Clark Y i klapy

[Callab]

Chciałbym, o ile to możliwe, dowiedzieć się dlaczego w profilu Clark Y niektórzy modelarze uznają stosowanie klap za nieporozumienie. Np. na stronie Piotra Piechowskiego jest takie zdanie:

 

W tym miejscu pragnę jeszcze zaznaczyć, że są profile nadające się do stosowania klap (np. SD 7037, MH 32) a są takie gdzie nie przynosi to żadnych korzyści a wręcz jest szkodliwe (np. Clark Y).

Moje osobiste doświadczenia tego nie potwierdzają. Nie potwierdzają też tego doświadczenia wielu konstruktorów samolotów, którzy w swoich konstrukcjach stosowali klapy przy profiku Clark Y (np. PZL 101 Gawron - znalazłem gdzieś taką informację).

 

Czy ktoś zna może uzasadnienie tej negatywnej opinii nt. połączenia klap i Clark'a?

[buwi777]

Czy ktoś zna może uzasadnienie tej negatywnej opinii nt. połączenia klap i Clark'a?

W moim rozumieniu klapy mają 3 funkcje ( w bardzo dużym uproszczeniu ): a/ zwiększeniu prędkości przelotu ( np. między kominami ), b/ spowolnieniu ( krążenie w kominie ) i c/ lądowaniu ( jako hamulce / zmniejszenie prędkości przeciągnięcia podczas lądowania).

 

Pytanie: o co pytasz w Swoim poście ?? a/, b/ czy c/ ??

[Callab]

Pytam dlaczego klapy przy profilu Clark Y mogą mieć negatywny wpływ na zachowanie się modelu. Zasadniczo miałem na myśli punkt "c", ale pytanie jest ogólne: są szkodliwe czy nie są? A jeżeli są to dlaczego i w jakim przypadku?

 

Bo faktycznie może tak być, że w przypadku lądowania modelu (samolotu) z opuszczonymi klapami, reakcja na nie (na klapy) jest taka jak w przypadku innych profili, a w pozostałych przypadkach występuje jakieś negatywne zjawisko. Ale jakie i kiedy? Tego właśnie chcę się dowiedzieć.

[bubu2]

Tutaj http://www.prz.rzeszow.pl/zbigklep/ znajdziesz trochę teorii dot. stosowania klap. Myślę, że to Ci pomoże. W dziale aerodynamika, znajdziesz analizy charakterystyk aerodynamicznych urządzeń zwiększających siłę nośną skrzydła. pozdr.

[Callab]

Dziękuję, bardzo ciekawe artykuły. Co prawda o Clark Y nie jest tam zbyt wiele powiedziane, ale może tyle wystarczy do wyciągnięcia wniosków. Z pobieżnej analizy tekstu (jeszcze będę go czytał dokładnie) i zamieszczonej w nim charakterystyki wynika, że klapy nie wywołują żadnego szkodliwego skutku dla tego profilu.

[awiator]

W moim rozumieniu klapy mają 3 funkcje ( w bardzo dużym uproszczeniu ): a/ zwiększeniu prędkości przelotu ( np. między kominami ), b/ spowolnieniu ( krążenie w kominie ) i c/ lądowaniu ( jako hamulce / zmniejszenie prędkości przeciągnięcia podczas lądowania).

.A podczas startu zwiększają siłe nośną.

[mastergame]

Hmmm... Natknąłem się na ten sam text (tj. odnośnie tego że klapy przy CY są szkodliwe), i zacząłem się zastanawiać nad tym, co autor miał na myśli.

 

 

Może moja wiedza nie jest czysto modelarska bądź ukierunkowana na aerodynamikę szybowców, a bardziej akademicka dotycząca aerodynamiki samolotów rzeczywistych.

I szukam w swojej głowie wyjaśnienia 2 pytań:

- jak klapy moga być szkodliwe?

- jak stosuje się klapy do zwiększenia prędkości?

 

Więc z mojej niewielkiej wiedzy - klapy stosowane są do znacznego zwiększenia Cl (w zależności od rodzaju zastosowanych klap o ok. 0.5 i może być więcej, ale zależy od rodzaju zastosowanej klapy, kąta wychylenia, stosunku cięciwy klapy do cięciwy plata, etc...), a także do zwiększenia Cd.

Czyli na logikę - wysuwamy klapy, gdy chcemy zwiększyć siłę nośną przy równoczesnym spadku prędkości - superowe do lądowania.

Od razu mówię, że nie wiem dokładnie czy klapy w szybowcach i tych rzeczywisctych, i RC mają jakieś dodatkowe funkcje ...

 

Więc z takich prostych rozważań zastanawiam się, czy oba założone pytania mają sens.

I w ogóle zastanawaim się jak klapy moga być szkodliwe dla profilu?

 

Pozdrawiam

[vowthyn]

[...]

- jak klapy moga być szkodliwe? [...]

- Zwiększają masę skrzydła i komplikują jego wykonanie.

- Psują "czystość" profilu i wprowadzają dodatkowe opory (ma to znaczenie zwłaszcza w przypadku szybowców).

 

W funkcji C (spowolnienie do lądowania) to klapy sprawdzą się chyba w przypadku każdego profilu. Sądzę, że krytykom ich zastosowania chodziło raczej o ich nieużyteczność/szkodliwość w funkji B (zwiększenie efektywności krążenia w kominie), bo w tej funkcji faktycznie muszą bardzo dobrze współpracować z profilem, aby miało sens ich zastosowanie.

[darek.3333]

Klapy w szybowcach a klapy w samolotach to trochę inne zagadnienie. Dużo latam na szybowcu Jantar 2B ( nie model) czasami mam okazję polecieć z kolegą na takim samym szybowcu i porównać jak zabawa klapami zwiększa doskonałość na przeskokach i w kominie. W tym szybowcu jest pięć położeń klap - +2, +1, 0 , -1 , -2. Zakres wychyleń klap nie pamiętam ale to jest około +/- 20 st. Przy pełnym balaście wodnym 160 litrów należało stosować klapy odpowiednio do duszeń i noszeń na przeskokach tzw maksymalnej prędkości przelotowej. W praktyce w kominie krążyło się na +2 , pod szlakami jak nosiło +1 lub 0 a na przeskokach powyżej 160km/h -1 a powyżej 190km/h -2. Dla różnych wychyleń klap zmienia się biegunowa prędkości szybowca. Przy wychyleniach dodatnich wzrasta współczynnik siły nośnej ale także współczynnik oporu bardziej niż cz. ( do lądowania jest ok ale do lotu nie). Przy ujemnych wychyleniach dla większych prędkości współczynnik siły nośnej maleje ale współczynnik oporu maleje dużo bardziej ale tylko dla dużych prędkości. Ciekawostką jest fakt iż przy wyczynowym szybowcu Discus kolegi z klubu (wartego 110 tyś euro) nie ma klap oraz w prototypie Jantara std były klapy a potem je zalaminowano. Więc może chodziło szkodliwość klap przy profilu Clark Y dla szybowców gdzie ich stosowanie jest w szerokim zakresie. Zła zabawa klapami w Jantarze 2B czyli złe wychylenie nieadekwatne do fazy lotu wręcz pogarsza osiągi i wtedy lepiej by było aby klap nie było.

[bzik4]

Ja mam co prawda nie klapy a klapolotki w spalince 1,5m na profilu CY i uważam że opuszczone "nie za mocno" spełniają swoje zadanie spowalniając model przy lądowaniu i zwiększając siłę nośną przy starcie.

[Gość]

Mam wrazenie, ze wypowiedz Piotra Piechowskiego jest zbyt ogolnikowo sformulowana, w wyniku czego latwo moze prowadzic do wyciagniecia wniosku, ze odnosi sie ona generalnie do wszystkich sytuacji zastosowania tego profilu.

[Gość Jerzy Markiton]

Wojtek - nie wiem czy Gawron miał CY ale wiesz może na jakim obciążeniu powierzchni i na jakim Re latał Gawron ?

Może tu jest odpowiedź ? Można to jeszcze sprawdzić empirycznie: 2 takie same modele, z identycznym obciążeniem powierzchni, klapy na "0" (drugi bez klap, czysty profil), ustaw pod wiatr na wysokości 1m i wyłącz silnik... Potem zmierz, który ile doleciał. Powtórz to samo przy różnych prędkościach wiatru i podziel się z nami spostrzeżeniami....

Zrób wysokość ze 100 - 150m, wyłącz silnik i zobacz który model szybciej będzie na ziemi (klapy na "0" !) - i zdaj relację. Wydaje mi się, że model, z klapami na "0" poleci podobnie do tego bez klap ale na większej prędkości obrotowej silnika i może to być dla większości niezauważalne. W modelu szybowca już to zauważysz wyraźnie. Im większy model (większe Re), tym różnice mniejsze. 2 mmm szczelina na klapie przy cięciwie 150mm i 500mm to już zupełnie inna bajka. Popatrz jak wyprofilowana jest szczelina w wyczynowych, kompozytowych modelach... W balsie jest to niewykonalne, depron czy inne EPP sobie podarujmy.

Moim zdaniem, jeśli w zakresie zmian klapy +, -, 5 st. następuje większy przyrost oporu niż wzrost siły nośnej (spadek, przy ujemnych wartościach nastawy klap) to nie ma sensu ich stosować. Z reguły, profile typu CY dają podobny wzrost siły nośnej na większych kątach natarcia (3-10st,) przy mniejszym oporze, czyli do lotu z tą samą prędkością potrzebują mniejszej mocy silnika. Przy starcie wystarczy odpowiednio ustawić podwozie lub kąty zaklinowania aby przy tej samej prędkości dostać identyczną siłę nośną przy mniejszym zapotrzebowaniu na moc silnika.

We wszystkich programach do profili można sterować ugięciem i obserwować wynik w postaci biegunowej. Ale one uwzględniają idealne odwzorowanie profilu. Nie uwzględniają szczeliny 2mm czy 10mm, jak w przypadku piankolotów.

W "J", lądując na punkt robię wszystko, żeby zwiększyć opór i z jak najmniejszą prędkością walnąć w ziemię w określonej sekundzie. Doskonałość nie ma tu żadnego znaczenia. Ale to zupełnie inna bajka. Modelem szybowca, na małym obciążeniu i czystym profilu bez klapy, wykręcisz znacznie więcej niż w modelu z klapą na "0". Jeśli w takim samym modelu, wychylisz klapy to trochę (przy małym Re) zwiększysz siłę nośną a znacznie opór. Wchodzi się w jeszcze mniejsze Re co skutkuje znacznie szybszym korkiem.... Problem narasta ze wzrostem różnicy zastosowanych cięciw, bo chociaż średnia mieści się w zakładanym Re to końcówka z reguły jest znacznie poniżej. A jak sobie jeszcze zażyczymy w niej lotkę ze swoją szczeliną i zmianą opływu to z reguły mamy opływ podkrytczny, z wszystkimi konsekwencjami. Czasem pomoże zwichrzenie, czasem turbulator, czasem zastosowanie innego profilu ale Ci, którzy wiedzą jak je zastosować prawidłowo z zasady unikają konstrukcji ich wymagających....

Trafne spostrzeżenia Darka przenoszą się na modele dokładnie z zasadami duplikacji: co złe to się przeniesie w większym zakresie i większą szkodliwością a co dobre - w zdecydowanie mniejszym stopniu, podobno te proporcje w duplikacji są jak 80/20.

 

Pozdrawiam - Jurek

[Callab]

No i wszystko jasne.

[mastergame]

Może tu jest odpowiedź ? Można to jeszcze sprawdzić empirycznie: 2 takie same modele, z identycznym obciążeniem powierzchni, klapy na "0" (drugi bez klap, czysty profil), ustaw pod wiatr na wysokości 1m i wyłącz silnik... Potem zmierz, który ile doleciał. Powtórz to samo przy różnych prędkościach wiatru i podziel się z nami spostrzeżeniami....

Zrób wysokość ze 100 - 150m, wyłącz silnik i zobacz który model szybciej będzie na ziemi (klapy na "0" !) - i zdaj relację. Wydaje mi się, że model, z klapami na "0" poleci podobnie do tego bez klap ale na większej prędkości obrotowej silnika i może to być dla większości niezauważalne. W modelu szybowca już to zauważysz wyraźnie.

Takie badanie nie byłoby wiarygodne - jedynie zastosowanie badań tunelowych przyniosłoby efekt. Ale na takie posunięcie zgodziliby się chyba jedynie zapaleńcy, którzy mieliby kieszenie wypchane papierami do opłacenia budowy modeli, przeprowadzenie badań i na koniec analizy.

 

Im większy model (większe Re), tym różnice mniejsze. 2 mmm szczelina na klapie przy cięciwie 150mm i 500mm to już zupełnie inna bajka. Popatrz jak wyprofilowana jest szczelina w wyczynowych, kompozytowych modelach... W balsie jest to niewykonalne, depron czy inne EPP sobie podarujmy.

 

Moim zdaniem, jeśli w zakresie zmian klapy +, -, 5 st. następuje większy przyrost oporu niż wzrost siły nośnej (spadek, przy ujemnych wartościach nastawy klap) to nie ma sensu ich stosować. Z reguły, profile typu CY dają podobny wzrost siły nośnej na większych kątach natarcia (3-10st,) przy mniejszym oporze, czyli do lotu z tą samą prędkością potrzebują mniejszej mocy silnika. Przy starcie wystarczy odpowiednio ustawić podwozie lub kąty zaklinowania aby przy tej samej prędkości dostać identyczną siłę nośną przy mniejszym zapotrzebowaniu na moc silnika.

W "J", lądując na punkt robię wszystko, żeby zwiększyć opór i z jak najmniejszą prędkością walnąć w ziemię w określonej sekundzie. Doskonałość nie ma tu żadnego znaczenia. Ale to zupełnie inna bajka. Modelem szybowca, na małym obciążeniu i czystym profilu bez klapy, wykręcisz znacznie więcej niż w modelu z klapą na "0". Jeśli w takim samym modelu, wychylisz klapy to trochę (przy małym Re) zwiększysz siłę nośną a znacznie opór. Wchodzi się w jeszcze mniejsze Re co skutkuje znacznie szybszym korkiem.... Problem narasta ze wzrostem różnicy zastosowanych cięciw, bo chociaż średnia mieści się w zakładanym Re to końcówka z reguły jest znacznie poniżej. A jak sobie jeszcze zażyczymy w niej lotkę ze swoją szczeliną i zmianą opływu to z reguły mamy opływ podkrytczny, z wszystkimi konsekwencjami. Czasem pomoże zwichrzenie, czasem turbulator, czasem zastosowanie innego profilu ale Ci, którzy wiedzą jak je zastosować prawidłowo z zasady unikają konstrukcji ich wymagających....

Tak, jednak należy odpowiedzieć na pytanie - do czego służą klapy w samolocie. Tak jak pisałem wcześniej, w większości płatowców traci się część masy na klapy, bo doskonale zdają egzamin podczas startów, a przede wszystkim podczas lądowań; zmniejszając dobieg poprzez wytracenie prędkości (opór) i pozwolenie na lot z mniejszą prędkością (siła nośna). Nie używa się klap do innych przedziałów lotu.

 

I tak by uzyskac trochę więcej informacji:

napisałeś, że modelem bez klap wykręci sie znacznie więcej niż modelem z klapami na 0. Ja mam pytanie - o ile więcej? Szczelina na skrzydle 10 mm to dużo, ale szczelina 1-2mm to już tak dużo nie jest, tym bardziej że prędkości osiągane przez modele są stosunkowo niskie dla badań aerodynamicznych (zakładam, że taki szybowiec nie uleci szybciej niż ... 30 m/s).

Doskonale jest wiedzieć, że w przypadków szybowców każdy nawet najmniejszy zaoszczędzony Cd jest ważny; ale w przypadku szybowców RC taka szczelina nie powinna wytworzyć więcej Cd niż choćby niedokładność wykonania płatowca...

 

 

Trafne spostrzeżenia Darka przenoszą się na modele dokładnie z zasadami duplikacji: co złe to się przeniesie w większym zakresie i większą szkodliwością a co dobre - w zdecydowanie mniejszym stopniu, podobno te proporcje w duplikacji są jak 80/20.

 

Pozdrawiam - Jurek

I jeszcze jedno pytanie - na jakies podstawie napisałeś, że to co złe przenosi się w większym zakresie, a co dobre - w mniejszym?

Gdy mówimy o takich parametrach jak: prędkość, siła opór czy moment tak; ale dlatego właśnie operuje się współczynnikami, gdyż po spełnieniu warunków są one takie same dla modelu małego, jak i dużego

 

BTW, ciekawa dyskusja się wywiązuje ...

[psiwak]

Gdy mówimy o takich parametrach jak: prędkość, siła opór czy moment tak; ale dlatego właśnie operuje się współczynnikami, gdyż po spełnieniu warunków są one takie same dla modelu małego, jak i dużego

Nie do konca to jest prawda, tylko dla tego samego Re mozna porownywac wspolczynniki

[mastergame]

 

Gdy mówimy o takich parametrach jak: prędkość, siła opór czy moment tak; ale dlatego właśnie operuje się współczynnikami, gdyż po spełnieniu warunków są one takie same dla modelu małego, jak i dużego

Nie do konca to jest prawda, tylko dla tego samego Re mozna porownywac wspolczynniki

Tak, dla takiego samego RE, jak i również liczby Strouhala, Freude'a i Eulera

[Gość Jerzy Markiton]

Mastergame - napisałem to, bo w modelu nie uzyskasz Re zbliżonej do dużego szybowca. Dość często patrzymy na charakterystyki profilu dla Re 500 000 - 1 000 000 podczas gdy końcówka skrzydła naszego modelu pracuje na 50 000 - 150 000. Niestety, w 2m modelu szybowca, o obciążeniu < 25g/qdm, 1mm szczelina zrobi Ci w locie poziomym znaczny opór i zmniejszy Re na skutek zmniejszenia prędkości. Rozwiązanie, porównanie które zaproponowałem, bez użycia tunelu i dużych (niewyobrażalnie dużych) pieniędzy pozwala ocenić czy to ma sens... Kilka takich eksperymentów wykonałem i ośmielam się twierdzić - nie ma sensu !

2,5m model o masie 10 i więcej kg ( zwróć uwagę, że lata na zupełnie innych Re) - prawdopodobnie nie tylko będzie miało sens ale mogą być koniecznością !

Czy się to komu podoba, czy nie, zabawa zależy od wielkości Re. Nie patrz na profil i jego charakterystykę dla maks. prędkości osiąganych przez model - wtedy leci z innym Re !

Popatrz na charakterystykę profilu przy prędkości oderwania czy lądowania i zastanów się, czy przy takim Re możesz sobie pozwolić na klapę, jak zachowuje się profil przy Re (powiedzmy) 75 000 i co on powie gdy zastosuję klapę z 2mm szczeliną ?

Zupełnie inna bajka, gdy mówimy o modelach zawodniczych, gdy regulamin premiuje celność lądowania w określonym czasie. Dziś modele F3J/M stosunkowo łatwo robią 4 min ze 100m holu ale trafić do kręgu 30m w ostatniej sekundzie ? 5x pod rząd ?

- Jurek

[vowthyn]

Apropos szczelin przy klapach, znalazłem taką ciekawostkę na RCG:

 

 

Ktoś może zetknął się z takim rozwiązaniem i może coś o tym napisać?

[robintom]

Tak.

 

http://pfmrc.eu/viewtopic.php?t=30488&postdays=0&postorder=asc&start=0

[Gość Jerzy Markiton]

Tak, stosowałem. Jakimś rozwiązaniem jest, ale.... ta część folii, tak jak jest pokazana na zdjęciu, po wyprostowaniu klapy czy lotki niestety jest znacznie wybrzuszona i mocno psuje profil. Na tyle, że nie wytrzymuje konkurencji z identycznym skrzydłem zrobionym bez klapy. Ruch klapy w dół powoduje odrywanie tak powstałego uszczelnienia. Mocniejszy klej powoduje odrywanie uszczelnienia wraz z Solarfilmem (czy innym MonoKotem) pokrycia. Zawias na górnym poszyciu znacznie ogranicza ruch klapy w dół. Praca klapy w górę w CY nigdy mnie nie interesowała, w 7037 też, w 3021 i 7055 - też... W RG-15 (i 7012, 7003), w skrzydle wykonanym w technologii jak na załączonym zdjęciu, klapa w górę - brak odczuwalnych reakcji, klapa w dół - niewielkie spowolnienie modelu (obc. pow. > 50g/qdm) ale wyraźne zwiększenie tendencji do korka. Trochę lepsze było zachowanie modelu (1,5m szybowiec, zawias na silikonie) z SB 97 epw.

Stosowałem i stosuję nadal mocowanie odwrotne - folia przyklejona do lotki a wolny koniec wchodzi do skrzydła (!). Nic nie wystaje na przeciw opływającym strugom powietrza. Można zrobić ze zwykłego Colex-u, nie musi być z tych grubszych. Przyklejam do lotki na jakichś 5mm, odchylam resztę z klejem i posypuję talkiem... Nadmiar zdmuchnąć i wystający koniec wprowadzić do przygotowanej kieszeni w skrzydle. Przy lotce (klapie) wychylonej w górę - nadciśnienie wtłacza tak wykonany fartuch czy uszczelnienie do kieszeni w skrzydle..... Gdyby zawias zrobić na dolnym pokryciu a folię przykleić na górze to podciśnienie odrywa folię od profilu. Gdyby zrobić odwrotnie i folię przykleić na klapie, to jej wychylenie w dół zwiększa szczelinę i podciśnienie wyciągnie tak wykonane uszczelnienie z kieszeni w skrzydle.....i klapy nie można zamknąć.... .

 

 

- Jurek