль с минимальным сопротивлением. Потому, что остальные характеристики мало отличаются.

    2. Профили для стреловидных ЛК, различающихся по скорости максимального качества.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: profile_select2.jpg
Просмотров: 129
Размер:	39.5 Кб
ID:	480862


    PW106 лучше ведет себя на малой скорости, MH64 хорошо на большой и хуже на малой скорости.
    DeltaN8 занимает среднее место, т.к. почти не отстает от PW106 на малой скорости и от MH64 на большой (даже слегка опережает).


    В этом сравнением, я хотел показать, по каким характеристикам можно оценивать профили для стреловидных ЛК. Коэффициент момента Cm не так важен (график 4), но желательно, чтобы он не был большим (отрицательным). Качество Cl/Cd (график 5), имеет большое значение на малых углах атаки, поэтому симметричные профили не очень хороший выбор для стреловидных ЛК. Сопротивление Cd (график 6)на малых углах атаки так же имеет большое значение поэтому хорошо подходят тонкие профили 8-9%. Поведение на малой скорости и на больших углах атаки (пилотаже) зависит от критического угла атаки и максимального значения коэффициента подъемной силы Cl (график 2). По графику Cl от Cd (график 1)можно оценить работу профиля на малых и отрицательных углах атаки (в инверте).


    DeltaN8 на практике не проверялся, поэтому координаты пока не выкладываю.

  19. #56

    Регистрация
    17.05.2008
    Адрес
    Феодосия
    Возраст
    47
    Сообщений
    428
    Записей в дневнике
    9
    Для большей "наглядности" сравнение моделей стреловидных ЛК с профилями MH 64, PW51 и PW106 (размах 2000мм, вес 1300гр.):

    Нажмите на изображение для увеличения
Название: profile_select_wingVz.jpg
Просмотров: 119
Размер:	29.3 Кб
ID:	481346
    График скорости снижения Vz в зависимости от скорости Vx. Скорость снижения меньше 0,4м/сек - это не хуже чем у классики, на таком же размахе.

    Нажмите на изображение для увеличения
Название: profile_select_wingClCd.jpg
Просмотров: 105
Размер:	26.2 Кб
ID:	481345
    График качества в зависимости от скорости.

    Различие по максимальному качеству, намного заметнее чем разница в скорости снижения. MH 64 выглядит лучше, но его преимуществом будет сложно воспользоваться т.к. скорость на которой у него минимальное снижение очень близко к скорости срыва.
    Последний раз редактировалось GreenGo; 26.03.2011 в 11:51.

  20. #57

    Регистрация
    16.01.2008
    Адрес
    Ереван
    Возраст
    54
    Сообщений
    2,254
    Записей в дневнике
    19
    Выкладываю на русском полезную книжку про ЛК http://depositfiles.com/ru/files/mxloqhgn4?redirect книжка Капковского.Читаю - настроение поднимается и душа радуется!Рекомендую всем!

  21. #58

    Регистрация
    09.07.2007
    Адрес
    Ростов-на-Дону
    Возраст
    35
    Сообщений
    48
    Цитата Сообщение от Стрела RoSa Посмотреть сообщение
    Выкладываю на русском полезную книжку про ЛК http://depositfiles.com/ru/files/mxloqhgn4?redirect книжка Капковского.Читаю - настроение поднимается и душа радуется!Рекомендую всем!
    Ссылка на эту книгу есть на конференции. Если не ошибаюсь, даже в этой ветке. Однако там не забыли отметить, что Капковский в своей книге рассматривает СВОБОДНОЛЕТАЮЩИЕ крылья. И, к сожалению, начинающим моделистам не всегда ясна суть отличий. Так что титать её здорово, а вот советовать бы нужно с осторожностью

  22. #59

    Регистрация
    17.05.2008
    Адрес
    Феодосия
    Возраст
    47
    Сообщений
    428
    Записей в дневнике
    9
    Еще одна интересная на мой взгляд тема.

    Анализ модели стреловидного ЛК в XFLR5.www.xflr5.sourceforge.net

    Предисловие Franchesco Meschina.
    Многие моделисты знакомы с XFoil, известной программой Марка Дрелы и Гарольда Юнгена.
    Эта программа выполняет симуляцию двухмерного воздушного потока вокруг изолированного профиля без учета многих 3D эффектов в том числе индуктивного сопротивления.

    Этот вид анализа хорошо подходит для сравнения профилей, но требует дополнительной работы для дальнейшего анализа характеристик крыла или всего ЛА. Довольно сложной задачи включающей множество переменных и требующей учета многих факторов.

    По причине своей большой важности не только для моделистов, но и для большой авиации эта «проблема» исследовалась уже давно, и для ее решения было предложено много методов. В том числе - VLM (vortex lattice method).

    Не вдаваясь в подробности этого метода можно сказать, что в основе VLM, лежит разбиение несущих поверхностей ЛА на набор панелей. Каждая панель имеет присоединенный подковообразный вихрь. Используя несколько граничных условий можно рассчитать подъемную силу и сопротивление, создаваемое каждым присоединенным вихрем. Просуммировав вклады всех отдельных вихрей можно получить характеристики всей несущей поверхности.

    По причине сложности расчетов в VLM, он не мог быть широко использован в «до цифровую эпоху». Только с появлением компьютеров после 60х годов прошлого столетия VLM показал себя как мощный инструмент и был использован для изучения и создания множества различных аэродинамических проектов.

    Несколько лет назад метод стал доступен для моделистов, когда Марк Дрела и его группа выпустили программу AVL. Но аналогично как и в случае с программой Profili2 (Stefano Duranti), VLM стал более доступен для неспециалистов, с появлением программы Andre Deperrois XFLR5.

    Программа Andre Deperrois внесла новый вклад в анализ. В то время как классический VLM метод принимает поток воздуха как не имеющий вязкости и поэтому не совсем реалистичен для малых, модельных чисел Re. В XFLR5 принимается, что вклад вязкого и не вязкого обтекания воздушным потоком, линейно не зависимы и VLM метод может быть дополнен XFoil анализом, для получения более реалистичной математической модели.

    Deperrois предупреждает, что эта «гипотеза»- о независимости вкладов вязкого и невязкого обтекания, не подтверждается теорией аэродинамики, поэтому к результатам VLM нужно относится с осторожностью и они требуют дополнительной проверки. Поэтому пользователи программы XFLR5 должны относиться с пониманием некоторых ограничений математических методов положенных в ее основу.

    В XFLR5 должна быть «загружена» геометрическая модель несущей поверхности и набор поляр используемых профилей, для диапазона чисел Re достаточного, чтобы перекрыть все полетные режимы.
    Другими словами, прежде чем начать использовать программу XFLR5, пользователь должен найти файлы координат профилей которые он использует и подготовить размеры трехмерной модели ЛА.

    Так же нужно помнить, что XFLR5 это просто симулятор для набора физических переменных и не может дать ответы кроме тех на которые мы готовы задать вопросы. Это удобный инструмент, но задача научить нас хорошо проектировать ЛА выходит за рамки его применения.

    На много лучше подходить к программе с практической точки зрения, зная ее возможности и ограничения, и то какие ей нужно задавать вопросы. Поэтому возьмем практический случай, чтобы на его примере найти ответы на некоторые общие вопросы: определение поляры модели, анализ устойчивости по тангажу, анализ распределения подъемной силы вдоль размаха крыла, определение балансировочных отклонений управляющих поверхностей.

    Часть 1. Моделирование тестовой модели.
    В качестве тестовой модели возьмем стреловидное ЛК, размахом 1800мм, весом 1200 гр., со следующими "проектными" характеристиками: рабочая скорость 18 м/сек, минимальная скорость 7 м/сек, максимальная скорость 28 м/сек.

    Моделирование начинается с профиля, поэтому считаем, что с этим мы уже определились, это будут: MH64мод. и PW75.
    Когда профиль найден и загружен на ваш компьютер, можно запустить XFLR5 и начать с импорта файла координат. Из меню File выбираем Load File и открываем файл типа .dat, (.plr, .wpa).
    Теперь, когда у нас есть профили, можно используя модуль XFoil, рассчитать их поляры. Из меню выбираем Application -> XFoil Direct Analysis.
    1.Выбираем тип анализа Type 1 (для фиксированной скорости и величины хорды, и переменной величины коэффициента подъемной силы).
    Для каждого профиля мы должны рассчитать набор поляр, перекрывающий диапазон чисел Re, соответствующий желаемым полетным режимам.
    2. Выбираем из меню Polars -> Run Batch Analysis -> Edit List, и добавляем в список числа от 60000 до 800000, как на рисунке.
    Нажмите на изображение для увеличения
Название: XFLR5_1.jpg
Просмотров: 132
Размер:	57.3 Кб
ID:	483311


    3.Дальше нужно задать диапазон и шаг изменения угла атаки. В разделе Range, выбираем alpha, min -3 град. , max 16 град, increment 1 град.
    4.Нажимаем Analize и ждем несколько минут в зависимости от мощности компьютера.
    По окончании расчета, мы получим «семейство» поляр, и сможем рассмотреть их подробнее, нажав на цифровой клавиатуре число соответствующее графику от 1 до 5.
    После того как семейство поляр рассчитано для всех необходимых профилей, пора приступить к созданию трехмерной модели нашего ЛК. К этому моменту мы должны знать геометрические размеры, стреловидность, величину крутки и величину поперечного V.
    Выбираем из меню Application -> Wing Design
    Wing/Plane -> Define a Plane. В появившемся окне нам нужно ввести имя модели, затем выбрать
    Main Wing -> Define. В этом окне мы вводим данные по трехмерной модели. Форма крыла задается в виде одного или нескольких трапецевидных панелей, для каждого задается: размах, хорда, смещение от передней кромки, поперечное V, крутка и профиль.
    Наша модель вначале будет состоять только из одной панели. Введем ее размеры:
    Для корневого профиля:
    Pos – 0,
    Chord – 270мм,
    Foil Name - MH64mod.
    Для концевого профиля:
    Pos-900мм,
    Chord – 160мм,
    Offset – 390мм,
    Twist - -4град.
    Foil Name – MH64mod.
    Нажмите на изображение для увеличения
Название: XFLR5_2.jpg
Просмотров: 153
Размер:	60.0 Кб
ID:	483310


    При расчете используется разбиение крыла на определенное количество панелей - Total VLM Panels. Чем больше панелей тем расчет точнее. Но большое количество панелей отнимает у программы много ресурсов, поэтому перед закрытием окна желательно нажимать на кнопку Reset VLM Mesh, для оптимизации количества панелей.
    После закрытия окна, когда все размеры введены правильно, мы можем увидеть нашу тестовую модель в 3D View режиме программы. В изометрии Iso или в одной из трех проекций – X, Y, Z.

    В следующей части рассмотрим расчет и анализ поляры модели.
    Вложения
    Последний раз редактировалось GreenGo; 30.03.2011 в 22:38.

  23. #60

    Регистрация
    28.11.2007
    Адрес
    Москва, Коптево
    Возраст
    44
    Сообщений
    1,982
    Цитата Сообщение от 111 Посмотреть сообщение
    ну это вряд ли, куда же он денется
    А вы замечали, насколько по-разному реагируют на РН пилотажки и тренеры?

  24. #61

    Регистрация
    17.05.2008
    Адрес
    Феодосия
    Возраст
    47
    Сообщений
    428
    Записей в дневнике
    9
    Анализ модели стреловидного ЛК в XFLR5.

    Часть 2. 3D поляра модели.


    Нам остался только один шаг до получения поляры модели.
    Для расчета выбираем из меню: Polar -> Define Polar Analysis.

    Мы должны определить несколько условий. Поэтому для начала мы должны решить какой вид анализа мы хотим выполнить:
    для постоянной скорости - Fix Speed
    для постоянной подъемной силы - Fix Lift
    для постоянного угла атаки - Fix Alpha.
    Для анализа планирующего полета, когда крыло создает столько подъемной силы сколько необходимо для поддержания горизонтального полета, хорошо подходит второй вариант - Fix Lift.
    Так же мы должны указать вес модели – Plane Weight 1200гр.
    Положение ЦТ относительно передней кромки крыла - Mom. Ref. location 215мм.
    Далее выбираем метод расчета VLM или LLT. Метод LLT доступен только для изолированного крыла (без оперения).
    Не забываем проверить «чекер» Viscous.


    Подтверждаем внесение изменений нажимая на кнопку – Ok.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: part2_1.jpg
Просмотров: 104
Размер:	49.4 Кб
ID:	483621

    Теперь мы готовы произвести анализ. Но прежде чем нажать кнопку Analyze, нужно заполнить раздел Analysis в правой вертикальной панели, мы должны задать условия расчета:


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: part2_2.jpg
Просмотров: 85
Размер:	69.0 Кб
ID:	483620


    Например: угол атаки от 0 до 11 градусов с шагом 0,5 градуса. Проверяем «чекер» Store op.points и запускаем анализ.


    В процессе анализа будет выводится журнал в которым могут быть сообщения, что некоторые рабочие точки – Op.points выходят за пределы подготовленных поляр. С этим мы разберемся позже.


    После завершения работы программы анализа, мы можем посмотреть на результаты ее работы в нескольких режимах просмотра:
    Polar View –в виде графиков «поляр»,
    3D View – в виде трехмерного представления,
    Operating Pints View – в виде графиков рабочих точек.


    На данном этапе мы будем анализировать поляру модели в режиме Polar View.
    Если не открыт нужный график (Vz от Vx), через контекстное меню выбираем Graph -> Variables (или на клавиатуре V) и задаем Vz для оси Y-axis и Xinf для оси X-axis.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: part2_3.jpg
Просмотров: 121
Размер:	155.9 Кб
ID:	483619


    Полученный график показывает зависимость скорости снижения от горизонтальной скорости модели.


    Можно заметить, что минимальная скорость снижения 0,4 м/сек соответствует скорости модели около 10 м/сек - чуть больше чем скорость срыва.
    Другая точка – точка максимального качества около 11,5м/сек.


    Эти две точки соответствуют двум важным полетным режимам планера: полету на максимальную продолжительность и полету на максимальную дальность.


    Другой удобный для анализа график – это зависимость качества Cl/Cd от скорости модели Vx.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: part2_4.jpg
Просмотров: 98
Размер:	53.2 Кб
ID:	483618


    На этом графике не только хорошо видна скорость максимального качества 11,5м/сек, но и величина максимального качества модели 24,5.


    На этом этапе мы подошли к очень важному вопросу: на какой скорости должна лететь наша модель, с настройками «по умолчанию», заданным положением ЦТ и при нулевом отклонении элевонов?


    Ответ может быть получен если посмотреть на график зависимости суммарного момента GCm от скорости Vx. Точка пересечения этого графика с осью X – это и есть скорость на которую настроена модель. В нашем случае это 18м/сек. Это скорость равномерного полета с данной центровкой и положением РВ.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: part2_5.jpg
Просмотров: 98
Размер:	48.9 Кб
ID:	483617


    График так же показывает, что более высокая скорость приведет к кабрированию (нос модели вверх) и потере скорости и более низкая скорость приведет к «пикированию» (нос модели вниз) и набору скорости.


    То, что модель настроена на 18м/сек, а не на наивыгоднейший режим планирования (10 или 11м/сек), неудивительно так мы хотим получить не паритель, а быструю модель .


    На скорости 18м/сек скорость снижения Vz будет выше – 0,8 м/сек, это означает, что для поддержания модели в воздухе в безмоторном полете нужен восходящий поток меньше 1 м/сек.

    Часть 3. Анализ продолжительности полетного времени с использованием MotoCalc.


    В желательных характеристиках модели, в части 1., была указана максимальная скорость 28м/сек. Предполагалась не скорость планирования, а скорость горизонтального моторного полета, при разумном расходе емкости аккумулятора.


    Предположим, что в наличии есть такой моторсет: и 1200об/в 45А RimFire 3536 с винтом APC 9x6, регулятор Phoenix ICE 50 и аккумулятор 2200ma 4S. Попробуем определить продолжительность полетного времени нашей модели с этим моторсетом.


    Можно конечно найти формулы, которые учитывают характеристики мотора, аккумулятора и эффективность воздушного винта, но мы сделаем проще – воспользуемся хорошим инструментом, предназначенным для этого, - программой MotoCalc. Программу и русификацию смотрте в дневнике у boroda_de.


    Сначала нужно внести в программу характеристики мотора, аккумулятора и винта (характеристики модели использовать не будем).


    Затем нажимаем кнопку «Рассчитать» и анализируем полученные данные. Когда мы не указываем параметры модели, MotoCalc рассчитывает только моторсет – получаемую тягу в зависимости от скорости и положения стика RC передатчика. Результаты представляются или в виде таблицы или в виде графика.
    Нажмите на изображение для увеличения
Название: part3_1.jpg
Просмотров: 68
Размер:	99.5 Кб
ID:	483625
    Нажмите на изображение для увеличения
Название: part3_2.jpg
Просмотров: 68
Размер:	52.3 Кб
ID:	483624




    Исходными данными для анализа моторсета будут: скорость модели и сопротивление модели Drag(N) и соответствующая тяга мотора на этой скорости.
    Определяем в программе XFLR5, по графику Drag(N) от Vx, значения сопротивления на скоростях 12м/сек, 18м/с и 28м/с . Значения увеличиваем на 15%, для учета сопротивления дополнительных конструктивных элементов на реальном ЛК.
    Нажмите на изображение для увеличения
Название: part3_3.jpg
Просмотров: 66
Размер:	46.1 Кб
ID:	483623


    Подбираем в MotoCalc значение Throtle (отклонение стика) для получения нужной тяги на этих скоростях и получаем ток и полетное время:


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: part3_4.jpg
Просмотров: 87
Размер:	25.8 Кб
ID:	483622
    Полученное время выглядит слишком оптимистично, т.к. это время для идеального случая равномерного горизонтального полета, без внешних и управляющих воздействий. Если принять, что расход емкости аккумулятора при маневрировании на 30-50% больше, то значение полетного времени становится более реалистичным .
    Последний раз редактировалось GreenGo; 02.04.2011 в 07:55.

  25. #62

    Регистрация
    17.05.2008
    Адрес
    Феодосия
    Возраст
    47
    Сообщений
    428
    Записей в дневнике
    9
    Часть 4. Распределение подъемной силы.


    В предидущей части мы анализировали графики характеризующие поведение модели от переменных изменяющихся в полете, в частности скорости. Есть еще один способ анализа модели по результатам расчета XFLR5.


    Каждая точка отображаемая на графиках поляр модели содержит не одно числовое значение, а набор данных включающий все рассчитанные программой величины. Этот набор называется Operating point.


    Более того, в Operating point хранятся не только скалярные величины отдельных характеристик модели, а набор данных распределенных по всем единичным панелям разбиения VLM метода, по всей площади крыла.
    XFLR5 позволяет нам использовать эти данные для интересного и довольно «фундаментального» исследования по аэродинамике.


    Например, если мы посмотрим на набор кривых описывающих распределение коэффициента подъемной силы вдоль размаха крыла, мы сможем определить какой участок крыла «нагружен» сильнее и где начнется срыв потока.


    Этот вид анализа выполняется в режиме программы Operating Point View. Если у нас только одна модель в программе то нам достаточно выключить Show Current Opp Only и включить все Operating Point режимом Show All Operating Point.


    Если отображение графика Cl не включено, выберем его через контекстное меню. По изменению графика с ростом угла атаки видно увеличение и перераспределение коэффициента подъемной силы ближе к концу крыла. В случае отсутствия крутки этот эффект еще заметнее и срыв при этом происходит намного раньше.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: part4_1.jpg
Просмотров: 91
Размер:	58.8 Кб
ID:	484178


    На начало срыва потока XFLR5 указывает когда в логе расчета поляры модели, на больших углах атаки в появляется сообщение подобное такому:
    Span pos = -608.83 mm, Re = 92 552, Cl = 1.00 could not be interpolated
    Это означает, что программа не может рассчитать очередную Operating point, косвенно показывая, что приближается срыв потока. Из этой строчки мы можем определить место на крыле где начинается срыв и при каком числе Re это происходит. Это может дать нам подсказку как исправить ситуацию и отодвинуть срыв на большие углы атаки.


    Еще один набор графиков которые полезно рассмотреть – это графики распределения локальной подъемной силы, Lift.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: part4_2.jpg
Просмотров: 84
Размер:	36.7 Кб
ID:	484177


    Для сравнения, полученного на нашей модели распределения, с «идеальным» эллиптическим распределением включим через контекстное меню его отображение - Show Elliptic Loading. Как видим распределение у нашей модели не идеальное - есть возможность увеличения качества модели за счет получения лучшего распределения.

    Часть 5. Анализ устойчивости по тангажу.


    Устойчивость по тангажу, можно определить как способность ЛА сохранять свое положение, не отклоняясь от устойчивого положения (не поднимая нос вверх и не опуская его вниз), под воздействием возмущающих внешних сил.


    Для получения графика характеризующего устойчивость, вернемся в режим Polar View.
    Выберем из контекстного меню Graph -> Variables, переменную GCm для оси Y и Alpha для оси X.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: part5_1.jpg
Просмотров: 84
Размер:	49.9 Кб
ID:	484176


    Кривая на этом графике должна иметь отрицательный наклон, это означает, что модель устойчива – увеличение угла атаки создает пикирующий момент (моделя опускает нос), уменьшение угла атаки создает кабрирующий момент (модель поднимает нос).


    Кривая проходит через ось X в точке 2,6град. Alpha, что говорит нам об устойчивом положении модели с таким углом атаки.


    Если кривая будет наклонена с возрастанием момента при увеличении угла атаки, модель будет неустойчивой – увеличение Alpha будет приводить к увеличению кабрирующего момента.


    Горизонтальная кривая говорит о нейтральной устойчивости модели.
    Кривые на Рис. Сделаны при различном положении ЦТ. Когда мы сдвигаем ЦТ назад устойчивость модели уменьшается.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: part5_2.jpg
Просмотров: 73
Размер:	51.7 Кб
ID:	484175


    В соответствии с этими графиками, в нашей тестовой модели центр давления находится в точке расположенной в 232 мм от передней кромки крыла. ЦТ находится в 16мм впереди ЦД, что создает величину запаса устойчивости 8% САХ. Оптимальным для стреловидных ЛК, считается запас устойчивости от 1 до 5 процентов средней аэродинамической хорды.


    Результаты расчета в WinLaengs4 незначительно отличаются (различие в расчете расположения ЦД, два миллиметра).


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: part5_3.jpg
Просмотров: 103
Размер:	44.8 Кб
ID:	484174

  26. #63

    Регистрация
    17.05.2008
    Адрес
    Феодосия
    Возраст
    47
    Сообщений
    428
    Записей в дневнике
    9
    Часть 6. Управляющие поверхности.


    В XFLR5 мы можем добавить нашей модели управляющие поверхности. Для модели обычной схемы анализ закрылков или флапернов может быть интересен для определения характеристик модели с измененной кривизной профиля, при отклонении флаперонов вниз или вверх.


    В нашем случае мы рассмотрим необходимые отклонения элевонов в качестве РВ для балансировки, при настройке на различные полетные режимы и изменение характеристик ЛК с отклоненными элевонами.


    Сначала необходимо добавить управляющие поверхности в профиль. Возвращаемся к началу и выбираем из меню Application -> Foil Direct Design.
    Из контекстного меню выбираем Set Flap и выбираем: T.E. Flap, -1,5град., 75%.


    Выполняем расчет семейства поляр для нового профиля, как мы делали это для основного профиля.


    По окончании расчета мы увидим «мешанину» поляр. Их отображение можно убрать: View -> Polars -> Hide all polars.


    Теперь включим отображение только двух поляр, для сравнения, выбрав нужный профиль и нужное число Re из списка вверху и поставив «чекер» Show Curve в панели справа внизу.
    На графиках видна существенная разница по сравнению с профилем без отклонения управляющей поверхности.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: part6_1.jpg
Просмотров: 78
Размер:	47.4 Кб
ID:	484186


    Основное изменение в графиках это балансировочный положительный момент Cm, который появляется при отклонении элевона вверх, на графике Cm от Alpha.
    Но кроме полезного балансировочного изменения момента произошли и нежелательные изменения в характеристиках профиля. Уменьшился коэффициент подъемной силы Cl и увеличился коэффициент сопротивления Cd, в результате уменьшилось соотношение Cl/Cd.


    Посмотрим как это отразится на поведении модели, переходим в Application -> Wing Design.
    Создадим копию нашей модели: Wing/Plane -> Current Wing/Plane -> Duplicate.
    Назовем ее: wing_1800MH64_up, и внесем в нее изменения как на рисунке.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: part6_1a.jpg
Просмотров: 74
Размер:	65.8 Кб
ID:	484185


    Создадим для новой модели поляру для анализа: Polars -> Define Polar Analisis, с такими же параметрами как и для основной модели.
    Запустим расчет поляры кнопкой – Analize.


    На полученных графиках GCm от Alpha, видим, что модель теперь настроена стабильный полет при скорости 11 м/сек, приблизительно с углом атаки 6 град.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: part6_2.jpg
Просмотров: 68
Размер:	60.4 Кб
ID:	484184


    Но изменения затронули не только балансировку. На графике качества видно, что максимальное качество уменьшилось. Минимальная скорость снижения Vz почти не изменилась. Увеличилось сопротивление модели Drag на малых углах атаки.


    Можно сделать вывод, что использовать отклонение элевонов для настройки ЛК на основную «рабочую» скорость нежелательно, такая настройка должна быть сделана при проектировании выбором профиля с положительным моментом и выбором необходимой крутки.


    Для примера график с использованием профиля PW75. Без отклонения элевонов модель сбалансирована на скорость 12м/сек.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: part6_2a.jpg
Просмотров: 67
Размер:	44.0 Кб
ID:	484183

    Часть 7. Винглеты.
    Проведем с помощью XFLR5 анализ использования винглетов на стреловидном ЛК, чтобы определить какой вклад они вносят в сопротивление модели.
    Размеры винглетов выбираем минимальными для получения максимального качества модели.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: part7_1.jpg
Просмотров: 205
Размер:	41.1 Кб
ID:	484188


    После добавления винглетов в Wing/Plane -> Current Wing/Plane -> Edit Fin ->Double Fin, произведем расчет поляры измененной модели.
    На графике качества Cl/Cd от Vx видно небольшое увеличение качества на больших углах атаки и уменьшение качества на малых углах атаки.
    Действие винглет, аналогично небольшому увеличению размаха и площади крыла. Догрузка небольшим количеством баланса, в нашем случае 70 грамм, и модель летит так же как и без винглет.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: part7_2.jpg
Просмотров: 69
Размер:	52.4 Кб
ID:	484187

  27. #64

    Регистрация
    17.05.2008
    Адрес
    Феодосия
    Возраст
    47
    Сообщений
    428
    Записей в дневнике
    9
    Цитата Сообщение от GreenGo Посмотреть сообщение
    Догрузка небольшим количеством баланса, в нашем случае 70 грамм
    Догрузка конечно балластом.

  28. #65

    Регистрация
    08.09.2004
    Адрес
    Москва
    Возраст
    42
    Сообщений
    5,858
    Приветствую, а не подскажите как считать центровку вот такого крыла ?

  29. #66

    Регистрация
    17.05.2008
    Адрес
    Феодосия
    Возраст
    47
    Сообщений
    428
    Записей в дневнике
    9
    Цитата Сообщение от Adekamer Посмотреть сообщение
    как считать центровку вот такого крыла ?
    Нужны размеры для подстановки в WinLaengs4.
    Померяйте корневую, концевую хорды, и смещение концевой (назад) от передней кромки (носа). Размах 1400мм плюс вставка 200мм?

  30. #67

    Регистрация
    08.09.2004
    Адрес
    Москва
    Возраст
    42
    Сообщений
    5,858
    Цитата Сообщение от GreenGo Посмотреть сообщение
    Размах 1400мм плюс вставка 200мм?
    все верно

  31. #68

    Регистрация
    17.05.2008
    Адрес
    Феодосия
    Возраст
    47
    Сообщений
    428
    Записей в дневнике
    9
    Цитата Сообщение от Adekamer Посмотреть сообщение
    все верно
    Остальные размеры нужны.

    Чем бы продолжить тему топика - аэродинамика ЛК?

  32. #69

    Регистрация
    17.09.2004
    Адрес
    Frankfurt, Germany
    Возраст
    47
    Сообщений
    13,421
    Записей в дневнике
    196
    Цитата Сообщение от GreenGo Посмотреть сообщение
    Чем бы продолжить тему
    Можно углубиться в разбор таких животрепещущих тем, как напр. голландский шаг или перевести статьи с aerodesign.de

  33. #70

    Регистрация
    17.05.2008
    Адрес
    Феодосия
    Возраст
    47
    Сообщений
    428
    Записей в дневнике
    9
    Цитата Сообщение от boroda_de Посмотреть сообщение
    напр. голландский шаг или перевести статьи с aerodesign.de
    Голландский шаг был в первой статье, посмотрю, что там еще можно добавить.
    На aerodesign.de нет английского варианта. Перевести не смогу

    Вот такие темы будут в продолжении:

    1. управляющие плоскости и механизация,
    2. динамическая устойчивость (по тангажу и курсу),
    3. флатер,
    4. профили для ЛК.

  34. #71

    Регистрация
    17.05.2008
    Адрес
    Феодосия
    Возраст
    47
    Сообщений
    428
    Записей в дневнике
    9
    На форуме уже довольно много тем посвящено флаттеру, достатточно набрать "флаттер" в поиске.
    Поэтому очень кратко только для галочки

    Флаттер – автоколебания возникающие при взаимодействии аэродинамических, упругих и инерционных сил, в результате несовпадения центра жесткости с центром давления и недостаточной жесткости конструкци крыла
    1. Изгибно-крутильный флаттер крыла, возникает когда центр тяжести сечений крыла находится позади центра жесткости.
    2. Изгибно-элеронный флаттер крыла, возникает когда несбалансированный элерон имеет недостаточную жесткость проводки тяг или люфты.
    Для предотвращения флаттера модель должна иметь легкую и прочную (жесткую) конструкцию. В конструкции консолей должно быть предусмотрено расположение линии центров жесткости позади линии центров тяжести.
    Проводка тяг управления должна быть достаточно жесткой и не иметь люфтов.
    В качестве дополнительных мер, возможно использование противофлаттерных грузов и весовой компенсации элеронов.

    http://kvs-vm.narod.ru/uchob/l7/7.html
    http://aeroconstruction.ru/flatter/1
    В теории все достаточно просто.

    На практике могут быть различные особенности в зависимости от конструкции. Особенно при разборной конструкции - конструктивный элемент обеспечивающий жесткость должен быть сплошным и узел стыковки не должен иметь люфта.

    Полезные темы о флаттере на нашем форуме.
    1.Флаттер
    2.Флаттер
    3.Флаттер


    Прежде чем продолжить об управляющих поверхностях, вот интересное достижение сделанное в сентябре 2010 года:
    Новости.

    Последний раз редактировалось GreenGo; 07.04.2011 в 08:50.

  35. #72

    Регистрация
    08.09.2004
    Адрес
    Москва
    Возраст
    42
    Сообщений
    5,858
    извините - как сумел снял размеры

  36. #73

    Регистрация
    17.05.2008
    Адрес
    Феодосия
    Возраст
    47
    Сообщений
    428
    Записей в дневнике
    9
    Цитата Сообщение от Adekamer Посмотреть сообщение
    снял размеры
    Не хватило одного размера - 320мм? Если с фотки определил его правильно то ЦТ 170мм-8%, 180мм-4% от передней кромки.

    Нажмите на изображение для увеличения
Название: Knurrus1600.jpg
Просмотров: 160
Размер:	39.9 Кб
ID:	486815

    Посмотрел внимательнее похоже смещение 340мм (а не 320), тогда ЦТ должен быть 177-189мм. Для начала я бы ставил 8% центровку, а потом подбирал по поведению модели.
    А 220мм для модели без вставки это тогда похоже нейтральный пункт - центр давления.
    Последний раз редактировалось GreenGo; 09.04.2011 в 17:23.

  37. #74

    Регистрация
    17.05.2008
    Адрес
    Феодосия
    Возраст
    47
    Сообщений
    428
    Записей в дневнике
    9
    Martin Hepperle.
    Автор серии профилей MH, программы для разработки профилей JavaFoil.
    http://www.mh-aerotools.de/airfoils/index.htm

    Профили для ЛК.


    В принципе , модели бесхвосток и ЛК могут иметь любой профиль. Но если качество модели имеет значение, как в случае модели для соревнований, профиль должен быть тщательно подобран.


    На ЛК возможно использование профилей для F3B моделей, если момент профиля компенсирован соответствующей комбинацией стреловидности и крутки. Однако излишняя стреловидность и крутка обычно уменьшают эффективность (качество) модели. Потери в эффективности могут быть минимизированы выбором профиля с коэффициентом Cm близким к нулю.


    В начале 1980 годов, когда команда LOGO присоединилась ко мне в поиске новых профилей, нами были использованы различные профили на бесхвостых моделях планеров.
    При хорошем качестве, модели имели проблемы с затяжкой леером и не очень хорошую управляемость. Это было вызвано малым Clmax и срывным характером профилей. Поскольку высота старта на леере очень важна, бесхвостые модели сильно отставали, из за этих двух характеристик использованных профилей.
    Типичный асимметричный срыв (с одной консоли) приводил к полной потере управления с быстрым спиральным вращением модели на леере, которое заканчивалось с «катастрофическими» последствиями для модели.


    Основными целями при создании серии профилей MH60 MH40 были:
    - Малое сопротивление по сравнению с F3B профилями;
    - Малый коэффициент момента Cm;
    - Улучшение Clmax, по сравнению с другими профилями имеющими малый Cm.


    Эти профили были опубликованы в 1988 году и широко использовались:
    MH60 10%
    MH61 10,28%
    MH62 9,3%
    MH64 8,61%


    Следующие профили не планировались к публикации, но как то вышли за пределы моей лаборатории. Все они довольно хорошо работают, даже на Re ниже 200000.
    MH44 9,66%
    MH45 9.85%
    MH46 11,39%
    MH49 10,5%

    Создание и выбор профиля.
    Типы моделей ЛК и коэффициент Cm.


    Вместе с коэффициентами подъемной силы и сопротивления, Cl и Cd, коэффициент момента Cm, так же имеет большое значение, особенно для ЛК, так как существенно влияет на продольную устойчивость модели.
    ЛА обычной схемы могут компенсировать момент создаваемый крылом при помощи горизонтального оперения. На бесхвостых ЛА, по понятной причине, этого сделать нельзя.
    Бесхвостые ЛА можно разделить на три группы в зависимости от способа получения продольной устойчивости.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: MH_part1_1.jpg
Просмотров: 190
Размер:	57.8 Кб
ID:	488551


    - ЛК без стреловидности – прямые крылья. Продольная устойчивость достигается передним расположением ЦТ и балансировочным моментом профиля.
    - Стреловидные ЛК. На стреловидных ЛК возможно использовать любой профиль, т.к. стабильность может быть достигнута соответствующей комбинацией стреловидности и крутки. Но для получения хороших результатов подходят профили с малым Cm. Такие профили требуют меньшей величины крутки, что увеличивает скоростной диапазон без дополнительных балансировочных потерь.
    - ЛК с низким расположением ЦТ (параплан). Cm менее важен, возможно использование традиционных профилей с отрицательным Cm. Обычно используют профили со средней величиной Cm т.к. они имеют меньшее сопротивление и более широкий диапазон скоростей.

    Коэффициент Cm и форма профиля.
    Форму профиля можно представить как комбинацию формы средней линии и распределение толщины вдоль средней линии профиля. Требования для перечисленных трех классов ЛК, можно перевести в соответствующую форму профиля и крутку крыла.
    Единственный способ получить положительный коэффициент момента Cm и требуемую величину подъемной силы – использовать S-образную форму средней линии профиля.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: MH_part1_2.jpg
Просмотров: 162
Размер:	52.8 Кб
ID:	488550


    - ЛК без стреловидности. Требуемый положительный момент Cm, приводит к необходимости наличия S- образности средней линии у подходящих, для данного класса ЛК, профилей.
    - Стреловидные ЛК. Малый Cm и малая требуемая крутка, могут быть получены при использовании профилей с малой кривизной (вогнутостью) средней линии и нейтральной или слегка S-образной формой.
    - Параплан. Нет строгого ограничения на форму профиля.

    Профили с большой S-образностью обычно не используются на ЛА обычной схемы – они «уникальны» в использованиии только на бесхвостках.
    С аэродинамической точки зрения S-образные профили сложны в дизайне и модификации, в частности, и потому, что они очень чувствительны по отношению к числам Re.

    S- образность и коэффициент Cm.
    Мы уже знаем, что Cm и форма средней линии профиля тесно связаны. Если мы посмотрим на S- образную среднюю линию более внимательно, мы увидим, что форма задней части средней линии очень сильно влияет на коэффициент Cm.
    Фактически - отклоняя заднюю кромку профиля, мы можем получить практически любой желаемый коэффициент Cm.
    Рис. Внизу показывает, как можно управлять значением Cm: используя отклонение задней части профиля. Задняя часть профиля отклоняется вверх на 5 и 10 градусов и в результате Cm следует за этим изменением.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: MH_part1_3.jpg
Просмотров: 95
Размер:	42.1 Кб
ID:	488549


    С помощью этого трюка, проблема кажется решенной. Мы просто отгибаем заднюю кромку профиля, пока не получим нужный балансировочный момент у нашего ЛК и все…
    Но мы обычно предпочитаем ЛА, который не только сбалансирован (настроен на нужную скорость полета), но так же имеет высокое качество и малое сопротивление, и вот здесь то и начинаются проблемы.

    S-образность и коэффициенты подъемной силы и сопротивления Cl и Cd.
    Форма и расположение кривой Cl от Cd, это ключ к эффективности (качеству) ЛА.
    Рис. Показывает, как Cl – Cd кривая изменяется в зависимости от формы средней линии профиля (степени S-образности).


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: MH_part1_4.jpg
Просмотров: 78
Размер:	39.9 Кб
ID:	488548


    Теперь у нас появляется новая проблема: с добавлением S-образности средней линии профиля для получения положительного коэффициента Cm, мы сдвигаем Cl – Cd «поляру» вниз. Это означает, что мы уменьшаем подъемную силу и что еще хуже мы уменьшаем Clmax. А это ведет к увеличению скорости срыва, что нам совершенно не нужно.
    Конечно, профессионалы в аэродинамике знают, что делать, в данном случае, при создании профиля. Необходимо увеличение кривизны средней линии. Это увеличит подъемную силу и немного уменьшит коэффициент момента Cm.

    Положение точки максимальной кривизны средней линии и коэффициент Cm.
    К счастью, у нас еще есть один параметр профиля для компенсации дестабилизирующего эффекта увеличенной кривизны средней линии – место расположения максимальной кривизны.
    Место расположения максимальной кривизны средней линии имеет небольшое влияние на Cl –Cd, но очень сильное влияние на коэффициент Cm.
    На Рис. Показано семейство профилей с разным положением максимальной кривизны среденей линии Xc/c и графики коэффициента Cm.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: MH_part1_5.jpg
Просмотров: 84
Размер:	45.2 Кб
ID:	488547


    Как мы видим, сдвиг Xc/c назад. Так же уменьшает Cm (сдвигает график вниз), к отрицательным значениям.
    Поэтому разумным будет иметь координату Xc/c в первой четверти хорды 0-25%, если мы хотим компенсировать потерю подъемной силы от использования S-образности средней линии.

    Сложность проектирования – выбора профиля с малым коэффициентом Cm.
    Мы уже узнали, что несколько параметров, профиля связаны вместе, и влияют на дизайн-выбор профиля с малым коэффициентом Cm и большим коэффициентом подъемной силы.
    Но мы еще не поговорили о дополнительных проблемах, связанных с поведением пограничного слоя.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: MH_part1_6.jpg
Просмотров: 79
Размер:	49.2 Кб
ID:	488553


    Рис. И список показывают связь наиболее важных параметров.
    - Смещение максимальной кривизны средней линии назад.
    Плюс - более положительный Cm
    Минус- большее влияние на пограничный слой у носка профиля – пик давления.
    - Увеличение кривизны (вогнутости) средней линии.
    Плюс- большее Cl (график Cl – Cd сдвигается в сторону положительных значений.
    Плюс – Clmax больше.
    Минус- более отрицательный коэффициент Cm.
    Минус- большее влияние на пограничный слой.
    - Увеличение S-образности.
    Плюс- более положительный коэффициент Cm.
    Минус- меньше подъемной силы.
    Минус- Clmax уменьшается.

    Распределение скорости обтекания профиля.
    Чтобы «пролить» больше света на проблему влияния S-образности профиля на пограничный слой, посмотрим на распределение скорости потока обтекании профиля.
    Рис. Показывает распределение четырех разных профилей с разными комбинациями S-образности и вогнутости средней линии профиля.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: MH_part1_7.jpg
Просмотров: 139
Размер:	40.3 Кб
ID:	488552


    В общем распределение по верхней поверхности профиля имеет максимальную скорость в передней трети профиля, и постепенное уменьшение к задней кромке.

    В зависимости от Re, слишком большой наклон линии скорости (которая по уравнению Бернулли показывает подъем давления) и слишком быстрый подъем давления не желателен. Когда подъем давления слишком резок, поток отделяется, формируя «ламинарный пузырь», что резко ухудшает эффективность профиля.

    Распределение по нижней поверхности создает меньше проблем, с отделением потока вблизи задней кромки профиля.
    Уникальной особенностью профилей с S-образной средней линией является пересечение графика распределения скорости на второй половине хорды. Увеличение рефлекса – S-образности, увеличивает локальную скорость потока на нижней поверхности и уменьшает скорость на верхней поверхности. Результатом наличия замкнутой области на графике распределения скорости является положительный коэффициент момента Cm.

    Увеличение вогнутости в передней части профиля увеличивает локальную скорость на верхней поверхности и уменьшает скорость на нижней поверхности. Слишком большая кривизна средней линии в передней части профиля может приводить к ухудшению эффективности профиля, т.к. должна компенсироваться большим отклонением задней кромки вверх. Все вместе это создает сильный стресс для пограничного слоя и приводит к раннему срыву, что может быть опасно на взлете и посадке.

    Выводы
    В зависимости от типа басхвостого ЛА, обеспечение устойчивости ведет к различным критериям выбора профиля. Для большинства бесхвостых ЛА, профиль с малым коэффициентом Cm позволяет достичь лучших результатов.
    Малый коэффициент Cm и большой коэффициент подъемной силы Cl могут быть получены использованием профиля с S- образностью, но получаемое распределение скорости (давления)на малых Re может в результате вызывать проблемы со срывным характером профиля.

    Лучшим компромиссом может быть профиль со средней величиной S-образности, в комбинации с вогнутостью сдвинутой в переднюю часть профиля и тупым носком профиля.
    Относительно срывных характеристик, профиль играет важную роль, но только в комплексе с распределением подъемной силы по размаху, формой в плане и распределением крутки.

    Стреловидные ЛК с сужением имеют распределение с сдвигом к концам крыла, что создает склонность к концевому срыву, если не используется дополнительная крутка крыла.

  38. #75

    Регистрация
    17.05.2008
    Адрес
    Феодосия
    Возраст
    47
    Сообщений
    428
    Записей в дневнике
    9
    Martin Hepperle.
    Автор серии профилей MH, программы для разработки профилей JavaFoil.
    http://www.mh-aerotools.de/airfoils/index.htm

    Винглеты
    Большинство современных высокоэффективных ЛК, с близким к эллиптическому распределением подъемной силы имеют винглеты.
    ЛК с колоколообразным распределением Хортена, обычно не нуждаются в винглетах.
    Винглеты иногда используют на ЛА обычной схемы т.к. позволяют уменьшить индуктивное сопротивление, что аналогично увеличению размаха. В сравнении с увеличением размаха, винглеты создают меньший изгибающий момент в лонжероне, что делает их полезными для улучшения существующих ЛА («увеличение размаха» без необходимости увеличения прочности крыла).
    Цель этой статьи не в поиске оптимальной формы винглетов и ее влиянии на индуктивное сопротивление, а в том, чтобы понять, что происходит в области где винглет соединяется с крылом и почему уменьшение индуктивного сопротивления, при неудачном варианте соединения, может быть ухудшено дополнительным сопротивлением в этой области. Поэтому мы сконцентрируемся на эффектах пограничного слоя.
    В журнале «Competitor Achmer News» 1992года, я нашел детальный эскиз трех ЛК с винглетами. На этом эскизе были показаны углы образованные соединением крыла и винглета. Этот эскиз подтолкнул меня к исследованию этой области аэродинамики ЛК.

    Объект исследования


    Для исследования было выбрано, простое ЛК, в конфигурациях с:
    - закругленной законцовкой без винглета;
    - винглетом с закругленным плавным соединением;
    - винглет с соединением углом;
    - винглет сдвинутый назад на половину хорды крыла.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: 1.jpg
Просмотров: 203
Размер:	38.6 Кб
ID:	489719


    Слишком большой стресс.

    Пограничный слой очень чувствителен к подъему давления, которое происходит позади точки максимальной толщины профиля. Если давление нарастает слишком быстро (что соответствует быстрому спаду скорости потока), возможен ранний отрыв пограничного слоя с образованием «пузыря». Ранний отрыв потока создает большое дополнительное сопротивление.
    При сравнении потока обтекания при отсутствии и при наличии винглета, можно увидеть большое различие в изменении распределения давления.

    Там где свободное крыло «чувствует» подъем давления в одном направлении, при наличии винглета подъем давления происходит в двух направлениях одновременно и суммируясь производит увеличенный стресс на пограничный слой в месте соединения крыла и винглета.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: 2.jpg
Просмотров: 108
Размер:	37.9 Кб
ID:	489718


    Это подтверждается графиком распределения скорости потока в интересующей нас области. Так же можно заметить, что влияние формы законцовок распространяется на небольшую часть размаха (около 10% размаха).
    Нажмите на изображение для увеличения
Название: 3.jpg
Просмотров: 128
Размер:	72.6 Кб
ID:	489717

    Неровная дорога.

    Нажмите на изображение для увеличения
Название: 4.jpg
Просмотров: 102
Размер:	43.5 Кб
ID:	489722

    График показывает распределение локальной скорости в месте соединения крыла и винглета. Линии в верхней части - относятся к верхней поверхности, линии в нижней части - относятся к нижней поверхности и нас пока не интересуют.

    Начнем с черной линии, она относится к крылу без винглетов. Мы видим, что остальные графики проходят выше – винглеты увеличивают скорость потока в месте соединения, но по разному.

    - Винглет с загругленным соединением (красный цвет) сдвигает скорость потока вверх, равномерно без искажений формы графика, и не создает большого стресса для пограничного слоя Единственный недостаток в этом случае – сложность при строительстве модели.
    - Винглет с угловым соединением (зеленый цвет) создает искаженную форму распределения с пиком на носке профиля. Далее почти до 60% хорды идет плоское рапределение, которое предпочтительно для пограничного слоя, но затем следует быстрое уменьшение скорости, что приводит к отделению пограничного слоя.
    - Винглет со сдвигом назад (синий цвет) имеет распределение почти не вносящее изменений в сравнении с крылом без винглетов, до 50% хорды. Далее идет область до 80% с более плоским и менее подверженным отрыву распределением. Общий результат будет аналогичен соединению с закругленным плавным переходом крыла к винглету.

    Индуктивное сопротивление


    Основная идея использования винглетов на ЛА обычной схемы, состоит в уменьшении индуктивного сопротивления, поэтому вопрос был бы не полно раскрыт без изучения индуктивного сопротивления винглетов.
    С другой стороны использование винглетов на стреловидном ЛК заключается в получении устойчивости по курсу и уменьшение индуктивного сопротивления - это небольшой дополнительный бонус.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: 5.jpg
Просмотров: 58
Размер:	42.7 Кб
ID:	489721


    Поляры показывают, что все три варианта с винглетами дают очень близкий результат в уменьшении индуктивного сопротивления. Есть небольшое преимущество последнего варианта (со сдвигом), но оно почти в пределах погрешности расчетов (очень небольшое).
    Все конфигурации с винглетами превосходят крыло без винглетов, и уменьшение индуктивного сопротивления становится больше на больших Cl (с ростом угла атаки).

    Этот график, не включает профильного сопротивления, которое уменьшает выигрыш от винглетов, из за увеличенной площади поверхности.
    С учетом профильного сопротивления, на малых углах атаки преимущество будет у крыла без винглетов, и наоборот на больших углах атаки преимущество у крыла с винглетами.
    Кроме того наличие винглетов делает центральный киль (который так же создает дополнительное сопротивление) ненужным.

    Большой брат


    Если мы посмотрим на решения используемые в большой авиации, то увидим, что большинство используемых винглетов устанавливается со сдвигом назад и при возможности с плавным переходом в месте соединения с крылом.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: 6.jpg
Просмотров: 293
Размер:	63.0 Кб
ID:	489720

  39. #76

    Регистрация
    17.05.2008
    Адрес
    Феодосия
    Возраст
    47
    Сообщений
    428
    Записей в дневнике
    9
    В новой версии программа XFLR5 v6 стала очень хорошим инструментом для анализа и изучения динамической устойчивости моделей. В коротком руководстве автора есть описание настройки (балансировка) модели и описание видов неустойчивости, таких как голландский шаг и спиральная неустойчивость.

    Анализ устойчивости с использованием программы XFLR5 v6.
    About stability analysis using XFLR5. Andre Depperrois


    1. Три ключевые точки которые нужно отличать друг от друга.
    Нажмите на изображение для увеличения
Название: часть1_1.jpg
Просмотров: 200
Размер:	47.1 Кб
ID:	494238


    ЦТ – (в программе XCmRef) центр тяжести. Центр относительно которого действуют моменты. Зависит только от распределения масс (не зависит от аэродинамики).
    ЦД – (CP centre of pressure) центр давления. Точка приложения результирующей аэродинамической силы. Зависит от аэродинамики модели и угла атаки. (Нужно различать ЦД модели и ЦД отдельного крыла).
    Фокус – (NP neutral point) условная точка, для которой момент тангажа не зависит от угла атаки. Предельно граничное положение для ЦТ (при более заднем положении ЦТ ЛА становится неустойчивым , если не используется электронная система стабилизации).


    1. Устойчивость.
    Нажмите на изображение для увеличения
Название: часть1_2.jpg
Просмотров: 64
Размер:	27.9 Кб
ID:	494237



    Механическая устойчивость.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: часть1_3.jpg
Просмотров: 72
Размер:	34.5 Кб
ID:	494236


    Аэродинамическая устойчивость


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: часть1_4.jpg
Просмотров: 144
Размер:	35.3 Кб
ID:	494235


    1. Как найти положение фокуса модели в XFLR5.
    Нажмите на изображение для увеличения
Название: часть1_5.jpg
Просмотров: 110
Размер:	29.5 Кб
ID:	494242


    Методом проб и ошибок подобрать положение ЦТ при котором график Cm горизонтален, Координата ЦТ равна координате Фокуса модели (Xcg=Xnp).


    1. Запас устойчивости STM ststic margin.
    STM = (Xnp – Xcg)/MACwing (где MAC – САХ средняя аэродинамическая хорда).
    - Положительный STM – синоним устойчивости (обязательное условие).
    - Чем больше STM тем больше устойчивость ЛА.

    В статье не рекомендуются определенные значения STM –довольно много публикаций на эту тему. Каждый может иметь свои предпочтения в этом вопросе.
    - При известной координате фокуса (NP), значение ЦТ можно получить по формуле: Xcg=Xnp-STM*MAC.

    - Положительное значение запаса устойчивости STM не гарантирует наличие подъемной силы и оптимизацию ЛА по эффективности (качеству).

    1. Как выбрать положение ЦТ:
    Способ №1: (самый практичный – работает всегда).
    - забыть о программе XFLR5 ;
    - разместить ЦТ в 30-35% САХ (MAC );
    - проверяя бросанием рукой в высокую траву, смещать ЦТ назад до требуемого поведения модели на планировании.
    Для моделей ЛК:
    - начать с положениея ЦТ 15% САХ (найти при помощи графического метода или программы);
    - отклонить элевоны вверх на 5-10град;
    - смещая ЦТ назад подбирать положение элевонов;
    - закончить настройку проверкой в пикировании – Dive test (подробно описан дальше).



    Способ №2: Доверять программе XFLR5.
    - перечитать внимательно руководство к программе;
    - найти положение фокуса модели (NP) – как описано выше;
    - выбрать значение запаса устойчивости STM – положение ЦТ, в зависимости от желаемого результата в сравнении с характеристиками модели (наклон графика Cm=f(α)), устойчивость которой вас устраивает.
    - Установить ЦТ немного вперед от желаемого и дальше настраивать его положение по Спосбу №1.


    6. Проверка условий устойчивости с использованием графиков XFLR5.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: часть1_6.jpg
Просмотров: 99
Размер:	35.5 Кб
ID:	494241


    7. Следствия различного установочного угла стабилизатора (для ЛК соответствует величине угла крутки и отклонения элевонов вверх).
    - Для получения подъемной силы крыло должно иметь некоторый, обычно не нулевой, угол атаки;
    - Требуемый угол получается балансировкой моментов подъемных сил крыла и горизонтального стабилизатора относительно ЦТ;

    - Возможны три варианта балансировки:
    1. Отрицательный угол стабилизатора (отрицательная подъемная сила на стабилизаторе).
    2. Нейтральное положение стабилизатора (нулевая подъемная сила на стабилизаторе).
    3. Положительный угол установки стабилизатора (положительная подъемная сила стабилизатора).


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: часть1_8.jpg
Просмотров: 56
Размер:	13.5 Кб
ID:	494239


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: часть1_7.jpg
Просмотров: 623
Размер:	46.0 Кб
ID:	494240


    В следующей части продолжение о динамической устойчивости в программе XFLR5.

  40. #77

    Регистрация
    17.05.2008
    Адрес
    Феодосия
    Возраст
    47
    Сообщений
    428
    Записей в дневнике
    9
    Анализ устойчивости и управляемости в XFLR5.
    Кроме настройки модели по балансировке в целях устойчивого полета с высоким качеством, необходимо чтобы модель была динамически устойчивой и хорошо управляемой.
    - Устойчивость это характеристика поведения модели в свободном полете.
    - Управляемость это степень реакции модели на команды пилота.
    В XFLR5 v6 добавлена опция для оценки этих характеристик модели.

    Статическая и динамическая устойчивость.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: часть2_1.jpg
Просмотров: 67
Размер:	39.9 Кб
ID:	495058

    Устойчивость ЛА.
    - устойчивое состояние для ЛА может быть определено как: постоянная скорость, угол атаки, угол крена, угол тангажа, направление полета и высота;
    - трудно представить все это в комплексе;
    - случайные порывы ветра или управляющие воздействия пилота выводят ЛА из устойчивого состояния.
    - цель анализа устойчивости и управляемости в том, чтобы оценить динамику во времени поведения ЛА после таких «возмущающих» воздействий.
    Естественные динамические режимы ЛА.
    - После того как ЛА подвергся «возмущающему» воздействию, выводящему его из устойчивого полета, ЛА имеет тенденцию при возвращении в устойчивое состояние «отвечать» затухающими колебаниями в соответствии с его естественными динамическими режимами.
    Естественные режимы на примере камертона.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: часть2_2.jpg
Просмотров: 57
Размер:	32.1 Кб
ID:	495057


    Естественные режимы в аэродинамике.
    Пример: фугоид.
    - Если модель имеет излишне переднюю центровку она склонна при отклонении от горизонтального полета к движению по «синусоиде».


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: часть2_3.jpg
Просмотров: 81
Размер:	25.7 Кб
ID:	495056

    Восемь аэродинамических режимов.
    Продольная устойчивость - Longitudinal
    - Фугоид (два симметричных режима);
    - Короткопериодические режимы (два симметричных режима).
    Боковая устойчивость - Lateral
    - Спиральный;
    - Голландский шаг (два симметричных режима);
    - Демпфирование по грену.
    Три из этих режимов хорошо известны:
    - Голландский шаг, спиральная неустойчивость и длиннопериодический фугоид.
    - Остальные режимы обычно хорошо демпфированы и малозаметны.

    Фугоид – режим медленного движения ЛА по «синусоиде» с обменом энергии между кинетичекой (скорость) и потенциальной (высота).
    Имеет малую частоту, слабо демпфирован, может быть стабильным или не стабильным.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: часть2_4.jpg
Просмотров: 73
Размер:	31.2 Кб
ID:	495055

    Механика фугоида.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: часть2_5.jpg
Просмотров: 78
Размер:	22.7 Кб
ID:	495054


    При движении по траектории модель повторяет в цикле следующие этапы:
    Снижение -> Разгон -> Увеличение подъемной силы -> Подъем ->Торможение -> Уменьшение подъемной силы -> Снижение
    В движении по траектории фугоида, кажущееся направление потока воздуха изменяет направление. С точки зрения ЛА это изменение – внешнее воздействие. ЛА реагирует на это воздействие изменяя свое движение вдоль траектории фугоида. Это происходит потому, наклон кривой Cm=f(α) достаточно большой (передняя центровка) и ЛА не имеет большой инерционности по тангажу.

    Dive test


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: часть2_10.jpg
Просмотров: 164
Размер:	27.8 Кб
ID:	495059


    Как это связано с ранее сказанным?
    При слишком передней центровке :
    -ЛА входит в режим фугоида;
    -ЛА имеет высокую устойчивость;
    - ЛА в фугоиде следует с постоянным углом атаки - как колесница (тележка) сохраняет свое положение по отношению к склону.
    При заднем положении ЦТ:
    - ЛА менее стабилен (по отношению к порывам ветра);
    - угол атаки в фугоиде не постоянен;
    - режим фугоид исчезает;
    - не известно как ЛА поведет себя в тесте на пикирование.

    Спиральная неустойчивость.
    - Не колебательный, медленный, плохо демпфированный режим.
    Вертикальный стабилизатор реагируя на изменение по крену или скольжение, отклоняет хвостовую балку вызывая постепенно увеличивающееся скольжение и крен, переходящее в спираль со снижением, заканчивающееся на земле.
    Требует вмешательства пилота или системы стабилизации, для предотвращения развития. (ЛК не подвержены или подвержены в меньшей степени).

    Голландский шаг.
    Комбинация характерного колебательного движения по крену – рысканию, со смещением фазы на Пи/2, слабо демпфированная.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: часть2_6.jpg
Просмотров: 162
Размер:	38.8 Кб
ID:	495063

    В течение полета, воздействие в виде порывов ветра или управления от пилота вызывают комплексный ответ по всем режимам.
    - Короткопериодические режимы и крен хорошо демпфированы и исчезают сразу.
    - Фугоид и голландский шаг хорошо заметны для глаз.
    - Спиральная неустойчивость требует периодической корректировки от пилота.
    Логично предположить, что продольная (longitudinal) и боковая (lateral) динамика не зависимы и их можно рассматривать по отдельности.

    Переменные
    Продольная - longitudinal устойчивость:
    u = dx/dt –U0 изменение осевой скорости;
    w = dz/dt вертикальная скорость;
    q = dθ/dt скорость изменения угла тангажа;
    θ (theta) угол тангажа.
    Боковая – lateral устойчивость:
    v = dy/dt изменение скорости полета;
    p = dφ/dt изменение угла крена;
    r = dψ/dt изменение угла рыскания;
    ψ (phi) угол рыскания (направление).

    Фактор демпфирования
    ζ – (зета) безразмерный коэффициент.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: часть2_7.jpg
Просмотров: 62
Размер:	34.4 Кб
ID:	495062


    ζ =1 критическое значение коэффициента демпфирования, при таком значении ЛА без раскачивания возвращается к стабильному состоянию.
    ζ <1 слабое демпфирование,
    ζ>1 ЛА возвращается к стабильному состоянию медленнее чем при ζ =1
    При ζ <<1 частота динамического режима очень близка к натуральной частоте без демпфирования.
    (на графике перепутаны цвета, в тексте правильно).
    Локус Граф


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: часть2_8.jpg
Просмотров: 69
Размер:	33.5 Кб
ID:	495061


    Этот график есть визуальное представление частоты и демпфирования.
    λ =σ1+iωN
    ωN - натуральная круговая частота;
    ωN/2π – натуральная частота;
    Нажмите на изображение для увеличения
Название: часть2_12.jpg
Просмотров: 30
Размер:	3.8 Кб
ID:	495064
    σ1- константа демпфирования

    Типичный Локус Граф.


    Нажмите на изображение для увеличения
Название: часть2_9.jpg
Просмотров: 61
Размер:	30.2 Кб
ID:	495060

    Анализ в XFLR5.
    Для получения графиков «ответов» модели на возмущающие воздействия необходимо выполнить следующие шаги:
    1. Создать или загрузить геометрию модели и рассчитать поляры используемых профилей;
    2. Заполнить данные по инерционности:
    Вес крыла, фюзеляжа и других элементов,
    внести данные по дополнительным сосредоточенным весам: двигатель, аккумулятор, сервомеханизмы, балласт и т.д.
    проконтролировать получившееся положение ЦТ и массу модели.

    3. Создать новый анализ устойчивости (аналогично как создается анализ поляры модели);
    4. Произвести анализ для одного угла атаки;
    5. Если нет критических ошибок, получить результаты в виде:
    - 3D представления и анимации,
    - Локус графа,
    - Графиков динамических режимов ответов модели на заданные возмущения.

    Нажмите на изображение для увеличения
Название: часть2_11.jpg
Просмотров: 70
Размер:	39.2 Кб
ID:	495065

    Оригинал статьи: http://xflr5.sourceforge.net/docs/XF...y_analysis.pdf
    Последний раз редактировалось GreenGo; 29.04.2011 в 06:51.

  41. #78

    Регистрация
    04.09.2010
    Адрес
    Германия
    Возраст
    43
    Сообщений
    79
    а есть ли инфа о крыльях с обратной стреловидностью имеется в виду модели. будем благодарны...

  42. #79

    Регистрация
    17.05.2008
    Адрес
    Феодосия
    Возраст
    47
    Сообщений
    428
    Записей в дневнике
    9
    Есть еще незакрытая тема по стреловидным - управляющие поверхности и механизация. И хотелось бы сделать обзор по известным моделям стреловидных ЛК.
    И на этом закончить на время сезона Хочу "вырезать" себе ЛК 1800 размахом, шаблоны для резки уже заготовил. Профиль PW75.

  43. #80

    Регистрация
    16.01.2008
    Адрес
    Ереван
    Возраст
    54
    Сообщений
    2,254
    Записей в дневнике
    19
    Цитата Сообщение от GreenGo Посмотреть сообщение
    Хочу "вырезать" себе ЛК 1800 размахом, шаблоны для резки уже заготовил. Профиль PW75.
    Сергей если не секрет, с каким профилем на законцовке? PW51?
    - с какой хордой по длине?
    Вы будете использовать стандартную толщину для PW75 или будете модифицировать?
    спасибо!

+ Ответить в теме

Похожие темы

  1. Электрическая силовая установка – простейшие расчеты, и практическая реализация
    от collapse в разделе Электродвигатели, регуляторы, мотоустановки
    Ответов: 412
    Последнее сообщение: 11.08.2016, 11:18
  2. ТБ-3 - Летающая суперкрепость 30-х. Масштаб 1/8
    от fed в разделе Копии, полукопии
    Ответов: 45
    Последнее сообщение: 09.11.2014, 11:26
  3. ЛК: список (форумы, статьи, сайты) о Летающих Крыльях
    от Vorona`z Handicraft в разделе Летающие крылья
    Ответов: 33
    Последнее сообщение: 21.03.2013, 17:38
  4. Продам Летающее крыло Pilotage Fighter (собрано, летает)
    от Pavel_K в разделе Барахолка. Самолеты
    Ответов: 1
    Последнее сообщение: 02.11.2010, 21:57
  5. Продам складное летающее крыло и тряпки
    от levdon в разделе Барахолка. Самолеты
    Ответов: 1
    Последнее сообщение: 09.08.2010, 20:06

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