XFLR5 - podstawy

[Gość]

...

[Gość]

...

[Andrzej Klos]

Nie ten jezyk.  Przetlumacz na Polski lub Angielski to sprobuje.

[Gość]

...

[Andrzej Klos]

Gdzies tam dzielisz przez o (zero).

 

Przyslij plik. Sprobuje zobaczyc przez weekend.  Jednak nigdy nie probowalem robic z kadlubem.  Zobaczymy.

[Gość]

...

[Andrzej Klos]

Jarek,

Zrobilem szybki sprawdzian:

- Masz tylko jedna liczbe Re dla kazdego z tych trzech profili. Stad program pokazuje bledy bo nie moze znalesc punktow dla roznych predkosci = roznych liczb Re.  Potrzebny jest caly rozdzial przewidywanych liczb Re.  Ustawia sie to w XFoil Direct Analysis - Batch Analysis, gdzie ustawiasz katy (-5 do ~15 jest OK) i zakres liczb Re i ich increment (przyrost?).  Nie przesadzaj z iloscia liczb Re dla mniejszych, powiedzmy 50-250k starczy co 50k a potem co 100k.

 

U Ciebie wyglada to tak:

 

 

 

A powinno wgladac tak (mnie wiecej):

 

 

I analiza cos pokazuje:

 

 

Ale nie wnikalem w wyniki.

 

Miales tez analize ustawiana na Stability ale pewnie na poczatek chcesz zwykle szybowanie tzn Fixed Lift.

 

Z masy poszczegolnych elementow program uzywa masy 2.5kg ale mozesz to zmienic ogolnie albo poszczegolne elementy.

 

Czolem

A  

 

 

  

[Gość]

...

[jarek_aviatik]

 

Z ta masa wiem. Poczatkowo dla ulatwienia przyjalem wartosc zastepcza, by ruszyc analize. Potem sobie uzupelnie ciezary poszczegolnych komponentow. I tak jeszcze sponsony bede musial dorzucic, no i gondole silnika. Ale te ostatnia jeszcze nie wiem jak, gdyz miejsce na kadlub juz zajete, a jako dodatkowe skrzydlo beda figurowaly sponsony. Byc moze po prostu dorzuce gondole silnikow jako dodatkowy opor - to da sie zrobic.

 

Andre, w tutorialach i opisach do XFLR nie zaleca modelować kadłuba, ani innych gondoli, gdyż XFLR wówczas błędnie liczy (lub wywala błędy), zwłaszcza dCm/dCL.

Ciężko też sprawdzić zmiany dekalażu.

Opory od kadłuba i innych elementów można i najlepiej wpisać w zakładce Extra Drag.

EDIT: A jeśli już jest kadłub to zaznaczyć "Ignore Body Panels" (Wersja 6.45)

 

[Gość]

...

[jarek_aviatik]

 Problem przy lodziach latajacych (dotyczy to takze wodnosamolow) jest taki, ze stosunkowo duzy kadlub (badz plywaki) ma znaczny wplyw na ksztaltowanie momentow lateralnych, a przez to takze na polozenie srodka ciezkosci.

Już kiedyś pisałem, że łodzie latające i wodnosamoloty, to nie mój klimat, choć niektóre podziwiam.

Jeśli chodzi o SC i momenty.

Tak naprawdę musisz "pożenić" SM (Static Margin - zapas stateczności podłużnej z wyprzedzeniem redanu przez SC) EDIT: Dlatego ważne jest rzeczywiste, pionowe położenie SC (CoG.z), nie na "czuja" tylko jak najdokładniej wyznaczyć.

Wygląda to mniej więcej tak:

 

A więcej znajdziesz tu (niestety po angielsku) - jeśli chcesz się bawić we współczynniki korekcyjne.

APP-C3-DESIGN_OF_SEAPLANES.pdf

 

 

Jedyny plus z dodania kadłuba do XFLR5, to to, że pokazuje współrzędne SC kadłuba (jako bryły monolitycznej.

 

Zrobiłem w ramach relaksu analizę dla Twojego modelu (ale dla masy prawie 4,8kg

Warto, oprócz projektu w CAD, wpisać masy w "Plane Inertia" wraz z ich położeniami SC, widać wówczas ile potrzeba balastu.

A można postarać się tak rozłożyć wyposażenie, aby balastu było jak najmniej (choć nie zawsze się da)

Tu są masy, aby program "ruszył"

 

Zmieniłem dekalaż, aby lot ślizgowy (bez silnika) był możliwy i mamy wykresy analizy:

• Fixed Lift - to co proponował Andrzej;
• oraz stateczność (kółeczko);

 

Aby z lewego wykresu wyliczyć zapas stateczności podłużnej, trzeba zrobić aproksymację liniową wykresu:

 

Możesz sprawdzić np. w eCalc CG, jaki jest SM, dla położenia CoG.x = 114,2 mm

 

Z mojego doświadczenia, różnice wychodzą niewielkie, wg mnie XFLR dość dobrze to liczy.

Ale trzeba zrobić analizę Stateczności (Stability) i znowu zignorować kadłub, bo nie policzy:

 

 

Wykres jest zakrzywiony w dół, u Schiera można poczytać dlaczego akurat tak dla górnopłata.

 

A w dugą stronę dla dolnopłata.

 

Jeśli będziesz liczył SM  bez aproksymacji - to wychodzą duże błędy.

[Gość]

...

[Andrzej Klos]

...

O ile wiem, eCalc CG liczy polozenie srodka ciezkosci na podstawie rownania momentow lateralnych. 

...

 

Juz gwoli scislosci.    Lateral to oznacza boczne, z boku na bok etc.  Zapewne chodzi Tobie o longitudinal (podluzne), ale nie wiem jak to jest po Polsku. 

[Gość]

...

[Andrzej Klos]

Tak, oczywiscie masz racje, chodzi o podluzne. Po polsku okreslilbym to generalnie jako rownanie momentow powierzchni.

Z rozpedu napisalem "lateralne", bo lata cale uzywalem tego okreslenia przy projektowaniu zawodniczych modeli zaglowych, a tam liczenie rownowagi opiera sie wlasnie na rownaniu momentow powierzchni bocznych. Przepraszam za te bzdure.

Nie ma za co przepraszac, ot po prostu dziwnie to brzmialo 

[Gość]

...

[Gość]

...

[jarek_aviatik]

 

Po pierwsze, nie moge znalezs przyczyny tego, ze koleczko analizy stabilnosci zawsze lezy obok krzywej CM/CL - pierwszy obrazek ponizej. I to bez wzgledu na konfiguracje platowca. Nie mam zielonego pojecia, dlaczego tak sie dzieje.

 

Przyczyny mogą być różne, najczęściej na to wpływa pionowe położenie SC. Choć faktycznie raczej powinno być po drugiej stronie krzywej jeśli już. Ale tym nie ma się co przejmować, jeśli masz prawidłowo wyznaczone SC i zapas stateczności. I tak niedokładności wykonania modelu, spowodują konieczność korekt.

 

 

Po drugie, jesli konfiguruje model tak, by rozlozenie mas wygladalo w miare realnie, kat sklinowania statecznika wynosil 0°, to dopiero przy kacie sklinowania plata okolo 4° otrzymuje poczatek krzywej CM/CL lezacy powyzej osi CL, a wiec dla wartosci CM>0, co pozwoliloby poprowadzic styczna we wlasciwym punkcie. Ale wowczas daje sie zaobserwowac, ze moment stabilizujacy zmienia kierunek przy nachyleniu kadluba rzedu okolo 1.5-2.0° w stosunku do strug powietrza - widoczne jest to na dalszych obrazkach. Kierunek dzialania momentu zaznaczylem czerwona strzalka.

 

Nie wiem dlaczego, statecznik poziomy zaklinowany na 0, a skrzydło aż na +4.

Popatrz na wykres współczynnika siły nośnej dla profilu profilu skrzydła (nie wiem czy taki zastosowałeś.

 

XFLR5 robi analizy dla lotu szybowcowego (ślizgowego). Realne samoloty, też się sprawdza na lot ślizgowy bez silników.

O naszej Wildze zapomnieli - po "obcięciu" silnika ma doskonałość jeden większą od kamienia, a A330 przeleciał pół Atlantyku bez silników https://joemonster.org/art/39570

 

Ale wracając do tematu. Jeśli w Twoim modelu wyłączy się silnik, powinieneś mieć tak wytrymowany model, aby szybował i dał się spowolnić do lądowania (ale jak?) zwiększając kąt natarcia. W samolotach rzeczywistych, często nie można wypuścić klap, jeśli nie pracują silniki.

 

Jeśli zaklinujesz skrzydło na  +4 stopnie + kąt natarcia modelu w locie ślizgowym 2 stopnie, to profile skrzydła mają kąt natarcia +6 stopni, wg wykresu zostaje Ci tylko 2 stopnie zapasu - w Twoim przypadku (łódź latająca) może nie być mało, ale w innym już tak.

 

Ja zrobiłem +3 skrzydło, -1 statecznik.

Moment powinien zmieniać kierunek przy przejściu przez kąt (ja to nazywam operacyjny) 

 

W tym przypadku jest to prawie +2 stopnie, a dokładnie: +1,966 st.

 

Widać, że Cm = 0,000

Grotem strzałki (w kółku) się nie przejmuj, jeśli jest sam grot (V), to symbolizuje to: ZERO. Kwestia grafiki, istotne są wartości.

 

 

Nie wiesz jak biegną strugi powietrza. XFLR5 ustawia kąty w stosunku do układu współrzędnych, i dlatego tu zawsze masz strugi powietrza równolegle do osi X.

W realu nie jest tak.

W locie ślizgowym (szybowcowym) masz zawsze prędkość pionową, i może się okazać, że ten kąt trymowania (operacyjny, tutaj + 1,966 stopnia) będzie przy poziomym ułożeniu kadłuba, lub nawet nos w dół. (nos w dół - ulubione powiedzonko szybowników)

 

Jeśli popatrzysz na lewy dolny wykres (powyżej), to znajdziesz prędkość opadania dla danej prędkości lotu.

Natomiast na prawym dolnym wykresie - moc minimalną aby lot odbywał się bez utraty wysokości (lot poziomy bez opadania)

Ale warunek, te wykresy są wiarygodne jeśli uwzględniłeś wszystkie opory szkodliwe.

 

Napisałeś:

Jarek, u Ciebie krzywa CM/CL przechodzi pieknie przez wspomniany punkt i zaczyna sie juz w dodatnim zakresie. U mnie wychodzi jakby mocno okrojona. Mam wiec nieodparte wrazenie, ze nadal gdzies popelniam blad. Ale gdzie?

 

Wg mnie w dekalażu i może zapasie stateczności podłużnej, a może pionowe położenie SC jest niewłaściwe. Tego nie wiem, musiałbym mieć Twój plik.

Jak napisałem wcześniej: dekalaż geometryczny: +4 skrzydło, 0 statecznik nie jest najszczęśliwszy.

 

I ostatnie - w aerodynamice, mechanice lotu, nic na czuja.

[Gość]

...

[jarek_aviatik]

 

Inna sprawa, ze oryginal tez posiadal kat sklinowania plata 4°, statecznika 0°. Naturalnie w modelu nie musi byc identycznie, ale przy zastosowaniu tego samego profilu jest to jakas wartosc informacyjna. Jak juz napisalem, przy mniejszym kacie sklinowania plata (okolo 3°) zmiany momentu calosci wygladaja bardziej rozsadnie, gdyz nastepuja przy katach nachylenia kadluba rzedu 0.5-1.0°. Tylko ta krzywa CM/CL lezy wowczas w nie bardzo wlasciwym miejscu, przynajmniej wedlug mnie.

 

Odnośnie kątów zaklinowania, powtórzę co napisałem poprzednio.

Jeśli zaklinujesz skrzydło na  +4 stopnie + kąt natarcia modelu w locie ślizgowym 2 stopnie, to profile skrzydła mają kąt natarcia +6 stopni, wg wykresu zostaje Ci tylko 2 stopnie zapasu - w Twoim przypadku (łódź latająca) może nie być mało,

 

Możesz tak zostawić, tylko pamiętaj o ograniczeniach przy zadzieraniu modelu.

 

 

Odnośnie tego:

Jarek, u Ciebie krzywa CM/CL przechodzi pieknie przez wspomniany punkt i zaczyna sie juz w dodatnim zakresie. U mnie wychodzi jakby mocno okrojona. Mam wiec nieodparte wrazenie, ze nadal gdzies popelniam blad. Ale gdzie?

 

W wyborze opcji do analizy:

Teoretycznie w tym przypadku wychodzą ponoć dokładniejsze wyniki, ale to nie szybowiec wyczynowy.

Ja odhaczam Viscous

 

Jeśli robisz analizę z opcją Viscous, to również analizę stateczności rób z tą opcją:

 

Tutaj masz moje analizy: 

• bez Viscous - krzywe fioletowe (można dyskutować), dla kątów zaklinowania: skrzydło +3, statecznik -0,5
• z Viscous - krzywe niebieskie, stab z Viscous, kółeczko zielone. Dla kątów zaklinowania: skrzydło +3, statecznik -1.

 

Ale moim zdaniem lepkościowa analiza stateczności jest jakaś dziwna

 

Reasumując, ja przy makietach nie doktoryzuję się aż tak. I tak nie jestem w stanie dobrze ustalić wszystkich oporów szkodliwych.

Bardziej koncentruję się na:

- wędrówce SC modelu, jeśli zbiornik paliwa nie jest umieszczony w SC;

- jak się zachowuje model przy wypuszczaniu/chowaniu podwozia (wędrówka SC) - określam jak trymować;

- jak się zachowuje model z klapami i z podwoziem, częściowo opróżnionym zbiornikiem do lądowania, z klapami bez podwozia. (zmiana momentu pochylającego z wędrówką SC)

- inne w zależności od modelu.

 

Powodzenia!