Siły na sterach - dyskusja

[radek872]

Najmocniejsze serwo na ster kierunku dlatego ze musi ono pokonac opór skrzydla na wysokosci siły sa znacznie mniejsze lotki to juz bardzo małe wymagania tak to wygląda jesli chodzi o zasady ogólne .Musisz tez sam okreslic kazdy model ma inne powierzchnie sterów wiec tez od tego zalezy jakie serwo gdzie zastosowac. Twoja opcja która podałes to chyba najlepsze wyjscie

[Deem]

Najmocniejsze serwo na ster kierunku dlatego ze musi ono pokonac opór skrzydla

 

:shock: Możesz to rozwinąć?

[czaja18]

Ja też do końca tego nie rozumiem ale najmocniejsze serwo chce dać na kierunek bo jest połczonu z kółkiem

[Tomek]

Takie zamontowanie kółka to pchanie się w kłopoty.

Raz ,że serwo dostaje w :ass: przy każdym lądowaniu .

Dwa ,że ster kierunku też jest narażony na uderzenia.

Nie lepiej zrobić to jak wszyscy czyli na sprężynkę lub gumkę ?

[Deem]

Jest to logiczne. Mocniejsze serwo na kierunek połączony z kołem by nie zerwać zębatek na byle nierówności terenu przy starcie a w szczególności lądowaniu. Zabezpieczenie - jak najbardziej, ale stwierdzenie że ster kierunku musi pokonać opór skrzydła? Co ma w ogóle ster kierunku do oporu skrzydła?

 

 

na wysokosci siły sa znacznie mniejsze

a to dlaczego?

lotki to juz bardzo małe wymagania

:?:

Czyż bym nierozumiał tekstu? Skąd ludzie czerpią taką wiedzę?

Nie jestem specem. Czerpię wiedzę głównie z takich for. Oznacza to że wszystko co do tej pory się dowiedziałem to bzdury :crazy:

[marcin133]

Zastanawiam sie jeszcze jakie serwa użyć mam do dyspozycji 4 standardy 2 hs-81 i 2 dynam 9g.

 

To są serwa mini a nie standardy

 

Co do siły na sterach:

Najmocniejsze serwo na ster kierunku dlatego ze musi ono pokonac opór skrzydla

 

Przyznam że nie bardzo to do mnie trafia - może Radek to rozwinie.

 

Natomiast prawdą jest iż w modelach akrobacyjnych ster kierunku wymaga najmocniejszego serwa. Może ktoś zdecydowanie odpowie dlaczego?

 

Ja myślę tak:

 

Pomijając fakt sił przenoszonych przez kółko ogonowe (bo to przecież można zniwelować przez odpowiednie zastosowanie mechaniki) ster kierunku w akrobacie jest jedynym sterem w modelu który może pracować na dużych kątach wychylenia w połączeniu z jego małą skutecznością. Inaczej mówiąc model zdecydowanie łatwiej "poddaje" się pracy lotek czy też wysokości w porównaniu z kierunkiem. W takich warunkach kierunek stawia większy opór aerodynamiczny. Wychodzi mi na to iż oś obrotu sterowana kierunkiem jest osią najtrudniejszą do "wytrącenia" z równowagi. Wysokość ma punkt podparcia w postaci skrzydła (zmienia jego kąt natarcia i stąd szybka zmiana kierunku lotu) kierunek natomiast podpiera się na kadłubie który to ma zdecydowanie gorsze własności aerodynamiczne.

 

Dobrze kombinuje? :roll:

[Deem]

Teoria ciekawa, ale nie do końca mnie przekonuje.

Założę inną sytuację analogicznie do opisanej sytuacji z kadłubem. Powiedzmy że model wymaga by stosować wychylenie lotek tylko do góry (hipotetycznie, choć różne wychylenia są stosowane). Przy profilu płasko-wypukłym (powiedzmy) lotka musiała by pokonać siłę nośną skrzydła na którym pracuje. Czy w tym układzie serwa musiały by być mocniejsze niż gdyby pracowały tradycyjnie, czyli w obie strony. Nie wydaje mi się.

Siła nacisku na ster zależy tylko od powierzchni na którą wywierany jest nacisk i prędkości strumienia powietrza wywierający ten że nacisk.

Rozumiem (chyba) twoją teorię dotyczącą steru wysokości, tj. prościej, że ster podąża za kierunkiem wytworzonego strumienia, ale miało by to wpływ gdyby nie istniała siła bezwładności (myślę że już zacząłem pieprzyć) i model zmieniał kierunek idealnie do wychylenia steru ( jednym słowem strzelał by fikoła). Jeśli nawet ta teoria była by właściwa to powierzchnia steru wysokości jest i tak przeważnie około dwa razy większa od steru kierunku. Dlaczego więc mocniejsze serwo?

 

Ps. Ponieważ nastroje na forum ostatnio zrobiły się nieco nerwowe zaznaczam że powyższy tekst zawiera tylko rozważania teoretyczne.

[marcin133]

Mocniejsze serwa wymagane są w większych modelach akrobacyjnych. W typowych trenerkach, szybowcach i mniejszych akrobatach powierzchnie sterowe są zdecydowanie mniejsze i wystarczają zwykłe standardy czy też w mniejszych modelach serwa mikro.

Siły jakie posiadają takie serwa są wystarczające do takich modeli.

 

Problem zaczyna się (zaczyna być po prostu widoczny) w większych modelach. Ster kierunku nie jest tak mały w dużych modelach akrobacyjnych. Ster wysokości czy lotki podczas szybkiego lotu pracują na zdecydowanie mniejszych wychyleniach niż podczas wolnego lotu. Natomiast podczas akrobacji zdecydowanie częściej wykorzystuje się pełne wychylenia kierunku nawet na pełnych prędkościach modelu. Choćby podstawowa żyleta wymaga silnego wychylenia steru przy stosunkowo szybkim locie co z kolei powoduje duże siły powstające na sterze. Dodatkowo wysokość czy lotki łatwiej podążają w przeciwnym kierunku do swojego wychylenia "ulegają strumieniowi powietrza" co na pewno zmniejsza na nich siły a powodem ich łatwiejszego podążania jest to że wysokość podparta jest na skrzydle a lotka podparta jest na drugiej lotce. Bo przecież sam ogon stanowi dźwignie a stery pełnią role stabilizatora. :crazy: teraz ja już nie wiem czy nie zaczynam wariować :crazy:

 

Co do lotek wychylonych mocno do góry to rzeczywiście powinny na nie działać siły większe a niżeli w przypadku ich normalnej pracy.

 

Może ktoś jeszcze się przyłączy bo tak we dwóch to możemy sobie gdybać jeszcze rok.

 

Ps. Ponieważ nastroje na forum ostatnio zrobiły się nieco nerwowe zaznaczam że powyższy tekst zawiera tylko rozważania teoretyczne.

 

Też się pod tym podpisuje ;D

[Deem]

Istotnie, ale też mają inny kształt.

 

Cytat z sieci, dotyczący innego opracowania, ale w tym przypadku jest jak najbardziej logiczny;

Wychylenie którejkolwiek z powierzchni sterowych wiąże się z powstaniem działającej na nią siły aerodynamicznej, która względem osi obrotu powierzchni daje moment przeciwstawiający się wychyleniu, zwany momentem zawiasowym. Momenty zawiasowe są oczywiście niekorzystne, gdyż ich pokonanie wymaga od pilota (serwa) użycia dużej siły, co zwłaszcza w długich lotach byłoby męczące. Dla zmniejszenia momentów zawiasowych sterów stosuje się ich wyważenie aerodynamiczne (kompensację), polegające na umieszczeniu części powierzchni sterowej przed osią obrotu. Gdy jest to tylko brzegowa część powierzchni, mówimy o wyważeniu brzegowym, gdy zaś części powierzchni sterowej wysunięta jest przed oś obrotu na całej (lub prawie całej) długości, mamy do czynienia z wyważeniem osiowym.

 

Przeglądałem zdjęcia modeli akrobacyjnych (edge, extra, cap, yak, również F3A) i wszystkie takową kompensację posiadają (tekst podkreślony)

Być może siły aerodynamiczne działające na ster kierunku są wyższe, ale stosowanie mocniejszych serw tylko z tego powodu (pomijam koło) nie jest konieczne.

[Tomek]

Przyjmij ,że w akrobatach siła działająca na ster kierunku w locie na żyletę to ok. (w uproszczeniu) 3x waga modelu.

Chyba nie muszę tłumaczyć ,że za większą część powierzchni nośnej w takim locie generuje ster kierunku.

 

A po za tym w necie jest masę programów które wyliczają ,jakie siły działają na stery w zależności od ich wielkości , wysokości wychyłów i szybkości modelu.

[marcin133]

Chyba nie muszę tłumaczyć ,że za większą część powierzchni nośnej w takim locie generuje ster kierunku.

 

Moim zdaniem kadłub a nie ster kierunku.

 

A po za tym w necie jest masę programów które wyliczają ,jakie siły działają na stery w zależności od ich wielkości , wysokości wychyłów i szybkości modelu.

 

No tak tylko dlaczego tak się dzieje że na tym sterze występują największe siły? Jaki proglam polecasz?

 

Wyważenie aerodynamiczne stosuje się także czasem na wysokości.

[Deem]

Przyjmij ,że w akrobatach siła działająca na ster kierunku w locie na żyletę to ok. (w uproszczeniu) 3x waga modelu.

Ale z czego to wynika? (skąd takie stwierdzenie?) Jeżeli siła była by tak wysoka to wzrósł by też proporcjonalnie opór. Wynikało by z tego że do żyletki potrzeba większego ciągu niż do zawisu :?: .

 

Chyba nie muszę tłumaczyć ,że za większą część powierzchni nośnej w takim locie generuje ster kierunku.

Absolutnie się nie zgadzam. Jak pisał Marcin stery pełnią funkcję stabilizatora. W tym wypadku (żyletki) gdyby ster kierunku wytwarzał siłę nośną dziób pochylił by się w dół. Jest wręcz odwrotnie, ster kierunku wytwarza ujemną siłę nośną.

 

A po za tym w necie jest masę programów które wyliczają ,jakie siły działają na stery w zależności od ich wielkości , wysokości wychyłów i szybkości modelu.

Istotnie są programy (np. rudermoment) ale w żadnym z nich nie ma rozdziału na sposób umiejscowienia lotki (czy w sterze kierunku, wysokości, czy bodaj nawet klap). Wyliczenia zależą tylko od powierzchni, kąta wychylenia i prędkości strumienia.

[MarekJ]

Siła potrzebna do utrzymania powierzchni sterowej w zadanym wychyleniu zależy od wcześniej wspomnianego "momentu zawiasowego". Ten zaś nie zależy jedynie od wielkości powierzchni ale również od jej kształtu. To co wyliczaja proste programy to moim zdaniem wielkość siły aerodynamicznej działajacej na lotkę. Możemy jedynie stwiedzić, że moment zawiasowy jest wprost proporcjonalny do niej. Proste doświadczenie: potraktujmy linijkę kreślarską jako lotkę. Wykonajmy oś obrotu na długiej krawędzi (czyli klasycznie) a potem zróbmy oś obrotu na jej któtkiej krawędzi (wtedy niewiele może to przypomina lotkę ale dobrze obrazuje zagadnienie). Jeśli w osi obrotu zamocujemy naszą dżwignię to łatwo zauważyć, że siła potrzebna do utrzymania linijki w określonym położeniu przy danej predkości opływu powietrza będzie większa przy osi obrotu na krótkiej krawędzi. A przecież powierzchnia nadal jest ta sama.

Teraz do sedna sprawy. Nie w każdym modelu serwo kierunku musi być najmocniejsze. Tą zasadę stosuje się zwykle do modeli o charakterystycznych powierzchniach sterowych, wymaganych przy lataniu 3D i ostrej akrobacji. Składa się na to kilka przyczyn. Zwykle w takim modelu powierzchnia lotki sk jest większa lub przynajmniej równa połówce sw. Natomiast jej średnia cięciwa jest często sporo większa od analogicznej dla sw. I tu się kłania opis wyżej i wielkość momentu osiowego. Kolejna sprawa to, że w takich modelach zawsze stosuje się oddzielny napęd dla poszczególnych połówek sw - serwa, uwzględniając powyższe warunki, mogą być słabsze.

Na lotkach w takich modelach są conajmniej dwa serwa (lub więcej) aby lotka nie ulegała skręceniu pod wpływem dużych sił. Uwzgledniając powierzchnię lotki i jej cięciwę, w zależności od ilości zastosowanych serw możemy dać słabsze niż na kierunku.

Reasumując: siła potrzebna do obsługi powierzchni sterowej zależy od jej wielkości, kształu (średnia cięciwa) i kąta wychylenia. W typowym modelu do latania 3D właśnie dlatego sk wymaga mocniejszego serwa (jeśli oczywiście stosujemy jtylko jedno serwo).

Tak ja widzę sprawę serw w modelu i z pewnością nie jest to "jedyny słuszny" punkt widzenia. Być może ktoś dorzuci jeszcze inne argumenty, których ja nie dostrzegłem.

[pacek]

Nie lepiej zrobić to jak wszyscy czyli na sprężynkę lub gumkę ?

 

czyli jak? mogę prosić o więcej szczegółów, bo nie chciałbym urwać kierunku w moim ouyu

[marcin133]

Nie lepiej zrobić to jak wszyscy czyli na sprężynkę lub gumkę ?

 

czyli jak? mogę prosić o więcej szczegółów, bo nie chciałbym urwać kierunku w moim ouyu

 

Ja tylko dopiszę iż przy tak małych modelach można ze spokojem stosować standardowe rozwiązania To o czym pisał Tomek wcześniej to prawda lecz przy takich modelach wbrew pozorom nie występują aż tak demoniczne siły niszczące

 

Co do dyskusji o serwach na ogon to rzeczywiście Marek dobrze zauważył iż cięciwa steru kierunku jest zdecydowanie dłuższa od pozostałych powierzchni sterowych. To też na pewno powoduje większe opory przy tej samej powierzchni.

[Paweł Rzedzicki]

Kolejna sprawa to, że w takich modelach zawsze stosuje się oddzielny napęd dla poszczególnych połówek sw - serwa, uwzględniając powyższe warunki, mogą być słabsze.

Dla sprostowania, nie zawsze. Regula staje sie to w mdelach pwiedzmy powyzej 170 cm rozpietosci. Natomiast i tak sila dzialajaca na SK nawet gdy nie ma on powierzchni rownej dwom polowkom SW jest wieksza. Najdokladniej opisal to Marcin. Ja zeby temat jeszcze troche zagmatwac dodam od siebie ze w locie nozowym role skrzydla- plata nosnego, pelni kadlub. SK w tym ukladzie zastepuje SW podczas zwyklego latania. Ksztalt kadluba modelu akrobacyjnego jest zblizony w wiekszosci modeli i jego prawdziwa powierzchnia nosna zaczyna sie na poczatku kabinki. A kabinka zawsze jest przesunieta do tylu wzgledem krawedzi natarcia. Zatem model w locie na zylete jest megamocno ciezki na ryj i praca jaka wykonuje SK jest przeogromna.

[Tomek]

Może niezbyt dokładnie to napisałem ,ale chyba wypowiedź Marka i Pawła dokładnie to wyjaśniają.

 

Na zwykłą logikę biorąc proponuje prosty eksperyment z kawałkiem ołówka na którym zaczepimy kawałek odważnika .

Teraz chwyciwszy za koniec ołówka ,i ustawiając nasz ciężarek zaraz przy końcu trzymanego ołówka (przy dłoni) bez problemu możemy machać naszym ołówkiem .

Jednak w miarę oddalania się ciężaru o dłoni , siła z jaką trzymam ołówek aby nie wypadł z ręki znacząco rośnie aż w końcu nie da się go utrzymać.

A przecież waga całości nie wzrosła .!

 

Pewnie ktoś zaczarował ołówek :mrgreen:

 

A teraz to samo ze sterem kierunku.

Jeśli w trenerku płetwa ma 2-3cm to siły nawet przy maksymalnych wychyłach (przy takiej samej prędkości) nie porównywalnie są mniejsze niż dla płetwy 18cm.

 

Dla matematyków/fizyków jest to do dokładnego wyliczenia .

 

Dla mnie wystarczy prosta zasada x 3

(Ale w Madmnie 6 kilowe serwo też sobie radziło przy masie 3 kg)

[Deem]

W którymś momencie nastąpiło lekkie odchodzenie od tematu (nie mówię o temacie założyciela wątku). Pytanie Marcina brzmiało

Natomiast prawdą jest iż w modelach akrobacyjnych ster kierunku wymaga najmocniejszego serwa. Może ktoś zdecydowanie odpowie dlaczego?

 

Rzeczą oczywistą jest że jeżeli powierzchnia lotki steru kierunku w danym modelu jest większa od lotki steru wysokości to głupotą było by się spierać że nie wymaga mocniejszych serw.

Przykład ze sterem wysokości napędzanym oddzielnymi serwami też nie jest właściwy. Przy doborze serw do lotek (na skrzydle) inną moc dobierzemy przy napędzaniu obu lotek jednym serwem, inną gdy każda lotka ma swoje serwo.

Wpływ kształtu steru jak najbardziej do mnie trafia. Ale fakt że na sterze kierunku należy zastosować mocniejsze serwo bo, to właśnie ster kierunku, do mnie nie trafia (no taki opór materii). Nawet jeżeli tenże ster podczas żyletki wykonuje ogromną pracę to nadal uważam że moc zastosowanego serwa jest zależna od wymienionych wcześniej; powierzchni, kąta wychylenia, prędkości strumienia i oczywiście kształtu (bo tylko z tych czynników siły działające na ster wynikają). Wielkość pomijam.

 

Może niezbyt dokładnie to napisałem ,ale chyba wypowiedź Marka i Pawła dokładnie to wyjaśniają.

 

Na zwykłą logikę biorąc proponuje prosty eksperyment z kawałkiem ołówka na którym zaczepimy kawałek odważnika .

Teraz chwyciwszy za koniec ołówka ,i ustawiając nasz ciężarek zaraz przy końcu trzymanego ołówka (przy dłoni) bez problemu możemy machać naszym ołówkiem .

Jednak w miarę oddalania się ciężaru o dłoni , siła z jaką trzymam ołówek aby nie wypadł z ręki znacząco rośnie aż w końcu nie da się go utrzymać.

Chyba nie zrozumiałem przykładu z ołówkiem. Czyżbyś stwierdził że moc serwa musiała by być tak wysoka by trzymając za ster „machać” modelem? Przykład na działanie dzwigni na który działa tylko wektor grawitacji nie jest chyba odpowiednim przykładem. No dobra. Weź ołówek z jednej strony, na drugiej umieść odważnik. Ołówek ciężko utrzymać, rzecz jasna. Teraz przy odważniku dodaj siłę nośną, nadaj temu odpowiednią prędkość i okaże się że koniec ołówka z odważnikiem się unosi.

 

A przecież waga całości nie zmalała .!

 

Pewnie ktoś zaczarował ołówek :mrgreen:

 

A teraz to samo ze sterem kierunku.

Jeśli w trenerku płetwa ma 2-3cm to siły nawet przy maksymalnych wychyłach (przy takiej samej prędkości) nie porównywalnie są mniejsze niż dla płetwy 18cm.

Przy tej samej wysokości steru to oczywiste, przecież zwiększy się powierzchnia.

[Tomek]

Hmmm....

To może zamiast ołówka weź model za ogon i trzymając za ogon postaw model w pionie silnikiem do góry i tylko trzymając popychacz kierunku staraj się utrzymać model w pionie.

O ile jeszcze przy dobrym wyważeniu modelu i pionowym ustawieniu będzie Ci to jakoś szło to każda większa odchyłka spowoduje lawinowy narost siły potrzebnej do tego zadania.

Oczywiście w powietrzu masz pomoc w postaci ciśnienia działającego na kadłub i podtrzymującego go w swojej pozycji. Gdyby nie to to serwa musiały by mieć udźwig 100 kg i więcej :devil:

[karlem]

A ja zrobię OT, a co! :wink:

Pytanie:

Kogo jeszcze kłuje w oczy "lotka steru kierunku" (lub steru wysokości); pojawia się również określenie "płetwa"?

Jeśli mnie pamięć nie myli usterzenie dzieli się na nieruchomy statecznik i ruchomy ster (wysokości lub kierunku), usterzenie pływające - bez podziału, wychyla się w całości.

Płetwa to stopniowe przejście kadłuba w statecznik.

Tyle moja sklerotyczna pamięć - ale może nazewnictwo się zmieniło i nie jestem na bieżąco.

Bo i słowotwórstwo kwitnie - miałem już przyjemność słyszeć z ust kolegów modelarzy:

przednie skrzydło - do zrozumienia,

tylne skrzydło = usterzenie poziome,

sterownik = nadajnik,

siłownik = serwo,

i parę innych, równie ciekawych...

Ale bez urazy