Цельноповоротный стабилизатор на пилотажке

andryuhin

to papaAlex:

Так остальсь только придумать, как сделать съёмные (взаимозаменяемые) все три и опробовать в воздухе - тот, что “ляжет на душу” и есть “правильный”
А упомянутая моделька, случаем, не из “Моделиста-Конструктора”?

Спасибо за совет сделать съемный стабилизатор. Простое решение, а я и не подумал. Скорее всего так и поступлю. А по поводу модельки: да, именно из “Моделиста-конструктора”. Сегодня вечером повезу сына на кружок, сфоткаю модель, или чего там от нее осталось. Фотки выложу завтра на форуме.

to ZigZag_f2b : Ага. Полезная информация. Спасибо.

andryuhin

Вот такие модельки у нас пионэры делают. Под КМД с цельноповоротными стаб.

papaAlex

Здравствуйте.

Знакомая модель. Только почему не делают лонжерон на крыле как в статье? Там ведь сосновая рейка устанавливается на ребро… и утоплена. Крыло пружинит на эволюциях - оч. интересный эффект - я делал - понравилось. Что-то необычное. И, на мой взгляд, необычность появляется именно из-за конструкции крыла, а полноповоротный стабилизатор, только дополняет картину - это я к тому, что и традиционный, может быть не менее эфективным…
Вот пример “скелета” большого самолёта.

NK-2106
andryuhin:

использование цельноповоротного стабилизатора на пилотажке.

Все ЗА и ПРОТИВ. Прошу высказаться. Спасибо.

Ща блесну эрудицией! 😍

  1. Зачем цельноповоротное горизонтальное оперение (ЦПГО) на больших самолетах? При полете на свехзвуке щель между стабилизатором и рулем высоты (РВ) образует скачек уплотнения (а-ля ударная волна).

Дело в том, что на дозвуке отклоненный РВ вызывает перераспределение давления по всему горизонтальному оперению (ГО), а не только изменение давления на РВ. Или по простому - нарисуйте профиль стабилизатора и отклонненый руль. В глаза бросается сразу же две вещи - произошло как бы искривление профиля и увеличение (уменьшения) угла атаки профиля (если условно соединить прямой линией носок стабилизатора и хвост отколненного РВ). Оба фактора приводят явно к изменению подъемной силы на ГО, та в свою очередь к повороту фюзеляжа и т.д…

Скачек уплотнения на сверхзвуке запирает РВ, перераспределения давления не происходит, стабилизатор в работу не включается, сила возникает только от РВ. Мало того, что скачек дает дополнительное сопротивление, так он еще, получается, уменьшает эффективность отклонения РВ: если площадь РВ в три раза меньше общей площади ГО, то эффективность как раз и падает в три раза.

По этой причине появились на больших самолетах цельноповоротные стабилизаторы.

  1. Польза на модели?! Можно извлечь PROFIT и здесь, если ось вращения сделать примерно 1/3 от передней кромки. Возникнет так называемая аэродинамическая компенсация, и с руля будет снята сила, называемая шарнирным моментом. Шарнирный момент - это аэродинамическая сила, которая стремится вернуть руль в нейтраль.

Если эта сила очень велика, то на кордовых моделях при выполнении треугольников вы будете чувствовать, что модель не очень то и слушается вас, или летит каждый раз по разному. Это бывает из-за того, что тяга получилась длинная, да еще и тонкая, вот она и выгибается каждый раз по разному. Наши кордовые пилотажники предпочитают делать тяги либо сразу из угольной трубки диам. 10…15 мм или бальзовую рейку обматывают стеклотканью со смолой, и резиной обжимают для формовки. Вместо изоготовления компенсатора вешают вес…

На радиопилотажках примерно то же самое - то машинки не могут руль отклонить и самолет перестает крутиться или крутится явно вяло, то вдруг машинки изнашиватся возмутся не стого ни с сего, а то и вовсе зубья на шестеренках выкрашиваются… А все этот самый не скомпенсированный шарнирный момент, а думают на вибрацию от мотора! Обычно наши суровые нижегородские моделисты ставят более мощные машинки, да с металлическим редуктором! А можно было бы просто скомпенсировать рули и ставить дешевые слабомощные машинки - силы то от руля нет, ноль! Повернуть пенопластовую пластинку на петлях практически без трения хватит любой даже 9 гр. машинки (как, кстати, и делают китайцы на пенопластовых 3D-пилотажных и фан-флайных моделях - они аэродинамику у нас учили, у профессоров из МАИ, а не просто на лекциях отсиживались!).

  1. Существенный минус ЦПГО - поскольку отклоняется все ГО, а не только РВ, то значит надо делать угол отклонения ЦПГО ровно на столько меньше, на сколько оно больше площади РВ при классическом хвосте для этого самолета. Это значит, что надо тщательно убирать все люфты по всей проводке управления, а это очень муторно и сложно, особенно на кордовых моделях - люфт можно и не суметь убрать, а трение создастся офигенное, что для пилотажа более страшная вещь чем даже гнущиеся тяги. Оно надо?! Потому то ваша старая модель на КМД и была дерганой - люфты сравнимы с углом отклонения, либо углы отклонения ЦПГО были великоваты!

  2. Как выше говорили - при классическом руле можно организовать мертвую зону, что очень хорошо скажется при горизонтальном полете. Модель будет лететь гораздо ровнее (см. в качестве примера настоящий Су-26). И еще один приемчик - задняя кромка стабилизатора прямоугольная без скругления, а РВ - как обычно с радиусом. Тоже благоприятно на стабильнсти горизонтального полета сказывается. А еще - задняя кромка не острая, а притупленная (опять же - все это см. в качестве примера элерон и РВ настоящего Су-26).

Выводы делайте сами: если модель не копия, то в ЦПГО - никакого выигрыша нет, а разгрузить систему управления (обнулить шарнирный момент) можно простыми рогами на рулях (см. хвост настоящих самолетов Су-26, Extra 330, пенопластовые китайские самолеты для 3D пилотажа и пр. Можно прям пропорции оттуда и брать, если лень учебник смотреть (Житомирский Г.И. “Конструкция самолетов”). Годится даже ваш собсвтенныйвариант “В”

Уф… Ну как?! 😒 Зачет?!

ZigZag_f2b

зачет!
только пара моментов не понятна:

  1. Вместо изоготовления компенсатора вешают вес…
  2. Повернуть пенопластовую пластинку на петлях практически без трения хватит любой даже 9 гр. машинки

2-е верно при стоящей на земле модели, но не как не летящей на скорости под 100 км в час

а первое про вес я так и не понял, что за вес, куда…

andryuhin

to NK-2106:

Уф… Ну как?! Зачет?!

Ээээ, у меня просто слов нет. Спасибо. Объяснили, где я был не прав.

to papaAlex:

Знакомая модель. Только почему не делают лонжерон на крыле как в статье?

Крылья сделаны не как в статье по причине того, что крыльев оных в кружке скопилось множество. То от битых самолетов, то от незаконченых. Дети приходят в кружок и делают крыло в первую очередь. Однако продолжают заниматься далеко не все. Вот и сделали симбиоз имеющейся мат.части и фюзеляжа с ЦПГО.

Марат
NK-2106:

Ща блесну эрудицией! 😍

Немного не в тему, но хочу воспользоваться Вашей эрудицией, пока как говориться масть канает:P
Собственно вопрос:
а как можно рассматривать руль высоты на моделях типа летающее крыло, в качестве примера если можно рассмотрите бойцовку кордовую(F2D)…

Заранее спасибо!

pakhomov4
Марат:

Немного Собственно вопрос:
а как можно рассматривать руль высоты на моделях типа летающее крыло, в качестве примера если можно рассмотрите бойцовку кордовую(F2D)…

Заранее спасибо!

Cм. “мурзилку” Муделист- конструктор… Там та-а-а-к всё сосчитано - на Нобеля тянет, минимум. Увы, нумер не помню…

Марат
pakhomov4:

Cм. “мурзилку” Муделист- конструктор… Там та-а-а-к всё сосчитано - на Нобеля тянет, минимум. Увы, нумер не помню…

Да есть у меня эта статья, но хотелось бы тут инфу у эрудированного человека выудить;), может что посвежее узнаем"
Да и для других думаю будет полезно😒

papaAlex

О какой статье речь? Год, №? Тоже хочу почитать…

Creolka
ZigZag_f2b:
  1. Вместо изоготовления компенсатора вешают вес…
  2. Повернуть пенопластовую пластинку на петлях практически без трения хватит любой даже 9 гр. машинки
    2-е верно при стоящей на земле модели, но не как не летящей на скорости под 100 км в час а первое про вес я так и не понял, что за вес, куда…

Добавлю пару строк…
Компенсацию рулей делают весовую, грузик упомянутый выше, и эародинамическую, делают рога на рулях и выносные щитки или теже рога на элеронах, ну на примере тогоже Су-26.
Весовая и аэродинамическая компенсации служат для одной единственной цели - это снятие нагрузки на РУС в полёте.
С “роговой” компенсацией надо быть поосторожней, при неправильной компановке и при возникновении определённых ситуаций в воздухе может возникнуть “перекомпенсация” руля и на РУС появляются “отрицательные” нагрузки,…
Относительно кордовых пилотажек можно сказать следующее - весовая и аэродинамическая компенсации могут улучшить управляемость модели в верхнем секторе т.к. та часть силы которая потребна для преодоления динамических и инерционных нагрузок действующих на руль не будет вычитаться из силы которая поворачивает руль или по простому будет некий “резерв” в управляемости, если можно так выразиться.

NK-2106

Спасибо всем кто дочитал до конца!

Марат:

а как можно рассматривать руль высоты на моделях типа летающее крыло, в качестве примера если можно рассмотрите бойцовку кордовую(F2D)…

как обычное горизонтальное оперение такой же площади, с рулем высоты без компенсации - вся сила аэродинамическая сила отклоненного руля идет на тягу, далее на качалку, оттуда - по кордам на ручку, где мы ее практически не чуствуем из-за малости величины по сравнению с натяжением корд. Наша рука - скала, а тягу получается - слабое звено.
Мы на бойцовках в детстве применяли в основном алюминиевую проволоку диам 4 мм (от витых проводов ЛЭП 😁) . Длина тяги получалась около 300 мм, видимо хватает ее прочности на сжатие, чтобы не изгибаться…

Creolka:

Добавлю пару строк…
Компенсацию рулей делают весовую, грузик упомянутый выше, и эародинамическую, делают рога на рулях и выносные щитки или теже рога на элеронах, ну на примере тогоже Су-26. Весовая и аэродинамическая компенсации служат для одной единственной цели - это снятие нагрузки на РУС в полёте.

Э!.. По-аккуратней! Весовую компенсацию делают как защиту от флаттера - сдвигают центр масс руля (крыла, киля и т.д.) к центру жесткости. Центр жесткости как правило находится ближе к передней кромке. А все большие транспортные самолеты типа А-3… и Boeng-3… имеют двигатели вынесенные на пилонах как можно дальше вперед - двигатель у них выступает полезной противофлаттерной массой. Исторический факт - на первых самолетах Ил-86 так вынесли двигатели вперед, что начали вибрировать уже пилоны двигателей. Пришлось укоротить пилоны, а в нос мотогондол засунуть что-то около 200 кг груза. Прям как на авиамоделях! А вот рога на элеронах Су-26 - это два в одном, и весовая и роговая компенсация!

Creolka:

С “роговой” компенсацией надо быть поосторожней, при неправильной компановке и при возникновении определённых ситуаций в воздухе может возникнуть “перекомпенсация” руля и на РУС появляются “отрицательные” нагрузки,…

Абсолютно согласен! “Слишком много хорошо - тоже плохо!” (Семен Альтов)

Creolka:

Относительно кордовых пилотажек можно сказать следующее - весовая и аэродинамическая компенсации могут улучшить управляемость модели в верхнем секторе т.к. та часть силы которая потребна для преодоления динамических и инерционных нагрузок действующих на руль не будет вычитаться из силы которая поворачивает руль или по простому будет некий “резерв” в управляемости, если можно так выразиться.

Резерва в управляемости не будет, но паразитную силу сведем в ноль, уберем начисто какую либо деформацию тяги руля высоты, и это тоже хорошо.
В том же М-К была как то статья про то как поднять управляемость на примере бойцовок. Резюме их было такое - как можно ближе все массы к центру тяжести. Хорошая статья, правда они дорассуждались в конце концов до бойцовки с обратной стреловиднстью 😁 Хотя в общем то они и тут правы. Пример: Су-37…

ZigZag_f2b:
  1. Вместо изоготовления компенсатора вешают вес…
  2. Повернуть пенопластовую пластинку на петлях практически без трения хватит любой даже 9 гр. машинки

2-е верно при стоящей на земле модели, но не как не летящей на скорости под 100 км в час
а первое про вес я так и не понял, что за вес, куда…

  1. Площадь стабилизатора и руля - она не зависит от его конструкции. ЦПГО, компенсированный руль или обычный - одинаковой площади будут иметь одинаковый вес. Только обычный руль потребует прочной тяги, которая не будет гнуться под действием силы от руля. Прочной, значит - тяжелой. Вот он и проигрышь по весу по сравнению с двумя другими конструкциями хвоста. Причем проигрыш по весу на хвосте, который может потом потребовать свинца в нос. 10 лишних грамм на хвосте - 20-30 в носу (в зависимости от пропорции модели). В итоге - уже 30-40 грамм балласта.

  2. Компенсация - это когда все аэродинамические силы от повернутого руля в точности (или почти в точности) обнулены другими аэродинамическими силами с этого же руля. Поэтому даже на скорости 100 км\ч поворот руля не требует почти никаких усилий. А вы вспомните любой самолет 1945 года. Например Пе-8 - 35 тонн взлетная масса и голые тяги без бустеров! Представляете какая там лопата на хвосте висит?! Никаких сил пилоту бы не хватило повернуть такой руль, если бы не аэродинамическая компенсация! Тогда аэродинамической компенсацией пользовались очень четко, размеренно и эффективно.

А вообще - к сожалению, в авиамоделизме очень развиты мифы и эмперический подход, вместо научного. И странное дело - такое есть даже среди моих друзей, которые закончили авиационный институт. Как-то в одной голове уживаются большие самолеты отдельно, а модели - отдельно, и не пересекаются. Как будто для моделей таблица умножения другая нужна…

papaAlex
NK-2106:

А вообще - к сожалению, в авиамоделизме очень развиты мифы и эмперический подход, вместо научного. И странное дело - такое есть даже среди моих друзей, которые закончили авиационный институт. Как-то в одной голове уживаются большие самолеты отдельно, а модели - отдельно, и не пересекаются. Как будто для моделей таблица умножения другая нужна…

Согласен на все 100%, если б было возможно то на все 200!
Насчёт аэдинамических компенсаций тоже имеется некоторый опыт - когда на одной из моделей сделал большие по площади закрылки, ощутил что нет возможности отклонить управление на нужные углы… Я не стал кабанчики переделывать - пошёл другим путём - установил на закрылки компенсирующие флетнеры - тоже компенсатор. Не триммер - триммер, в отличии от флетнера имеет своё непосредственное управление - устройство более “продвинутое”, а флетнер работает в противофазе с отклоняемой поверхностью… А рули на стабилизаторе, сделал с роговыми компенсаторами.
В “М-К” была статья о огромном довоенном пассажирском самолёте. Таком большом, что каюты для пассажиров предполагалось разместить в крыльях… Так вот компенсация шарнирных моментов была задумана при помощи вынесенных на некоторое расстояние (на память естественно не помню на какое) триммеров. Было сказано, что такое решение было опробовано и позволяло отклонить огромные рули и элероны…

Про китайцев понравилось…😉

Андрей_Курылев
NK-2106:

А вообще - к сожалению, в авиамоделизме очень развиты мифы и эмперический подход, вместо научного…

Скорее всего к счастью, мифы наверно есть, как и везде,но вот эмперический подход имеет место быть, и уж в пилотаже он точно необходим.
Даже взять Ваш ЦПС, казалось бы столько преимуществ, но! у него нет “аэродинамического” люфта, который очень необходим пилотажке и который легко реализуется на стабилизаторе классической схемы.
И никакой наукой не расчитать всю систему управления начиная от руки и заканчивая задней кромкой РВ, только практикой…😉

pakhomov4
NK-2106:

А вообще - к сожалению, в авиамоделизме очень развиты мифы и эмперический подход, вместо научного. …

Ага… Сочинили по науке компенсированые рули, с минимальным усилием для управления. Тягу поставили, соответствующую, тощщщенькую (ведь усилие минимальное?), лёгонькую. И поехали на состязания. И случайно зацепились за тётку толстую и жирную…Рулём высоты… И тяга хрясь! Сломалася! Это миф? Или эмпирика?
А уж на кордовую бойцовку ставить руль высоты, набраный из палочек и весом 4-5 гР (как в М-К сосчитали) и тягу из проволочки 2мм диаметром… Зато вес модельки - 120 гР! Только вот какой дурак на таком самолётике в бой полетит???

Марат
NK-2106:

Спасибо всем кто дочитал до конца!
как обычное горизонтальное оперение такой же площади, с рулем высоты без компенсации - вся сила аэродинамическая сила отклоненного руля идет на тягу, далее на качалку, оттуда - по кордам на ручку, где мы ее практически не чуствуем из-за малости величины по сравнению с натяжением корд. Наша рука - скала, а тягу получается - слабое звено.

Т.е. надо понимать это так - само крыло - это стабилизатор, а сам руль он руль и есть???

pakhomov4:

Ага… Сочинили по науке компенсированые рули, с минимальным усилием для управления. Тягу поставили, соответствующую, тощщщенькую (ведь усилие минимальное?), лёгонькую. И поехали на состязания. И случайно зацепились за тётку толстую и жирную…Рулём высоты… И тяга хрясь! Сломалася! Это миф? Или эмпирика?
А уж на кордовую бойцовку ставить руль высоты, набраный из палочек и весом 4-5 гР (как в М-К сосчитали) и тягу из проволочки 2мм диаметром… Зато вес модельки - 120 гР! Только вот какой дурак на таком самолётике в бой полетит???

Валер, так там за основу бралась пацанячья модель, на цсткаме. Может при 120 -130 это и работало…

Скажу даже больше… Как-то изготовил рули из бальзы четвёрки, ну и погнался за малым весом, т.е. выбирал бальзу полегче, а она собака трухлявая оказалась.
Поехал подлетнуть на новых самолётах… взлетаю и не могу понять - модель как доска тупая. Начал проверять в чём дело - всё вроде ок, центровка в норме, качалка, кабанчик одни и те же, что последние 5 лет применяю.
Короче оказалось, что сам руль имел недостаточную жёсткость и как бы гнулся в противофазу.
Поставил старый руль и всё полетело.
И вот тут возникает делема, а где этот оптимум - с одной стороны надо руль полегче, чтобы его момент уменьшить, с другой стороны надо пожёстче.
Это к тому что здесь как раз только эмпирическим путём и найдёшь золотую середину. 😒

pakhomov4
Марат:

Поставил старый руль и всё полетело.
. 😒

Праильна… Усиленый дюралем-стеклом и весом в 25 гР. При этом и центровка назад ушла… Слегка…😒