Для удобства пользования форумом и поиска информации прошу придерживаться правила: 1 тема = 1 вопрос.
К примеру, если обсуждается настройка передатчика, а у вас вопрос про подключение такого же передатчика к симулятору или вопрос про другую модель передатчика - создавайте новую тему. Если вы новичок в авиамоделизме, рекомендуется прочитать статью Новичку и ссылки с нее.
Исключение только в разделе Вопросы и обсуждения по статьям
Как выложить фото, Как опубликовать видео
С уважением,
Константин.
Модель с ДВС. Проектируем и строим
Re: Модель с ДВС. Проектируем и строим
Чтобы от скукоты большого количества букв перейти хоть к каким-то картинкам, я покажу вам пару примеров того, как, двигаясь в направлении приведенных выше рассуждений, вырисовываются общие очертания модели. И заметьте, они как-то удивительно похожи! Широкое прямоугольное крыло небольшого размаха…
И почему прямоугольное, а не, скажем, трапеция? Ведь трапеция гораздо ближе по форме к эллиптическому крылу, которое в аэродинамике считается наилучшим контуром в плане. Не случайно эллиптическое крыло имел Спитфайр, обладавший превосходными летными данными. Крылья наших истребителей тоже стремились приблизить к этой форме, просто в изготовлении такое крыло сильно сложнее.
Так вот, при заданной площади прямоугольное крыло дает минимальный размах. Да и в изготовлении проще. Потом я должен напомнить, что мы решили, что летаем не «на крыле», а скорее «на моторе», поэтому нам такие сложности, как эллиптическое крыло, не нужны. Забегая вперед скажу, что будет совсем небольшая трапеция по элерону, но по другим причинам, о которых расскажу, когда до них дойдем…
Успехов!
- yuri_la
- Юрий Арзуманян
- Пилот
- 1538 Сообщений
-
Re: Модель с ДВС. Проектируем и строим
Обратите внимание: на первых двух снимках через прозрачную пленку видна конструкция центрального лонжерона. Теперь взгляните на вот эту картинку:
Из нее следует, что толстое крыло обладает преимуществом в плане прочности на изгиб. То есть при одинаковой массе силового лонжерона оно жестче, что очень важно для выполнения силовых фигур. Что еще можно сказать про толстое крыло? То, что оно увеличивает площадь миделя (максимального поперечного сечения) модели, а значит создает большое аэродинамическое сопротивление. А нам нужно, чтобы фан летал, как гоночный самолет? Да нет, пожалуй...
Успехов!
- yuri_la
- Юрий Арзуманян
- Пилот
- 1538 Сообщений
-
Re: Модель с ДВС. Проектируем и строим
Был занят, не писал. Продолжу тему.
Итак, мы практически определились с тем, как будет выглядеть крыло в плане. Это будет почти прямоугольник, во всяком случае без стреловидности по передней кромке. По задней кромке будет небольшое сужение элерона по размаху, то есть получится все же чуточку трапеция.
Зачем нужно это сужение элерона?
Дело в том, что при отклонении элерона возникает движение модели по крену. То есть модель вращается вокруг своей продольной оси. Для модели с ДВС, которые летают довольно быстро, сложение продольной скорости полета модели и тангенциальной скорости законцовок крыла при вращении по крену приводит к спиральному движению произвольной точки на крыле. И чем дальше от оси модели эта точка, тем быстрее она движется по этой спирали. (Линейная скорость кругового движения Vкр = w*R, где w - угловая скорость, R - радиус. Чем больше R, тем больше Vкр)
А сопротивление воздуха пропорционально КВАДРАТУ скорости движения. Поэтому усилие на плоскости элерона растет от центроплана к законцовке. Чтобы элерон не скручивало, надо делать его жестче, а это вес. Серво элерона тоже желательно сдвинуть к середине элерона, чтобы его не вело "винтом". А это увеличивает момент инерции модели относительно продольной оси, то есть по крену (Jx = m*r^2). Здесь r - расстояние от точки с массой m до оси вращения Х.
А мы же этого не хотим, потому и крыло делать будем коротким! Иначе бочки не будет крутить как вентилятор! Поэтому в качестве выхода мы немножко сузим элерон по размаху крыла, не сильно проиграв при этом в его эффективности, зато выиграв в весе и стабильности его формы, за счет большей жесткости.
Продолжение следует...
Успехов!
- yuri_la
- Юрий Арзуманян
- Пилот
- 1538 Сообщений
-
Re: Модель с ДВС. Проектируем и строим
Продолжаю...
Чтобы практически завершить определение конфигурации крыла в плане, нам надо разобраться с законцовками. Можно их сделать как на первых трех снимках из поста №61. Такие законцовки по сути продолжают обводы крыла и просто сужают и несколько скругляют профиль, сводя его на нет в самом конце.
Можно сделать такие, как на четвертом снимке там же (Модель U-Can-Do 3D). Там они как бы немного скошены назад.
Вот еще варианты:
и
Здесь законцовок просто нет. Крыло обрывается за крайней нервюрой и все. Но на второй модели предусмотрен вариант с такими вот гребнями:
Вот что написано про эти гребни на сайте продавца:
"Революционная технология Side Force Generators позволяет пилотам использовать на 100% потенциал модели для спортивного и 3D пилотирования. Side Force Generators представляет собой съемные панели на крылья самолета, которые значительно увеличивают качество руления, а также дают выполнять самые эффектные фигуры пилотажа как при обычном, так и при 3d пилотировании."
И еще:
"Опционально на крылья устанавливаются поверхности Side Force Generators, которые улучшают управление самолетом, позволяя выполнять очень резкие и крутые подъемы."
Как "Генераторы боковой силы" (Side Force Generators) могут помочь "выполнять очень резкие и крутые подъемы" я лично не имею ни малейшего понятия. Здесь они просто привинчиваются к концевой нервюре, а на Кальматенке - через съемную законцовку, которая все же имеется.
Лично я не планирую установку на свою модель концевых гребней. Но свои соображения по поводу их использования могу дать, если интересно.
Пока все.
С наилучшими пожеланиями!
- yuri_la
- Юрий Арзуманян
- Пилот
- 1538 Сообщений
-
Re: Модель с ДВС. Проектируем и строим
Большое спасибо! Очень интересно. И про концевые гребни расскажите пожалуйста.
- Igorya
- Игорь ( Омск )
- Ученик пилота
- 94 Сообщений
-
Re: Модель с ДВС. Проектируем и строим
Насколько я понял из поста #63, для пилотажа от концевых гребней толку мало
yuri_la написал(а):
это увеличивает момент инерции модели относительно продольной оси, то есть по крену
/ По идее, при использовании гребней увеличивается площадь боковой проекции модели. Мне приходит на ум только одна фигура, где эта площадь имеет важную роль, полет "на ноже". А может гребни это чисто маркетинговый ход, так сказать "для красоты" ?
- Rom
- Роман
- Пилот
- 413 Сообщений
-
Re: Модель с ДВС. Проектируем и строим
Для полетов на ноже гребни хорошо помогают. Минимальная скорость полета с ними уменьшается, чтобы сваливаться не начал.
Скольжение, еще, модели при поворотах уменьшается, но для моделей это наверное не важно.
- AndrStan
- Андрей (г.Реж,Свердл. обл)
- Пилот
- 1861 Сообщений
-
Re: Модель с ДВС. Проектируем и строим
Эти гребни могут в некотором плане снизить индуктивное сопротивление, для той же цели сводят законцовку в ноль или делают ее каплеобразной (в каком-то старом выпуске МК подробно об этом говорили и выясняли наилучшую конфигурацию). Но у нас вроде не планер, аэродинамическое качество не на первом месте- не знаю, нужно или нет.
- Student
- Павел (Тверь)
- Пилот
- 2877 Сообщений
-
Re: Модель с ДВС. Проектируем и строим
Rom написал(а):
при использовании гребней увеличивается площадь боковой проекции модели. Мне приходит на ум только одна фигура, где эта площадь имеет важную роль, полет "на ноже".
AndrStan написал(а):
Для полетов на ноже гребни хорошо помогают.
Student написал(а):
Эти гребни могут в некотором плане снизить индуктивное сопротивление, для той же цели сводят законцовку в ноль или делают ее каплеобразной
Справедливые замечания!
Но давайте по порядку. До полетов на ноже еще надо "долететь"! А что происходит в обычном прямолинейном горизонтальном полете? Известно, что на нижней поверхности крыла давление выше, чем на верхней. Эта разница давлений, "собранная" со всего крыла, и создает подъемную силу, которая держит самолет в воздухе. Итак, крыло рассекает поток воздуха на две струи - сверху и снизу. За задней кромкой крыла они встречаются. И все хорошо, если крыло имеет бесконечный размах. Реальное крыло - нет. Тогда, если двинуться поперек потока в сторону законцовки крыла, то тут барьер в виде самого крыла между этими струями вдруг бац! и внезапно кончился... И в этом месте струя с повышенным давлением, то есть нижняя струя, стремится "забраться" наверх крыла, на "чужую территорию" струи с пониженным давлением. И тогда поток закручивается и образуется так называемый "концевой вихрь". На образование вихря тратится энергия движения, что приводит к появлению силы индуктивного сопротивления. Концевой вихрь также приводит к перераспределению подъёмной силы по размаху крыла, уменьшая его эффективную площадь и удлинение, и снижая аэродинамическое качество. Вот как он выглядит:
Его еще называют "П-образным вихрем", потому что если смотреть сверху или снизу на летящий самолет, то полка буквы "П" - это крыло, а "ножки" - концевые вихри.
Для уменьшения этого эффекта на современных реактивных лайнерах ставят какую-то преграду этому перетеканию потока. Это и есть концевые гребни, винглеты или законцовки Уиткомба. Установка законцовок помогает добиться более оптимальной формы распределения подъёмной силы.
Вот на аэробусах:
а вот на Боингах:
Если концевых гребней на модель не ставить, то желательно не обрубать резко крыло, а хотя бы плавно свести его на нет. При этом лучше, чтобы задняя кромка крыла была чуть длиннее передней. Иначе могут сесть два вихря вместо одного. Так что крыло у U-Can-Do 3D мне в этом смысле больше подходит и я обычно такое крыло в плане и делаю. Значит, с этим тоже определились. Нужно еще выбрать профиль.
С наилучшими!
- yuri_la
- Юрий Арзуманян
- Пилот
- 1538 Сообщений
-
Re: Модель с ДВС. Проектируем и строим
Итак, профиль.
Вначале надо сказать, что по предварительным прикидкам получается, что удлинение крыла надо брать в районе 4-х. Это дает размах чуть больше 1200 мм и корневую хорду длиной примерно 300 мм. Делать размах меньше смысла нет. Получается слишком большая хорда крыла и его толщина чрезмерна для модели таких размеров. Выше я приводил пример с размахом в 800 мм. Делать крыло размаха больше 1300 мм тоже не очень. "Вертлявость" модели будет хуже. Это уже ближе к пилотажному тренеру. Да и из-за габаритов обычных легковушек хотелось бы, чтобы крыло спокойно укладывалось по ширине машины в салон.
А выбор симметричного профиля сводится либо к профилю серии NACA, либо к Эпплеру. Я решил остановиться на Эпплер Е474. Он менее склонен к срыву на больших углах атаки, чем профили NACA, и обладает неплохими несущими свойствами в достаточно широком диапазоне полетных режимов. Данные по этому профилю приведу.
Успехов!
- yuri_la
- Юрий Арзуманян
- Пилот
- 1538 Сообщений
-
Re: Модель с ДВС. Проектируем и строим
Пробую дать таблицу координат профиля. На всякий случай поясню, как строится профиль по табличным данным.
Итак, задаемся хордой крыла. Например, у нас корневая хорда определена - 300 мм. По оси Х надо отметить точки, которые получаются умножением табличной величины на хорду. То есть первое значение в таблице Х = 0%. Тогда Х1 = 300 х 0% = 0 Следующее значение в таблице 0,30%. Х2 = 300 х 0,30% = 0,90 мм. И т.д.
Потом для этих точек точно также вычисляем значения Y1, Y2 и т.д. и откладываем ординаты этих точек симметрично относительно оси Х
Для данного профиля максимальное значение Y% в таблице равно 7,5%. Ее надо удвоить, потому что это и в плюс и в минус. То есть выше оси Х и ниже ее. Значит относительная толщина профиля в целом будет 15%. Пятнадцать процентов от хорды 300 мм получится 45 мм. Это и есть максимальная толщина нашего крыла.
Расчет удобно делать в Excel. Он приведен ниже для хорды 300 мм.
Symmetric aerofoil 474
X, % 0% 0,30% 1,10% 2,30% 3,90% 5,90% 8,30% 11,00% 14,20% 21,70% 30,60% 40,60% 51,10% 61,70% 71,70% 80,70% 88,30% 94,40% 98,50% 100,00%
X, mm 0,00 0,90 3,30 6,90 11,70 17,70 24,90 33,00 42,60 65,10 91,80 121,80 153,30 185,10 215,10 242,10 264,90 283,20 295,50 300,00
±Y, % 0% 0,99% 2,08% 3,17% 4,21% 5,17% 5,99% 6,65% 7,13% 7,50% 7,32% 6,79% 6,03% 5,12% 4,12% 3,08% 1,96% 0,85% 0,17% 0,00%
Y+, mm 0,00 2,97 6,24 9,51 12,63 15,51 17,97 19,95 21,39 22,50 21,96 20,37 18,09 15,36 12,36 9,24 5,88 2,55 0,51 0,00
Y-, mm 0,00 -2,97 -6,24 -9,51 -12,63 -15,51 -17,97 -19,95 -21,39 -22,50 -21,96 -20,37 -18,09 -15,36 -12,36 -9,24 -5,88 -2,55 -0,51 0,00
Для наглядности даю сравнение с 12-ти процентным профилем NACA 0012. Специально взял профиль чуть тоньше, чтобы линии не сливались.
Видно, что у Эпплера (внешний контур, желтая линия) толще лобик профиля.
Успехов!
- yuri_la
- Юрий Арзуманян
- Пилот
- 1538 Сообщений
-
Re: Модель с ДВС. Проектируем и строим
Юрий, очень интересно! Многие вещи открываются с нового ракурса!
Понимаю, что забегаю вперед, но хотелось бы определиться с материалом для самолета, учитывая время на его поиски, заказ, приобретение.
- A-street
- Александр (Волгоградская обл.)
- Пилот
- 1972 Сообщений
-
Информация
- Статистика форума:
- Всего тем:
- 9948
- Всего опросов:
- 79
- Всего сообщений:
- 183174
- Сообщений на этой неделе:
- 26
- Пользователи форума:
- Всего пользователей:
- 10173
- Последним зарегистрировался:
- urus_vp
- Пользователи онлайн:
- 0
- Гостей онлайн:
- 795
- Самые активные пользователи:
- konst, carpenter, kompmen, cnyx, Dragony, maks_dg, Goby, Student, alldn, nikolaypet
- Онлайн:
- Нет пользователей онлайн