jak działa tandem ?

[jacekplacek]

jak działa tandem ? W normalnym układzie skrzydła niosą w górę, a statecznik poziomu w dół, w kaczce oba skrzydłą w górę, a tym tandemie, to jak to jest  ?

[japim]

Tez w górę. Po co dawać skrzydła o takiej powierzchni aby niosły w dół?

[sławek]

SC w takim układzie jest między płatami z uwzględnieniem różnic miedzy ich powierzchniami -myślę że jest to w jakiś sposób analogiczne do układu kaczki .W obu przypadkach siła nośna się sumuje ale w przeciwieństwie do kaczki ten układ ma większe opory aerodynamiczne (jak dwupłat)

 

Przy identycznym płacie przednim i tylnym było by ~ po środku

 

A w tym przypadku "na oko"  gdzieś w zakresie  od 3/4 cięciwy do spływu pierwszego płata

 

Możliwość takiego "tylnego" wyważenia umożliwia  mocno doważyć ogon np wieżą strzelecką jak w tym przykładzie i wielu mu podobnych (np eksperymentalna wersja Lysandera )

Przy niedużych samolotach o układzie klasycznym było by to niemożliwe .

[jethrotull]

W normalnym układzie skrzydła niosą w górę, a statecznik poziomu w dół

 

To jest mit, który nie ma pokrycia w rzeczywistości. Statecznik poziomy nie musi mieć ujemnej siły nośnej, i bardzo często nie ma.

[jarek_aviatik]

SC w takim układzie jest między płatami z uwzględnieniem różnic miedzy ich powierzchniami -myślę że jest to w jakiś sposób analogiczne do układu kaczki .W obu przypadkach siła nośna się sumuje ale w przeciwieństwie do kaczki ten układ ma większe opory aerodynamiczne (jak dwupłat)

 

Przy identycznym płacie przednim i tylnym było by ~ po środku

 

A w tym przypadku "na oko"  gdzieś w zakresie  od 3/4 cięciwy do spływu pierwszego płata

 

Możliwość takiego "tylnego" wyważenia umożliwia  mocno doważyć ogon np wieżą strzelecką jak w tym przykładzie i wielu mu podobnych (np eksperymentalna wersja Lysandera )

Przy niedużych samolotach o układzie klasycznym było by to niemożliwe .

 

 

W tandemie SC wyznacza się tak jak w układzie kaczka. Np z tego "wrzucić" własne wymiary. https://www.ecalc.ch/cgcalc.php?deeplink=Velocity%20XL%20(Example);mm;270;270;140;40;0;0;0;160;320;0;0;60;130;280;0;0;c;45;45;0;0;0;0;0;0;0;0;0;235;0;0;0;0;-150;25;15;

 

Chociaż to co pokazałeś, nie jest klasycznym tandemem (edit, zwłaszcza to w pierwszym poscie).

 

Wyznaczenie SC, to jeden problem (najmniejszy - uwierz, trochę takich układów policzyłem)

Drugi większy i trudniejszy, do dobór profili i dekalażu, aby się to trymowało.

 

To QUICKIE Burta Rutana, SC wyznaczany CGCALC'iem

 

Ale aby się trymował na tym kącie - trochę się namęczyłem

 

Jak widać na obu skrzydłach siły nośne są dodatnie.

 

 

 

Ale można prób i błędów, lub jeśli ktoś ma szczęście to się uda.

[jacekplacek]

To jest mit, który nie ma pokrycia w rzeczywistości. Statecznik poziomy nie musi mieć ujemnej siły nośnej, i bardzo często nie ma.

No właśnie tego nie rozumiem jak statecznik poziomy może nieść do góry w klasycznym układzie środek ciężkości jest przed środkiem parcia skrzydeł no to statecznik musi nieść w dol !

[jarek_aviatik]

No właśnie tego nie rozumiem jak statecznik poziomy może nieść do góry w klasycznym układzie środek ciężkości jest przed środkiem parcia skrzydeł no to statecznik musi nieść w dol !

Nic nie musi.

Wszystko zależy od rodzaju profili (wielkości współczynnika momentu dla tych profili, przyrostu siły nośnej wraz z przyrostem kąta natarcia) i dekalażu, czyli kąta wzajemnego sklinowania skrzydła i statecznika poziomego.

W pewny zakresie prędkości lotu, kątów natarcia modelu, statecznik poziomy wytwarza siłę nośną skierowaną w dół, ale to naprawdę niewielki zakres.

Tu masz przykład P11, gdzie wyraźnie widać dodatni współczynnik siły nośnej wzdłuż rozpiętości zarówno na skrzydle jak i stateczniku. (kąt natarcia modelu + 2 stopnie) Ujemny zakres siły nośnej na stateczniku poziomym w tym przypadku jest dla kątów natarcia modelu <0,5 stopnia. Powyżej już jest dodatnia siła nośna.

 

Również są samoloty (modele) gdzie trzeba odwrotnie kompensować wychylenie klap. Nic "na oko", wszystko się wylicza.

Dziwię się, że wszelkie problemy sprowadzacie tylko do położenia SC, a inne sprawy też są istotne, a takim poważaniem cieszy się na tym Forum Wiesław Schier, ale mało kto przeczytał w jego książce informacje właśnie o dekalażu. Zazwyczaj entuzjazm kończy się na Wicherku.

[jethrotull]

No właśnie tego nie rozumiem jak statecznik poziomy może nieść do góry w klasycznym układzie środek ciężkości jest przed środkiem parcia skrzydeł no to statecznik musi nieść w dol !

Dla zachowania stateczności podłużnej wystarczy że siła nośna na stateczniku będzie wzrastała szybciej przy rosnących kątach natarcia niż na skrzydle. Wtedy samolot nie będzie miał tendencji do pogłębiania pochylenia (co jest równoznaczne ze stanem równowagi).

Szczególnym przypadkiem powyższego warunku stateczności jest wymaganie aby płat przeciągnął przy mniejszym kącie natarcia niż statecznik.

 

Obejrzyj sobie plany modeli - zwłaszcza wyczynowych gumówek - często znajdziesz w stateczniku zwykły profil nośny, skierowany do góry, jak w skrzydle.

 

takim poważaniem cieszy się na tym Forum Wiesław Schier, ale mało kto przeczytał w jego książce informacje właśnie o dekalażu

Otóż to. Kiedyś były też w internecie artykuły gościa zwącego się "DJ Aerotech", który po kolei rozprawiał się z mitami aerodynamicznymi, takimi jak "stateczni musi mieć ujemną siłę nośną", albo "układ kaczki jest aerodynamicznie korzystny bo siła nośna statecznika dodaje się do siły nośnej płata" (i wiele innych), ale już nie mogę tego znaleźć.

[Andrzej Klos]

Nic nie musi.

Wszystko zależy od rodzaju profili (wielkości współczynnika momentu dla tych profili, przyrostu siły nośnej wraz z przyrostem kąta natarcia) i dekalażu, czyli kąta wzajemnego sklinowania skrzydła i statecznika poziomego.

W pewny zakresie prędkości lotu, kątów natarcia modelu, statecznik poziomy wytwarza siłę nośną skierowaną w dół, ale to naprawdę niewielki zakres.

Tu masz przykład P11, gdzie wyraźnie widać dodatni współczynnik siły nośnej wzdłuż rozpiętości zarówno na skrzydle jak i stateczniku. (kąt natarcia modelu + 2 stopnie) Ujemny zakres siły nośnej na stateczniku poziomym w tym przypadku jest dla kątów natarcia modelu <0,5 stopnia. Powyżej już jest dodatnia siła nośna.

 

 

Również są samoloty (modele) gdzie trzeba odwrotnie kompensować wychylenie klap. Nic "na oko", wszystko się wylicza.

Dziwię się, że wszelkie problemy sprowadzacie tylko do położenia SC, a inne sprawy też są istotne, a takim poważaniem cieszy się na tym Forum Wiesław Schier, ale mało kto przeczytał w jego książce informacje właśnie o dekalażu. Zazwyczaj entuzjazm kończy się na Wicherku.

 

Napewno sa stany lotu gdzie ogon bedzie nosil w gore, np w czasie nurkowania, SC w nie optymalnym polozeniu etc. Ale dobrze wywazonym samolocie/modelu jest w dol.  To jest to co kiedys mowil Stan: jak urwie sie ogon to samolot nurkuje. No ale zawsze mozna poprawic swoja wiedze..    

[jethrotull]

Napewno sa stany lotu gdzie ogon bedzie nosil w gore, np w czasie nurkowania, SC w nie optymalnym polozeniu etc. Ale dobrze wywazonym samolocie/modelu jest w dol.

Nie jest, a przynajmniej nie musi. Przeanalizuj co Jarek napisał powyżej o P.11, to jest typowa sytuacja.

 

To jest to co kiedys mowil Stan: jak urwie sie ogon to samolot nurkuje. No ale zawsze mozna poprawic swoja wiedze..

Jak się urwie ogon to drastycznemu zaburzeniu ulega środek ciężkości, także to jest argument chybiony, o ile w ogóle jest prawdziwy - ogony raczej nie znikają ot tak sobie w poziomym locie, więc trudno powiedzieć w którą stronę skieruje się wtedy model.

Oczywiście modele z urwanym ogonem *generalnie* kierują się w dół i prędzej czy później kończą w ziemi - tu zgoda, tylko to w żaden sposób nie świadczy o zwrocie siły nośnej statecznika.

 

EDIT: tutaj przykład - bezpośrednio po utracie połowy statecznika poziomego nos modelu idzie w górę:

https://youtu.be/njRUumbluyI?t=120

Jest to o tyle dobry przykład, że statecznik się zwinął a nie oderwał, więc ŚC nie uległ przemieszczeniu, lot był zbliżony do poziomego w momencie awarii, i nie widać żeby pilot wykonywał jakieś gwałtowne ruchy drugą połówką steru wysokości (chociaż jakość filmu jest słaba więc trudno powiedzieć).

 

Wyobrażenie jakoby płat ciągnął samolot w górę a statecznik w dół i że tak się równoważą - jak na wadze szalkowej - siły działające na samolot jest mylne.

Samolot musi zachować równowagę dynamiczną, a to wiąże się ze stosunkiem zmian siły nośnej na stateczniku i płącie w funkcji kąta natarcia.

Niezależnie czy układ jest klasyczny, kaczka, czy tandem, powierzchnia aerodynamiczna która jest bardziej z tyłu musi mieć tę zmianę szybszą niż powierchnia będąca z przodu. Inaczej jakbyś zakwalifikował układ z pierwszego posta tego tematu? Jest to jeszcze układ klasyczny, tylko z nietypowo dużym statecznikiem, który "musi" mieć ujemną siłę aerodynamiczną, czy jako układ tandem, tylko z nietypowo małym tylnym płatem, który "może" mieć siłę nośną dodatnią? Gdzie jest granica wielkości tylnej powierzchni - jakkolwiek by ją nazwać - przy której zaczyna ona "móc" mieć dodatnią siłę nośną?

[jarek_aviatik]

Napewno sa stany lotu gdzie ogon bedzie nosil w gore, np w czasie nurkowania, SC w nie optymalnym polozeniu etc. Ale dobrze wywazonym samolocie/modelu jest w dol.  To jest to co kiedys mowil Stan: jak urwie sie ogon to samolot nurkuje. No ale zawsze mozna poprawic swoja wiedze..    

Jeśli weźmiemy pod uwagę jedynie lot ślizgowy (szybowanie) to tak jest jak napisałeś, choć zawsze jest jakieś ale.

Np samoloty o bardzo małym Tail Volume, gdzie w skrzydle zastosowano profil o Cm ~ 0, już nie koniecznie. Sądzę, że po oderwaniu ogona moment pochylający można by było skompensować wychyleniem obu lotek w górę (edit: sam moment od skrzydła, nie biorę pod uwagę przesunięcia SC do przodu, od oderwanego ogona - to co napisał Jethrotull).

Zawsze jest jakieś ale.

[Andrzej Klos]

Jeśli weźmiemy pod uwagę jedynie lot ślizgowy (szybowanie) to tak jest jak napisałeś, choć zawsze jest jakieś ale.

Np samoloty o bardzo małym Tail Volume, gdzie w skrzydle zastosowano profil o Cm ~ 0, już nie koniecznie. Sądzę, że po oderwaniu ogona moment pochylający można by było skompensować wychyleniem obu lotek w górę.

Zawsze jest jakieś ale.

 

Pewnie tak.  Zawsze mnie fascynowal uklad szybowcow swobonie latajacych gdzie zarowno skrzydlo jak i statecznik poziomy byly pod dodatnim katem.  Musze to kiedys sprawdzic..

[jarek_aviatik]

Pewnie tak.  Zawsze mnie fascynowal uklad szybowcow swobonie latajacych gdzie zarowno skrzydlo jak i statecznik poziomy byly pod dodatnim katem.  Musze to kiedys sprawdzic..

Pomagałem kiedyś Koledze z Forum przy jego DLG

Zarówno skrzydło jak i statecznik poziomy są zaklinowane na dodatnie kąty. Klucz to dekalaż aerodynamiczny.

[jarek_aviatik]

OK, było trochę OT, ale wracając do tematu tandemów.

Jak napisałem pierwszy Sh-Tandem, to taki trochę udawany tandem.

Wg Wikipedii zaprojektowany w 1930 roku 

Wg innych źródeł miał profile na obu skrzydłach TsAGI R II

Profile TsAGI są specyficzne, nie mam R II w pliku dat, mam tylko współrzędne.

Zrobiłem na TsAGI R3a

 

SC wyznaczony przez CGCALC

Dla zapasu stateczności 15% wychodzi w odległości 226 mm od krawędzi natarcia skrzydła przedniego (w osi podłużnej)

Tak samo wychodzi dla opcji ze statecznikiem, czy jako kaczka

Rozpiętość modelu 2200 mm, do obliczeń 2120 mm (bez końcówek)

 

 

Kąty zaklinowania aby coś zaczęło liczyć sensownie.

 

W istocie można go zaliczyć do tandemów, gdyż przednie skrzydło nie wpływa na skrzydło tylne.

 

Jak wiele tandemów, bardzo czuły na zmiany kątów zaklinowania, nawet dziesiętne części stopnia mają duży wpływ.

Od kąta natarcia modelu +0,5 stopnia już wyraźnie widać dodatnią siłę nośną na tylnym skrzydle.

 

Należy również przemyśleć zwichrzenia

 

 

Można i "na oko", ale jak na razie wg mnie jedyną osobą, która ma sukcesy w budowie na wyczucie jest Robertus (choć testuje rzutkami)

 

 

 

 

[Andrzej Klos]

Pomagałem kiedyś Koledze z Forum przy jego DLG

Zarówno skrzydło jak i statecznik poziomy są zaklinowane na dodatnie kąty. Klucz to dekalaż aerodynamiczny.

 

Czy model latal na tych katach czy rownowaga ustalila sie dopiero jak model pochylil nos?  No jak osiagi?

[jarek_aviatik]

Czy model latal na tych katach czy rownowaga ustalila sie dopiero jak model pochylil nos?  No jak osiagi?

Trzeba zapytać kolegi i zwizualizować kierunek napływu strug 

[jacekplacek]

OK, było trochę OT, ale wracając do tematu tandemów.

Jak napisałem pierwszy Sh-Tandem, to taki trochę udawany tandem.

Wg Wikipedii zaprojektowany w 1930 roku 

Wg innych źródeł miał profile na obu skrzydłach TsAGI R II

Profile TsAGI są specyficzne, nie mam R II w pliku dat, mam tylko współrzędne.

Zrobiłem na TsAGI R3a

 

SC wyznaczony przez CGCALC

Dla zapasu stateczności 15% wychodzi w odległości 226 mm od krawędzi natarcia skrzydła przedniego (w osi podłużnej)

Tak samo wychodzi dla opcji ze statecznikiem, czy jako kaczka

Rozpiętość modelu 2200 mm, do obliczeń 2120 mm (bez końcówek)

 

Zrzut ekranu 2019-05-21 o 10.42.23.png

Zrzut ekranu 2019-05-21 o 10.52.40.png

Zrzut ekranu 2019-05-21 o 11.08.10.png

 

Kąty zaklinowania aby coś zaczęło liczyć sensownie.

Zrzut ekranu 2019-05-21 o 10.53.55.png

 

W istocie można go zaliczyć do tandemów, gdyż przednie skrzydło nie wpływa na skrzydło tylne.

Zrzut ekranu 2019-05-21 o 10.43.47.png

 

Jak wiele tandemów, bardzo czuły na zmiany kątów zaklinowania, nawet dziesiętne części stopnia mają duży wpływ.

Od kąta natarcia modelu +0,5 stopnia już wyraźnie widać dodatnią siłę nośną na tylnym skrzydle.

Zrzut ekranu 2019-05-21 o 11.01.37.png

 

Należy również przemyśleć zwichrzenia

Zrzut ekranu 2019-05-21 o 11.00.36.png

 

 

Można i "na oko", ale jak na razie wg mnie jedyną osobą, która ma sukcesy w budowie na wyczucie jest Robertus (choć testuje rzutkami)

dziękuję, dokładnie, o to mi chodziło, postaram się to wykorzystać, w modelu RC

[sławek]

No to moje "na oko" widzę że odbiegło ładnie od wyliczeń..

 

Ale nośność statecznika poziomego w układzie klasycznym -to też jest dla mnie  niejednoznaczne -zrozumiem że może  w niektórych stanach lotu ale i w zwykłym locie poziomym ?!.

 

   z jednej strony mamy np przytaczanego W Schiera i jego  Wicherka który w wersji swobodnie latającej miał "wypornościowy" statecznik plus sporo wszelkich slow flyerów w ogólnym tego słowa znaczeniu

w "naturze" też występują samoloty o dodatnim kącie skrzydła i statecznika  względem osi kadłuba  ale chyba  zawsze to kończy się opuszczonym nosem w locie poziomym co zmienia pozycje statecznika względem lotu i nie jest ona już tak oczywiście dodatnia .(np BE4, PLZm28 )

 

   a z drugiej strony sporo samolotów z ODWRÓCONYM tam profilem ,ba! nawet skrzelami na usterzeniu  w odwrotnej pozycji .....(np F4 Phantom)

 

   a by nie było łatwo -układ zmieszany- dodatnie kąty (względem osi kadłuba)  plus odwrotny profil statecznika ( PZLm28)

 

 

Wspomnę jeszcze  tylko  o wszelkich bezogonowcach gdzie brak statecznika poziomego rekompensujemy zwichrzeniem,odpowiednim  profilem, lub lotkami  w sposób UJEMNY do kierunku siły nośnej  skrzydła...a w klasycznym usterzenie mimo wszystko jest praktycznie zawsze na minus względem skrzydła ., w układzie kaczki jest ewidentnie dodatnia siła nośna ale mamy tu przykład odwrotnej pozycji usterzenia co powinno chyba dowodzić ujemnej w klasycznym ?

 

PS sorry dla autora wątku za OT

 

Oczywiście to nie wnioski.....tylko nie umiem złapać jakoś tej subtelności jaką jest dodatnia, nawet minimalnie  siła nośna na usterzeniu poziomym w układzie klasycznym .

[jarek_aviatik]

dziękuję, dokładnie, o to mi chodziło, postaram się to wykorzystać, w modelu RC

Odważnie, napisałem, że zrobiłem taki dekalaż, aby cokolwiek ruszyło. To nie jest finalna analiza. Nad tym trzeba jeszcze dużo czasu posiedzieć.

Ale do odważnych, ..., itd, itd.

 

 

 

w "naturze" też występują samoloty o dodatnim kącie skrzydła i statecznika  względem osi kadłuba  ale chyba  zawsze to kończy się opuszczonym nosem w locie poziomym co zmienia pozycje statecznika względem lotu i nie jest ona już tak oczywiście dodatnia .(np BE4, PLZm28 )

 

   a z drugiej strony sporo samolotów z ODWRÓCONYM tam profilem ,ba! nawet skrzelami na usterzeniu  w odwrotnej pozycji .....(np F4 Phantom)

 

   a by nie było łatwo -układ zmieszany- dodatnie kąty (względem osi kadłuba)  plus odwrotny profil statecznika ( PZLm28)

 

 

Wspomnę jeszcze  tylko  o wszelkich bezogonowcach gdzie brak statecznika poziomego rekompensujemy zwichrzeniem,odpowiednim  profilem, lub lotkami  w sposób UJEMNY do kierunku siły nośnej  skrzydła...a w klasycznym usterzenie mimo wszystko jest praktycznie zawsze na minus względem skrzydła ., w układzie kaczki jest ewidentnie dodatnia siła nośna ale mamy tu przykład odwrotnej pozycji usterzenia co powinno chyba dowodzić ujemnej w klasycznym ?

 

PS sorry dla autora wątku za OT

 

Oczywiście to nie wnioski.....tylko nie umiem złapać jakoś tej subtelności jaką jest dodatnia, nawet minimalnie  siła nośna na usterzeniu poziomym w układzie klasycznym .

 

To co napisałeś ma związek z dekalażem aerodynamicznym. Namieszał Gordon Whitehead tymi daleko idącymi uproszczeniami w swojej książce, i są efekty.

Tak owszem wiele samolotów ma odwrócony profil statecznika poziomego, ale nie dla fun'u, ale z potrzeby, z reguły na mały Tail Volume, przy profilach skrzydła od dużym (ujemnym) Cm

W bezogonowcach (edit: ze skrzydłem skośnym) dekalaż uzyskujemy właśnie, tak jak napisałeś poprzez zwichrzenie. (Edit: ale uwaga: skośne do tyłu, czy skośne do przodu, jest różnica)

W przypadku bezogonowca typu plank - stosujemy profile o Cm>0.

 

 

"opuszczony nos"

Sorry ale nie bardzo rozumiem o co chodzi Tobie i Andrzejowi z tym opuszczonym nosem (mój syn szybownik, też mi wyjeżdża z takimi tekstami)

Biorąc pod uwagę lot ślizgowy (szybowcowy) - trymujemy szybowiec na określoną prędkość. Trymowanie to zmiana dekalażu, a przez to zmianę kąta natarcia szybowca. Chcemy lecieć szybciej opuszczamy nos, i odwrotnie.

Nie ma w szybowcu wskaźnika kąta natarcia, jest wskaźnik prędkości.

Prędkość rozkłada się na dwie składowe, pionową i poziomą. Kierunek wypadkowej, to kierunek napływu strug, na szybowiec, czyli kąt natarcia szybowca, dla danej prędkości.

Natomiast kąty natarcia skrzydła i statecznika, zależą kątów ich zaklinowania.

[jarek_aviatik]

OT. Trymowanie ( np w szybowcu ) to zmiana profilu statecznika a nie zmiana jego kąta ( jako całości ) względem skrzydła. Aby zmniejszyć siły na drążku dla danej oczekiwanej prędkości lotu. Zmiana kąta zaklinowania całego statecznika możliwa podczas lotu ( jak w Bf 109 albo FW 190 ) to rzadkość raczej chyba w szybowcach ogólnie na świecie.

Dekalaż możemy zmieniać poprzez wychylenie steru głębokości (to też jest trymowanie) - pisałem o tym tutaj https://pfmrc.eu/index.php/topic/77230-dekala%C5%BC-czyli-k%C4%85t-wzajemnego-sklinowania-skrzyd%C5%82a-i-statecznika-poziomego/, post #12, Tak naprawdę wychylając ster o odpowiedni kąt, uzyskujemy taki am efekt jak przy zmianie kąta zaklinowania statecznika.

 

Już koniec z mojej strony w tym temacie.

Bo zaczyna się coś w stylu moja racja jest najmojsza.