Дископлан

[daredevil]

Интересно, как продвигается проект.

Мне тут две мысли пришли, запоздалых.

Во-первых, вертикальное оперение нужно целиком размещать выше трубы. Иначе угол атаки порядка 30 градусов на взлёте и 35-40 на посадке Вы не обеспечите даже офигенным углом заклинения. А упомянутые углы мастхэв для дископлана и вообще малого удлинения.

Во-вторых, по-настоящему интересна схема дископлана для скоростных самолётов. Тут вырисовывается парадокс: для категории 115 с крейсером порядка 150 км/ч малое удлинение выглядит оптимальным решением. Потому что при скорости 150 у аппарата 200 кг с размахом 5 м индуктивное сопротивление получается порядка 4,5 кгс. Если это крейсерский режим - то полное сопротивление в 2 раза больше индуктивного, т.е. сопротивление формы, трения и т.д. должно быть тоже 4,5 кгс - что фантастически мало для объекта такой размерности и скорости и соответствует фантастическому качеству 22. Если же мы будем исходить из б.-м. достижимого качества 12 - то полное сопротивление при весе 200 кгс должно быть 17 кгс, индуктивное 8,5 кгс. При скорости 150 км/ч это соответствут размаху 3,5 м (фюзеляж не в счёт, рассматриваем парасоль с эллиптическим распределением подъёмной силы по размаху). А площадь для обеспечения скорости сваливания 50 км/ч при Су=2 у нас должна быть 8 м^2. Вот мы и пришли к малому удлинению.

Кстати, глянул ещё раз известное пособие "107 шагов" по расчёту самолёта на примере "Егорыча" - оказывается, у него расчётный К мах при 80 км/ч, а скорость сваливания с убранной механизацией 70. То есть минимальная безопасная скорость больше крейсерской! Потому что не дископлан 😉

 

[KV1237542]

Почитайте характеристики Эрап на ветке концевые плавающие элероны

 

[daredevil]

У Вас ошибка в расчете индуктивного сопротивления.

Не вижу ошибки. Я считал по формуле Fi = 2 mg^2 /π /ρ /L^2 /v^2 , где L - размах, v - скорость, всё в единицах СИ. Вывод формулы в таком виде здесь.

Почитайте характеристики Эрап на ветке концевые плавающие элероны

Хорошие ведь характеристики. При том, что крыло у него несколько переразмеренное (в т.ч. из-за S-образности).

Посмотрел ту ветку. Там, кстати, повторяется (и опровергается) ошибка, что малое удлинение это низкое качество. Фигушки. Малое удлинение это качество порядка 10 на высокой скорости (порядка 150 км/ч для аппарата весом 200 кг). Большое удлинение это высокое качество на... скорости сваливания, как показывает пример с расчётом "Егорыча". А на скорости 120 у спроектированного по феншую красавца "Егорыча" расчётное качество лишь четыре с половиной!

Главная проблема с малым удлинением - как им управлять. Что по тангажу, что по курсу, что по крену - везде проблемы. В теме про концевые элероны упоминается гироскопическое управление - сам об этом задумывался. Альтернативой может быть аэродинамическое управление с помощью нескольких разнесённых коптерных ВМУ.

Беру обратно сказанное вчера насчёт киля. Если у выбранного Спектрумом донора киль перенести вверх - он будет затеняться на больших углах атаки. В той же теме про концевые элероны приведён пример сумрачно-гениального)) аппарата, у которого проблема затенения решена(?) с помощью люка в крыле перед килем (!). И есть ещё вариант - перекладываемый киль (то над крылом, то под ним). Но сделать его таким, чтобы он перебрасывался в верхнее положение при касании земли и опускался при отрыве - довольно смелое решение.

 

[KV1237542]

Там видео есть по моему всё ок с управлением у Эрап

 

[KV1237542]

И ВПХ и соотношение скоростей выдающееся

 

[Anatoliy.]

Не вижу ошибки. Я считал по формуле Fi = 2 mg^2 /π /ρ /L^2 /v^2 , где L - размах, v - скорость, всё в единицах СИ. Вывод формулы в таком виде здесь.

Мне кажется, что у Вас нет четкого понимания самого термина индуктивное сопротивление.
Формулу можно написать любую даже не задумываясь о её правильности.
Если индуктивное сопротивление (как это есть на самом деле) есть проекция подъемной силы на направление полета или, другими словами, этот наклон подъемной силы индуцирует из подъемной силы крыла некую силу тормозящую крыло, то где в Вашей формуле этот синус наклона подъемной силы?

 

[daredevil]

Мне кажется, что у Вас нет четкого понимания самого термина индуктивное сопротивление.

- Даже не начинайте. Дайте формулу, по которой Вы насчитали 10 кг. И не просто так, а со ссылкой или с выводом, как сделал я. И не здесь, а в специальной)) теме. Там и обсудим что есть индуктивное сопротивление. А эту ветку - одну из немногих незафлуженных - пощадите. Спасибо за понимание. Если нет понимания - будет игнор.

 

[daredevil]

Пересчитал индуктивное сопротивление, вычислив Cxi по формуле, приведённой у Чумака и Кривокрысенко (1991) на с. 71, при вводных: 150 км/ч, масса 200 кг, размах 5 м, прямоугольное парасольное крыло, удлинение 5. Получилось 5 кгс. По формуле для "идеального" крыла, напомню, 4,5 кгс.

Вывод: в категории до 115 борьба за вменяемую крейсерскую скорость видится как борьба с паразитным сопротивлением ценой роста индуктивного (по которому есть большой резерв). А пример "Егорыча" (качество 8 при 80 км/ч и 4,6 при 120 км/ч) показывает, что такая борьба актуальна и в более "увесистых" категориях.

И вот теперь, когда в помощь пилоту электроника, чтобы справиться с вертлявостью короткокрылых аппаратов, а также "дроновые" движки, из которых можно сформировать многодвигательную СУ, чтобы ненароком не оказаться пилотом не самого летучего планера - и, наконец, спассистемы - отчего бы не ждать пришествия малого удлинения? Более того: отчего бы не поучаствовать 😉

 

[daredevil]

Влез в задачу глубже и понял, что с малым удлинением не всё так радужно. Если мы, варьируя удлинение крыла, спроектируем аппарат с заданной крейсерской скоростью (например, для массы 200 кг, площади крыла 8 м^2 и крейсерской скорости 150 км/ч размах получается 3,7 м) - то этот аппарат с качеством 8,7 не будет наиболее экономичный для данной скорости! То есть заданная скорость будет оптимальной (крейсерской) для данного аппарата, но аппарат не будет оптимальным для данной скорости. Самый экономичный будет с размахом 5,7 м: на 150 км/ч получится качество 10,3. Но его крейсерская скорость будет не 150, а 110 (качество при этой скорости 12,3). Причём для скорости 110 это опять не будет оптимальный аппарат с оптимальным размахом! Такой вот парадокс: оптимальный размах для данной скорости и оптимальная скорость для данного размаха - это не про один и тот же аппарат. В частности, аппарат с размахом 3,7 и крейсером 150 получается оптимальным для скорости 210.

Методика.
Я отдельно считал паразитное и индуктивное сопротивления.
Паразитное - исходя из поперечного сечения аппарата и Cx = 0,1. Поперечное сечение фюзеля с оперением и шасси взял 0,6 м^2, к нему плюсовал поперечное сечение крыла, исходя из средней строительной высоты 0, 15 м и размаха.
Индуктивное - по формуле Di =2 *(mg)^2 /π /ρ /Lэфф^2 /v^2 , где Lэфф - эффективный размах, причём Lэфф.^2 = ko * L^2, где L - размах, ko - коэффициент, равный 0,9 *Sкр /(Sкр +Sтень), где Sкр - свободная площадь крыла, Sтень - "затенённая" фюзеляжем площадь, равная произведению САХ на ширину фюзеляжа. Такая формула для квадрата эффективного размаха получилась путём преобразования (с некоторыми допущениями) формулы для эффективного удлинения, опубликованной у Чумака и Кривокрысенко (1991) на с. 72.
Крыло в данном случае рассматривалось не парасольное, а именно из полуплоскостей по бокам фюзеляжа.

Пример расчёта:

Тут везде единицы СИ, если не обозначены другие. В частности, сопротивление в ньютонах.

 

[KV1237542]

Это всё интересно. Но тут как бы постановка задачи должна быть: какие габариты приемлемы и какая технология.
Какие ВПХ минимальные
И потом что из этого я могу выжать.
Оптимально крыло КИС

 

[daredevil]

тут как бы постановка задачи должна быть: какие габариты приемлемы и какая технология.

- Это да. В пользу малого удлинения будет работать ещё и вес. Я считал для 200 кг, на самом же деле масса короткокрылых аппаратов будет меньше.

Оптимально крыло КИС

- Теоретически, когда угол атаки законцовок нулевой - их можно отвести назад, и это не скажется на балансировке. При этом угол атаки диска (абсолютный) может быть ненулевым, например, за счёт аэродинамической крутки (диск имеет несимметричный профиль, законцовки - симметричный).

Только вот КМК по части сопротивления таким макаром много не выиграешь: трение-то остаётся. По части веса много проиграешь (да, зато конструкция складная для хранения и транспортировки). Но главное - это уже противоречит идеологии малого удлинения, в которой чуть ли не основной пункт - сохранение симметрии обтекания при срыве, что позволяет добиваться больших Cy за счёт угла атаки. Законцовкам большие альфа противопоказаны. Поэтому с ними мы улучшаем планирующие свойства аппарата, но не ВПХ, как мне кажется.

 

[KV1237542]

Ну птички используют этот способ и довольны. Если нужно ещё и складывать крыло и управлять и все одними шарнирами

 

[daredevil]

У птичек шарниров побольше. И законцовки у большинства из них одновременно и щелевые, и плавающие (обзавидоваться). И иметь небольшие законцовки с автоматически выставляемым углом атаки по-моему гораздо полезней для аппарата с крылом МУ, чем большие изменяемой стреловидности.

 

[KV1237542]

У птичек шарниров побольше. И законцовки у большинства из них одновременно и щелевые, и плавающие (обзавидоваться). И иметь небольшие законцовки с автоматически выставляемым углом атаки по-моему гораздо полезней для аппарата с крылом МУ, чем большие изменяемой стреловидности.

Важный плюс как раз безопасность
Превращение в крыло малого удлинения уменьшить Су/альфа
Упрощает полеты в турбулентности и при плохой погоде порывах ветра и тд

 

[KV1237542]

По поводу щелевых плавающих законцовок все не так за исключением винглетов Магнуса
Да и то не у всех в крейсерских полетах
Скорее упругость побольше

 

[daredevil]

Вот, кстати, законцовки Магнуса для крыла МУ по-моему очень интересны. Во-первых, их не надо адаптировать к углу атаки, во-вторых, обеспечивается значительная сила (и разность сил как управляющее воздействие) при малых площадях законцовок на малых скоростях. Причём их можно сделать не в виде цилиндров, а в виде вращающихся плоскостей, расположенных вдоль размаха. И просто останавливать на крейсерских режимах, меньшей проекцией по потоку. Ротор в виде пластины, кстати, снимает проблему инверсии эффекта Магнуса в процессе останова (которая происходит из-за того, что в какой-то момент у цилиндра на одной стороне обтекание оказывается ламинарным, а на другой турбулентным). Причём законцовкам, пожалуй, даже шайбы на концах не очень нужны, т.к. основная прибавка подъёмной силы не на самих законцовках, а на крыле.

Кстати, нашёл интересное запатентованное решение: вместо концевых шайб лопасти.

Главное сомнение по управлению за счёт эффекта Магнуса связано даже не с энергозависимостью или надёжностью, а с инертностью. Можно, наверно, управлять не скоростью вращения, а положением пластины, которая вдали от ротора не влияет на поток, а приближенная - нарушает циркуляцию.

С другой стороны - коптеры проблем из-за инертности роторов не испытывают. Может, и применительно к магнусу это не проблема.

 

[KV1237542]

Интересная мысль мне похожая приходила в голову.
Но в конкретном данном посте описался имел ввиду перья мануса
Отдельно работающие концевые перья

 

[Spectrum]

Мотор стоял на дельтике. С шестеренчатым редуктором. Заменил подшипники, прокладки и т.д. Работает безотказно. Тяга на нем конечно не как на тойотовском, но в этом и была затея проверить как он будет работать и как будет тянуть.

 

[Spectrum]

Ура. Сегодня переехал в новый гаражик. Не такой большой, как прежний, но, как говорится - в тесноте, да не в обиде.
Какие планы.

Сам самолет будет собран из металла. Отдельные элементы просто будут сварены в единую конструкцию (сварка будет проводиться точками). Затем будет скрепляться уголками, пластинами и т.д. Потом все буду разбирать, нумеровать, срезать с прихваток и собирать уже на болтах. В итоге будет собран прототип в натуральную величину. Постараюсь не допускать предыдущих ошибок и сделать самолет полностью разборным. Летать на нем пока не собираюсь, но по полю побегаю, проверю подвеску, управление и работу мотора. Так же проверю нагрузку на крыло и отдельные элементы.
После как будут проведены все необходимые замеры - буду заменять отдельные части на люминтий или стеклопластик, дабы снизить вес без потери прочности конструкции. По итогу должна получиться легкая, прочная и доступная конструкция.

 

[Ромашчандр]

Вы два года пишите что что-то строите, потом все ломают, опять строите... И ни одной фото, в век всеобщей цифровизации.
Как то нет веры что вы что то делаете, а не просто тут пишите.