Prędkość Spitfire w zależności od rodzaju skrzydeł.

[pietrku]

Witam. Pewnie wszyscy wiedzą, że Spitfire oprócz standardowych końcówek skrzydeł miewał też obcięte lub wydłużone (szpiczaste, powiedzmy do lotów stratosferycznych). Czy któryś z Kolegów potrafiłby obliczyć w programie modelarskim lub innym które skrzydła zapewniały największą prędkość poziomą uwzględniając wszystkie opory: czołowy, indukowany itp. w skali 1:1. Który samolot był najszybszy na poziomie morza ( czytałem, że ten ze ściętymi, ale nie pisało ile ) i o ile zakładając ten sam zespół napędowy. Szczególnie chodziło by mi o porównanie skrzydeł standardowych ze ściętymi. Jeśli się to uda z góry dziękuję.

[Gość]

Oj, oj, przeciez byly to maszyny przewidziane do zadan charakterystycznych dla roznych wysokosci operowania, natomiast ich osiagi nie zalezaly jedynie od koncowek plata, lecz miedzy innymi takze od zastosowanej wersji zespolu napedowego. Modyfikacja koncowek plata byla wiec jednym z kilku, ale nie jedynym czynnikiem implikujacam takie czy inne osiagi na niskim lub wysokim pulapie. Tych maszyn w wesji LF, standardowej i HF nie da sie bezposrednio w sensowny sposob porownac tak, jak nie da sie porownac gruszek ze sliwkami.

[pietrku]

W przypadku Spitfire Mark IX, drugiego co do ilości wyprodukowanych było nieco inaczej.  Większość LF miało silnik Merlin 66 bez względu na to czy skrzydła były standard czy miały skrócone końcówki. W międzyczasie zmieniało się uzbrojenie, czyli też skrzydła z C na E. Spowodowało to niewielki przyrost prędkości w E. Nawiasem mówiąc pewnie ta różnica prędkości wynikająca z końcówek też była śladowa. Przyrównując do owoców: jak śliwka i to w kompocie wyglądał na tle tego Spitfire IX wczesny BF 109 G-6. Był gorszy prawie we wszystkim od LF-a IX. Na wysokim pułapie też. Nie mówiąc już o F.IX czy HF.IX które latały ze standardowymi końcówkami i z Merlinami 61, 63 i 70(HF).

[jarek_aviatik]

W dniu 13.12.2022 o 11:07, pietrku napisał:

Czy któryś z Kolegów potrafiłby obliczyć w programie modelarskim lub innym które skrzydła zapewniały największą prędkość poziomą uwzględniając wszystkie opory: czołowy, indukowany itp. w skali 1:1. Który samolot był najszybszy na poziomie morza ( czytałem, że ten ze ściętymi, ale nie pisało ile ) i o ile zakładając ten sam zespół napędowy. Szczególnie chodziło by mi o porównanie skrzydeł standardowych ze ściętymi. Jeśli się to uda z góry dziękuję.

Podoba mi się odpowiedź mojego imiennika.

Grzesiek, to temat na rozprawę doktorską.

Można coś modelować, ale trzeba wiedzieć co modelować.

Czy wiesz na pewno, że skrzydła nie różniły się niczym innym jak tylko "obcięciem" końcówki? Czy profile były takie same, czy zwichrzenie pozostało takie jak po obcięciu rozpiętości, czy inne?

Wiele pytań bez odpowiedzi.

Największa prędkość zależy od mocy silnika. Pokazuje to przykład MIGa 19, który przekroczył barierę dźwięku wbrew zasadom projektowania takich samolotów (nie miał zastosowanej tzw. reguły pól.) miał potworne opory falowe, ale dzięki mocy silników przekroczył barierę dźwięku.

 

 

 

 

[Gość]

...

[pietrku]

1 godzinę temu, jarek_aviatik napisał:

Grzesiek, to temat na rozprawę doktorską.

Można coś modelować, ale trzeba wiedzieć co modelować.

Czy wiesz na pewno, że skrzydła nie różniły się niczym innym jak tylko "obcięciem" końcówki? Czy profile były takie same, czy zwichrzenie pozostało takie jak po obcięciu rozpiętości, czy inne?

Wiele pytań bez odpowiedzi.

 

 

 

 

Przemawia ta część odpowiedzi. Dziękuję. Nie przemawia natomiast odpowiedź imiennika typu nie wiem, ale opierniczę profilaktycznie kolesia tym bardziej, że dwa razy piszę że miały te same silniki.

Załapałem jest to bardzo trudne do obliczenia. Nie chce się Wam z tym bawić. Zrozumiałe. I to rozumiem. Pozdrawiam

[Patryk Sokol]

Jeśli założymy ten sam silnik, ten sam profil i sterujemy jedynie obcinaniem końcówek to wraz z obcinaniem:

-lata szybciej

-ma niższy max pułap

-robi coraz szersze pętle (i coraz szersze zwroty) 

 

W dużym skrócie - im więcej skrzydła obetniesz, tym lepiej lata na niskim współczynniku siły nośnej, a gorzej na wysokim. 

 

A konkretne liczby - wcale nie tak dużo roboty, jeśli interesuje Cię porównanie względne (czyli ile szybciej jeden od drugiego lata itp). 

Liczyć to mi się trochę nie chce (bo mam komercyjne rzeczy do liczenia), ale chętnie pomogę Ci samodzielnie to policzyć. 

 

[Gość]

...

[jarek_aviatik]

To co Patryk napisał jest słuszne i logiczne

- lata szybciej, po prostu musi latać szybciej, mamy mniejszą powierzchnię skrzydła, wystarczy popatrzeć na wzór jednego z równań lotu poziomego Q = 0,5 * ρ * S * V^2 * CL

Jeżeli spada nam:

CL - Współczynnik silī nośnej CL

S - powierzchnia skrzydła

To siłą rzeczy rośnie prędkość.

 

Wychodzi to również z wyników analiz - tylko obcięta końcówka vs skrzydło pełna elipsa

 

 

 

Krzywe zielone - skrzydło eliptyczne 

Krzywe szare - skrzydło z obciętymi końcówkami.

Współczynnik silī nośnej CL - nieznacznie mniejszy dla skrzydła z obciętymi końcówkami.

Współczynnik siły oporu CD - nieznacznie większy.

 

Faktem jest - pytanie w poście pierwszym zadane mało precyzyjnie.

 

[pietrku]

2 godziny temu, mr.jaro napisał:

 

Opierniczac mozez co najwyzej "kolesiow" z Twojego srodowiska.

Natomiast Twoje pytanie odnosilo sie do Süpitfire ogolnie, bez jakiejkolwiek wzmianki o jaka wersje mialoby chodzic. I dokladnie do tego sie odnioslem, nie mniej i nie wiecej. Oczekujesz precyzyjnych odpowiedzi, naucz sie zadawac precyzyjne pytania.

W mojej ocenie to nie nazwałem Szanownego Pana kolesiem. Kolesiem w mojej odpowiedzi nazwałem siebie. Proszę bardzo przeczytać jeszcze raz całe zdanie bez wyrywania z kontekstu jego części. Jest tam wyraźnie napisane, że kolesiem nazwałem samego siebie. Z mojej strony tyle OT. Pozdrawiam.

10 godzin temu, Patryk Sokol napisał:

Jeśli założymy ten sam silnik, ten sam profil i sterujemy jedynie obcinaniem końcówek to wraz z obcinaniem:

-lata szybciej

-ma niższy max pułap

-robi coraz szersze pętle (i coraz szersze zwroty) 

 

W dużym skrócie - im więcej skrzydła obetniesz, tym lepiej lata na niskim współczynniku siły nośnej, a gorzej na wysokim. 

 

A konkretne liczby - wcale nie tak dużo roboty, jeśli interesuje Cię porównanie względne (czyli ile szybciej jeden od drugiego lata itp). 

Liczyć to mi się trochę nie chce (bo mam komercyjne rzeczy do liczenia), ale chętnie pomogę Ci samodzielnie to policzyć. 

 

Dziękuję za odpowiedź. Nie jestem asem z matematyki, ledwo trzy bywało, ale jeśli Kolega pomoże to spróbowałbym obliczyć. Ta sprawa mnie nurtuje. Zwłaszcza to ile szybszy był ze skróconymi, bo też tak na oko się domyślałem, że trochę szybszy, ale pewności nie miałem. W międzyczasie poszukam jeszcze ewentualnych dodatkowych różnic w tych skrzydłach, typu osłony aerodynamiczne uzbrojenia, profile. Ogólnie oni skracali te końcówki nie dla uzyskiwania wielkich różnic w prędkości poziomej, to był raczej taki fajny efekt uboczny. Chodziło bardziej o szybkość przechylenia, aby jak najszybciej wejść w zakręt i zejść z linii ognia. A podstawą do zejścia z linii było możliwie szybkie przechylenie. Później już promień zakrętu odgrywał mniejszą rolę bo i tak mimo wszystko nie ustępował adwersarzom. Jeszcze raz dzięki.

32 minuty temu, jarek_aviatik napisał:

To co Patryk napisał jest słuszne i logiczne

- lata szybciej, po prostu musi latać szybciej, mamy mniejszą powierzchnię skrzydła, wystarczy popatrzeć na wzór jednego z równań lotu poziomego Q = 0,5 * ρ * S * V^2 * CL

Jeżeli spada nam:

CL - Współczynnik silī nośnej CL

S - powierzchnia skrzydła

To siłą rzeczy rośnie prędkość.

 

Wychodzi to również z wyników analiz - tylko obcięta końcówka vs skrzydło pełna elipsa

 

 

 

Krzywe zielone - skrzydło eliptyczne 

Krzywe szare - skrzydło z obciętymi końcówkami.

Współczynnik silī nośnej CL - nieznacznie mniejszy dla skrzydła z obciętymi końcówkami.

Współczynnik siły oporu CD - nieznacznie większy.

 

Faktem jest - pytanie w poście pierwszym zadane mało precyzyjnie.

 

Dziękuję za odpowiedź. Tak jak napisałem Koledze Patrykowi, ze swojej strony poszukam jeszcze ewentualnych różnic pomiędzy poszczególnymi skrzydłami. Fakt moje pytanie nie było bardzo precyzyjne, zakładałem że w dalszym toku wyjaśnię dokładniej co też starałem się uczynić. Jednak reakcja imiennika Kolegi w mojej subiektywnej ocenie była nieco nieadekwatna. Ale mniejsza o to. Jeszcze raz dzięki za odpowiedź.

[Czaro]

3 godziny temu, jarek_aviatik napisał:

 

 

Doskonałość koło 1? Coś strasznie dużo tych oporów

[jarek_aviatik]

58 minut temu, Czaro napisał:

 

Doskonałość koło 1? Coś strasznie dużo tych oporów

Ha, brawo Czaro!

Uaktualniałem wersję programu i nie zmieniłem jednostek policzył mi powierzchnię w m^2 zamiast dm^2

Teraz prawidłowe

 

EDIT

Celowo dałem teraz duże przybliżenie na wykresie oporu, aby było widać różnice.

Analiza była robiona dla modelu nie samolotu 1:1

Tak wygląda wykres normalnie - bez zoom.

[pietrku]

To z wykresu widać bardzo małą różnicę. Wygląda na to, że zawracam głowę o dosłownie parę mil na godzinę.

 

Kilka znalezionych informacji przydatnych lub nie:

Profile które były stosowane to NACA serii 2200. Profil przechodził Od NACA 2213 przy kadłubie do NACA 2209.4 przy ostatnim żebrze skrzydła. Tutaj nie wiem co liczono jako ostatnie żebro. Czy było to żebro za lotką w miejscu w którym znajdowała możliwa do odjęcia końcówka, w której miejsce wstawiano oprofilowanie. Czy chodzi o ostatnie małe żebro w standardowej końcówce skrzydła eliptycznego.

Nie znalazłem informacji aby profile zmieniły się począwszy od Spitfire I, II, V, IX czy XVI, ani też ze względu na typy skrzydeł A, B, C i E.

Był to profil o grubości względnej od 13% u nasady do 6% przy końcówce skrzydła.

Zwichrzenie od 2 stopni przy kadłubie do -0,5 przy końcu skrzydła. Też nie wiem niestety, czy chodzi o końcówkę pełną czy skróconą.

Różnica w powierzchni nośnej to 1,02 m2.

Kąt przeciągnięcia Spitfire Mk IX - 18,8 stopni

 

Analogiczne skrzydło E, krótsze i standardowe nie różniło się niczym wizualnie z zewnątrz. Te same osłony uzbrojenia, taka sama ilość otworów na lufy i wyrzutniki łusek itp.

To samo z analogicznymi do siebie C.

Okiem laika aerodynamicznie skrzydło E natomiast wygląda lepiej od C. Mniej osłon wystających ponad powierzchnię skrzydła, otworów na lufy i tym podobnych drobnych spowalniaczy.

 

Widziałem też taką informację, że w Spitfire Mk.V również latano z różnymi końcówkami przy silnikach ze sprężarkami typowo przeznaczonymi do małych wysokości. Wynikało to z preferencji pilotów.

Końcówki można było stosunkowo łatwo wymieniać - 2 sworznie. Niestety nie wiem konkretnie jak taka podmianka miała się do wspomnianego zwichrzenia.

[pietrku]

Zagłębiając się w tematykę tych końcówek i widząc wykres bez zoomu coraz bardziej przychylam się do wniosku, że jedyną zauważalną i ważną korzyścią z ich skrócenia było zwiększenie prędkości przechylenia.

[jarek_aviatik]

33 minuty temu, pietrku napisał:

Zagłębiając się w tematykę tych końcówek i widząc wykres bez zoomu coraz bardziej przychylam się do wniosku, że jedyną zauważalną i ważną korzyścią z ich skrócenia było zwiększenie prędkości przechylenia.

Grześku, wiele osób doktoryzuje się na temat tego samolotu. Ja kiedyś czytałem, że końcówkę obcięto aby uprościć konstrukcję i skrócić czas budowy skrzydła, ilość części zamiennych, itp.

Dopóki nie znajdzie się jakieś opracowanie fabryczne lub inne wiarygodne, to jest gdybanie. Nie chcę Cię zniechęcać do technicznej archeologii, to fajne hobby. Sam też "kopię" za takimi informacjami, ale na temat trochę innych konstrukcji.

 

[pietrku]

5 godzin temu, jarek_aviatik napisał:

Grześku, wiele osób doktoryzuje się na temat tego samolotu. Ja kiedyś czytałem, że końcówkę obcięto aby uprościć konstrukcję i skrócić czas budowy skrzydła, ilość części zamiennych, itp.

Dopóki nie znajdzie się jakieś opracowanie fabryczne lub inne wiarygodne, to jest gdybanie. Nie chcę Cię zniechęcać do technicznej archeologii, to fajne hobby. Sam też "kopię" za takimi informacjami, ale na temat trochę innych konstrukcji.

 

O tym powodzie też czytałem. Ekonomia często decyduje. Ja wolę Mustangi i myśliwce alianckie Wielkiej Wojny. Skrzydła Spitfire to taki kilkutygodniowy przerywnik od głównego nurtu.