Jump to content
Sign in to follow this  
Michał Pielaszkiewicz

XFLR5 - CL/CD vs. masa modelu ?

Recommended Posts

Witam,

 

Ostatnimi czasy bawię się troszkę XFLR'em i po wykonaniu projektu szybowca o założonej masie 2,5 kg wyliczyłem CL/CD - czyli doskonałość?

Zastanawia mnie dlaczego po zmianie masy na np. 3kg wartość CL/CD rośnie?! Jestem laikiem - ale coś mi tu nie gra, czy ktoś obeznany w temacie mógłby mi to wytłumaczyć?

Te trzy krzywe są kolejno dla 2,5 kg 3kg i 6kg :)

 

32133503416_1f14244465_b.jpgbezsens by Michał Pielaszkiewicz, on Flickr

 

Pozdrawiam

Michał

Share this post


Link to post
Share on other sites

Michal,

Wspolczynnik oporu profili jest na ogol mniejszy dla wiekszych predkosci (liczby Re) ale asymptotycznie zbiega sie do pewnej wartosci.  Czyli, im szybciej lecisz (wieksza masa w przypadku szybowca) tym mniejszy opor profilowy tzn dopoki zmniejszenie oporu profilu bedzie kompensowalo wzrost oporow tarcia (i innych) to doskonalosc bedzie rosla.     

Dodatkowo najwieksza doskonalosc przesuwa sie do wiekszych predkosci i dlatego prawdziwe szybowce woza wode.

 

Aby to zobaczyc dokladniej zrob wykres:

Opor profilu vs Re

Doskonalosc vs predkosc lotu (zamiast kat natarcia jak to zrobiles)

 

Czolem

Andrzej

Share this post


Link to post
Share on other sites

Hej.

 

Dziękuje Andrzeju za wytłumaczenie. Teraz ma to dla mnie sens. Zawsze byłem przekonany że doskonałość nie zmienia się od przyjętego balastu natomiast ulega zmianie stosunek Vz/Vx. Może zwyczajnie przy większych Re zjawisko to nie jest aż tak drastyczne? Tak jak pisałem nie mam wykształcenia w tym kierunku, a to co wiem wynika wyłącznie z pasji modelarstwa oraz wiedzy zaczerpniętej w sieci.

 

Jeszcze raz dziękuję za wyjaśnienie.

 

Dobrego dnia

M

 

 

 

Wysłane z mojego SM-G903F przy użyciu Tapatalka

Share this post


Link to post
Share on other sites

Dokładnie tak - jak Re jest wysokie, to zwiększanie prędkości już nie przynosi efektu.

Ale - zawsze są wyjątki :)

 

Bardzo ciekawym szybowcem jest Diana 2. Skrzydła w tym szybowcu mają (prawie ;) ) modelarskie cięciwy, efektem tego jest ich praca na niskich Re.

I faktycznie jest to widoczne:
http://www.dianasailplanes.com/szd55.html

 

Na tym maleńkim wykresie (który jest już niedostępny w większej rozdzielczości) widoczne jest, że Dianie 2 też maksymalna doskonałość rośnie

Share this post


Link to post
Share on other sites

Nie chcę tutaj odbiegać od tematu ale z tego co wiem z doświadczenia to w szybowcu nie liczy się tylko doskonałość a raczej jest to sprawa 2 rzędu. Ja bym większą uwagę przykładał do tego żeby szybowiec tracił jak najmniej wysokości podczas zakrętu i co za tym idzie mógł jak najbardziej ciasno i płasko krążyć w kominie. Może w kwestii szybowców rc doskonałość jest jednak najważniejsza w to się akurat nie zagłębiałem. Ale projektuje modele swobodnie latające a w nich doskonałość jest nie za duża a jednak znakomicie radzą sobie w powietrzu.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Hej Kacper,

Absolutnie nie miałem na myśli wartościowania kwestii doskonałości.

Byłem zwyczajnie zaskoczony wynikiem analizy XFLR'a z której wynika że doskonałość rośnie wraz z masą.

Przez ostatnich kilka lat przywykłem do aksjomatu stwierdzającego że doskonałość jest stała i kropka.

A pogląd ten pokutuje w sieci... chyba wszędzie.

Stąd moje pytanie na forum - sam nie jestem kompetentny aby wypowiadać się w kwestii aerodynamiki.

To czy pewne parametry są pierwszego, drugiego czy n'tego rzędu predysponuje chyba charakter pojazdu powietrznego i nasze widzi-mi-się :)

Pozdrówka

M

Share this post


Link to post
Share on other sites

Nie chcę tutaj odbiegać od tematu ale z tego co wiem z doświadczenia to w szybowcu nie liczy się tylko doskonałość a raczej jest to sprawa 2 rzędu. Ja bym większą uwagę przykładał do tego żeby szybowiec tracił jak najmniej wysokości podczas zakrętu i co za tym idzie mógł jak najbardziej ciasno i płasko krążyć w kominie. Może w kwestii szybowców rc doskonałość jest jednak najważniejsza w to się akurat nie zagłębiałem. Ale projektuje modele swobodnie latające a w nich doskonałość jest nie za duża a jednak znakomicie radzą sobie w powietrzu.

 

Opadanie w zakręcie też jest sprawą drugiego rzędu.

Cała rzecz polega na tym, że w modelu RC nie można polegać całkowicie ani na jednym, ani na drugim.

 

To co jest istotne, to pewien balans między tymi dwoma cechami. Model który ma świetne parametry na przelocie, a słabo krąży będzie miał problem w słabszych noszeniach.

A taki co lata tylko powoli - do noszenia w ogóle nie doleci, bo zatrzyma go byle czołowy wiaterek.

 

W dużym skrócie - zależy am na tym, żeby wykres prędkości opadania od prędkości poziomej był jak najbardziej płaski.

Dzięki temu model rozpędza się jak należy i ładnie krąży.

Oczywiście w przypadku wolnolotek to nie ma w ogóle znaczenia - tam kąt zaklinowania statecznika poziomego jest stały przez cały lot, więc nikogo nie interesuje użyteczny zakres prędkości.

 

Teraz mówiąc już nieco bardziej subiektywnie - osobiście nie cierpię powoli latających szybowców, zdecydowanie wolę więcej napocić się w termice, niż nie móc do niej dolecieć.

W takich sytuacjach lubię opowiadać, o pewnym lecie kiedy miąłem dwa modele - Sky-E z ArtHobby i UMI od Blejzyka.

Oba modele nie są szczególnie dobre pod względem aerodynamicznym, ale są popsute w inny sposób.

Sky-E ma wąziutkie skrzydło z SD7080 - bardzo nośnym profilem, który wręcz zasysa skrzydło do tyłu  kiedy próbuje się model rozpędzić.

UMI zaś ma skrzydło o niższym wydłużeniu i HN1033, przechodzący na symetryczny profil na końcówce.

 

Siłą rzeczy Sky-E lata tylko powoli i krąży jak poduszkowiec, przeciągnąć go nie idzie. UMI zaś latał tylko szybko, krążenie bło raczej agresywne, na mocnym przechyle i dużych prędkościach.

I to właśnie UMIm zrobiłem najwięcej bardzo długich lotów termicznych (grubo ponad godzinę), właśnie dzięki temu, że przy czołowym wietrze wciąż mogłem szukać noszeń daleko pod wiatr.

 

Ogólna tendencja jest jednak taka, że szybki szybowiec więcej wymaga od pilota, więc często szybowce określane jak "wspaniale latajace" to gnioty latające właśnie jak wolnolotki.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Doskonałość to jedno. Właściwie nie za wiele osób lata z ustawieniem modelu na największą doskonałość. Większość raczej dąży do osiągnięcia w locie szybowcowym jak najmniejszego opadania i wożenia się w termice. A co za tym idzie dążeniem do lekkiego modelu. Więc zapewne stąd się bierze zdziwienie Michała (i pewnie wielu kolegów) wzrostem doskonałości przy zwiększaniu obciążenia. Dodatkowo wtedy też rośnie prędkość. A to wszystko się składa na to że takie coś jest mało praktyczne przy codziennych zabawach z modelem. Ze względu na małość nieba, nerwowe zachowania (pilota) przy słabych noszeniach i problemach przy lądowaniu szybkim i ciężkim modelem.

A nawiązując do dalszych rozważań które pojawiły sie w tym wątku, ja tam nie wiem, ale obiło mi sie o oczy, że modele szybowców w większości czasu są w zakręcie/nawrocie/czy jak to zwał ;) W sumie z dość banalnej przyczyny - Małości nieba lub małości termik które łapiemy modelami. Zrobienie żeby model dobrze leciał po prostej (i sprawdzenie w jakich warunkach prędkość/balast/wiatr) nie jest problemem. A zakręt to co innego. Dobry model dobrze zachowuje sie w zakręcie. Czy ma małe opadanie, czy dużą doskonałość, czy jest leki czy ciężki (jak na swój wymiar). Z każdym innym trzeba walczyć. Oczywiście inną kwestią jest to co mamy w aparaturze i w palcach.

Poza tym - jak Patryku modelujesz zachowanie modelu szybowca w zakręcie? :D

Share this post


Link to post
Share on other sites

Modeluje za pomocą cech objętościowych ustrzeżenia i wzniosu (kwestie pilotażowe) i kwestią charakterystyki przeciągnięcia na końcówce - magii w tym nie ma.

Jak końcówka nie przeciąga, to walić się w zakręcie nie będzie.

Share this post


Link to post
Share on other sites

hmm...nie chodzi o walenie sie tylko o jak najlepsze pokonanie zakrętu ;) Jak coś z jednymi parametrami ustawień sie wali to nie musi z innymi. Zakręt można pokonać na kilkaset sposobów.

Właśnie cały dowcip polega na tym że magia jest (w realu) - i to dużo. Jakieś tam snapflapy, róznicowości lotek, klap, usterzenia..

Więc jestem dość ciekawy, jak to wygląda u Ciebie. Bo wiedze teoretyczną masz dużą, a praktyczną nie najmniejszą.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jurku, tu serio nie ma magi.

 

Tak naprawdę wszystko sprowadza do ustalenia jak zakręt ma wyglądać i co się wtedy dzieje na skrzydle.

Dla przykładu - F3F skręca nieco jak jet, więc tak naprawdę interesuje nas mały przyrost oporu na wysokim Cz i gładka charakterystyka przeciągnięcia całego skrzydła (bo niezależnie co zerwie, to i tak wysokość straci, a nadmiaru jej nie ma).

Z kolei termiczne modele, raczej nas interesuje żeby krążyć ciasno, nie bać się przeciągnąć, więc walczymy z tendencją do przepadania przez skrzydło.

 

A jeśli chodzi o konkretne wychylenia sterów, czy wejść na lekkim pochyleniu, czy większym - temat jest bardzo rozmyty, trzeba się z modelem po prostu dogadać. Analiza numeryczna da parę wyników (np. czy warto w ogóle wychylać klapę do dołu, pozwala ocenić sens miksa SW do klap etc), ale w model i tak trzeba się będzie wlatać. Głównym problemem jest, że wyliczanie charakterystyk dynamicznych wymaga znajomości rozkładu mas, a tego z reguły nie znamy. Tendencja jednak jest taka, że dbając o warunki brzegowe, to zawsze będzie efekt dobry, realizacja jednak w locie, zawsze będzie wymagała umiejętności od pilota.

 

Jako ciekawostkę mogę Ci coś innego powiedzieć - nigdy nie podjąłem się tematu obliczeń szybowca akrobacyjnego, głównie dlatego, że musiałbym mieć dobrze latający szybowiec akrobacyjny,żeby wiedzieć w co muszę celować.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Patyk - zauważ że w takim efczyefie nikt nie robi zakrętu na "gołym" profilu. ZAWSZE jest wychylona jakaś tam lotka czy klapa. I do tego z DOKŁADNIE i BARDZO PRECYZYJNIE dobraną na drodze eksperymentów różnicowością. Do tego dochodzi snap-flap, i zapewne jego zależność od wychylenia od klapy i lotki (to bardzo intrygujący aspekt) no i sam ogon, który przy usterzeniu V może dodawać w zakręcie dużo od siebie. I tego nikt praktycznie nie liczy (no może oprócz jednej czy 2 osób ). Dlatego jest wiele model które lecą szybko po prostej, lub pięknie prują pod wiatr a w zakręcie to tragedia lub nic specjalnego. A które robią i to i to dobrze jest tylko co najwyżej kilkanaście .

Dlatego wydaje mi sie że jest to bardzo ciekawe zagadnienie, do tego nie banalne. Już sam wpływ rocznicowości lotek (a klapy to kolejny "smaczek")  na sposób pokonania zakrętu jest dość intrygujący. W praktyce poprawne wartości (może być ich kilka w zależności od tego jak chcemy lecieć) są bardzo wyraźnie pokazywane/sygnalizowane przez model.

W lataniu w termice bywa podobnie choć nie tak ekstremalnie jeśli chodzi o wychylenia. Oczywiście mamy tu inne kąty, i inną budowę skrzydeł, ale pewne zasady pozostają (klapy, lotki, rocznicowości, snap-flap). A jeszcze ciekawiej jak projektujesz model uniwersalny co musi dobrze latać szybko jak i w termice (np F3B,  rajdówki czy jakiś większy popularny) i musisz te dwie układanki połączyć w całość. A model jest mały, więc żeby go widzieć, po nie za długim locie na wprost musi zakręcać ;)

 

I pamiętajmy, że wciąż piszemy o modelach szybowców, choć może nie o tych najprostszych ;) I takowe modele często oprócz lotek posiadają jeszcze klapy ;)

No ale może to temat na jakiś inny wątek.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Sign in to follow this  

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

  • Similar Content

    • By czarobest
      Cześć, chciałbym prosić o poradę jaki profil najlepiej zastosować do modelu dwusilnikowego z silnikami na skrzydle, o rozpiętości jakieś 1200mm i służącego do latania FPV, czyli chyba dość spokojnie (chyba że zostanę zaraz wyrzucony z forum za FPV ?), oczywiście z lotkami. Niestety nie wiem jak z wagą tego modelu, ale chciałbym wsadzić tam jakiś większy pakiet, aby polatać dłużej i to jest też rzecz którą bym chciał - w miarę długi czas lotu. Jeśli chodzi o aerodynamikę to jestem zielony, nie mówiąc o jakimś rozeznaniu wśród profili (mimo że czytałem trochę tematów w tym dziale) dlatego potrzebuję jakieś małej porady . Skrzydło planuję drewniane pokryte folią. 
       
      Pewnie profil nie będzie miał jakiegoś ogromnego znaczenia szczególnie, że model będzie z kontrolerem lotu, ale mimo wszystko jeśli można zrobić lepiej niż dobrany trochę "na chama" profil to czemu nie .
    • By pol6994
      Witam, 
      Jakiś czas temu zabrałem się za projektowanie modelu f3f. Skrzydła mają być na brytach, kryte laminatem i fornirem, z skrzynkowym dźwigarem.  Ogólne założenie jest takie, że ma to być model jak najmniej odbiegający osiągami od rasowych f3fów, ale do zbudowania bez cnc i dużego nakładu kosztów. 
       
      Zacząłem optymalizację projektu w XFLR5. Nie mam żadnego doświadczenia w projektowaniu modeli f3f (a nie jest to proste zagadnienie), stąd pomysł na założenie tego tematu. Opiszę krok po kroku do czego narazie doszedłem i proszę osoby bardziej doświadczone, o uwagi, na co warto jeszcze zwrócić uwagę, co warto poprawić, zmodyfikować
       
       
      Znając mniej więcej zakresy prędkości z jakimi latają modele f3f na zawodach i cięciwy skrzydeł wyznaczyłem orientacyjny przedział liczb Re do wstępnej analizy dostępnych profili.
       
      Dla max cięciwy 240mm:
      max (na profilu z reflexem) - 50m/s --> ok 850 000 Re
      normal 20m/s - 35m/s --> ok 350 000 Re - 600 000 Re
      min (raczej profil z camberem) - 10m/s --> ok 160 000 Re
       
      I dla końcówki (ok 100mm):
      max --> 350 000 Re
      normal --> 140 000 Re - 280 000 Re
      min --> 70 000 Re
       
       
      Wybrane profile:

       
      MG06 odpada na początku ze względu na małą grubość w okolicy klapy, co w przypadku skrzydeł nie z formy bedzie problematyczne jeśli chodzi o odwzorowanie profilu i sztywność lotki.  Ale jest to dość renomowany profil więc analizuje go dla porównania z pozostałymi. 
       

       
      MH 30 dla małych cl ma minimalnie mniejszy opór od pozostałych ale dla wysokich cl wypada znacznie słabiej. 
      Byłby szybki w lini prostej, ale traciłby w zakrętach. 
       
      Charakterystyka przeciągnięcia:
       

       
      MG06 wygląda świetnie, praktycznie tak samo się przeciąga dla całego przedziału liczb Re, aż nie chce się wierzyć. Za to dla całego użytecznego przedziału kątów ma cl niżej od pozostałych, co oznacza latanie na większych kątach i większy opór. 
      Najlepsze wrażenie sprawia HN163
       
       
      Wzrost współczynnika oporu od kąta, czyli zdolność do pokonywania zakrętów:
       

       
      W przedziale od ok 6 do 10 stopni gdy większość profili ma znaczący wzrost oporu, MG06 utrzymuje się bardzo płasko, co zgadzało by się z krążącymi po internecie opiniami o świetnych własnościach skrętnych modeli na tym profilu . 
      Od 9 stopni HN163 zaczyna mieć mniejszy opór od MH30 i RG15 i dla 12 stopni tak mały jak MG06. Znaczyłoby to że będzie miał dobre własności skrętne w ciasnych zakrętach. (pytanie tylko jakim dokładnie kątom natarcia tak naprawde odpowiada ciasny zakręt... nie mam pojęcia jak do tego dojść)
       
      I doskonałość od kąta: 
       

       
      Nie wiem jakie znaczenie dla modelu f3f ma doskonałość..  wydaje mi się że w warunkach słabowiatrowych gdy lata sie po 40-50s może latać się po największej doskonałości. Proszę o wasze opinie
       
       
      Z wszystkich profili najbardziej przypadł mi do gustu HN163 i jego poddałem dalszym analizom. 
      Poprzez zmniejszenie ugięcia szkieletowej, przesunięcie punktu max ugięcia do przodu i przesunięcie punktu max grubości do przodu uzyskałem profile na końcówkę, które mają łagodniejszą charakterystykę przeciągnięcia dla mniejszych liczb Re:
       

       
      i tak to wygląda na wykresach:
       

       
      Jak widać, powyżej 10 stopni wyjściowy profil zaczyna gwałtownie tracić siłę nośną, a profil z końcówki łagodnie się przeciąga. Dla 12 stopni ma już cl wyżej dla 300 000 Re niż główny profil dla 800 000 Re. 
       
      Dodaję jeszcze zrzuty polarek dla profilu z camberem i reflexem:
       

       

       

       

       
       
      Następnie zabrałem się za zdefiniowanie kształtu płata. Obrys troche odgapiony od Pike Precision, ale zwiększyłem nieco max cięciwę do 240mm, zmniejszyłem rozpiętość z 290coś na 280cm i zmieniłem położenie zawiasu lotki z 23% lokalnej cięciwy na 25%. Na początku planowałem zrobić oś obrotu lotki prostopadłą do osi kadłuba uzyskując w ten sposób skrzydło zbiegające się mocno do tyłu (jak np.  Respect) ale taki obrys powodowałby spore utrudnienie konstrukcyjne związane z położeniem dźwigara, który musiałby być gięty do tyłu, żeby wypadał w rozsądnym miejscu na końcówce.
      Ostatecznie oś zawiasu jest obrócona o 1 stopień do przodu jak w Pike'u, dzięki czemu będe mógł poprowadzić prosty dźwigar prawie do samej końcówki  płata. Takie rozwiązanie spowoduje też przesunięcie środka ciężkości modelu do przodu, dzięki czemu będzie można skrócić belkę kadłubową o kilka cm, a to zawsze troche zwiększa sztywnoć i wytrzymałość. 
       

       

       
      Puściłem analizę fixed lift i pojawił się problem. Z jakiegoś powodu program nie wyrysował mi polarek dla całego skrzydła. Nie chciał też zasymulować linii opływu powietrza. Proszę o pomoc. 
       

       
      Tutaj jeszcze rozkład siły nośnej:
       

       
      Jak narazie stanąłem w tym miejscu i nie wiem jak ruszyć dalej. Proszę o wasze opinie, co jeszcze można popoprawiać, na czym można ugrać żeby zaprojektować naprawdę szybki model. Wydaje mi się że zagadnienie projektowania f3f'ów jest niezwykle interesujące, a w internecie ciężko jest znaleźć precyzyjne informacje na ten temat, bo większość projektów renomowanych owiana jest tajemnicą. Zapraszam do dyskusji
       
      Pozdrawiam, Maciek 
    • By bart07
      Witam. Czy mógłby ktoś popełnić dla mnie model szybowca oparty na profilu SD7037 o rozpiętości około 3m w tym programie? Próbuję od różnych stron i cały czas error. Potrzebowałbym cokolwiek, co potem mógłbym modyfikować zgodnie ze swoimi zamysłami.
       
      Bartosz
×
×
  • Create New...

Important Information

By using this site, you agree to our Terms of Use.