Patryk Sokol

Lakierowanie w formie. Dlatego na czarno, że lubię czarne kadłuby

Zróbmy tak - moim współlokatorem jest doktorant fizyki, jak się obudzi to napisze o tym żeby nie było wątpliwości, ok?

Zwróć uwagę, że suma pędów w układzie jest stała, więc zależy od układu odniesienia. Kiedy wybierzesz układ odniesienia względem powietrza, to zanim skrzydło zobaczy powietrze to ma zerowy pęd (bo v=0),a skrzydło traci pęd na rzecz powietrza. Kiedy przyjmiesz układ odniesienia względem skrzydła, to skrzydło nie ma pędu, a powietrze ma. Kiedy przyjmiesz układ względem Proximy Centauri i uwzględnisz wszystkie ruchy ciał niebieskich, to suma summarum wyjdą Ci dokładnie takie same sumy (o to chyba słowo klucz) pędów skrzydła i powietrza.

Wciąż nie, pęd jest liniowo zależny od prędkości, jak bardzo nieintuicyjne by to było to tak jest. Pamiętaj, że w większości przypadków (czyli we wszystkich dla modelarzy) wektorowy pęd jest iloczynem stałej i skalarnej masy pomnożonej przez wektorową prędkość, więc nie ma znaczenia. To jak ze zderzeniem dwóch samochodów od tyłu, gdy jeden ma 140km/h, a drugi 141km/h, ich wzajemna różnica pędów i energii kinetycznej jest tak nikła, że tylko się stukną, podczas gdy dla obserwatora na poboczu oba poruszają sie bardzo szybko. Z kolei przy potrąceniu obserwatora będzie już znacznie gorzej, bo względem niego mają olbrzymi pęd.

Z tym, że dwie ostatnie kropki (w wrong1.html) mówią o tym co ja mówiłem - prawo Bernoulliego nadaje sie tylko do modelowanie zmian prędkości znając ciśnienie, albo modelowania ciśnienia znając prędkość, nikt z NASA się nie kłóci.

Pytanie pozbawione znaczenia fizycznego. Wszelkie prędkości w fizyce rozpatrujemy jako względne, więc nie ma znaczenia czy porusza się względem obserwatora skrzydło, czy powietrze, znaczenie ma tylko jakie są ich prędkości względem siebie.

Tak tylko żeby się upewnić - zauważyłeś, że ostatnie rozdziały mówiły już o wędrówce pęcherzyków?

Wszystko fajnie, ale to cholerstwo może zejść za pół roku, a wtedy trochę smutno będzie

A zwróciłeś uwagę na rozkład ciśnienia na 1 i 2? Ujemne ciśnienie jest dokładnie na łuku, czyli tam gdzie struga zmienia swój kierunek, później jest ono ujemne nieznacznie (struga zmieniła kierunek, struga pociągnęła w górę). Plus nikt nie mówi, że łukowe kształty są gorsze, pewnie że są lepsze, na tyle lepsze, że kanciate nawet obliczyć się nie dają. Co do trzeciego, to sprawa jest bardziej zwodnicza, bo za tym garbem dochodzi do separacji warstwy laminarnej i efekt taki, że struga nie zaczyna poruszać się równo. Z innych rzeczy które musisz zauważyć, za garbem masz dodatni gradient ciśnienia, tam profil produkuje ujemną siłę nośną. Niestety, nic nie obaliłeś, wszystkie fenomeny wyjaśnić potrafię

Bo mam ich kilka litrów

Cóż, opowiadaj

Nah, przegrzewały się w klasyczny sposób, głównie podczas prób zawisu na śmigle (czyli jak chłodzenia brakowało). Silniki miały klasyczne kondensatory przeciwzakłóceniowe. Ogólnie top nie był jeden pogromca, zatłukłem pewnie z 5 Permaxów 400, 3 GWS350C, jakieś coś 370 z przekładnia, dwa MIG 280, 4 MIG 200, a regli zatłukłem 4, jednego HaRC, dwa regulatory '400' z Allegro i JES 012 Mordowałem to gnąc ośki, przeciążając, dorzynając panewki, latając na nadłamanych śmigłach, jeden zatopił mi się w styropianie tak, że zapaskudziło panewki (nagrzał się na tyle, że wtapiał się w styropian ). Ech, dobre czasy Wszystko o przeróbkach silnikach było tutaj: https://www.alexrc.pl/old_files/ I na forum (szukaj w "Wymiana Doświadczeń"): https://www.alexrc.pl/

Cóż, XFoil (bo XFLR5 w części obliczeń profilowych to jedynie interfejs graficzny do XFoila) bardzo źle sobie radzi z obliczeniami kształtów, które są kanciate, lub zbyt wcięte, więc musiałem się trochę napocić, a i kształty i tak nie są do końca takie jak chciałeś (choć IMO dramatu nie ma). Analiza wykonana na 900k Re (przy mniejszych to już całkiem wychodziła tragedia w kwestii osiągnięcia zgodności wyników). Nazwy (1,2 i 3) odzwierciedlają Twoje oznaczenia na rysunku Obliczane profile: Rozkłady ciśnień dla wszystkich trzech dla alpha=0: Cl od Cd: Cl od alpha: W załączniku do posta masz plik XFLR5 jakbyś chciał sprawdzić czy nie ściemniam ps. XFLR5 jest darmowy, sam możesz go sobie ściągnąć www.xflr5.com dlawapniaka.zip

Permaxem 400 paliłem regulatory 12A, stąd moje podejrzenie, że te 10A może wziąć. Niemniej - moje pomiary silników zaczęły się wraz z przeróbkami CD-Romów, więc szczotek nigdy nie obmierzyłem A ta strona z przeróbkami... Ech, może zepsuć się mój plan zrobienia modelu szybko i łatwo... Czy ktoś malował Elapor akrylami dwuskładnikowymi?

Ku mojemu zdziwieniu - kadłub wyszedł za pierwszym razem (mam wciąż traumatyczne wspomnienia z pękaniem balonika przy kadłubie do mini DLG, które powodują że budzę się z krzykiem w nocy i przytulam do pluszowego łosia). Podobnież ku mojemu zdziwieniu - mimo tego,że to był pierwszy strzał z nowej formy to nie mam do niego żadnych zastrzeżeń, powierzchnia idealna, waga w 35,5g (przed obcięciem nadlewek żywicy), żadnych niedosączeń, niedoklejeń czy innych badziewi. Poza tym trochę za dużo materiału w kilku miejscach (a na pewno żywicy z mikrobalonem), myślę, że mogę zejść z wagą do 32g, bez ubytku na funkcjonalności.

A wysyłać Colę Zero możecie na: Patryk Sokół Modelarnia Gocław Wał Miedzyszynśki 646 budynek III, pokój 50 03-944 Warszawa A jeśli zamiast Coli Zero chcecie jakoś wesprzeć modelarnię (np. narzędzia, modele, materiały etc) to tym bardziej zapraszam

;*

Ok, jest na czym pracować , Ale raczej już nie w tym tygodniu, powyłapywanie klatek z filmiku to też trochę pracy.

Bardzo chętnie, problem polega na tym, że XFoil nie zasymuluje slotu, więc do wyboru mam albo szukanie danych kogoś innego, albo zabawę Fluentem, obie wersje mogą powstać dopiero za jakiś (dłuższy) czas.

Prawda, wiesz nie da się o wszystkim powiedzieć na raz, gdy trochę takich spraw się nazbiera to zrobię update

Hej Jak wspominałem w poprzednim wątku - kupiłem Twinstara II, głównie dlatego, że zawsze chciałem mieć Twinstara Wszystko zaczęło się jak w szkolnej bibliotece odkryłem Młode Techniki z artykułami Jarka Hajduka, jednym z nich był artykuł o Multiplexowym Twinstarze II (wydaj mi się, że w ramach 'Klubu 400') Było tam sporo opisów o tym, że dwa silniki zapewniają niezłą dynamikę lotu (tak, kiedyś to znaczyło coś innego ). Teraz mój plan polega na tym, żeby wrócić do właśnie takiej dynamiki lotu, dzięki czemu model będzie się spokojnie woził po niebie, start będzie wymagał nieco uwagi, lądowanie dobiegu etc. Takie tam utrudnianie sobie życia Zastanówmy się jak cel osiągnąć. Oryginał latała na 2 x Speed400. Kręciło toto śmigłem 5x4.3 (Gunther, gumowa piasta, pamięta jeszcze ktoś?), ważyło około 74g i miało porażające max 110W mocy (9,6v zasilanie przy max 10-12A, swoją drogą zawsze mnie zastanawiała sprawność tego rozwiązania, bo grzało się to okrutnie) Zasilany zaś był akumulatorem Ni-Cd 9,6V 1800mAh o wadze 392g (wow... zapomniałem jak ciężkie to było). Sumarycznie daje nam to zawrotne 220W mocy na wejściu do silnika przy wadze 540g zespołu napędowego (heh, dobrze że to już za nami). Na pełnej mocy było więc jakieś 4,5min lotu, ale że pełnej mocy używało się rzadko, to dobijało to pewnie do 10min. Teraz próbę odwzorowania zacznijmy od ustalenia mocy silnika. Potrzebujemy bezszczotkę o mocy max koło 110W. Ponieważ bezszczotki z automatu mają większą sprawność to, praktycznie za darmo, otrzymam pewien gratisowy nadmiar mocy. Moja propozycja: http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/uh_viewitem.asp?idproduct=32438 Maltretuje (nie, nie używam - maltretuje) tan silnik od trzech lat na śmigle 8x4 i pakiecie 3s w moim akrobacie EPP. Zmierzony pobór prądu to 11A, więc śmiało mogę założyć, że zakładając do Twinstara 6calowe śmigło wyląduje w okolicach 120W poboru mocy. Taki zespół silnikowy waży całe 38g, więc chcąc zachować obciążenie powierzchni oryginału zostaje nam 502g na akumulator To by przy pakiecie 3s odpowiadało: http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__63430__ZIPPY_Compact_6200mAh_3s_40c_Lipo_Pack.html To się w ogóle w Twinstara zmieści? Ale zakładając, że się zmieści, to osiągamy czas latu na maksymalnej przepustnicy około 17min. Dorzucając do tego większą sprawność napędu (bezszczotka + większe śmigło) zaryzykuje, że 30-40min czasu lotu bez termiki jest dostępne. Teraz pytania do Was: -Ktoś testował takie manewry z Twinstarem II? -Znacie jakiś sympatyczny sposób dorobienia podwozia do Twinstara?

Pełna zgoda, problem polega na tym, że pracuje zawsze na czarnym tle i zwyczajnie nie pomyślałem, że to ma znaczenie. Wykresy poprawię, ale kiedy to już nie obiecuje, to jednak sporo pracy.

Wódki to ja używam do czyszczenia pędzla (całkiem serio, Żubrówki, mniej śmierdzi niż denaturat). Dodałem jeszcze jeden rozdział - 13

Zrobiłem podsumowanie, omówiłem wszystko od podstaw, powiedziałem gdzie konkretnie jest miejsce dla prawa Bernoulliego w całej teorii. http://pfmrc.eu/index.php?/topic/59853-jak-powstaje-si%C5%82a-no%C5%9Bna/ Wszystko w imię tego, żeby nie trzeba było składać w całość miliona poszarpanych postów.

Hej Wątek ten jest zebraniem w całości dyskusji z tego: http://pfmrc.eu/index.php?/topic/59696-k%C4%85t-natarcia-versus-bernoulli-posty-przeniesione/ wątku, przeredagowaniem całości i uściślenia kilku rzeczy, zapraszam do lektury 1. Czym jest siła? Podstawowym wzorem opisującym siłę jest znany ze szkoły gimnazjalnej (podobno, dawniej podstawowej, ale ja tego nie widziałem): F=ma (1) gdzie: F- siła m - masa na którą siła oddziałuje a - osiągane przyśpieszenie Ten skądinąd banalny wzorek określa nam jak mocno musimy pchać przez 5s szafę, aby osiągnęła prędkość 50m/s (przy założeniu, że nie ma tarcia ). To co jednak nas bardziej interesuje, to inna postać wzoru określająca siłę. F=dp/dt (2) gdzie: dp - przyrost pędu dt - przyrost czasu Teraz załóżmy, że masa tego na co oddziałuje siła jest stała. Założenie to pozwala nam rozwinąć zmianę pędu do następującej postaci: dp = dv * m gdzie: dv - zmiana prędkości m - masa A składając wzory razem otrzymamy: F= (dv*m)/dt (3) To określenie siły pozwala nam zauważyć pewną bardzo ważną rzecz: Siła jest wynikiem zmiany prędkości obiektu posiadającego masę! 2. Czym jest ciśnienie? Aby zrozumieć czym jest w rzeczywistości ciśnienie, musimy uderzyć w stronę termodynamiki statystycznej, na szczęście niezbyt głęboko Potraktujmy, więc gaz nie jako ośrodek ciągły, a jako zbiór cząsteczek poruszających się w losowych kierunkach, z losową prędkością (jednak tak rozłożoną, że średnia prędkość kinetyczna cząsteczek odpowiada temperaturze gazu). Wygląda to jakoś tak: Czyli jest totalny chaos, a nasze cząsteczki latają sobie jak chcą. Ciśnienie, na gruncie termodynamiki fenomenologicznej, opisuje równanie gazu doskonałego: p=nRT/V (4) Gdzie: p - ciśnienie V - objętość w jakiej znajduje się gaz n - liczba moli gazu R - stała gazowa T - Temperatura Wzorek nam pokazuje, że gdy spada objętości, rośnie temperatura i zwiększa się liczba moli gazu na danym obszarze to ciśnienie rośnie. Pochodzenie tej zależności wyjaśnia nam termodynamika statystyczna. Ciśnienie określa z jaką siła oddziałuje gaz na daną powierzchnie, wróćmy więc do naszych kulek, które teraz jednak znajdą się w czymś: To co widzimy od razu, to to że z racji tego, że nasze cząsteczki poruszają się chaotycznie, to w końcu muszą uderzyć w ścianki czegoś w czym są. Kiedy taka cząsteczka uderzy w ściankę dochodzi do sprężystego odbicia cząsteczki od ścianki. Zastanówmy się teraz co zwiększa nam częstość uderzeń cząsteczek w ścianki: a. Prędkość cząstek (im więcej w sekundę przebędą, tym szybciej w końcu w ściankę trafią) b. Zagęszczenia cząstek wewnątrz pudełka. Parametr a. opisuje równanie średniej prędkości cząstek gazu: <v> = (3kT/m)^0,5 (5) gdzie: <v> - średnią prędkość cząstki gazu k- stała Boltzmana T - temperatura m - masa cząstki Z równania (5) wnioskujemy, więc że prędkość rośnie wraz z temperatura, a więc częstotliwość zderzeń rośnie wraz z temperaturą Parametr b należy rozumieć jako ścisk panujący w pudełku, a każdy kto jechał autobusem miejskim, wie że ścisk tym większy im ludzi więcej, a mniejszy im większy autobus, stąd wiemy że ścisk rośnie z ilością cząsteczek, a spada ze wzrostem objętości na jakiej są upchane. Widzimy więc, że wraz ze wzrostem temperatury i liczby moli, a spadkiem objętości rośnie częstość zderzeń. Zastanówmy się, więc nad samym momentem zderzenia - cząstka porusza się w jedną stronę, a nagle zmienia swój kierunek, zmienia się więc kierunek wektora prędkości. Jak ustaliliśmy wcześniej, każda zmiana prędkości nieodłącznie wiąże się z wystąpieniem siły, wiemy więc, że na cząstkę zadziałała siła przyłożona przez ściankę. Tutaj do gry wchodzi trzecia zasada dynamiki Newtona - "Oddziaływania ciał są zawsze wzajemne. W inercjalnym układzie odniesienia siły wzajemnego oddziaływania dwóch ciał mają takie same wartości, taki sam kierunek, przeciwne zwroty i różne punkty przyłożenia (każda działa na inne ciało)." W efekcie nie tylko na cząsteczkę zadziałała siła, ale musiała zadziałać również na ściankę! Mamy więc siłę występująca na powierzchni, a więc jest to nasze ciśnienie gazu! Wróćmy teraz do równania gazu doskonałego (4), widzimy w nim że ciśnienie zależy od temperatury, objętości i liczności cząstek, a więc parametrów które ustaliliśmy wcześniej z gruntu termodynamiki statystycznej - udało nam się powiązać parametry mikroświata (prędkości cząsteczek) z makro parametrami takimi jak temperatura, objętość, liczność - jak mnie o to zapytacie - prostota tego jest piękna Widzimy jednak, że pojawia się nam tutaj kwestia trzeciej zasady dynamiki Newtona, co wiąże się z: 3. Zasada zachowania pędu Rozpatrzmy poruszające się ciało, pod postacią czerwonej kulki: Nasza kulka posiada pewną prędkość, która posiada swoja wartość i kierunek (równoległy do osi x) oraz posiada masę. Mnożąc te wartości otrzymamy pęd kulki, a rzutując wektor pędu na oś X i oś Y układu otrzymamy pęd wzdłuż osi X (px) i pęd wzdłuż osi Y (py). Nasza kulka zmierza na spotkanie ze ścianką (to może być dolna powierzchnia skrzydła ustawionego pod kątem 45st do opływu): Ścianka przed zderzeniem posiada zerowy pęd, stąd suma pędów w układzie równa jest pędowi kulki (p), na osi X suma pędów równa jest p, a na osi Y równa jest 0. Kulka w końcu dociera do ścianki: Następuje sprężyste odbicie, w czasie którego kulka odbija się od ścianki, pod kątem równym kątowi padania, zmieniając swój kierunek o 90st, nie zmieniając jednak prędkości. Warto zauważyć, że pęd nie zmienił swojej wartości, lecz jego kierunek się zmienił. W efekcie zmieniły się wartości pędów na konkretnych osiach. na osi X kulka ma zerowy pęd, zaś na osi Y kulka ma pęd równy -p (dlatego minus,że porusza się w 'dół' osi). Rozpatrzmy teraz krajobraz po bitwie: Jak wspomniałem wcześniej, kulka zmieniła swój pęd, jednak ze względu na zachowanie pędu zmienił się również pęd płytki (jak widać wyżej - suma pędów w układzie pozostała stała). W efekcie kulka i ścianka oddziaływały na siebie siła, prowadzać do wzajemnej zmiany pędu. Jak to się ma do wzoru: F = dp/dt ? No więc, dla bryły idealnie sztywnej, przyrost czasu równy jest zero (odbicie następuje momentalnie), więc siła jest nieskończona W rzeczywistości, zawsze mamy do czynienia z pewnym odkształceniem sprężystym, które rozkłada oddziaływanie na siebie w czasie, a siła wartość inną od nieskończonej. To pozwala nam zauważyć, że każda siła nieodłącznie wiąże się z zmianą prędkości czegoś! 5. Konsekwencje prawa zachowania pędu dla ciśnienia Wróćmy do naszych kulek w pudełku: Kulki przekazują swój pęd ściankom, jednak ze względu na to, że we wszystkich kierunkach na raz, w sposób całkowicie losowy to zmiany pędu równoważą się, a pudełko nie nabiera energii kinetycznej (za to jest rozciągane na zewnątrz). Zastanówmy się jednak co będzie gdy otworzymy pudełko z jednej strony (zakładamy, że pudełko jest umieszczone w próżni): W efekcie na ścinkę górną i dolną działające siły się równoważą, ale boczna ścianka jest już niezrównoważona. W efekcie powstaje asymetria ciśnień, a siła wypadkowa kieruje pudełko w stronę prawą, zaś gaz wyskakuje w lewo (przy okazji pokazaliśmy zjawisko odrzutu). Jak widać działanie ciśnienia jest nieodłącznie powiązane ze zmianą prędkości gazu! 7. Wpływ ukierunkowanego przepływu gazu - zderzenie czołowe Nabyta wiedza pozwala nam odpowiedzieć na pytanie co się stanie gdy nadamy cząsteczkom gazu pewną prędkość i wyślemy na spotkanie ze ścianą. Poruszanie się gazu w jednym kierunku pozwala zauważyć, że nagle jeden kierunek staje się uprzywilejowany pod kątem częstości zderzeń. Działa to w ten sposób, że na losowe ruchy termiczne nakładana jest prędkość przepływu, więc w tym kierunku gdzie się nałożyła następują zderzenia proporcjonalnie częściej do przyrostu prędkości. To zjawisko zna każdy z nas gdy idzie pod wiatr (albo jedzie na rowerze, nie cierpię czołowego wiatru na rowerze). 8. Jak działa skrzydło - dolna powierzchnia Zasada działania dolnej powierzchni skrzydła jest prosta. Nasze cząsteczki gazu poruszając się natrafiają na dolną powierzchnie skrzydła. Chcąc nie chcąc (bo przez skrzydło nie przenikną) - muszą dostosować swój kierunek ruchu do dolnej powierzchni skrzydła. Przyjmując kierunek, równoległy do dolnej powierzchni skrzydła, zmieniają kierunek swojego ruchu, a więc zwrot swojego pędu, kosztem zmiany pędu powierzchni w którą uderzają. Tutaj już wygodniej jest rozpatrywać strumień gazu jako ośrodek ciągły - przyjmujemy więc, że w kontakcie z dolną powierzchnia skrzydła pewien wydatek masy zmienia swój pęd o pewien kierunek. Dochodzi nam do niczego innego niż odrzutu - powietrza w dół, kosztem skrzydła do góry. Najprostszym dowodem działania wklęsłości dolnej powierzchni skrzydła na wzrost siły nośnej jest porównanie profili o takich samych górnych powierzchniach, a coraz bardziej wklęśniętych spodach profilu. W tym celu przygotowałem takie 3 profile: Jest to S1223 niemodyfikowany, następnie z płaskim spodem i coś co jest dokładnie w pół drogi (tak wiem, że nieco się różnią, to bez znaczenia dla wniosków, a ja też czasem śpię) Zobaczmy teraz, że zależność współczynnika siły nośnej zmienia się wraz z wysklepieniem profilu: Widać, że im bardziej dolna powierzchnia profilu odchyla strumień powietrza do dołu, tym sił☺a nośna jest większa. Miejsce powstawania dodatkowej siły nośnej jest bardzo łatwo udowodnić. Skrzydło, zaopatrzone w profil aerodynamiczny, produkuje nie tylko siłę nośną, ale też moment pochylający. Moment pochylający jest wynikiem produkcji siły nośnej w okolicach spływu skrzydła (jest tam duże ramię), więc im bardziej pracuje spływ skrzydła, tym moment pochylający jest więcej (w przypadku S1223 najmocniej powietrze zmienia swój kierunek w okolicach właśnie spływu (duży gradient krzywizny tam jest). Z racji tego, że górna powierzchnia jest identyczna, to jedyna zmiana w pracy spływu wynikać może z kształtu dolnej powierzchni. Widzimy, że zwiększanie wklęsłości spodu nie tylko zwiększa siłę nośna, ale przesuwa środek jej parcia ku spływowi, tam gdzie profil jest coraz bardziej wcięty. 9. Jak działa skrzydło - górna powierzchnia Górna powierzchnia robi to samo, co dolna, czyli odchyla strumień ku dołowi Problem polega na tym, że mechanizm zjawiska jest bardziej skomplikowany. Całość rozbija się o efekt Coanda'y (człowiek nazywał się Coanda, jest samogłoska na końcu, dodajemy więc apostrof, prawda? Jeśli nie prawda, poprawcie mnie jak to się odmienia). Efekt Coandy wynika z tego, że każdy płyn posiada swoją lepkość (która jest proporcjonalna do zwilżalności danej powierzchni - temat na kolejny długi, nudny post, ktoś chętny - to czemu nie). Efekt nam znany, choćby z przykładania palca do wody ściekającej z kranu: [źródło: http://www.formula1-dictionary.net/Images/coanda_effect.gif ] W wyniku lepkości płynu przykleja się on do powierzchni nad którą się porusza. W efekcie mamy podobny efekt, poruszający się nad naszym skrzydłem gaz, zmienia wektor swojego pędu, zmieniając przy okazji pęd opływanego skrzydła. Najprostszym dowodem, że dochodzi do efektu odchylania się strugi jest nic innego jak wpływ kąta natarcia, na współczynnik siły nośnej. Zwiększając kąt mamy do czynienia z coraz większą zmianą kierunku strugi, a w efekcie coraz większą zmianą pędu i siłą. Celem pokazania wpływu tego efektu, musiałem się już trochę bardziej wysilić. W tym celu zgwałciłem CalrkaY (i mnie to bolało bardziej niż jego, szczerze): Celem gwałtu było stworzenie profilu o identycznym spodzie, identycznej długości górnej powierzchni, ale jednak zmieniającego kierunek ruchu strumienia gazu o inny kąt (wyrzuca strumień bardziej płasko). Taki gwałt oczywiście rodzi problemy z separacja strumienia laminarnego, więc analiza jest dla kosmicznie wysokich Re, aby wyeliminować wpływ możliwej turbulencji. W efekcie otrzymujemy taką zależność współczynnika siły nośnej od kąta natarcia: Widać, że profil 'zmodyfikowany' wytwarza siły nośnej mniej niż przed 'modyfikacją'. Warto również przeanalizować współczynnik momentu pochylający od kąta natarcia: Widać, że dla 'zmodyfikowanego' profilu mamy mniejszy moment pochylający, czyli widać, że spływ pracuje znacznie słabiej. Na sam koniec tematu górnej powierzchni skrzydła - jak to oddziałuje z powietrzem nad skrzydłem? Otóż powietrze, o większym ciśnieniu, chce wejść tam gdzie ciśnienie jest niższe. Jak zwykle siła działa w dwie strony, więc nie tylko warstwa o wyższym ciśnieniu przyciąga tą o niższym, ale również działa to w drugą stronę. 10. Bernoulli, do domu? Nie do końca. Efekt Bernoulliego jest konsekwencją prawa zachowania pędu, nie możemy go całkiem wyrzucić. Jednakże, równanie to jest jedynie pewnym przypadkiem, dla momentu gdy nasz opływ zachowuje się w sposób nieściśliwy, nielepki, struga idealnie przylega i ślad lepki skrzydła jest pomijalnie mały. W efekcie, używa się go do charakterystyki opływu wokół profilu, ale inaczej niż przyzwyczaiły nasz książki popularnonaukowe. Tj. Można go użyć do modelowania prędkości przepływu wokół profilu. Dzięki znajomości wpływu kształtu profilu, na zmianę pędu strumienia gazu możemy policzyć prędkości z jakimi porusza się strumień. Nie ma to jednak NIC wspólnego z różnicami dróg na dolnej powierzchni skrzydła i górnej (a i to tylko pod warunkiem nie wystąpienia oderwania). Zastosowanie tej metody nie jest specjalnie szerokie, ale jednak bardzo istotne. W oparciu o nią powstała metoda odwrotna (ang. Inverse Design). Polega ona na tym, że zadaje się programowi komputerowemu (XFoil, częściej XFLR5 w tych czasach) rozkład prędkości/ciśnień dla opływu nielepkiego, a komputer jest w stanie za pomocą metody perturbacyjnej stworzyć kształt profilu który zapewni taki rozkład ciśnień jak zadany. Prezentuje się to tak mniej więcej: Widać dwie krzywe, modyfikowane profile, historia na inny czas (acz fascynująca).. Z jeszcze innych ważnych rzeczy, warto wspomnieć o tym jak łączy się to prawo z równaniem gazu doskonałego (4). Gdy dochodzi do spowolnienia opływu, mamy do czynienia ze zwiększeniem zagęszczenia cząsteczek, a to zwiększa częstość zderzeń z powierzchnią, a w konsekwencji mamy większe ciśnienie (dla przyśpieszenia tak samo, ale na odwrót). Podkreślę jeszcze raz - użycie prawa Bernoulliego ogranicza się jedynie do modelowania szybkości przepływu nielepkiego (bądź takiego który się przybliża nielepkim), bądź do modelowania prędkości opływu w obszarze gdzie jeszcze nie doszło do istotnego wpływu warstwy przyściennej (czyli przed obszarem separacji laminarnej, więcej niżej) i nie ma nic wspólnego z długością dróg jaką przebyło powietrze! 11. Kłopoty z kątem natarcia - część 1 - turbulencja atakuje Teraz powinno paść słuszne pytanie - czemu na kącie natarcia 30st nie można latać, w końcu strumień powinien być odchylany jeszcze mocniej i siły nośnej powinno być więcej? Odpowiedzią na to pytanie jest efekt separacji laminarnej warstwy przyściennej: [źródło: http://www.dept.aoe.vt.edu/~jschetz/fluidnature/unit02/image_s.GIF ] Aby zrozumieć co tu działa, musimy sobie przypomnieć o sile odśrodkowej. W trakcie zmiany pędu powietrze zasysa skrzydło do góry, problem jest jednak taki, że na górnej powierzchni jedyne co trzyma opływ to efekt Coandy, który ma jednak skończoną siłę. W efekcie gdy siły odśrodkowej jest zbyt dużo dochodzi do oderwania opływu i powstania turbulencji, która zwiększa gwałtownie opór (zmniejsza się prędkość ruchu powietrza w płaszczyźnie poziomej, zasada zachowania pędu zaczyna działać na naszą niekorzyść), a jednocześnie spada zmiana pionowa, w efekcie dochodzi do gwałtownego przyrostu oporu i spadku siły nośnej, co widoczne jest na wykresie współczynnika siły nośnej od kąta natarcia w tern sposób: Warto też obejrzeć sobie to zjawisko na wykresie ciśnień na płacie. Najpierw płat pracujący normalnie: (zakres ujemny to ciśnienie mniejsze, górna krzywa opisuje górę profilu) Widzimy ładną, równą charakterystykę zmiany ciśnienia wzdłuż cięciwy. Teraz czas na moment tuż przed przeciągnięciem: Widzimy miejsce na górnej powierzchni skrzydła, gdzie dochodzi do nagłego wzrostu ciśnienia, jednakże profil wciąz pracuje sensownie, gdyż większość strumienia odchylana jest do dołu, wzrost ciśnienia obejmuje cześć skrzydła będącą w okolicach największej grubości profilu (czyli tam gdzie strumień łapie prędkość do dołu). No i walimy się w korkociąg : Wzrost ciśnienia następuje już przed miejscem gdzie profil zaczyna opadać, niżej widać, że tylko dolna część skrzydła produkuje siłę nośną, górna już zrobiła sobie wolne. Wszyscy znamy to z praktyki - wolniej, wolniej, wolniej, wolniej nie będzie nos w dół (chyba, że latamy Falconem - wtedy korek ) W tej dziedzinie jest jeszcze parę ciekawostek, ale mają one głównie wpływ na osiągi, są dosyć obszerne i skomplikowane, jeśli kogoś to interesuje, może kiedyś. 12. Kłopoty z kątem natarcia - część 2 - a dolna powierzchnia jest w dół, a profil wciąż produkuje siłę nośną Cóż, szczerze ja tu żadnego problemu nie widzę, ale wiem, gdzie Wy możecie widzieć. Zacznijmy od naszej wcześniejszej ofiary: Jak widzimy - faktycznie dolna powierzchnia jest skierowana nieco ku górze. Przyjrzyjmy się jednak rozkładowi ciśnień, widać, że jednak jest nieco większa powierzchnia pod częścią ujemną wykresu. Ponadto widać, że owszem dolna powierzchnia odchyla nam strumień ku górze, jednak górna wciąż odchyla ku dołowi. Mamy tu więc do czynienia z pewną przepychanką, aż do kąta natarcia równego -3.5st, wtedy dochodzą do porozumienia i wspólnymi siłami produkują jedynie opór. Bardzo fajnym przykładem jest tu profil symetryczny, dla zerowego kąta natarcia wykresy dolnego i górnego ciśnienia idealnie się pokrywają, a w obie strony zmian kątów natarcia rozłażą się tak samo 13. Kłopoty z kątem natarcia - część 3 - na dole też się odrywa Trzeba również zauważyć, że separacja opływu nie jest zjawiskiem ekskluzywnym dla górnej powierzchni płata, w pewnych warunkach może zajść też na dolnej. Pierwszy taki przypadek to oczywiście lot na plecach, wtedy dolna powierzchnia staję się górną i tyle. Ciekawszym przypadkiem są profile mocno wysklepione, tam oderwanie na dolnej powierzchni może zajść dla niskich kątów natarcia, kiedy te profile produkują wciąż dodatnią siłę nośna. Weźmy na warsztat taki profil: Oznaczony strzałką fragment opisuje dolną powierzchnię płata, która produkuje ujemne ciśnienie. Wynika to z tego, że strumień powietrza, w trakcie oderwania, został skierowany do góry, a jednocześnie nie przykleił się na tyle, aby pozostała część spodu, mogła go skierować ku dołowi. 14. Klapa w dół, co się dzieje Porównajmy profil dla klapy (lotki) wychylonej w dół i bez tego wychylenia: Obejrzyjmy rozkład ciśnienia dla 4st kąta natarcia bez klapy: I ten sam kąt z klapą: To co widzimy to to, że: a. Ciśnienie na spodzie wzrosło dwukrotnie w okolicach spływu b. Na górze najpierw dochodzi do gwałtownego spadku ciśnienia, a później jednak szybko rośnie. Jest to wynik separacji strugi, nie jest się ona w stanie dokleić do górnej powierzchni tak głęboko odchylonej w dół. Obu fenomenów nie da się wyjaśnić na bazie różnic w drodze przepływu. 15. Podsumowanie Siła nośna to prosta rzecz, da się wyjaśnić na gruncie naprawdę prostej fizyki, nie róbmy z tego wiedzy tajemnej i na pytanie "A dlaczego samolot lata?" nie odpowiadajmy stwierdzeniem "Dzięki prawu Bernoulliego". Nazwanie zjawiska nie powoduje, że je rozumiemy, to takie nasze oszustwo, żeby się poczuć lepiej. Dopiero gdy jesteśmy w stanie zejść do fizycznych podstaw zjawiska, to dopiero wtedy wiemy na czym zjawisko polega. Tak jak ktoś powiedział - świat jest prosty, fizyka wszystkie najbardziej skomplikowane rzeczy rozwija z najprostszych zasad. 16. Od autora To co przedstawiłem wyżej to nie jest moja religia, nie opiera się na mojej wierzę, nie opiera się o poglądy, to podstawy fizyczne, a fizyka to nauka. Dlatego nie wahajcie się pytać, na każde merytoryczne pytanie będę odpowiadał z uporem maniaka (dlaczego? Z szacunku do tych którzy w swoim czasie mi odpowiadali), proszę jednak o okazanie szacunku do mojej pracy, włożonej w ten post i zwyczajne czytanie dokładnie - przed zadaniem pytania. A na sam koniec - Jeśli tu dotarłeś - wisisz mi puszkę Coli Zero, nikt nie mówił że wiedza jest za darmo