Projekt - Szybowiec Genesis II - projektowanie i budowa - dylemat profilowy

[RafModel]

Witam Szanownych Kolegów
 
Dwa miesiące temu zaświtała mi myśl, żeby zaprojektować i zbudować makiete ( do 4m) "latającego skrzydła" szybowca Genesis II. Bardzo mało w necie jest informacji nt tego modelu. Jak większość wie, jest to typ w którym żle dobrane profile na skrzydle będą skutkować złym lataniem. Dlatego też zwracam się do mądrzejszych o poradę i pomoc w doborze profili. Wyczytałem, iż tego typu konstrukcje lubią -  wrecz koniecznie stosują w nich profile samo stateczne o zmiennym kącie natarcia od dodatniego do ujemnego. Tak jak na 1  zdjęciu.

 

Na stronach:

http://mplaneur.free.fr/genesis.html   zastosowano profil Roncz 12% i 10% ze zwichrzeniem 1,5 stopnia.

 

http://pierre.rondel.free.fr/images/genesis/genesis.htm  zastosowano profil s5010 - niestety mój francuski jest kiepski a tłumacz w googlach to już wogóle nie pomaga, więc nie wyczytałem nic więcej. Ale zrozumiałem, że kolega Francus podszedł do tego bardzo naukowo, włącznie z badaniem profili

 

Może ktoś z szanownych kolegów pomoże i doradzi - wiekszość podchodzi sceptycznie to tego prawie bezogonowego modelu. Mnie interesuje jaki profil zastosować o jakiej zmianie natarcia. Kadłub już narysowałem kwestia tylko przerobienia tego na laser. Za pomoc z góry dziękuje. A jeżeli nie będzie latał to będziełądnie wisiał pod sufitem :-). 

 

Pozdrawiam Rafał

[wojtek-a]

Nie pomoge  ale bede kibicowal . Od kilku lat mam w glowie  projekt "Duch" latajacego skrzydla ok. 4m. Wiadomo   z powodu braku czasu i innych takze  modelarskich priorytetow do tej pory nie doszedl do skutku. Pomysl jednak ciagle tli sie w zakamarkach mozgownicy...

Skrzydlo mialo byc w pierwszej wersji oparte na starych Epplerach ale nie umialem sobie udowodnic, ze sie nadadza, Poza tym teraz na pewno sa nowsze i lepsze profile...

Mialem taki pomysl, zeby zamiast zwichrzenia zastosowac kombinacje profili, tzn ten bardziej samostateczny na koncowce...

 

ps:

aha, mowie prawdopodobnie calkiem niezle po francusku; postaram sie w wolniej chwili poczytac wypociny Pierra...

[RafModel]

No to w wolnej chwili gdybyś mógł wyczytać z tej strony jakie jest zwichrowanie skrzydła w stopniach byłbym wdzięczny.

[wojtek-a]

Z tabeli i opisu wynika, ze zwichrzenie jest zmienne od -1° przy koncu centroplata do -6° na koncowce skrzydla.  

 

Aha, w podsumowaniach, miedzy innymi, autor pisze, ze po doswiadczeniach wybralby ewolucje tego samego profilu (grubszy 13%)

 

ps:

widzialem chyba ten model kilka lat temu na Cap Blanc Nez we Francji (w reportazu jest zdjecie wlasnie stamtad, przypomnialo mi sie jak spojrzalem)

[RafModel]

Bardzo dziękuje Wojtku. Delta zwichrowania wynosi 5 st. Na rysunku któru zamieścicłem jest 4,3 st., więc jest zbliżona. Po analizie jego profilu S5010 też zwiększyłbym grubość aby zyskać na sile nośnej - najwyżej będzie wolniejszy ale stabilniejszy. Właśnie ze znajomym od konstrukcji kratownic opijamy sliwkowe wino japońskie :-) i wpadł on na pomysł, który rzadko stosowany jest w modelarstwie, aby żebra w skrzydle ułożone były naprzemiennie pod kątem 90 st do siebie - taki plaster miodu. Zastanowie sie nad tym.

[Andrzej Klos]

Rafal,

Dobrze byloby sprawdzic uzywajac XFLR5 lub podobnego programu; mozna sprawdzic statecznosc, osiagi, rozklad sily nosnej etc. Wszystko wyjdzie.

 

Zwroc tez uwage, ze rozklad zwichrzenia nie jest liniowy.

 

 

 

Profile Eppler'a sa juz dosyc przestarzale jest duzo nowszych wliczajac w to S5010 a takze:

 

http://www.mh-aerotools.de/airfoils/index.htm

 

Jest (byla?) tez Niemiecka strona, cos w rodzaju nurflieger?? poswiecona wylacznie modelom bezogonowym.

 

Swego czasu rozmawialem z Jim Marske (projektant Genesis i Pioneer) i powiedzial mi, ze ogon w Genesis to jedynie trick handlowy.  Szybowiec bylby stateczny i sterowny bez ogona ale bezogonowca nikt by nie kupil!

 

Nie wiem czemu mialbys spedzac dziesiatki godzin pracy nad skrzydlem geodetycznym .  Skrzydlo ze styropianu pokryte balsa lub fornirem dalo by sie zrobic w kilka dni.  No ale to tylko sugestia.

 

Czolem

Andrzej

[RafModel]

Witaj Andrzeju

 

Bardzo dziękuje za odpowiedz. No tak, zawsze nieodłącznym elementem wszystkich działań, które odnoszą sukces jest  element marketingu ;-). Nawiasem mówiąc ciekawa informacja nt tego szybowca.

Nawet nie wiedziałem, że takie konstrukcje kratownicowe mają specjalną nazwe (człowiek całe życie się uczy). Dla mnie zaprojektowanie tego typu konstrukcji to maksymalnie kilkanaście godzin, a potem laser i wio. A składanie to sama przyjemność. Kadłub też tak będzie zrobiony i oklejony balsą.  Jeżeli chodzi o zwichrzenie to nie będę przesadzał, zrobimy malutką aproksymacje do zależności liniowej. Profil idąc za sugestią autora ze strony http://pierre.rondel...sis/genesis.htm (dziękuje Wojtku za tłumaczenie) będzie  pogrubiony do 12%.

 

Pozdrawiam Rafał

[wojtek-a]

Nie wiem jak bardzo zalezy Ci na makietowosci...? Pierre sugeruje, zeby nie robic stabilizatora plywajacego tylko tradycyjny z lotkami. Ster kieunku nie jest za bardzo efektywny. Autor pisze, ze kiedys urwarl ciegno i przykleil tasma na sztywno.  Nie brakowalo mu go przy manewrach.  Lotke kierunku zcial od spodu. Lata glownie na zboczach, dlatego czesto ulegala uszkodzeniom przy ladowaniu.

 

Co do pogrubionego profilu. Nie wiem czy jest tylko grubszy czy tez zmieniony. W/g autora charakteryzuje sie wieksza samostatecznoscia.

[RafModel]

Wojtku ;-)

 

Makieta na tyle o ile  - ale żeby wyglądał. Jak to mówi mój Kolega  ma wyglądać i dobrze latać :-). Dla mnie osobiście najwięcej zabawy mam z projektowania i budowania. Jeżeli chodzi o statecznik poziomy, to jest pewien modelarski szkopuł jak go wykonać na samej górze ogona (rozpiętość przy tej skali około 45cm). Zrobienie go w sposób tradycyjny byłoby prostsze (nie musiałby być dzielony) bez skomplikowanej mechaniki. Jest to ważne, musi być zdejmowalny na czas transportu.

Dziękuje za dalsze tłumaczenie ;-)

[RafModel]

Prace nabierają tępa. Bryłą Genesis z wybranymi profilami. Na tym etapie jeszcze można coś zasugerować:-).

 

[Andrzej Klos]

Rafal,

Jednym z powodow dla ktorego rozklad zwichrzenia w Genesis 2 jest skomplikowany moze byc obecnosc kadluba.  Kadlub obniza wspolczynnik sily nosnej np widac zmniejszenie sily nosnej w CL kadluba na tym zdjeciu MiG29.

 

 

Aby temu zapobiec stosuje sie czasami lokalne zwiekszenie kata natarcia skrzydla w okolicy kadluba.  Komplikuje to troche ksztalt skrzydla i jego wewnetrznej konstrukcji.  Czyli zwichrzenie np w Genesis 2 to nie liniowe 4.3⁰ od kadluba do koncowki ale tylko okolo 3⁰ (nieliniowe)  a ponadto powiekszenie kata natarcia w okolicy kadluba. Nieliniowe rozklad ~3⁰ byc moze zastosowano ze wzgledu na rozne profile skrzydla a takze wymagania latajacego skrzydla.  Jesli zastosujesz liniowe 4.25⁰ od kadluba do koncowki skrzydla, to moze to nie byc rozwiazanie optymalne i koncowki moga produkowac ujemna sile nosna.  Latajace skrzydla moga byc very tricky i jest tez mozliwe, ze caly rozklad zwichrzenia jest podporzadkowany ich wymaganiom.

 

Opublikowano kiedys analize szybowca Mu-31, ktory ma wlasnie takie skrzydlo przy kadlubie i zalaczam kilka wykresow z tej publikacji.  Wykres niebieski to wspoczynnik sily nosnej dla skrzydla bez powiekszenia kata natarcia przy kadlubie a czarny zgodnie z czerwonym wykresem zwichrzenia. Rozklad idealny to linia czarna przerywana.

 

 

 

 

Analiza pokazuje, ze zaleznie od ksztaltu skrzydla i kadluba sila nosna moze byc nawet ujemna w CL kadluba.  W Mu-31 zastosowano bardzo nieliniowe zwiekszenie kata natarcia w okolicy kadluba i to prawie 7⁰ aby zniweczyc ujemny wplyw kadluba (uwielbiam takie analizy!).  Chcialbym dodac, ze zwiekszenie kata natarcia skrzydla przy kadlubie nie jest zupelnie potrzebne, jest to juz honowanie projektu.  Nie mniej jednak nie stosowalbym liniowego 4.25⁰ od kadluba to koncowki skrzydla ale mniej ~3.2⁰.  Najlepiej zrobic analize XFLR5, nie jest to takie trudne.

 

Ponadto wydaje mi, ze Airbus 380 ma tez takie skrzydlo, jak widac ponizej.

 

 

 

 

Zalaczam tez artukul z QFI z opisem Genesis 2 & jego modelu.  W tekscie jest potwierdzenie tego co mowilem o stateczniku poziomym.

 

 

 

 

 

Czolem

Andrzej

 

PS

Twoj Genesis ma skrzydlo ze skosem do tylu a Genesis mial do przodu!

Czy o to Ci chodzilo? 

 

Znalazlem ta Niemiecka strone: niestety jest tylko po Niemiecku

 

http://www.aerodesign.de/index.htm

 

Bardzo dobrze tlumaczy z Francuskiego Google Translator, zarowno na Angielski jak i Polski (tzn mozna sie domyslic o co chodzi).

[RafModel]

Dziękuje Andrzeju

Przysiądę do XFLR5 w wolnej chwili. Skos poprawiłem. Wczoraj o pierwszej skończyłem i ze złej strony rysowałem w 3D.

 

 

[Andrzej Klos]

Rafal,

Skrzydlo w Genesis jest zlozone z kilku trapezow, Twoje wyglada na jeden trapez..

A

[RenoFlo]

Przyglądam się projektowi z zainteresowaniem.

mam wrażenie, iż konstrukcja jest nieco prostsza niż się wydaje. porównując kilkadziesiąt zdjęć nie dostrzegam (może to tylko mój błąd) aż tak, jak sugerowane, radykalnych zmian w obrębie kąta natarcia. Linie krawędzi płata są - generalnie - liniami prostymi: http://hdimagegallery.net/genesis+glider+sailplane?image=81141427

co nieco - w bardziej przyjaznym, choć nie tak pieknym jezyku - jest tutaj: http://www.slope-dudes.co.uk/Genesis_II-CWs_Blog.htm

[kojani]

Zarys krawędzi natarcia (obrys przedni) - wydaję się być "wklęsłym", więc najprawdopodobniej jest przybliżony trapezami - w taki sposób ustawionymi.

Inna sprawa to linia krawędzi natarcia w rzucie przednim, na modelu pokazanym przez Rafała nie bardzo można to dostrzec, ale z reguły najwygodniej jest aby w tym rzucie była ona prostoliniowa, a zwichrzenie realizowane przez obrót profili dookoła właśnie krawędzi natarcia.

Ułatwi to z pewnością montaż. Korekta przykadłubowe  - jakie pokazał Andrzej - konstrukcyjnie byłyby bardzo trudna do wykonania - a i efekt raczej niewielki. Można byłoby się pokusić o to w laminacie.

Na Twoim miejscu Rafał rozważyłbym sugestię Andrzeja - skrzydło geodetyczne - to bardzo duży nakład pracy, może zrób skrzydła na styro - i jeśli efekt będzie zadowalający to możesz wtedy zrobić drugie konstrukcyjnie.

Myślę, że zamiast użebrowania geodetycznego spokojnie wystarczy normalne z kesonem lub półkesonem przednim, a będzie dużo prostsze.

[RafModel]

Drodzy koledzy

Zawsze budowałem modele z planów i średnio się człowiek zastanawiał nad sprawdzoną konstrukcją. Teraz, gdy człowiek, można powiedzieć ma pewien zasób wiedzy techniczno-inżynierskiej postanowiłem spróbować sił w taki właśnie temacie, więc wasze uwagi, doświadczenie i wiedza jest bezcenna:-). Na razie wgryzam się w program xflr5, który polecił mi Andrzej. Jeżeli chodzi o zwichrzenie to rzeczywiście profil obróciłem względem krawędzi spływu,  a nie natarcia - poprawie to.

Jeżeli chodzi o budowę, to pozostanę przy konstrukcji. Dysponuje laserem, więc jest to kwestia dobrego projektu i prostej deski montażowej ;-). Posiedzę dzisiaj nad przerysowaniem skrzydeł. Pozdrawiam

[kojani]

Nie wiem jak zamierzasz uzyskać profile żeber?

Jeśli będziesz robił tylko na przekrojach to będą duże luzy na wycięciach pod listwy, jeśli będziesz robił na bryle to też będzie pewien problem bo powierzchnie obrysowe żeber nie będą prostopadłe do płaszczyzny żebra.

[Andrzej Klos]

Przyglądam się projektowi z zainteresowaniem.

mam wrażenie, iż konstrukcja jest nieco prostsza niż się wydaje. porównując kilkadziesiąt zdjęć nie dostrzegam (może to tylko mój błąd) aż tak, jak sugerowane, radykalnych zmian w obrębie kąta natarcia. Linie krawędzi płata są - generalnie - liniami prostymi: http://hdimagegallery.net/genesis+glider+sailplane?image=81141427

co nieco - w bardziej przyjaznym, choć nie tak pieknym jezyku - jest tutaj: http://www.slope-dudes.co.uk/Genesis_II-CWs_Blog.htm

 

 

Renart,

Bardzo dobra uwaga!  Tez sie zastanawialem nad tym, ze nie widac zmiany kata natarcia na zadnym ze zdjec.  Najlepsze zdjecie jakie udalo mi sie znalesc jest ponizej.

 

 

Zapomnialem je wczoraj dolaczyc i napisac watek na ten temat (starosc?). Tez nie widze zmiany ale widze trapez na krawedzi natarcia.  Zalaczam wieksze rysynki Genesis gdzie trapezy sa wyraznie widoczne, sorry nie mam w domu scanera A3.

 

 

 

 

Ale trzeba tez pamietac, ze zmiana 1.1⁰ natarcia to tylko ~23mm rozlozone na 27.5"=698.5mm (zakladajac obrot wokol krawedzi splywu).  Poza tym chyba powinienem byl narysowac rozklad kata natarcia polaczony liniowo jak ponizej (bo w koncu nie wiemy):

 

 

 

Pozwolilem sobie liniowo interpolowac do CL kadluba gdzie kat natarcia wychodzi 4.3⁰.  Chcialem tez jeszcze raz podkreslic, ze nie jestem pewien czy rozklad kata natarcia w poblizu kadluba jest spowodowany wymaganiami latajacego skrzydla czy tylko checia poprawy spadku sily nosnej spowodowanej obecnoscia kadluba.  Ale czemu nie pokombinowac!

W XFLR5 jest tutorial "About performance and stability analysis using XFLR5" gdzie jest opisana analiza latajacego skrzydla.  Znam dosyc dobrze XFLR5 ale nie znam sie na latajacych skrzydlach.  Wiem, ze duzo ludzi (szczegolnie ta Niemiecka strona) ma niezlego "chyzia" na punkcie latajacych skrzydel.  Zdaje sie, ze samo zrobienie latajacego skrzydla stabilnym to nie jest wszystko, chodzi jeszcze o sterownosc.  No ale moze za bardzo sie przejmuje..

 

Przegladalem ta Angielska strone (przelotnie) i nie zauwazylem zadnej wzmianki na temat profilu czy zwichrzenia.  Napisalem email do Colin, zobaczymy co napisze.

 

Zaczyna mi sie ten projekt podobac, bardzo lubie takie analizy!

 

Czolem

Andrzej

[RenoFlo]

Andrzej, jestem pod wrażeniem... 

Szacunek.

 

Zauważmy też jeszcze, iż rozkład (zmiana) kata natarcia powiązany jest ściśle z kształtem profilu a zwłaszcza uniesieniem tylnej jego części oraz zmniejszaniem sie grubości.

i nasz ogląd geometrii zależy od kąta pod jakim patrzymy

 

Np. tutaj

 

  

 

widać odgięcie krawędzi natarcia od linii prostej - przy samym kadłubie wznosi się do góry.

 

a tutaj

 

mamy, chyba jednak 'nieprostoliniową" krawędź spływu

sam już nie wiem...

 

Do tak dokładnych analiz trzeba sięgnąć do dokumentacji fabrycznej lub pojechać, pomacać rozciągnąć żyłkę, poziomicę i pomierzyć samemu w realu.

[RafModel]

No to widzę, że to będzie niezła praca doktorska. Ja pomału opanowuje xflr5. Ale summa summarum do końca miesiąca trzeba podjąć decyzje. Na pewno wyjdzie pikny szybowiec. Andrzej jestem pod wrażeniem twoich materiałów i wiedzy.

A tym czasem szukam fajnego chowanego podwozia na koło 90mm do tego modelu.

Pozdrawiam