Regulacja modelu szybowca termicznego

[Czaro]

A to ciekawe, bo tak naprawdę położenie środka ciężkości w bardzo niewielkim stopniu wpływa na maksymalną doskonałość

[Nsat]

Jestem "młodym" adeptem modelastwa, praktycznie bez doświadczenia, dlatego opieram się na amtorskiej wiedzy nabytej. W oparciu o powtarzające się w różnych artykułach i postach stwierdzenia tworzę listę "pewników", a resztę próbuję sobie dorobić (wydedukować).

 

Gdzieś widziałem dane o doskonałości szybowca podane dla dwóch prędkości, więc wywnioskowałem że doskonałość zależy od prędkości. Z kolei wielu kolegów podkreśla, że prędkość modelu można regulować przesuwając CG. Wniosek - doskonałość zależy od położenia CG.

 

Nie mając szybkościomierza można próbować znaleźć jakieś inne rozwiązania.

Pisząc ten post wpadłem na pomysł, że wyznaczając bazę rzędu kilkunastu metrów dosyć łatwo można mierzyć prędkość filmując model w locie. Programy do edycji filmów podają czas do 0,01s.

[MiQ27]

Modele bez steru kierunku też potrafią zmieniać kierunek lotu. Latałem takim - kolega Motylasty popełnił już kilka modeli pozbawionych SK.

Więc jakkolwiek lotki zasadniczo służą do przechylania modelu względem osi podłużnej, to zazwyczaj zmieniające się wtedy wektory sił powodują także zmianę kierunku lotu.

[Gość Jerzy Markiton]

Troszkę tak, trochę nie... Jeśli przechylisz model lotkami na którąkolwiek stronę to zwróć uwagę co się dzieje na ogonie....Dochodzi do zamiany sterów ! Ster wysokości zaczyna pracować jak ster kierunku. Zaciągasz wysokość i wykonujesz zakręt...... Możliwe ? - Możliwe ! Taki sposób jest jednak niewłaściwy. W prawdziwym szybowcu zaobserwujesz wtedy tzw. "ucieczkę kulki". Pomijając to, w takim zakręcie tracisz trochę więcej wysokości, musisz go wykonać na większej prędkości. Model na mniejszej prędkości, lekko przeciągnięty i pochylony lotkami - lubi się zwalić na skrzydło. W skrajnym przypadku - na podejściu do lądowania, gdy zajdzie potrzeba lekkiej korekty kierunku, częściej kontry na podmuch - łatwo zawadzić skrzydłem o ziemię.......Cyrkiel, itp.

 

Zmiana S.C. oczywiście w znacznym stopniu wpływa na prędkość, z jednego, śmiesznego powodu.....Przesuwając S.C. w dobrze wyregulowanym modelu do tyłu zaobserwujesz tendencję do tzw. pompki. Co robisz ? Popychasz trymer wysokości do przodu. Co osiągnąłeś ? - Zmianę kąta zaklinowania skrzydła na mniejszą ! Popatrz na biegunową profilu - zmalał opór (wsp. oporu) skrzydła ! Co robi model, jak mu zmniejszysz opór ? Oczywiście przyspiesza ! Można do tematu podejść z drugiej strony: potrzebujesz z jakiegoś powodu przyspieszyć model w normalnym locie. Można zmniejszyć kąt zaklinowania płatów. Jak spojrzysz na tą samą biegunowa profilu to zmniejszenie kąta natarcia skrzydła skrzydła skutkuje wprawdzie zmniejszeniem oporu ale i zmniejszeniem wsp. siły nośnej....Jeśli akceptujesz te zmiany i puścisz model na tym mniejszym kącie natarcia to zaobserwujesz, ze model ma tendencję pikować - za ciężki nos ! Co trzeba zrobić ? - Odjąć balastu z nosa czyli przesunąć S.C. do tyłu....

 

Najlepsza doskonałość zawsze występuje przy określonej prędkości i zależy głównie od zastosowanego profilu i kąta natarcia na jakim ten model (szybowiec) lata.

 

Miksowanie kierunku do lotek...Myślę, że bierze się stąd, że w najczęściej używanych sposobach sterowania, MODE 1 czy MODE 2 wysokość i lotki są na oddzielnych drągach. Jeśli podczas jakiegoś manewru wynika potrzeba dokładnej synchronizacji 2 czynności to lepiej, precyzyjniej to zrobić przy użyciu 2 rąk. W warunkach gorszej obserwacji zachowań modelu (większa wysokość, odległość) dążysz do ograniczenia czynności mających wpływ na bezpieczeństwo czy prawidłowość wykonywania manewru. Widzisz dobrze - wyłączasz mix i nie ma sprawy. Możesz bez wyłączania zainicjować zakręt kierunkiem, następnie użyć zmiksowanych lotek i podciągnąć wysokością tyle ile potrzebujesz. Podchodząc do lądowania model widzisz już wyraźnie a zwłaszcza jego reakcje na stery. Robiąc to prawidłowo, czyli na większych kątach natarcia, czyli na mniejszej prędkości, łatwo zauważysz zmniejszoną czułość na lotkach i sam sięgniesz po większe wychylenia kierunku. Wtedy zresztą bez koniecznej potrzeby lotek lepiej nie używać.

Udanych eksperymentów i owocnych doświadczeń - Jurek

[Nsat]

Dziękuję, Jurku. Piękny wykład. Zgadzam się z Tobą w całej rozciągłości oprócz biegunowej profilu. Jeszcze nie wiem, gdzie się ją instaluje.

Chciałbym się jeszcze upewnić co do dive testu (dotyczy to nie tylko szybowców):

1. Trymujemy model do lotu "poziomego"

2. Nurkujemy

3a Model wychodzi ładnie z nurkowania, ale SW nie jest w neutrum - korygujemy kąt zaklinowania i wracamy do pkt.1

3b Model pompuje - przesuwamy S.C. do tyłu i wracamy do pkt.1

3c Model słabo lub wcale nie wychodzi z nurkowania - przesuwamy S.C do przodu i wracamy do pkt.1

4. Latamy dobrze wyważonym modelem

[wojcio69]

Witam

Zbyszku też tak to zrozumiałem ale nasze (ewentualne) wątpliwości rozwieje Jurek w kolejnym poście :wink:

[Gość Jerzy Markiton]

Tak Zbyszku, to jest właściwa interpretacja. Z reguły staram się regulować jak w pkt. 3b ze zwróceniem uwagi na to, by statecznik został w neutrum ! Niekoniecznie jest to przykład do naśladowania ale kilkoma ostatnimi modelami, które przeżyły okres regulacji najlepiej mi się latało z właśnie tak ustalonym S.C. Chłopcy z modelarni latający F3J/M i F3J z reguły ustalali większe kąty natarcia ale wszyscy potem narzekali, że nie potrafią wrócić pod wiatr...No cóż, idealnego profilu, który by się woził w "0" jak Naca 4409 a potem ciął pod wiatr jak dobalastowany RG-14 jeszcze nikt nie wymyślił !

Biegunową profilu z reguły zamieszcza się razem z profilem, jeśli to poważne źródło informacji. Nie znam Profili - 2 bo ja korzystam z Winfoila ale tam zdaje się te wykresy są. Współrzędne profili wprowadzone z klawiatury lub z plików *dat czy innych niestety nie wyświetlają mi biegunowych. Pozostają *jpg lub ksero. "Cudownych" profili bez biegunowych nie wprowadzam do Winfoila bo dla mnie są bezużyteczne.

Pozdrawiam - Jurek

 

Starałem się w podobny sposób regulować jakieś akrobaciki. Wychodziły mi bzdury nim zorientowałem się, że do regulacji muszę włączyć hamulec na silniku. Potem odblokowywałem i latałem O.K.

[Czaro]

Zmiana S.C. oczywiście w znacznym stopniu wpływa na prędkość, z jednego, śmiesznego powodu.....Przesuwając S.C. w dobrze wyregulowanym modelu do tyłu zaobserwujesz tendencję do tzw. pompki. Co robisz ? Popychasz trymer wysokości do przodu. Co osiągnąłeś ? - Zmianę kąta zaklinowania skrzydła na mniejszą ! Popatrz na biegunową profilu - zmalał opór (wsp. oporu) skrzydła ! Co robi model, jak mu zmniejszysz opór ? Oczywiście przyspiesza !

Pozwolę sobie trochę zamieszać

 

Załóżmy, że mamy taki szybowiec:

 

 

Wymiary i proporcje przypadkowe, ale prawidłowe dla modeli latających

Rozpiętość 2m

Powierzchnia 38dm

Masa 1kg

 

Powiedzmy, że model jest wyważony na 77mm od natarcia skrzydła i wytrymowany. Kąt zaklinowania przy takim trymowaniu wynosi 4st.

Popatrzmy na wykresy:

 

 

Wykres po lewej na górze, zielona linia to nasz szybowiec. Na osi pionowej GCm - moment pochylający szybowiec (dodatni moment zadziera nos modelu w górę), na osi poziomej Vx - prędkość pozioma modelu. Prędkość trymowa, tzn. taka przy której zachowana jest równowaga - moment pochylający jest zerowy (model ani nie nurkuje, ani nie zadziera) wynosi ok. 9m/s.

Spójrzmy niżej, na wykres doskonałości Cl/Cd w funkcji prędkości postępowej Vx. Dla prędkości trymowej mamy lot z doskonałością 21,1. Niestety nie trafiliśmy dokładnie w szczyt wykresu -załóżmy, że nie przejmujemy się tym, model nie jest wytrymowany na największą możliwą doskonałość, czyli 21,15.

Wykres w prawo - biegunowa prędkości modelu Vz(Vx). Odczytujemy z jaką prędkością opadania leci model na zadanej prędkości - dla 9m/s prędkości postępowej opadanie wynosi 0,43m/s.

Wykres po prawej u góry: biegunowa modelu, czyli wartość siły nośnej Cl w funkcji siły oporu Cd. Na razie zostawmy go w spokoju...

 

Teraz zaczynamy eksperymenty. Przesuwamy środek ciężkości do tyłu o 13mm. Oczywiście spowoduje to radykalne zmniejszenie prędkości lotu, może nawet pompowanie modelu. Musimy zmienić trymowanie. Zmniejszamy więc kąt zaklinowania tak, aby uzyskać tę samą prędkość lotu trymowego - zmiana wynosi 1st. Czerwona linia:

 

 

Warunek równowagi - moment pochylający równy zero dla 9m/s - osiągnęliśmy cel.

Doskonałość się nam niemalże nie zmienia. Zauważamy, że przez przypadek znaleźliśmy się teraz na szczycie wykresu - model na prędkości trymowej osiągnął największą swoją doskonałość.

Tak samo nie zmienia się opadanie dla prędkości trymowej. Zauważamy natomiast wzrost minimalnej prędkości opadania z 0,37 na 0,38m/s (nadal to będzie wartość dla lotu z prędkością 7m/s)

Widać z powyższego, że zmiana trymowania i środka ciężkości prawie nie wpłynęła znacząco na osiągi modelu! Dla pewności przesuńmy CG jeszcze bardziej do tyłu, o kolejne 12mm i zmieńmy trymowanie tak, żeby utrzymać prędkość 9m/s. Mamy teraz CG na 102mm od natarcia i 2st kąta zaklinowania. Wykres niebieski:

 

 

Moment pochylający zeruje się dla 9m/s - to jest wciąż nasza trymowa.

 

 

Doskonałość nieznacznie spadła na 20,9.

 

 

Prędkość opadania nieznacznie wzrosła, choć są to wartości trudne do zauważenia.

 

Potwierdza to wcześniejszą obserwację. Zmiana trymowania i położenia środka ciężkości nie wpływa na osiągi szybowca w sposób zauważalny.

Bierze się to z tego, że największy wpływ na osiągi mają kąty natarcia skrzydła. Zmieniając trymowanie, bądź położenie CG wpływamy wyłącznie na kąty natarcia statecznika (lub wychylenia steru), jednak to nie powoduje znaczących zmian oporów całego szybowca. Można to zaobserwować na pominiętym wcześniej wykresie biegunowej modelu (wykres po prawej u góry). Wszystkie trzy wykresy niemal się nakładają.

 

Podstawowe osiągi szybowca, takie jak doskonałość i prędkość opadania wynikają głównie z prędkości z jaką model leci.

Jeżeli podczas prób na lotnisku cofniemy CG i zmniejszymy kąt zaklinowania, jak sugeruje Jerzy i zaobserwujemy zmianę doskonałości, będzie to wynikać z tego, że poleci z inną prędkością postępową, a nie bezpośrednio ze zmienionych kątów zaklinowania.

 

Podczas regulacji prędkości na jakiej ma latać model trzeba pamiętać, że powinniśmy unikać zmian w wyważeniu, gdyż ten parametr wpływa jeszcze na stateczność modelu i jego cechy sterowania. Powinniśmy raczej używać tylko trymera. Przesuwanie środka z ciężkością stosujmy tylko wtedy, kiedy model się źle steruje (zachowanie w krążeniu, czy we wprowadzeniu w zakręt opisane w tłumaczeniu Jerzego), bądź jest za mało/za bardzo stateczny(opóźnione/przyspieszone wyjście z testu nurkowania).

[pman]

Sorki, za trochę oftopowe pytanie: co to za program?

[Czaro]

XFLR5

[khertal]

Jest to program XFLR 5 do pobrania tutaj http://xflr5.sourceforge.net/xflr5.htm. .Program bardzo ciekawy, jednak albo on jest trochę grymaśny albo ja coś źle robię(pewnie tak) i podczas analizy wywala mi często "point is out of flight envelope", niemniej jednak dzięki Czaro za tą interpretacje wykresów to kolejna wskazówka dla mnie co mogę "wydusić" z takiego programu.

 

EDIT drugi.

[malinn]

Ciągle się człowiek uczy.

Po przeczytaniu tekstu Jurka uświadomiłem sobie , że ster wysokości w modelu bez sk ale z lotkami, po przechyleniu modelu działa trochę jak sk.

Niby to oczywiste ale nie zdawałem sobie sprawy z tego latając modelem bez sk.

Cieszę się , że są i pomagają nam na tym forum starsi i bardziej doświadczeni modelarze od których można się nauczyć co nie co.

 

To co ja zauważyłem latając modelem bez lotek w termice:

Bardzo ważne jest ustawienie różnicowości lotek i ich wychyleń konkretnie pod dany model.

Model bez ustawionych tych parametrów bardzo opornie robi zakręty i robi je o sporej średnicy. Gdy to poustawiamy to,to nawet bez sk model zawraca sporo ciaśniej i lata sporo ,, lepiej''.

[Patryk Sokol]

Ja tylko dorzucę jeszcze jedną kwestię :wink:

 

Otóż mimo iż położenie ŚC nie ma wpływu na maksymalną doskonałość, to może mieć znaczny wpływ na realne osiągi modelu.

Powód?

 

Im bardziej tylne wyważenie tym model robi się mniej stabilny.

A im mniej stabilny tym więcej trzeba sterem machać, a im więcej się sterem macha, tym więcej korekty zżerają energii.

 

Tak dla oglądu to można to porównać do Malucha z silnikiem od Hayabusy, może i moc jest, ale i tak szybko nie jedzie, bo trakcja nie taka jakby się chciało.

 

Ale wbrew pozorom, przy normalnie zaprojektowanych proporcjach skrzydła-stateczniki-długość kadłuba, ten efekt wcale nie jest łatwo zauważyć.

 

 

Jest to program XFLR 5 do pobrania tutaj http://xflr5.sourceforge.net/xflr5.htm. .Program bardzo ciekawy, jednak albo on jest trochę grymaśny albo ja coś źle robię(pewnie tak) i podczas analizy wywala mi często "point is out of flight envelope", niemniej jednak dzięki Czaro za tą interpretacje wykresów to kolejna wskazówka dla mnie co mogę "wydusić" z takiego programu.

 

EDIT drugi.

Taki komunikat wyrzuca wtedy kiedy na zadanych parametrach model nie jest w stanie lecieć. Jak się zadaje do liczenia szerokie zakresy kątów natarcia to taki komunikat jest normalny. Zresztą polecam pliki pdf ze strony XFLR5, sporo rzeczy tam jest przystępnie wyjaśnionych.

[Nsat]

Cieszę się bardzo z rozwoju tematu - kilka postów i kopalnia wiedzy, ale i pytań.

Myślę, że koledzy pisali w innych wątkach o przesuwaniu SC do przodu bez trymowania SW celem przyspieszenia modelu. Mnie także wydaje się prostsze trymowanie SW - to tak jakby zmieniać kąt zaklinowania.

Jurku! Wrzuciłem do Profili2 "obcy" DAT i program policzył polars (krzywe biegunowe?) i rozkład ciśnień przy różnych Alfa. Dotychczas nie wchodziłem w te opcje, bo słabo czuję temat (ciśnienia tak, ale reszta nie). Może uda się Ciebie i Czaro sprowokować do przybliżenia nam tych najważniejszych C i ich stosunków :oops: .

Ciągle się człowiek uczy.

To co ja zauważyłem latając modelem bez lotek w termice:

Bardzo ważne jest ustawienie różnicowości lotek i ich wychyleń konkretnie pod dany model.

 

Nie bardzo rozumiem. Czy możesz rozwinąć. Jak ustawiasz różnicowość lotek, latając modelem bez lotek?

EDIT:XFLR znalazłem tu: http://sourceforge.net/projects/xflr5/files/

[pman]

O ile się nie mylę, to cofnięty CG powoduje, że model jest szybszy, ale, jak pisaliście, mniej stabilny. Jakie wg Was maksymalne (w % cięciwy płata) "cofnięcie" jest akceptowalne (kontrola nad modelem)?

[kuba r.]

Jakie wg Was maksymalne (w % cięciwy płata) "cofnięcie" jest akceptowalne (kontrola nad modelem)?

To zależy od modelu i Twoich osobistych preferencji, latając w termice możesz dać bardziej do tyłu, ale nie wyobrażam sobie tego w F3F w zakręcie na bazie tu trzeba bardziej uważać.

[Czaro]

O ile się nie mylę, to cofnięty CG powoduje, że model jest szybszy

Tyle pisania na nic :roll:

[Arek Morawski]

latając w termice możesz dać bardziej do tyłu, ale nie wyobrażam sobie tego w F3F w zakręcie na bazie tu trzeba bardziej uważać.

F3B - w termice do przodu, na prędkość do tyłu..., odległość między nimi

W F3F daleko z tyłu... i mniejsze wychylenia wysokości.

 

pozdrawiam

[pman]

Tyle pisania na nic :roll:

Jeszcze raz, bo może czegoś nie rozumiem... Przez "cofnięty" rozumiem bliżej spływu. Model z CG z tyłu będzie miał mniejszy kąt zaklinowania i, o ile dobrze rozumuję, mniejszy opór czołowy, a więc będzie się bardziej rozpędzał. Jeśli gadam głupoty, to mnie poprawcie...

 

W F3F daleko z tyłu... i mniejsze wychylenia wysokości.

Arku, jak daleko?

[Nsat]

Nie wiem co to jest F3, ale gdybym nie odróżniał kąta zaklinowania od kąta natarcia to nie wypowiadałbym się w dyskusji.

Czaro! Opadają Ci ręce, ale nie rezygnuj. Ktoś Cię jednak czyta ze zrozumieniem.