płetwa wieloryba a skrzydła

[Piotter]

Czytałem kiedys artykuł w sieci o tym jak to różne mądre glowy zastanawiały się po co niektóre gatunki wielorybów mają różne guzy i zgrubienia na krawędzi natarcia płetw piersiowych. Widać to chociażby na takich zdjęciach:

http://www.greenpeace.org/poland/wieloryby/multimedia/humbak-wraz-z-m-odym?mode=send

 

http://www.greenpeace.org/poland/wieloryby/multimedia/spektakularne-wyskoki-humbak-w?mode=send

 

Proces ewolucji raczej nie promuje rozwiążań nieefektywnych, więc wzięto modele płetw do tuneli hydro i aerodynamicznych, a wyniki tych badań dla modelarzy nie są specjalnie zaskakujące . Okazało sie że nierówności pełnią rolę generatorów wirów zmniejszających opory i poprawiających zwrotność humbaka. Ten akurat gatunek wieloryba jest mięsożerny i zwrotność jest mu bardzo potrzebna przy atakach na ławice śledzi i innych ryb. Wyciągnięto wnioski, ktoś zaproponował żeby robić skrzydła samolotów o podobnym kształcie, a mnie przyszło do głowy że zrobić takie skrzydło w modelu byłoby baardzo ciężko. Jeszcze wyciąć płaskiej płytki depronu taki kształt to pikuś ale skrzydło inne niż płytkowe byłoby już moocno problematyczne.

Jednak ostatnio oglądając stronkę jednego z Kolegów z forum, natrafiłem na zdjęcie modelu 3D , a konkretnie Kabriolina. Zdjęcie było zrobione tak że była widoczna przednia część płata z nierównościami które utworzyły się na foli naciągniętej na żeberkach o grubym profilu bez kesona. Zapaliła mi sie w łepetynie lampka i pojawiła się pewna teza która nadaje się do weryfikacji:

 

"Stosowanie kesonu w modelu 3D niczego poza wytrzymałością nie poprawia, a wręcz może pogorszyc własności lotne takiego modelu, poniewaz te nierówności działąją jak generatory wirów poprawiające zachowanie płata przy lotach z małą prędkością i dużymi kątami natarcia"

 

Co wy na to ? Może tu byc podobna historia jak ze skrzydłąmi z profilem Kline-Foldeman, które to skrzydła wyglądają jakby wogóle nie powinny latać, a tymczasem w wolno latających modelach sprawdzają sie znakomicie i (jeżeli wierzyć wątkowi na rcgroups).

[Czaro]

Nie generalizowałbym. Akurat to są śliskie tematy. Takie sprawy jak gęstość ośrodka, liczba Reynoldsa i profil sprawiają, że to co sprawdza się w jednym przypadku wcale nie musi być dobre też w innym.

[wojcio69]

Witam

No to teraz już wszyscy będą wiedzieli po co w modelach Multiplex'a z pianki EPP są na całej powierzchni te chropowatości w kształcie "kwiatków". :wink:

No co, pożartować nie wolno :?

[Mareq]

Czy to znaczy, że modele Multiplexa dobrze sobie radzą pod wodą? Tylko ta pianka ma sporą wyporność i trzeba by pewnie wkładać akumulatory ołowiowe :lol2: .

[Tomek]

Wojtkowi chyba chodziło że latają jak wieloryby :mrgreen:

[wojcio69]

Witam

Mareq Nie wiem jak modele Multiplex'a radzą sobie pod wodą ale wiem, że na pewno dobrze wodują. Pierwszy lot EG Electric, łąka ponad 25ha i jedna kałuża na niej wielkości 20m^2 i mój EG pięknie na niej wodował. Padły tylko serwa od lotek :wink:

Tomek też masz rację. Latają jak wieloryby - powoli i majestatycznie (przynajmniej EG)

[Piotter]

No dobra. Tutaj jest jakieś mądralińskie opracowanie po angielski z masą wzorów:

http://www.math.gatech.edu/~alben/BumpsOnWhalesPRL.pdf

 

a tu ładny obrazek

 

http://www.sciencedaily.com/releases/2008/07/080707222315.htm

[Swift]

Stosowanie kesonu w modelu 3D niczego poza wytrzymałością nie poprawia

 

Witam

Bardzo odważna teza . Gdyby tak zawsze było, to konstruktorzy współczesnych szybowców wyczynowych, nie dokonywali by cudów dla zachowania odpowiednio głakich powierzchni skrzydeł. Wyczynowa Diana, wyposażona jest nawet w specjalne zgarniacze nieczystości (resztli owadów itp), usuwające zabrudzenia krawędzi natarcia podczas lotu.

 

Problem jest znany także w modelarstwie, a dotyczy modeli latających w pobliżu tkzw. krytycznego zakresu liczby Re, w którym to następuje znaczny spadek siły nośnej i gwałtowny wzrost oporu. Na przykład, szybowce zawodnicze F1A, mają często turbulatory, stanowiące takie właśnie sztucznie wprowadzone nierówności w pobliżu krawędzi natarcia, które powodują powstawanie mikro zawirowań przy opływie płata. Wymuszają one opływ turbulentny (zaburzony), odsuwając tym samym niebezpieczeństwo gwałtownego oderwania strug w krytycznym zakresie liczby Re. Wykresy przedstawione w pracy, którą cytujesz, przypominają bardzo charakterystyki dostępne np. w książce W. Niestoj, Profile modeli latających, a określające granicę opłacalności zastosowania turbulatorów w modelu. Jak już to wcześniej powiedziano, wszystko zależy od zakresu predkości, wymiarów ciała opływanego, właściwości ośrodka.

 

PP

[Piotter]

To było w kontekście wyłącznie modeli 3D. Całkowicie się z tobą zgadzam co do reszty modeli. Jednak modelami akrobatami 3D koledzy latają w dość szczególny sposób, często na bardzo dużych kątach natarcia. Tutaj jakiś element tworzący wiry poprawiające charakterystykę przeciągnięcia mogą IMHO pomóc.

[Czaro]

http://www.mh-aerotools.de/airfoils/ribs.htm

[Ładziak]

No taaa... Z powyższego wynika, że na dwoje babka wróżyła, czyli trudno wyciągnąć jednoznaczne wnioski. I bądź tu mądry .

Z praktyki powiem, że model (wspomniany Kabriolin) lepi się wręcz powietrza, ale czy to zasługa samego profilu, czy garbów na nim, czy czegoś jeszcze innego - nie mam pojęcia. Dla mnie i tak jest najważniejsze, że lata cudnie .

[darek.3333]

Wyczynowa Diana, wyposażona jest nawet w specjalne zgarniacze nieczystości (resztli owadów itp), usuwające zabrudzenia krawędzi natarcia podczas lotu.

 

Każdy szybowiec wyczynowy może być wyposażony w te "zgarniacze" jak pilot założy je przed lotem i nie zaplącze się w te wszystkie żyłki. Ja mam zamiar stosować tzw muchołapki do Jantara 2B. Wszędzie gdzie jest profil laminarny (maksymalna grubość profilu przesunięta do tyłu grubo ponad połowę cięciwy) przepływ turbulentny jest nie pożądany. Ze skrzydłami oblepionymi muchami doskonałość szybowca (szczególnie ważne przy dolocie) spada nawet o 20-30%.

[Swift]

Tutaj jakiś element tworzący wiry poprawiające charakterystykę przeciągnięcia mogą IMHO pomóc.

 

Ooops. Nie zauważyłem rzeczywiście , że temat tyczy wyłącznie 3D

 

Jest takie rozwiązanie, które próbowano kiedyś w dużym lotnictwie i tam się to nie bardzo chyba sprawdziło, jak automatyczne skrzela. Ruchome skrzela (sloty) umieszczone na krawędzi natarcia płata, nie były niczym sterowane, a jedynie zawieszone na mechanizmie sprężynowym o odpowiednio dobranej sile zadziałania. Powodowało to automatyczne otwarcie skrzeli w sytuacji, gdy napór powietrza na krawędź natarcia był na tyle mały (utrata prędkości poziomej), że sprężyna automatycznie otwierała skrzela.

 

PP

[Printer]

Pewnie wielorybowi to jakoś pomaga, w pewnych stanach "lotu".

Pamiętajmy jednak , że nie wszystkie rozwiązania naturalne można "żywcem" przenieść do lotnictwa. Np. rozpraszacze wirów na skrzydle orła się sprawdzają, a w lotnictwie takie raczej się nie stosuje, za to walczy się z wirami inymi sposobami.

[utopia]

szorstka skórę rekina firmy starają się zaadoptować do minimalizacji kosztów zuzycia paliwa - były już z tym eksperymenty

[japim]

Pewnie wielorybowi to jakoś pomaga, w pewnych stanach "lotu".

Pamiętajmy jednak , że nie wszystkie rozwiązania naturalne można "żywcem" przenieść do lotnictwa. Np. rozpraszacze wirów na skrzydle orła się sprawdzają, a w lotnictwie takie raczej się nie stosuje, za to walczy się z wirami inymi sposobami.

 

Hm... z tymi rozpraszaczami wirów u orła to przesadziłeś.

Stosuje się i to z niezłym efektem...

 

http://www.allstar.fiu.edu/aero/winggrid1.html

[Printer]

Ciekawe! Jednak ten z orlim rozpraszaczem, to raczej nie jest seryjny samolot...

Za to masowo stosuje sie inne rozpraszacze np. w samolotach pasażerskich.

Z tego widać, że pewne rozwiązania w przyrodzie skuteczne, nie tak łatwo zaadaptować.

[madrian]

Oczywiście. Przecież nie skopiujesz czegoś, co natura opracowywała i doskonaliła przez parę milionów lat, za pomocą techniki, która istnieje od 100 lat i wcale doskonała nie jest. :wink: Jest cała gama rozwiązań naturalnych, za których skuteczne odwzorowanie techniczne, wszyscy inżynierowie na świecie daliby sobie obie ręce uciąć, a i pewnie znalazłoby się paru chętnych na oddanie też i nóg... :mrgreen: