Canardy

[madrian]

Od dobrych dwóch miesięcy zmagam się z konstrukcją platformy do FPV.

Wiem, że mógłbym wykorzystać gotowe modele, ale jestem pazerny i postanowiłem upuchcić więcej niż jedną pieczeń.

 

DLatego też chcę zbudować konstrukcję sam od podstaw, a przy okazji udokumentować tę partyzantkę na tyle, żeby ewentualni naśladowcy mieli już gotowe plany do wykorzystania.

 

Do tej pory miałem chyba z tysiąc pomysłów na konstrukcję.

Po wielu wieczorach koncepcja się ustaliła - będzie to deoronowy dolnopłat w układzie "Kaczuszka", z przednim usterzeniem (canardy) czy jak to tam zwą. Skrzydło z profilem (prawdopodobnie CLARK Y lub NACA 4412 albo i jakiś artystyczny wymysł ).

 

Wspominałem o tej koncepcji już raz. Dodatkowo będą dwa stateczniki pionowe, możliwe, że ze sterem kierunku (płaskie skręty, dla lepszego filmowania).

Sterowanie typu "Delta" - klapolotki.

 

Koncepcji budowy skrzydła, mocowania do modelu, samej konstrukcji itd. Miałem lekko licząc - kilkanaśćie wariantów. Tak... projektowanie modelu to ciężka praca.

Ponieważ chciałbym, aby model był powtarzalny i łatwy do budowy z planów, musiałem opracować możliwie proste i nieskomplikowane rozwiązania. Budując tylko dla siebie pewnie bym zastosował mniej udane, byle by było i działało.

 

Nie będę nawet mówił ile wariantów i planów tego modelu zaczynałem robić od podstaw.

Projektowanie modelu to ciężka praca.

Ale zbaczam z tematu, więc się odcinam.

 

**************************************************************************

 

Obecnie moim głównym problem są własnie Canardy. Mam 3 koncepcje przedniego ustrzenia:

 

1 - Stałe. Depronowa, płaska płytka wzmocniona prętami węglowymi, aby była bardziej wytrzymała. Rozwiązanie najprostsze. Ale działa wyłacznie jako statecznik.

 

2 - Ustrzenie zespolone - symetryczny profil obu skrzydełek. Oba skrzydełka na wspólnej osi, obracanej serwem. Działa wyłącznie jako ster wysokości.

 

3 - Ustrzenie różnicowe. Profil skrzydełek symetryczny. Oba skrzydełka na osobnych osiach i sterowane osobnym serwem - zmiksowane z klapolotkami. Działają i jako ster wysokości i jako wsparcie lotek (i klapolotek).

 

Moim problemem jest to, że nie mam żadnego doświadczenia z takim typem ustrzenia i nie wiem jaką wersję wybrać. Opracowując plany, mogę wskazać wszystkie warianty do wyboru przez budowniczego. Ale warto by wiedzieć, jak się model może sprawować i jak budować prototyp. Trzech niestety nie zbuduję - fundusze.

 

Dlatego proszę osoby, które mają doświadczenie z tym typem usterzenia, o pomoc i opinie.

Na forum jest tylko jeden temat, w którym wspomina się canardy i tam niestety jest to dyskusja czy dawać do modelu Mirage 2000 czy nie.

 

Jedna kwestia, to jaki rodzaj ustrzenia z w/w wybrać i czego po nich oczekiwać (zachowanie modelu i wpływ na sterowanie).

Druga - to profil. Myślę o symetrycznym (jako logiczny wybór dla ustrzenia), ale widziałem plany "kaczki", gdzie ustrzenie przednie miało profil nośny.

 

Parę osób budowało już takie modele, a i ktoś miał model SU-37 ze sterowanym ustrzeniem przednim. Liczę więc, że jest komu podjąć temat.

 

Dodam tylko, że wstępnie planuję rozpiętość 1,2m (może ciut więcej, na pewno nie mniej) i wagę ok. 500g. Napęd silnikiem 280W. Napęd pchający.

[Marcin]

A nie lepiej dać canardy na stale, a w nich wyciąć stery wysokości? jeden popychacz na /\ , serwo w kadłubie i masz ster wysokości

[madrian]

O takim rozwiązaniu też myślałem, ale uznałem, że model będzie ciekawszy z ruchomym w całości usterzeniem, zaś w wersji stałej będzie prostszy dla ewentualnych naśladowców.

 

Poza tym, w miejscu gdzie by wypadało serwo w rozwiązaniu jakie proponujesz, będzie mocowanie kamery. Zaś ruchome płaty rozwiązałem obecnie tak, że serwo lub serwa mogę dać w tyle, gdzie nie ma ładunku. Poza tym zaplanowałem wszystko tak, żeby ewentualna przeróbka z jednego wspólnego serwa, na dwa osobne - była stosunkowo łatwa.

 

Jeżeli chodzi zaś o stałe usterzenie, to prawdę mówiąc nie wiem na jaki kąt się zdecydować.

Na chłopski rozum i skuszony łatwością rozwiązania - dałem kąt zerowy w osi modelu.

Ale coś mi pika w duszy, żeby podnieść krawędź natarcia o 1-2*.

 

Z ruchomymi płatami nie ma takiego problemu, bo mogę to sprawdzić doświadczalnie.

 

Zastanawiam się nad napędem ośki płatów. Chcę dać jako mocowanie - aluminiową tulejkę w której będzie się obracał węglowy pręt. Oczywiście spasowany z rurką. Myślałem o węglowej rurce jako tulejce, ale rurki te łatwo się rozrwywają od środka i tego się bałem.

Ale chodzi mi o mocowanie dźwigni do preta. Wymyśliłem sobie laminatową lub plastikową dźwignię z wywierconym otworem na pręt i przyklejoną na żywicę 300kg UHU.

Ale jeżeli klej puści to mogiła.

Pomyślałem więc o przewierceniu pręta i przywiązaniu dźwigni do niego nicią, przesączenie jej CA, a dopiero potem zalanie żywicą. Myślę że to mocne rozwiązanie.

[rapier]

3 - Ustrzenie różnicowe. Profil skrzydełek symetryczny. Oba skrzydełka na osobnych osiach i sterowane osobnym serwem - zmiksowane z klapolotkami. Działają i jako ster wysokości i jako wsparcie lotek (i klapolotek).

A czy wsparcie takie bedzie efektywne??? Rozpietosc raczej mala bo powierzchnie zaraz przy kadlubie wiec wydaje mi sie ze gra nie warta swieczki.

 

Rozwiazanie 2 jest idealne. No i masz nie tylko ster wysokosci ale i normalny statecznik tyle ze usterzenie płytowe/plywajace

[madrian]

Wg rozwiązania nr 3, istotnie moment skrętny będzie mały. Nie mniej statecznik będzie miał między 1/5 a 1/4 długości skrzydła. To trochę da się odczuć. Nie upieram się, ale biorę taką możliwość pod uwagę.

 

Chyba faktycznie jednak skupię się na rozwiązaniu nr 2. Będzie nieco prostsze, w razie czego da się łatwo przerobić (przeciąć ośkę, dodać serwo). na nr 3. I będzie można statecznik wytrymować pod dowolnym kątem.

 

Chciałbym aby odezwał się ktoś, kto już bawił się takim modelem. Interesuje mnie miksowanie takiego usterzenia w aparaturze. Czy w przypadku klapolotek miksować tak, jak normalne usterzenie, czy może inaczej?

[rapier]

a nie prosciej ( zwlaszcza ze modelik maly ) miec ster kierunku, wysokosc i zwykle lotki??

[RobertK]

madrian Odnośnie układu kaczki koncepcja nr. 3-róznicowych wychyleń raczej nie ma sensu ,skuteczność jest bowiem mała , ja mam rozwiazanie - 2 czyli wspólna oś i płaty z profilem symetrycznym z tym że płaty (skrzydła) w moim modelu to delta. Nie wiem z jakimi prędkościami będzie latał Twój model ? Musisz pamiętać o obecności dodatkowych sił od usterzenia poziomego (kaczki) ,które wpływają na pracę przykadłubowej częsći skrzydła.Ważne jes odpowiednie ich usytuowanie...Moje dodychczasowe spostrzeżenia: 1-Canardy ,które dodałem do czystej delty (napęd odrzutowy) pozwalają latać na mniejszych prędkościach (zaznaczam że delta posiada zabezpieczenie oderwania wynikające z przestrzennego opływu oraz obecności wirów trąbiastych na górnej powierzchni, głównie w obszarze końcówki skrzydła) 2 Zarazem ograniczają prędkość max. 3 -Oderwanie modelu przy starcie następuje nieco szybciej

[madrian]

Rapier - Pewnie, że prościej... Aż za prosto. Taką koncepcję też rozważałem.

Tylko wtedy będzie jeszcze jeden klasycznie sterowany model. :twisted:

 

Ale skoro zdecydowałem się na mniej konwencjonalną koncepcję, to nie będę jej na siłę sprowadzał do konwecjonalnego poziomu.

Klasycznymi modelami już się nieco nalatałem i chciałby spróbować czegoś nowego.

Po bardzo pozytywnych doświadczeniach z Deltą 120 minut, wożącą po modyfikacjach - FCO ECO, chciałem mieć podobną, ale bardzie funkcjonalną platformę.

Gdybym chciał zwyczajny, albo jak kto woli, klasyczny model - to wykorzystałbym popularną i prostą konstrukcję. Stąd Kaczuszka na klapolotkach. Lotki w roli klap przydadzą się przy lądowaniu. W końcu będzie wiozła kamerę za 25$ :devil:

 

Karlheinz - model z załozenia ma należeć raczej do tych wolniejszych. Canardy nie będą w jednej linii z osią skrzydeł. Będą nieco nad skrzydłem - ok. 2-4cm. Nie mam jeszcze dokładnie opracowanego skrzydła. Ale jego dolna płaszczyzna ma się pokrywać z dolną płaszczyzną kadłuba. Model będzie miał stałe podwozie 3 kołowe.

 

Można zapytać jakiego rodzaju zastosowałeś zabezpieczenie przed oderwaniem wirów? Domyślam, się wingletów. Ale może masz coś jeszcze?

Pytam z ciekawości bo moje skrzydło będzie możliwie proste konstrukcyjnie i żadnych spoilerów, skrzeli itd nie będzie.

 

Choć zastanawiam się nad zastosowaniem "piór ptasich". Konstrukcyjnie są łatwe do wykonania. Są to po prostu "kieszenie" elastycznego materiału, zwrócone otworem ku spływowi i naklejone wzdłuż spływu skrzydła.

Jest to metoda dziś najczęściej stosowana w paralotniarstwie i podpatrzona u naszych skrzydlatych braci. Wir wędrujący po powierzchni skrzydła, wpada w "pióro" i zatrzymuje się bez oderwania strug opływu. Oczywiście nie wiecznie, ale znacznie opóźnia moment przeciągnięcia.

U ptaków tak działają pióra - unosząc się pionowo i zatrzymując wiry, zwłaszcza w zawisie.

Działa to zupełnie automatycznie.

[Wladek]

Witam Madrian.

Koncept platformy FPV wkonfiguracji canard moze byc bardzo interesujacy,

ja ze swojej strony nie mam doswiadczenia z modelami tego typu ale goronco polecam

artykuly Andy Lenon z Model Airplane News dotyczonce tego tematu,jest tam sporo teorji

jak rowniez rysunki sprawdzonych w praktyce modeli.

 

Wladek

[dziobak]

Tu jest ciekawe forum łącznie z planami

http://www.daddyhobby.com/forum/showthread.php?t=3442

http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=428393 to też dobra stronka

[madrian]

Znam te modele. Trochę się na nich wzorowałem i Cozzego np. chcę sobie zbudować jako model do treningu, żeby zobaczyć jak lata taki model.

Z tym, że to są modele rekreacyjno-makietowe.

 

Moja konstrukcja nie będzie piękna. Musi być ładowna i prosta w budowie.

W przeciwieństwie do klasycznych modeli, to nie będzie aktor filmów, tylko kamerzysta. :wink:

[szubi]

Jeżeli chodzi zaś o stałe usterzenie, to prawdę mówiąc nie wiem na jaki kąt się zdecydować.

Na chłopski rozum i skuszony łatwością rozwiązania - dałem kąt zerowy w osi modelu.

Ale coś mi pika w duszy, żeby podnieść krawędź natarcia o 1-2*.

 

Kąt natarcia statecznika w kaczuszce powinien byc większy niż kąt natarcia skrzydła - odwrotnie niż w modelu o układzie klasycznym. To m.in. jeden z powodów większej odporności kaczki na przeciągnięcie - zwykle utrata siły nośnej następuje najpierw na stateczniku co skutkuje opuszczeniem nosa i ponownym złapaniem stateczności.

Trochę o tym tu - ale tylko wspomniane

 

Co do profilu - można zrobić nośny - w kaczuszce z zasady statecznik jest nośny, można mu pomóc dodając profil.

 

Zrobiłem tak w mojej eksperymentalnej kaczce-dziwaczce (czas wykonania prototypu #1: ok 70 minut) ale o tym napiszę jak skończę i oblatam prototyp #2 (#1 uległ totalnej zagładzie w 2-gim locie - zbyt słaba konstrukcja spowodowała urwanie jednego canarda przy wychodzeniu ze stromego nurkowania - w efekcie korek z ok. 20 metrów i nie było czego zbierać ;-) )

[madrian]

Dziękuję Szubi. Ta informacja bardzo się przyda.

[szubi]

You're welcome :-)

Masz kibica - zawsze podobały mi się kaczki. Nie zapomnę docinków, jakich nie szczędzili mi koledzy, kiedy wiele lat temu budując Jaskółkę z CSH (kto to pamieta ;-) ) uparłem się, że ma ona latać "tyłem do przodu" . I rozdziawionych gęb kiedy w końcu poleciała - i to jak!

Wolniej, stabilniej i dalej niż "klasyki" ;-)

[EDIT]

Jest na forum, ale jakbyś nie znalazł:

Wyliczanie SC w kaczce

U mnie wyliczenie pokryło się z ustawionym "na nosa" i "na wspomnienia z lektury W. Schiera". Schier w swoim "Miniaturowym lotnictwie" podawał urposzczona zasadę okreslania położenia SC: wyliczyć jak dla modelu klasycznego i zamiast do tyłu, odmierzyć wyliczoną wartość do przodu od krawędzi natarcia średniej geometrycznej cięciwy płata.

Poza tym w dolnej części strony kilka dodatkowych wyliczeń - ciekawe do analizy.

[EDIT]

I tu trochę teorii po angielsku

I jeszcze tu szukaj "Canard center of gravity - wypunktowane "podstawy taktyczne" projektowania kaczki

[RobertK]

Można zapytać jakiego rodzaju zastosowałeś zabezpieczenie przed oderwaniem wirów? Domyślam, się wingletów. Ale może masz coś jeszcze?

Pytam z ciekawości bo moje skrzydło będzie możliwie proste konstrukcyjnie i żadnych spoilerów, skrzeli itd nie będzie.

Madrian chodziło mi o skrzydło delta ,które ze względu na swój kształt posiada takie właściwości...

[madrian]

Wybacz, nie dogadaliśmy się.

Napisałeś tak, jakbyś specjalnie coś w skrzydle montował i źle to zrozumiałem.

 

PS. Dziś skończyłem projektowanie skrzydła. Udało mi się rozwiązać problem jego konstrukcji, tak, żeby było proste do montażu i demontażu i nie kłopotliwe w transporcie, a jednocześnie proste w budowie. Co więcej, uprościłem mocowanie do kadłuba.

 

Jutro sprobuję przeprojektować przednie usterzenie wg wskazówek jakie mi podsunęliście.

 

Kadłub mam prawie rozplanowany. Zostało mi wymyślenie prostego i wytrzymałego mocowania podwozia (3-punktowe z przednim kołem).

 

Postanowiłem też dodać wzmocnienie z trójkątnych listew balsowych wzdłuż kadłuba.

Musiałem przeprojektowac wręgi, ale się udało.

Początkowo depronowy kadłub miał być usztywniony przez klatkową konstrukcję i podłużnice z depronu. Myślę, że na balsowych listwach uzyskam ten sam efekt i to nawet lepiej.

[razor]

jak chcesz wykonać skrzydła ? - co by miały jakiś konkretny profil.

(jaką technologią)

 

w tych najprostszych i szybko budowanych kaczkach, to skrzydło jest chyba płaskie i zrobione jedynie z kawałka depronu ~6mm.

[madrian]

Profil płasko wypukły, w stylu Clark-Y. Skrzydło trapezowe, każde 900cm2 (1800cm2 bez przedniego usterzenia).

 

Od strony konstrukcyjnej banał - Żeberka balsowe (skrajne) i depronowe (wewnętrzne), wpasowane na wspólnym dźwigarze (na zasadzie puzzli). Dwa pręty węglowe dla usztywnienia i stabilizacji w kadłubie + węglowy bagnet. Kryte depronem 3mm. Lotka osobna z pianki 5mm - w stylu "Ultrona".

 

Zastanawiam się, czy nie dodać jeszcze jednej listwy sosnowej, ale chyba nie ma takiej potrzeby.

 

Skrzydło prawdopodobnie będzie mocowane na magnesy, żeby się nie zsuwało się z bagnetów.

 

Zastanawiam się nad wersją nieco inną - skrzydło łączone i wpasowane w wycięcie w kadłubie, mocowane na gumy. Może opracuję i taki wariant. Jak mi się będziechciało

 

Myślałem o skrzydle płytkowym. Ale do mocno obciążonego, dużego modelu wydało mi się zbyt wiotkie, poza tym musiałoby być na stałe mocowane do modelu, a wtedy byłby kłopot z transportem.

 

Dlatego zdecydowałem się na proste skrzydło konstrukcyjne. Przy tej rozpiętości będzie jeszcze dostatecznie sztywne i spisze się chyba lepiej niż płaska płytka.

 

Zależy mi na prawidłowym locie przy niskich prędkościach. Wychodzi mi 50g/dm2 przy 900g masy. Postaram się być z wagą znacznie poniżej tej wartości. A dojdzie jeszcze przednie usterzenie, któremu też chcę jednak nadać profil nośny, ale odmienny od profilu skrzydła - może nawet jakiś laminarny, żeby szybciej przepadał. Wstępnie szacuję powierzchnię przedniego usterzenia na 25-30% powierzchni skrzydła.

 

Rozważałem nawet wariant dwupłatowego skrzydła płaskiego, ale to już wydał mi się kompletny i małopraktyczny dziwoląg. :wink:

Zresztą, nawet odłączane skrzydło płaskie, łatwiej uszkodzić w transporcie.

[madrian]

Jeszcze raz w sprawie uskrzydlenia kaczuszki.

 

Zastanawiałem się nad jednym z wymogów dla tego typu konstrukcji.

Chodzi konkretnie o to, żeby ustrzenie przednie przeciągało nieco wcześniej niż skrzydła nośne.

Obecnie mam wyrysowany Clarko podobny profil klasy CRD.

Tak naprawdę, nie wiem o nim za wiele (do modemntu oblotu).

 

Pomyślałem więc o przeróbce żeberek na inny, bardziej tradycyjny model.

Mam kilka dni wolnego, więc może posunę projekt do przodu.

 

Zastanawiam się nad profilami. Clark Y i NACA 2415 ewentualnie 2412.

Mam ich charakterystyki, ze strony

http://www.prz.rzeszow.pl/zbigklep/t_profile.htm

 

Problem w tym, że nie bardzo umiem te wykresy czytać, i nie wiem, który profil najbardziej się nadaje do moich potrzeb - W miarę szeroka rozpiętość prędkości, bezpieczny lot z małymi prędkościami.

I który z profili bardziej nadaje się na skrzydło, a który bardzioej na przednie usterzenie.

 

Przy czym przednie usterzenie powinno nieco wcześniej odrywać strugi, niż skrzydło.

 

Aktualnie Skrzydła na planie mam ustawione na 0* kąta natarcia, podobnie jak ustrzenie przednie (ale ono będzie ruchome, więc można je regulować).

Zastanawiam się nad pochyleniem skrzydła na 2*, dzięki czemu lepiej powinno nosić przy niższych prędkościach lotu.

 

W przypadku zastosowania tego samego profilu na skrzydle i usterzeniu, sprawa jest prosta.

Kąt natarcia usterzenia o 1-2* większy niż skrzydła i mam co chciałem.

Ale może zastosowanie tego samego kąta natarcia i różnych profili da mi lepszy efekt?

 

Proszę o radę - Jaki profil i gdzie zastosować.

[szubi]

Kurczę, głęboko wchodzisz w temat ;-)

Podrzucam kilka linków do teorii:

aerospace

Airfoils

- sam rozgryzam jak to rozumieć...

 

Z moich niedawnych doświadczeń:

- prototyp #1 miał profil skrzydła i statecznika "płaska płytka" z depronu 5mm, skrzydło 0st, statecznik +4st.

Lot - OK w dużym zakresie prędkości, praktycznie niewrażliwy na przeciągniecie

 

Prototyp #2 - na razie tylko testy lotu ślizgowego z ręki:

- etap 1 - jak #1, tylko zmniejszyłem kąt zaklinowania statecznika do +3st. Mogłem wyrzucić z większą prędkością niż #1

 

- etap 2 - skrzydło - dodałem profil "quasi CLARK-Y" - nakleiłem na depron skrzynkowy dźwigar z 3 listewek depronowych i przykryłem depronem 3mm, nadając kształt zbliżony do profilu.

Efekt: wzrosłą siła nośna skrzydła i wzrósł kąt natarcia cięciwy aerodynamicznej, model nabrał silnej tendencji do samozagłądy - pogłebiał nurkowanie wraz ze wzrostem prędkości.

 

- etap 3 - podobnie jak ze skrzydłem zrobiłem ze statecznikiem, ale profil gruby wklęsło-wypukły. Dodatkowo wzrósł kąt zaklinowania statecznik - o ok. 1st, czyli znowu +4st. Chyba przesadziłem, bo przy silnym wyrzuceniu ma tendencję do mocnego zadzierania w górę, ale nie przepada, tylko robi "górkę" i szybuje stabilnie, ale dość stromo - stabilizuje się przy dośc dużej prędkości ślizgu pod kątem 15-20 st w dół.

 

Kolej na loty silnikowe - ale nie wiem, kiedy czas pozwoli :-(