Dwupłat - stateczność podłużna, dokończenie budowy Bucker Bu 131 Jungmann

[d9Jacek]

model swietny...czym chcesz go pokryć ?

[jarek_aviatik]

W dniu 1.04.2020 o 21:46, skippi66 napisał:

Bardzo dziękuję za kolejną porcję wiedzy. Oba skrzydła mam o takiej samej rozpiętości, zaś prześwit, no, taki normalny rzekłbym. Dość duży.

Jeszcze pytanie: ile owa wielkość powinna wynosić? Rozumiem że współczynnik bezwymiarowy.

 

Dla ambitnych

Podam trochę teorii przejścia z dwupłata na monopłat z wykorzystaniem współczynników Munk'a

Wszystko wg Darrol Stinton, The design of the aeroplane, ISBN 0 246 11328 6 (w końcu udało mi się kupić)

Ważne jest kilka rzeczy:

1. ustalenie MAC (średniej cięciwy aerodynamicznej dla dwupłata - i to w pionie;
2. ustalenie współczynnika Munk'a dla monopłata
3. sprawdzenie, czy kąt wyprzedzenia płatów zawiera nasz ustalony współczynnika Munk'a dla monopłata

Potrzebne nam następujące dane:

1. zmierzyć prześwit płatów - tutaj oznaczony na rysunkach jako: G 
2. zmierzyć rozpiętość obu płatów i wyznaczyć średnią ich rozpiętość (mean span)
3. obliczyć stosunek prześwitu płatów do średniej rozpiętości

Teraz korzystamy z poniższego wykresu:

 

 

Załóżmy, że stosunek prześwitu płatów do średniej rozpiętości wyszedł nam: 0,21 - korzystając z wykresu, znajdujemy współczynnik rozpiętości Munk'a dla naszego monopłata.

Tutaj: k=1,165. Czyli średnią rozpiętość mnożymy przez 1,165 i mamy rozpiętość naszego monopłata.

 

Ustalamy MAC dwupłata w pionie:

 

Długość MAC - wyznaczamy geometrycznie

Wysokość od płata dolnego wyliczmy ze wzoru: Y = 4/7 * G

Mając rozpiętość monopłata, wyznaczoną średnią cięciwę MAC (jej długość) - rysujemy sobie nasz monopłat ze statecznikiem poziomym dwupłata i wyznaczamy położenie SC np. korzystając z kalkulatora eCalc - cgecalc

 

ALE UWAGA!

środek aerodynamiczny (AC) zmieniamy ręcznie z 25% na 23% !!

 

Otrzymamy położenie SC licząc od krawędzi natarcia MAC 

Teraz musimy ją przeliczyć np od krawędzi natarcia dolnego skrzydła.

 

Ale żeby nie było tak prosto - to trzeba jeszcze sprawdzić, czy nasz współczynnik rozpiętości Munk'a dla naszego monopłata jest OK dla kąta wyprzedzenia płata.

To ten wykres

 

 

 

 

To dlatego nie lubię teorii Gordona - podaje jakieś wzory, bardzo uproszczone i nie podaje warunków, dla których te wzory są słuszne.

Myślę, że 80% konstrukcji budowanych wg jego zaleceń działa, ale pozostaje 20%, tych, co:

- obliczyli wg nich swój model;

- zbudowali ten model wydając jakąś tam kwotę pieniędzy i poświęcając kilka lat pracy, a potem

- model nie lata, lub się rozbija.

 

Moja rada, zawsze jeśli jest jakaś inna metoda, aby coś zweryfikować, to należy to zrobić.

Dwupłaty nie są łatwe w projektowaniu aerodynamicznym

 

Mam nadzieję, że komuś się to przyda.

 

Dzięki jednemu z MODERÓW - ograniczam do minimum udzielanie się.

 

Czekam na recenzję mojej książki, ale, że profesor robi to pro publico bono, to trochę trwa.

Jeśli uda mi się znaleźć sponsora na jej wydanie, to się ukaże (muszę znaleźć jakieś 8 tys. PLN) trochę mi szkoda własnych środków, za te pieniądze można kupić niezły model, a książkę i tak ktoś "spiraci"

Jeśli nie znajdę sponsora, to opublikuje na mojej platformie e-learning, ale muszę najpierw ogarnąć sprawy RODO.

 

 

 

 

 

 

[skippi66]

Ponownie bardzo dziękuję. Powoli mi się rozjaśnia.

Zarazem proszę Moderatora o przeniesienie tego wątku do działu Modele elektryczne, jako że powoli ruszyłem z budową Jungmanna. Dziękuję.

Aha, bym zapomniał: jak zmienić tytuł wątku?

W dniu 4.04.2020 o 08:08, d9Jacek napisał:

model swietny...czym chcesz go pokryć ?

Koverallem. Mimo pewnej upierdliwości ( zapach cellonu, konieczność wielokrotnego lakierowania i potem malowania ), to bardzo dobry materiał. Trwały, mocny, raz naciągnięty nie marszczy się tak jak folia. No i ma fajną fakturę, w sam raz do takiego modelu.

[d9Jacek]

25 minut temu, skippi66 napisał:

Koverallem.

nic dodac nic ując ???

[skippi66]

Ponieważ ruszyłem z budową, jeszcze raz proszę Moda o przeniesieni tego wątku do Modele elektryczne - Modele średniej wielkości. Dzięki.

 

Dzisiaj od rana skleiłem obydwa górne płaty razem z baldachimem, dorobiłem jedną lotkę i resztką Koverallu pokryłem ster kierunku. Z lotkami miałem spory dylemat. W oryginale Jungmann miał lotki typu Frise. Tak też zamierzał lotki zbudować Konstruktor. Wszystkie dźwigarki lotek są półokrągłe, pięknie sklejone z dwóch warstw forniru. Ja zaś nie bardzo widziałem siebie budującego lotki konstrukcyjne tej wielkości. Chciałem zaoszczędzić sobie piętrowych, rozbudowanych przekleństw, miesiąca pracy i kilku efektów moich wysiłków lądujących w koszu. W dodatku zawieszenie takiej lotki czyli konstrukcja zawiasów, byłaby sporym problemem przy tej wielkości. Ja nie jubiler, żeby w pocie czoła wycinać z cienkiej blaszki duralowej takie maleństwa potem dniami i nocami gładzić je pilniczkiem, dziurki wiercić jakieś mikroskopijne. Oczy już nie te. Zresztą konstruktor także w trakcie budowy się postarzał i w efekcie model wylądował w pudle pod stołem. Tym bardziej że miał być makietą ekspozycyjną, jak natomiast zamierzam go ulotnić. Tak więc lotki będą z deseczki balsowej, doszlifowanej i pokrytej papierem japońskim. Wizualnie to niewiele zmieni, natomiast ułatwi budowę. Myślałem nawet  żeby wstawić jakieś zawiasy kołkowe, wsunąć oś obrotu do środka lotki i zrobić z tego Frise, tyle że tak małych zawiasów nie ma w sprzedaży.  Najmniejsze które mam, nie wyglądają dobrze. Więc lotka będzie wisiała na przeciętych na pół zawiasach typu flex. I już.

Wywaliłem też z kadłuba zdublowany drążek wraz z całą konstrukcją. Przeszkadzał. Ja zaś i tak muszę wstawić serwa i jakieś popychacze. Ale jeszcze zobaczę, może przy zabudowie kabinek, drąg wróci na swoje miejsce. To tyle na dzisiaj.

[jarek_aviatik]

Dla ambitnych cd.

 

Pokażę na przykładzie tego modelu (ale UWAGA, wymiary wg rysunku, to nie jest ten konkretny model)

1) Mierzymy niezbędnie wymiary i znajdujemy położenie MAC

2) Obliczamy położenie MAC od dolnego płata 

Y=4/7 *197=112 mm

UWAGA: prześwit skrzydeł mierzymy w miejscu średniej cięciwy aerodynamicznej (MAC) dla dwupłata.

 

Znajdujemy współczynnik Munk'a dla monopłata:

Oba skrzydła są tej samej rozpiętości, średnia rozpiętość = 1080 mm

 

Stosunek prześwitu do średniej rozpiętości = 197/1080 = 0,18

 

Znajdujemy na wykresie współczynnik Munk'a dla monopłata:

 

 

Ja przyjąłem do obliczeń 1,152

Rozpiętość monopłata = 1080 * 1,152 = 1244 mm

 

Rysujemy nasz jednopłat - filetowy na rysunku pierwszym

"Wrzucamy" wymiary monopłata do eCALCcg pamietając, aby zmienić położenie AC na 23%

 

 

Dla zapasu stateczności podłużnej 15% (SM15%) - SC jest 58 mm od krawędzi natarcia monopłata.

Zaznaczamy na rysunku

 

 

 

 

Kąt wyprzedzenia płata dolnego to ok. 15 stopni.

Mieścimy się w limicie.

 

 

W sieci dostępne są kalkulatory dla dwupłatów, można porównać licząc jak podałem powyżej vs kalkulator z sieci oraz vs wzory Gordona.

Pokazałem - jak to drzewiej liczyli.

 

 

[FockeWulf]

Dzieki,na przykładzie od razu lepiej widać. Mam dodatkowe pytanie - gdzie zaczyna się granica kąta wyprzedzenia, która nie jest ok?

[skippi66]

Fajny przykład. Przy okazji: to jest prawie dokładnie ten model.

Teraz pytanie: skąd wykombinować zegary na tablicę przyrządów? Skala +/- 1: 10.  Można kupić takie fajne, eleganckie ale tylko w skali 1: 4 albo 1 : 5.  Pokusić się o druk z jakiegoś zdjęcia z netu?

 

Jeszcze raz proszę o przeniesienie wątku do Modeli średniej wielkości. Chyba że mogę to jakoś zrobić sam? Mogę?

[jarek_aviatik]

6 godzin temu, FockeWulf napisał:

Dzieki,na przykładzie od razu lepiej widać. Mam dodatkowe pytanie - gdzie zaczyna się granica kąta wyprzedzenia, która nie jest ok?

granicę stanowią te dwie cosinusoidy na wykresie.

Generalnie dwupłaty nieudziwnione zachowują to wymaganie.

 

EDIT (kilka razy):

osobną sprawą jest dekalaż dwupłata i trymowanie, ale to temat na inny wątek. Trymowania nie zalecam robić przesuwaniem SC, a zmianą kąta statecznika (jeśli można) lub wychyleniem steru głębokości.

Dekalaż powinien zawierać się w zakresie od 0 od 1 stopień. Dekalaż w dwupłacie, to kąt między płatami.

Tu bez dobrego narzędzia jest bardzo ciężko. XFLR5 nawet sobie radzi.

 

 

Nie przejmowałbym się jeśli punkt przecięcia linii kąt wyprzedzenia i współczynnik Munk'a bedą ciut poza granicą. Ten wykres ma warunki:

1) stosunek prześwitu do cięciwy = 1,0

2) wydłużenie dwupłata = 6

 

wydłużenie dwupłata = 2b^2/S

b - średnia rozpiętość

S - całkowita powierzchnia skrzydeł

 

 

[FockeWulf]

Ok, dzięki, źle odczytywałem wykres.

[jarek_aviatik]

W dniu 29.03.2020 o 16:57, skippi66 napisał:

... Bucker Bu 131 Jungmann.

...

Nawet profil ma ponoć oryginalny, czyli NACA 24xx. Nie wiem tylko czy wystarczy statecznika poziomego do stabilnego lotu.

 

Wg https://m-selig.ae.illinois.edu/ads/aircraft.html profil jest inny: NACA 3410.5

 

Da się go wyregulować:

- ten w analizie ma dekalaż 1 stopień (górne skrzydło: +1, dolne:0 )

- nie podaję innych parametrów, abyś nie zrobił wg tego.

- bardzo czuły na zmiany kątów i położenia SC.

 

 

 

 

 

Tak jak pisałem wcześniej musi być regulowany dekalażem i kątem statecznika poziomego.

Zmiana SC nic nie pomoże, np. w takim przypadku:

- dekalaż =0 (oba skrzydła zaklinowane na 0

- statecznik poziomy na 0

krzywa czerwona na wykresie

przesuwanie SC powoduje obrót tej krzywej - model cały czas zadziera.

 

 

[skippi66]

Jeszcze raz wielkie dzięki za wykład i obliczenia. Ale... pomyliłem się. Otóż mój profil to raczej jest NACA pięciocyfrowy, czyli, najprawdopodobniej,  23012 albo 15. Albo coś bardzo podobnego. Dopiero dzisiaj przyjrzałem się nieco dokładniej.

Po drugie: napisałeś że górny płat powinien być zaklinowany na większym kącie niż dolny. Tymczasem kiedyś czytałem a także rozmawiałem swego czasu z jednym naszym forumowym aerodynamikiem i dowiedziałem się, że górne skrzydło raczej powinno mieć mniejszy kąt zaklinowania. Gdyż albowiem, w razie przeciągnięcia, najpierw dolny płat zrywa strugi zaś górny jeszcze jakoś leci i samolot zaczyna wisieć jak na parasolu czy też spadochronie i jeśli zaczyna przepadać, to równo, bez walenia się na skrzydło. Prawda li to? Czy raczej ja czegoś nie wiem i jestem większym aerodynamicznym dyletantem niż myślałem.

,

[Grabcio]

29 minut temu, skippi66 napisał:

...

Po drugie: napisałeś że górny płat powinien być zaklinowany na większym kącie niż dolny. Tymczasem kiedyś czytałem a także rozmawiałem swego czasu z jednym naszym forumowym aerodynamikiem i dowiedziałem się, że górne skrzydło raczej powinno mieć mniejszy kąt zaklinowania...

,

No właśnie. Budując swojego dwupłata spotkałem się się z opiniami, że przy dodatnim dekalażu model może zadzierać. Do oblotu ustawiłem więc dolny płat na 0, a górny na -0,5 stopnia. Statecznik poziomy na 0. Okazało się, że model lata bardzo poprawnie, trymowanie wysokości może ze 2 kliknięcia więc te kąty zostawiłem. Rozpiętość obu płatów 185 cm, cięciwa 305 mm, profil jakiś symetryczny (niestety nie wiem jaki). Według oryginalnych planów model przy rozpiętości 160 cm latał z dekalażem 0 i podobno też było dobrze. Spotkałem się z opinią, że niewielki ujemny dekalaż w dwupłatach jest wskazany i wynika z wzajemnego oddziaływania płatów. Niestety jestem za cienki z aerodynamiki by móc to samemu zrozumieć więc chętnie poczytam mądrzejszych.

[jarek_aviatik]

1 godzinę temu, skippi66 napisał:

 

Po drugie: napisałeś że górny płat powinien być zaklinowany na większym kącie niż dolny. Tymczasem kiedyś czytałem a także rozmawiałem swego czasu z jednym naszym forumowym aerodynamikiem i dowiedziałem się, że górne skrzydło raczej powinno mieć mniejszy kąt zaklinowania. Gdyż albowiem, w razie przeciągnięcia, najpierw dolny płat zrywa strugi zaś górny jeszcze jakoś leci i samolot zaczyna wisieć jak na parasolu czy też spadochronie i jeśli zaczyna przepadać, to równo, bez walenia się na skrzydło. Prawda li to? Czy raczej ja czegoś nie wiem i jestem większym aerodynamicznym dyletantem niż myślałem.

,

Michał, napisałem, że dekalaż powinien być pomiędzy 0 a +1 stopień - tak jest w mądrych książkach, ale były też wyjątki od tej reguły np Nieuport Scout miał dekalaż -2 stopnie

Można ten model wyregulować z dekalażem 0 stopni również

To co pokazałem powyżej - to to, że można wyregulować (żałuję, że napisałem o kątach zaklinowania płatów)

 

Godzinę temu, Grabcio napisał:

No właśnie. Budując swojego dwupłata spotkałem się się z opiniami, że przy dodatnim dekalażu model może zadzierać.

 

Po to jest statecznik poziomy aby to niwelować - wystarczy statecznik poziomy zaklinować na jakiś dodatni kąt , jaki to trzeba obliczyć, lub znaleźć podczas oblotu.

Wszystko zależy od przeznaczenia modelu. Napisałeś o profilu symetrycznym - to akrobat.

 

 

Godzinę temu, Grabcio napisał:

 Spotkałem się z opinią, że niewielki ujemny dekalaż w dwupłatach jest wskazany i wynika z wzajemnego oddziaływania płatów. 

 

Ja się nie spotkałem z taką opinią - spotkałem tylko uwagę w jednej z książek, że Nieuport Scout miał dekalaż -2 stopnie

Wzajemne oddziaływanie płatów jest zależne od wielu rzeczy:

- prześwitu

- kąta wyprzedzenia,

- dekalażu, innych

Kilka postów wyżej załączyłem dokument gdzie masz opisane wzajemne oddziaływanie płatów.

 

[Bartek Piękoś]

2 godziny temu, skippi66 napisał:

Jeszcze raz wielkie dzięki za wykład i obliczenia. Ale... pomyliłem się. Otóż mój profil to raczej jest NACA pięciocyfrowy, czyli, najprawdopodobniej,  23012 albo 15.

Vough F4U miał 230xx, a to zupełnie inny samolot, więc wątpię.

Znalazłem coś takiego:

https://www.wikiwand.com/en/NACA_airfoil

Tu jest napisane, że profil Bu131B to NACA 3410.5.

Poniżej fajna stronka, która potwierdza powyższe

http://ramalingamaero.blogspot.com/2013/03/aerofoil-list-for-all-aircrafts.html

[jarek_aviatik]

3 godziny temu, skippi66 napisał:

Otóż mój profil to raczej jest NACA pięciocyfrowy, czyli, najprawdopodobniej,  23012 albo 15. Albo coś bardzo podobnego. Dopiero dzisiaj przyjrzałem się nieco dokładniej.

 

 

43 minuty temu, Bartek Piękoś napisał:

Vough F4U miał 230xx, a to zupełnie inny samolot, więc wątpię.

Znalazłem coś takiego:

https://www.wikiwand.com/en/NACA_airfoil

Tu jest napisane, że profil Bu131B to NACA 3410.5.

Poniżej fajna stronka, która potwierdza powyższe

http://ramalingamaero.blogspot.com/2013/03/aerofoil-list-for-all-aircrafts.html

 

 

Moim zdaniem NACA 3410.5 jest profilem 4 cyfrowym NACA o grubości 10,5

 

Tu jest generator profili NACA - czterocyfrowe

http://airfoiltools.com/airfoil/naca4digit

 

A to wygenerowany NACA 3410

http://airfoiltools.com/airfoil/naca4digit?MNaca4DigitForm[camber]=3&MNaca4DigitForm[position]=40&MNaca4DigitForm[thick]=10&MNaca4DigitForm[numPoints]=81&MNaca4DigitForm[cosSpace]=0&MNaca4DigitForm[cosSpace]=1&MNaca4DigitForm[closeTe]=0&MNaca4DigitForm[closeTe]=1&yt0=Plot

 

Można przeskalować z grubości 10% na 10,5%

 

[skippi66]

Panowie, opisuję to co widzę. Ani NACA 3410 ani NACA 24xx, tylko pięciocyfrowy. To że oryginał miał tak czy siak, nie znaczy że mój szanowny Kolega zrobił tak samo. Zresztą budując ten samolocik, często zastanawiam się co konstruktor miał na myśli.

[Bartek Piękoś]

Spoko, Michał, po prostu się zdziwiłem, bo czytałem o profilu Corsaira, że mimo niewątpliwych zalet, nie jest zbyt "wybaczający".

Stąd wybór profilu szybkiego myśliwca do niezbyt dużego  modelu  2-płata byłby dla mnie zaskoczeniem.

Ale kto wie, co tam autor wsadził

[skippi66]

Ano też tak uważam. Znacznie prościej byłoby zrobić skrzydła na poczciwym Clarku Y. I już. Ale tak będzie lepiej latał na plecach.  Kurczę, zrobię dzisiaj, ino później, zdjęcia profilu to zobaczycie że to NACA 5 digit. Ale modele z tym profilem też latają zupełnie nieźle i ponoć mniej wrażliwy na przeciągnięcie od takiego Clarka. Zresztą aż chyba zerknę na biegunowe.

[Bartek Piękoś]

Jak pisałem "niewybaczający" to miałem na myśli właśnie złą sławę profilu Corsaira a propos przeciągnięcia.

Nie wiem czy na tym forum nie było o tym pisane.

A Clark jest na przeciągnięcie podobno jednym z odporniejszych. Chętnie bym zerknął na wykresy.