Parametry profilu

[Mareq]

Czy da się z biegunowych profilu odczytać takie dane jak prędkość minimalna/ przeciągnięcia i nośność? Na pewno się da ale nie wiem jak to ugryźć.

 

Jeszcze jedno: jak wygląda kryterium doboru powierzchni statecznika pionowego w zależności od odległości od płata i jego wzniosu.

[marek1707]

Z samej biegunowej nie bo ten wykres jest bezwymiarowy i nic "nie wie" o Twoim rzeczywistym skrzydle ale możesz już na pierwszy rzut oka ocenić w jaki sposób samolot będzie przepadał oraz odczytać współczynniki CL i CX miejsca gdzie zaczyna się robić niebezpiecznie. Zanim jednak to zrobisz dowiedz się dla jakiego wydłużenia skrzydła jest wyznaczona i dla jakiej liczby Re. Jeżeli wykreślono ją dla samego, "czystego" profilu to znaczy, że przyjęto wydłużenie = nieskończoność. Jeżeli model nie jest naprawdę dobrym szybowcem to biegunowa rzeczywistego skrzydła będzie się naprawdę bardzo różnić od tej którą masz. Przy wydłużeniu np. 7 albo jeszcze mniej, co często ma miejsce w modelach wynik może być żałosny i ma niewiele wspólnego ze ślicznym, pionowo wspinającym się wykresem dobrego profilu. Czyli trzeba przeliczyć dla docelowego wydłużenia. Druga sprawa to Re. Tu wszystko zależy od wielkości Twojego modelu (a ściślej od cięciwy skrzydła) i zakresu prędkości w których chcesz latać. Tylko niektóre profile nadają się do latania przy naszych modelarskich Re w granicach kilkudziesięciu tysięcy. Szczególnie widać to właśnie w obszarach prędkości przeciągnięcia. Tutaj nic się nie da policzyć "na piechotę". Musisz mieć biegunową dla Twojej Re iTwojego profilu np. z jakiegoś symulatora opływów których kilka jest w sieci. Acha i jeszcze miejsce na skrzydle. Inaczej będzie na końcówce - i tam trzeba bardziej uważać a inaczej przy kadłubie. Na końcówce cięciwa jest zwykle krótsza (Re mniejsza) a więc profil będzie pracował dużo gorzej. Jeśli w zakręcie "przeskoczy" na prędkość podkrytyczną albo na skutek jakiegoś podmuchu zwiększy kąt powyżej tego na szczycie biegunowej, to najczęściej korek i gleba. Możesz spróbować dać tam trochę grubszą wersję tego samego profilu (np 12 zamiast 8%) bo to zwykle poprawia charakter opływu na dużych kątach natarcia. No i na dodatek niektóre profile "lubią" się z klapami a inne nie bardzo. To przy małych prędkościach (lądowanie) i wychylonych klapach także może dla Ciebie mieć znaczenie. Warto poszukać takiego któremu klapy po prostu przesuwają biegunową zamiast ją odkształcać.

A kiedy masz już tę krzywą o którą Ci chodzi patrzysz na jej szczyt - jeżeli go ma. To będzie Twój punkt przeciągnięcia. Odczytujesz z niego CL i podstawiasz do wzoru na siłę nośną P=CL*S*(GP*V*V)/2 gdzie GP to gęstość powietrza, S to powierzchnia skrzydła a V no to wiadomo. Jak sobie to przekształcisz to możesz wyznaczać np. minimalną V dla zadanej masy samolotu itp. To będzie właśnie prędkość przeciągnięcia. Normalnie nikt w tym punkcie biegunowej nie lata i zwykle CL jest duuużo mniejszy (np. 0.05..0.2) a V trochę większa Jeśli twoja krzywa nie ma wyraźnego szczytu to oznacza, że ostrego punktu przeciągnięcia nie będzie i model będzie spokojnie wchodził na coraz większe kąty natarcia, potrzebował coraz więcej mocy (CX rośnie zastraszająco szybko!) aż zwiśnie na śmigle. Podejrzewam, że dlatego właśnie akrobaty mają tak "nieeleganckie" profile jak np. NACA 0015 który przy wydłużeniu 5 praktycznie nie przeciąga.

Statecznik pionowy to zupełnie inna historia i wiąże się raczej z odległością od środka masy, rozkładem mas (momentem bezwładności płatowca w osi pionowej) i przekrojem podłużnym płatowca. Nie potrafię tego prosto policzyć. Zwykle stosunek powierzchni bocznych leżących za środkiem ciężkości do powierzchni leżących przed nim ma się jak kilka (5..10) do jednego Zdałbym się na "wyczucie" Jest nieduży i może mieć profil niewiele wnoszący do sumy oporów CX więc może być trochę przewymiarowany. Za duży spowoduje jednak zbyt silną statyczną stateczność kierunkową i lot po spirali w stronę ziemi Muszę kończyć, jakby co to pytaj chociaż dużo więcej nie wiem..

[Mareq]

Kurcze z tym statecznikiem to chybe będzie eksperymentowanie. Zastanawiałem się czy nie ma podobnej sytuacji jak z wyznaczniem środka parcia w rakietach. Naście lat temu bawiłem się rakietami i z tego co pamiętam rysowało się na kartce rzut modelu. Sprawdzało się gdzie jest środek ciężkości wyciętego obrysu i w zależności od niego dobierało się środek ciężkości. Zastanawiałem się czy jest jakaś podobna technika w zakresie modelarstwa lotniczego.

[marek1707]

Tak, też tak robiłem budując rakiety Wycięta tekturka to nic innego jak całkowanie momentów (wokół osi pionowej) po powierzchni bocznej. Mając kadłub z rurki węglowej mozna go pominąć i wtedy sprowadza się to do wyznaczenia momentu od statecznika pionowego i porównania go z momentem od tego czegoś, gdzie zamontowaliśmy silnik, aku i resztę. Tylko że to jest ten najprostszy przypadek czyli statyczna stateczność kierunkowa. Jest jeszcze do rozważenia jej powiązanie ze statecznością boczną (czyli tą zależną od wzniosu) oraz statecznościami dynamicznymi (a te z kolei zależą od rozłożenia mas) bo to od nich zależy jak "szybko" model będzie reagował na boczne podmuchy i w jaki sposób będzie (jeśli w ogóle) wracał do położenia równowagi. Sam wznios jest ważny, bo pomaga niwelować przechyły boczne ale nie za darmo. Wzrost kąta natarcia na skrzydle które akurat jest bardziej poziomo powoduje, że wzrasta jego siła nośna (dobrze!) która przywraca poziome położenie samolotu ale wzrasta też jednocześnie opór indukowany (źle) który "wstrzymuje" to skrzydło i generuje moment starający się modelem zakręcić. No i tutaj to już wszystko zależy od wszystkiego. Od profilu (jak bardzo wzrasta CX i czy przypadkiem nie schodzimy do krytycznych Re), od momentów bezwładności wokół osi pionowej i podłużnej i od wielkości momentu od statecznika i kadłuba. W większości przypadków jest OK, w końcu nasze modele latają i to nawet takie zrobione "na oko" z depronu ale moim zdaniem nie da się zrobić tu prostego wzoru. Można by się przymierzyć do jakiegoś symulatora układów dynamicznych (choćby SPICE bo go znam) ale przy danych wejściowych jakimi możemy dysponować (np. opływy kadłuba pod różnymi kątami) a raczej jakich nam brakuje, dokładność wyników szacuję na 30% albo gorzej To już prościej budować z zachowaniem zdrowego rozsądku czyli masy w miarę możliwości skupione, profile ze znanymi charakterystykami, proporcje w granicach "literaturowych". To oczywiście poglądy laika. Może poczekamy na zdanie jakiegoś fachowca ?

[japim]

To oczywiście poglądy laika. Może poczekamy na zdanie jakiegoś fachowca ?

 

Laika? Czuje się normalnie jak na wykładzie z aerodynamiki

Ogólnie to niewiele tutaj można już dodać. Liczy się coś takiego jak cechy objętościowe stateczników - ale jak to już trzeba poszukać. Jest takie fajne opracowanie prof. Stafieja w pdf. Już kiedyś je tutaj na forum cytowałem. Jak powiedział Marek - proponuje zdroworozsądkowe podejście - lub kopiowanie tradycyjnych rozwiązań. Przy projektowaniu często robi się coś takiego jak analiza trendów. Patrzysz na klasę samolotu, na jego geometrię i np robisz sobie wykres dla istniejących samolotów: np odległość od 1/4 MAC do 1/4 MAC (śr cięciwa aerodynamiczna) statecznika - powierzchnia taka i taka. I sam sobie zbudujesz funkcję która dla twojej odległości powie Ci od razu jaką powierzchnię powinien mieć Twój statecznik.

[Mareq]

Wielkie dzięki. Myślę, że tematu nie ma co dalej kontynuować, bo mi pęknie głowa :lol2: . Postanowiłem pójść śladami pionierów lotnictwa i zastosować metodę na czuja :faja: .

[a_skot]

A może na początek podeprzeć się propozycją guru polskiego modelarstwa p. W. Schiera? Zaleca on aby powierzchnia statecznika zależna była od cięciwy skrzydła. I tak jeśli odległość od krawędzi spływu płata o cięciwie L do krawędzi natarcia statecznika równa jest 2L, wówczas powierzchnia statecznika winna wynosić 25% powierzchni płata. Dla 3L jest to 20%, dla 4L 15%

[Mareq]

Znam te proporcje. Ta akurat tyczy się statecznika poziomego. Dla pionowego jeśli dobrze pamiętam jest podane 8% ale przy założeniu, że skrzydło ma wznios i to chyba niemały. Przy zmniejszeniu wzniosu statecznik musi być mniejszy, bo grozi to tendencją do wpadania w korek przy mocniejszych skrętach. Pytanie tylko ile mniejszy.