Różnice w aerodynamice pomiędzy zimą a latem

[Mustaf90]

Witam szanowne grono modelarzy;) Co prawda temat z modelarstwem nie jest bezpośrednio związany (stąd Hyde Park), to sądzę że możecie pomóc zrozumieć pewne kwestie.

 

Tytułem wstępu, chodzi o to czym się zajmuję czyli o skoki narciarskie. Jak (nie)powszechnie wiadomo w tym sporcie toczy się spory wyścig zbrojeń jeżeli chodzi o sprzęt i inne rzeczy które mogą pomóc. Dostałem zagadkę od trenera a sam nie potrafię na nią odpowiedzieć i liczę na was;)

 

Chodzi o różnicę miedzy letnim(ciepłym) a zimowym powietrzem, powietrze cieplejsze jest rzadsze a zimne gęstsze. W skokach ważną rolę odgrywają kombinezony i tu jest największe "pole manewru", stąd zastanawia nas, czy latem kiedy powietrze jest rzadsze, "niedoskonałości" w kombinezonach (czytaj, gorszy kombinezon, nic nie kombinowany) mogą dawać mniejsze różnice w ich działaniu? Czy przykładowo mamy 2 zawodników, jeden ma kombinezon zły, drugi ma dobry. Czy latem przy takich samych (technicznie) skokach, różnica będzie np 2-3m w długości skoku z racji rzadszego powietrza i przez to mniejszej skuteczności tego kombinezonu. Zimą natomiast w analogicznej sytuacji różnica będzie już wynosiła dziesiątki metrów przez to że powietrze jest gęstsze i lepszy kombinezon będzie dużo bardziej skuteczny?

 

Wiem że są tu mądre głowy i mam nadzieję że będziecie umieli stwierdzić czy rozumowanie jest dobre czy złe.

 

Kolejne moje przemyślenie dotyczy samego materiału. Są one różne, jedne bardziej śliskie (gładsze) drugie mniej, ostatnio nawet mieliśmy taki z wgłębieniami (coś al'a piłeczka golfowa, ale te się kompletni nie sprawdziły).

Teraz do sedna, siła nośna powstaje przez różnicę prędkości nad i pod profilem ( w tym wypadku skoczkiem). Czy można by było poprawić tą różnicę przez zastosowanie różnych materiałów na przód i tył( w locie będzie to góra i dół profilu), każdy materiał gładząc go w jedną stronę jest gładszy a w drugą idzie "pod włos", czy szyjąc jedną stronę z tego a drugą z przeciwnie ułożonego materiału można coś zyskać? Jak tak to który gdzie powinien być? A może oba powinny być jak najgładsze aby zmniejszyć opór i zyskać większą prędkość?

 

Może ktoś ma jakieś swoje własne pomyły i przemyślenia i chciałby się podzielić?

 

Pozdrawiam, i liczę na waszą pomoc, Dawid.

[Wojtass_nt]

Ja mam takie przemyślenie, że skoczek jako obiekt do badań nie jest aerodynamicznie doskonały i nie da się na jego podstawie zweryfikować podanych przez Ciebie przykładów. Już po samych skokach widać, że każdy jest inny. A to za wczesne wybicie, a to za późne, to wiaterek nie taki jak być powinien, to za mała prędkość na rozbiegu... Wszystkie testy musiały by się odbywać w identycznych warunkach i z identycznym przebiegiem lotu skoczka. W przeciwnym razie margines błędu będzie zbyt duży aby można było wiarygodnie oceniać wyniki.

 

edit: Oczywiście specjaliści w dziedzinie aerodynamiki strojów dla skoczków będą Wam bałamucić, że zaprojektowali coś nowego, lepszego, a Wam wypada tylko uwierzyć bo przecież to oni mają "doświadczenie".

Żeby było sprawiedliwie to każdy skoczek powinien skakać w samych slipach

[Marcin K.]

To z ta piłka golfową, bylo by dobre Ale tylko na plecach. Działało by jak turbulatory. Rozciągnięcie kombinezont jest nielegalne bo chyba obecnie jest to max 2cm zapasu

[psiwak]

Jezeli zalozymy ze odbija sie tak samo z taka sama predkoscia to czy to bedzie zima czy lato nie ma znaczenia.

Gestosc powietrza sie 'zredukuje' do wzoru na doskonalosc.

Ale to wszytko jest teoria...

[Mustaf90]

Wiem że każdy jest inny, że warunki zmienne. Ale to zawsze będzie zmienna i na to nie ma nikt wpływu. Chodzi o teorię, którą można by przetestować i wtedy wyciągać wnioski.

Kombinezony ze strukturą podobną do piłki golfowej był cały z tego uszyty i skakało się w tym bardzo źle, pytanie czy to przez to że był cały z niego uszyty a nie tylko plecy, czy przy danej prędkości/kącie natarcia te turbulatory nie działały.

 

Jeżeli chodzi o kombinezon to prawda że jest 2 cm tolerancji, ale główna część przepisu brzmi że ma przylegać do ciała, jak się odpowiednio stanie to w klatce piersiowej można zrobić 8cm, resztę trzeba tak szyć żeby podczas kontroli było na ciele.

 

Dawid.

[Wojtass_nt]

Bo turbulatory to nie dziurawienie (robienie wgłębień) na powierzchni skrzydła... to specjalne paski mocowane zaraz za natarciem u góry (lub przed szczeliną powierzchni sterowych). Wyglądają jak zygzak trójkątny.

[psiwak]

Wiem ze 'wbicie' sie do tunelu nie jest latwe i tanie (najszybciej i najtaniej chyba w CZ).

Proby na skoczkach to jak dla mnie nieporozumienie i strata czasu

Roznica 20stopni to tylko lub az 7% w gestosci

[mastergame]

Bo turbulatory to nie dziurawienie (robienie wgłębień) na powierzchni skrzydła... to specjalne paski mocowane zaraz za natarciem u góry (lub przed szczeliną powierzchni sterowych). Wyglądają jak zygzak trójkątny.

 

 

A ja się nie zgodzę Ich kształt to kwestia projektanta, natomiast prawda o mocowaniu przy natarciu.

 

Natomiast mówienie o skoczkach jako obiektach aerodynamicznych to tak jak o śmigłowcach )

Dużo więcej da odpowiednie ułożenie skoczka niż sam kostium. A różnica między zimą i latem to może promile, jak nie mniej ...

[Czaro]

psiwak już o tym wspomniał i ja uważam podobnie. Hasło - klucz do tej zagadki to: "doskonałość"

A to znaczy, że gęstość ośrodka nie ma tu znaczenia, a turbilizator tylko zaszkodzi.

[Mustaf90]

Roznica 20stopni to tylko lub az 7% w gestosci

 

Może nie do końca dokładnie zadałem pytanie. Różnica w kombinezonie o którą mi chodzi to jego powierzchnia i rodzaj uszycia. Powierzchnię właśnie uzyskuje się przez inne poprowadzenie szwów i wtedy kombinezon sam się naciąga w miejsce poza ciałem czyli daje większą powierzchnię. I sedno całej sprawy, czy w teorii, mając 2 samolociki, jeden ma powierzchnię 100cm^2 a drugi 110cm^2, wyrzucamy je pod tym samym kątem z tą samą prędkością, na identycznych warunkach atmosferycznych, czy dla takiego układu robi różnicę zmiana gęstości powietrza ( a w stosunku do lata teraz mamy różnicę w skrajnym przypadku 53*C). Czy różnica w długości lotu będzie taka sama w każdej temp czy będzie się zmieniać. Ciężko znaleźć tak idealne warunki żeby to przetestować zwłaszcza jak ciągle jet się poza krajem.

 

Sęk w tym że obserwując świat to kombinezony mają dużo za duże. U nas niestety sprawa ma się tak że za dyskwalifikację ktoś musi być odpowiedzialny, przez to wydaje mi się, brakowało elementu ryzyka , czyli jak zdyskwalifikują to trudno ale jak nie to będzie lepszy wynik, a i tak na zawodach kontrolują kilka osób a nie wszystkich.

 

Co do turbulatora: w naszym przypadku nie był on na pewno prawidłowy bo zajmował całą powierzchnię kombinezonu. Czy jest możliwość dla takiej bryły jaką jest skoczek wyliczyć miejsce jego mocowania i wysokość? Może warto było by to kiedyś przetestować.

 

Edit: W związku z ostatnią odpowiedzią: Hasło - klucz do tej zagadki to: "doskonałość"

 

Na pewno jest to słowo-klucz, ale czy widzicie możliwość poprawienia tej doskonałości? Zgadzam się z tym że doskonałość skoczka będzie raczej marna , ale aby troszkę sprecyzować, moment od progu do buli jest na prawie każdej skoczni inny ale generalna zasada jest taka żeby stracić jak najmniej prędkości a mimo to być na takiej wysokości która później pozwoli odlecieć, więc proponowałbym zająć się samym lotem opadającym, od buli do lądowania.

[Marcin K.]

Turbulatory to takze nić na skrzydle. Przeciez chodzi o zaburzenie przepływu powietrza.

Do autora wątku, popatrz na profile KFM, ich testy oraz gdzies na forum byly film z testów skrzydla z depronu rowkami do góry. O wiele lepiej trzymało sie powietrza niz gładkie pokrycie.

[robertus]

Heh właśnie miałem zażartować o użyciu profilu kfm

Chodzi pewnie o ten film

[Mustaf90]

Ok, co prawda nie jest to głównym tematem ale myślę że rzecz watra przetestowania choć wykonanie takiego kombinezony do najłatwiejszych nie będzie należało. Jak pewnie dobrze wnioskuje, głębokość i szerokość rowków ma znaczenie, ale pewnie kwestia testowania bo wątpię aby ktoś posiadał wiedzę jak przy takiej grubości i długości profilu rozłożyć rowki.

 

Jeszcze jedno w kwestii różnicy gęstości powietrza, w TV chodzą programy na temat katastrof lotniczych i w jednym z nich było, że samolot rozbił się, ponieważ startowali na normalnych, nazwijmy to, ustawieniach(ciąg, klapy itd generalnie prędkość startowa) ponieważ był duży upał i nie wzięli tego pod uwagę. Wnioskować z tego można że jednak gęstość powietrza ma znaczenie. Może ktoś też coś o tym słyszał?

[Marcin K.]

Tutaj chodzi o cos w rodzaju dziury powietrznej. Ale to chyba nie ma znaczenia na takiej wysokości na jakiej skaczecie. Bardziej by trzeba sięgnąć materialow w temacie latania na zboczu, bo jednak w dol zbocza lecicie.

[psiwak]

Dawid,

Proponuje (bez obrazy tylko) zebys powtorzyl sobie fizyke (a dokladnie mechanike) ze szkoly podstawowej lub sredniej i zamodelowal sobie skok takiego skoczka (narysowac sobie i nawet pokusic sie o rownanie ruchu).

Bez zrozumienia podsawowych praw jakie tu rzadza to jak sposob na wzbogacenie sie grajac w TOTKa kiedys moze sie uda.

Samolot zeby oderwac sie musi miec predkosc i wspolczynnik sily nosnej ktory zapewni mu odpowiednia sile. Jak przyjrzysz sie rownaniu ruchu to zauwazysz ze gestosc (jest funkacja miedzy innymi temp) ma znaczenie a zakladajac ze startowali dla std ustawien to gestosc ma znaczenie. Dodatkowo ciag (dla silnikow tlokowych i turboodrzutowych) jest mniejszy lub/i ograniczony.

Jednym slowem to sa dwa odmienne przypadki i co innego jest funkcja celu.

[Mustaf90]

Psiwak, obrażać się o nic nie mam zamiaru, bo celem założenia tematu było zdobycie większej wiedzy a nie szukanie zwady;)

Jednak jeżeli chodzi o fizykę i mechanikę, szczerze powiem że fizyka jaką mi w szkole zaserwowano nie obejmowała takich tematów (jedynie rysowanie wypadkowych sił, obliczanie prędkości, drogi itp). Mniemam jednak że w przypadku skoczka chodzi o zachowanie pędu, prędkości nabieram na najeździe i jest to, w zależności od skoczni i warunków, od 87-105km/h. I podczas odbicia chodzi o to aby podnieść maksymalnie tor lotu(przez pchanie nogami) jednocześnie zostawiając narty poziomo, klatkę piersiową również. Wtedy największy opór stanowią tylko nogi, ale tego nie da się przeskoczyć bo inaczej nie było by podniesienia toru lotu i spotkałbym się z bulą. Momęt ten przy dobrym skoku i tak trwa bardzo krótko bo pozycję, nazwijmy to lotną, uzyskuje się już jakieś 25-30m za progiem. W takim przypadku mamy zachowaną największą prędkość, a ona bezpośrednio przekłada się na przebytą w powietrzu drogę w jednostce czasu.

Jednak problem w tym że cała ta teoria dotycząca techniki skoku nie jest nam obca, jednak nie tak łatwo to wykonać jak napisać. Minimalna zmiana położenia środka ciężkości w dojeździe i już nie można tak popchać nogą, nie ma takiej rotacji nad nartę i spada prędkość, tak samo jest w przypadku spóźnienia, nogi spadają z progu i zostaje się zastawionym, zwiększa się opór, maleje prędkość i ziemia zbliża się nieubłaganie.

 

Temat gęstości powietrza podsunął trener, jednak jeżeli wątek będzie się rozwijał, mam nadzieje że znajdą się pomysły które będzie można przetestować, a które będą dotyczyły już samej fazy "lotu" czyli od buli do lądowania.

 

Próbowałem policzyć obciążenie powierzchni nośnej dla skoczka ale mi jakieś bzdury wychodziły w stylu 6g/cm^2 a to jest niemożliwe, muszę się trochę bardziej zagłębić w temat.

[robertus]

Poszukaj planów samolotu w kształcie człowieka. Nawet jest w takiej samej pozie jak lecący szkoczek.

[Marcin K.]

Film w sieci chyba flying people i new york

[MAREKSAJDAK]

Skakać,skakać i jeszcze raz skakać,będą wyniki i lżej się myśli.

[Wojtass_nt]

No właśnie. Jeśli Adam mógł skakać tyle lat z tak znakomitą powtarzalnością to znaczy, że żadne kombinezony i bajery nie są potrzebne. Tylko bułka i banan!