Факторы нестабильности ЛА с балансирным управлением: трайк

[VEGLIV]

Да, летал вдвоем ...
Саит Ситдиков - весом не более 60 кг ...

Почему этот недо-дельталет, недо- самолёт является "тупиковой" веткой технической эволюции ЛА, можно расписать не одну страницу печатного текста, но смысла в этом нет. Хорошо определил подобное скрещивание один участник форума - "межвидовые химеры" не жизнеспособны...

У этого аппарата проблемы с устойчивостью и управляемостью и по самолетному, и по дельтапланерному крыльям. Недостаточная эффективность управляющих поверхностей. Огромное сопротивление ( низкое аэроднамическое качество ). Повышенная нагрузка на несущую площадь...

При намокании верхнего крыла с мягкой обшивкой ( дельтапланерного ) аппарат "переставал" лететь и управляться.

Вы про интеференцию (положительную) и трагические последствия этой компоновки сможете рассказать или нет ?

 

[Иванов]

Интерференция" это взаимовлияние потока воздуха, создаваемого пропеллером, и несущей аэродинамической поверхности.
В аэродинамике, как науке и в ее прикладных разделах, полагается, что когда поток воздуха от пропеллера создаёт увеличение скорости потока над верхней поверхностью крыла, то это увеличивает несущее свойство этой поверхности. Такая "интерференция" считается положительной .
Если пропеллер создаёт, дополнительно, увеличение скорости потока воздуха на нижней поверхности крыла, то такая интерференция считается отрицательной. Считается, что это уменьшает несущую способность крыла.

Это верно в теории и можно подтвердить математикой.... Если ЗНАТЬ и верно задать ВСЕ граничные условия...

На практике, есть масса " нюансов", связанных с геометрией конкретной конструкции ЛА.
В конструкции с шарнирным подсоединением крыла к мотоустановке, вынос ометаемого диска пропеллера над задней кромкой гибкого крыла, особенно, при небольшом расстоянии от плоскости пропеллера до кромки ккрыла, вызывает "присасывание" пропеллера к поверхности крыла. В этом термине ("присасывание") я хочу выразить суть процесса фиксации мотоустановки к крылу ( фиксация шарнира ). Выражается это в передаче не компенсируемого конструкцией реактивного момента на крыло и его "валение" - трудно устранимый крен.
Так же, это снижает несущую способность крыла, из-за изменения штатного "скоса" потока на верхней поверхности ( "штатного" - для изолированного от влияния пропеллера крыла )....

По каждому из моих "тезисов" есть много "НО".
Возможно, при правильных вопросах, мы получим на них конструктивные ответы...

 

[alouette]

По каждому из моих "тезисов" есть много "НО".
Возможно, при правильных вопросах, мы получим на них конструктивные ответы...

Да сколько там пропеллера над верхней обшивкой, чтобы влиять на ЛХ. Да и далеко он от задней кромки.

 

[Иванов]

Да сколько там пропеллера над верхней обшивкой, чтобы влиять на ЛХ. Да и далеко он от задней кромки.

Верно.
Потому, чем ближе ось пропеллера ( центр создаваемого им подсасываемого потока ) к кромке крыла, тем сильнее влияние пропеллера на поток вдоль нижней поверхности крыла...

 

[Tonus]

Верно.
Потому, чем ближе ось пропеллера ( центр создаваемого им подсасываемого потока ) к кромке крыла, тем сильнее влияние пропеллера на поток вдоль нижней поверхности крыла...

А как тогда на самолетах где движки с винтом стоят в крыле по центру?

 

[Иванов]

А как тогда на самолетах где движки с винтом стоят в крыле по центру?

На самолётах - это на самолётах....

( Вот, я и "говорю", чтобы объяснить так, чтобы не осталось вопросов, нужно написать целый "том"... 😁 )

Мы обсуждаем конструкцию дельталета. Предлагаю, этого и придерживаться.
Если требуется ссылка на конструкцию других ЛА, то указывать это в явном виде.

На дельталете разумной конструкции, нет возможности установить пропеллер с совпадением его оси с плоскостью обшивки крыла.
При приближении, по вертикали, мотоустановки к крылу, получаем больше влияние на нижнюю часть крыла, нежели на верхнюю. Даже, когда половина радиуса лопасти "выходит" над верхней поверхностью крыла.

Для упрощения понимания рассматриваемого вопроса, замените пропеллер продольным цилиндрическим потоком воздуха, с диаметром, примерно, равным диаметру пропеллера. Перед пропеллером, этот поток имеет скорость в 2 раза меньше скорости потока, отбрасываемого пропеллером.

 

[Windguru]

В чем, по вашему мнению, должна проявляться стабильность трайка? Каковы ваши мысли по этому вопросу?

Правильно скомпонованный - это трайк, в котором паразитные моменты от силовой установки уравновешены и не оказывают существенного влияния на управление и общую стабильность аппарат в целом. Помимо прочего вектор тяги должен быть правильно расположен относительно центра масс.

Под жесткостью имею в виду именно жесткость и ничего другого. Крыло не должно болтаться на пилоне. Бывает так, что узел навески заходит туго, без люфтов, а крыло имеет упругий люфт, гуляет вправо-влево даже при относительно небольшом усилии на ручке, «играет вместе с пилоном». Иногда такой эффект получается у телег с большим налётом, их еще называют «расхлябанные», но бывают таковые от рождения. Например, телега Mainair Gemini, очень уж хлипкая, руками без особых усилий можно крыло отклонять от полётной оси на приличные углы. АЭРОС и TANARG гораздо жестче и чтобы сделать тоже самое нужно приложить гораздо больше усилий и границы этих отклонений меньше.

И, да, сварная ферма ТАНАРГА сложна для изготовления в гаражных условиях. Но сварной остов трайка легче сделать в гаражных условиях.
С уважением.

По сути темы, методы изготовления значения не имеют от слова совсем, это вопрос второго плана.
В контексте вышесказанного важнее сама геометрия, вернее алгоритм её корректного определения.
Выбор модельного ряда определён доступностью этих моделей в районе проживания. Хочется телегу Лари Медника обмерить и взвесить, но не лететь же ради этого на другой конец света, в конце - концов? Сделаю первый набросок на примере AEROS 2, опубликую, может кто-то откликнется и предоставит данные по своей телеге.
Будет вариант сравнить наглядно - может и зависимости определенная проявится.

 

[Иванов]

Под жесткостью имею в виду именно жесткость и ничего другого. Крыло не должно болтаться на пилоне. Бывает так, что узел навески заходит туго, без люфтов, а крыло имеет упругий люфт, гуляет вправо-влево даже при относительно небольшом усилии на ручке, «играет вместе с пилоном».

Жесткость узла подцепки крыла возможна: необходимая и достаточная. Зависит от характеристик крыла ( в первую очередь ) и от задач, возлагаемых на дельталет.
( Квалификацию пилота считаем достаточной, чтобы она не ограничивала возможности ЛА )
Если аппарат, в рамках РЛЭ предназначен для полетов "блинчиком" в спокойную погоду, то и подцепка крыла допускает "большое разнообразие вариантов"...
Если аппарат для работы, большого налета, сложных условий, внеаэродромной эксплуатации, выполнения элементов пилотажа ( большие крены и резкие перекладки, косые петли, боевые развороты и т.п. ), имеет значительную массу конструкции и моменты инерции тележки ( по разным осям ), то требования к узлу подцепки более строгие.

Но, так или иначе, строгость определяется свойствами крыла.

В качестве примера...
На крыле площадью 20,5 м2 с крейсерской скоростью 50-60 км/ч можно привязать за ручку пустую 20 литровую канистру к углу трапеции и в полете это практически не скажется на управлении крылом и поведении тележки.
Та же канистра, привязанная к крылу 15 м2 , "заставляет" ручку трапеции заметно приблизиться к пилоту. Полет происходит с заметным разворотом относительно вертикальной оси. Аппарат летит "крабиком", как при боковом ветре.
В последнем случае, полагаю, пилон тележки должен быть более "жёстко" закреплён на крыле.

 

[Иванов]

По вопросу сбалансированности тележки - всё "просто"...
- Необходимо нарисовать двух пилотов в "креслах", как они будут располагаться в колясочке.
- В "корме" ( по Испански - "попа" ) второго пилота должен располагаться Центр Масс ( ЦМ ) всей конструкции. Это в идеальном случае. Обычно, стараются "загнать" его хотя бы на вертикальную ось, в проекции, проходящую через эту точку.
- Относительно ЦМ рисуем три точки опоры ( колеса ). Для этого пользуемся рекомендациями по конструированию шасси для самолётов. Все зависимости и приведение к ЦМ, там описаны.
- Задаём расположение оси пропеллера относительно ЦМ двигателя и его диаметр.
- Проводим от горизонтали опорной поверхности ( на которой "стоят" колеса - земли ) параллельную линию на высоте поставленной на пятку ступни 43-го размера ( около 30 см. ). Это ( для 2-х местного аппарата ) желательное расстояние от кончика пропеллера до земли.
- Имея указанные ограничения, начинаем взаимно "двигать" имеющуюся ВМУ ( Винто Моторную Установку ), пилотов и шасси. Увязываем все элементы в конструкцию.
- "Прорисовываем", наконец-то вертикальную линию, примерно в 100 мм перед общим ЦМ загруженной колясочки с пилотами. На этой линии должен располагаться узел подцепки крыла. Дорисовываем килевую трубу с проекцией трапеции и тросами продольного контура. Проверяем всю конструкцию на эргономичность, хода ручки, расстояние от диска пропеллера до торца килевой ( до хвостиков 2-й, 3-й лат + запас 150 мм.)
- Следующий итерационный шаг увязки конструкции с ЦМ и эргономикой...

 

[Иванов]

Геометрию и размеры некоторых тележек можно посмотреть ( запросить ) на сайтах пооизводителей.

Когда-то, на сайте компании Aircreation был свободно доступен каталог сборки из кит- набора тележек их производства... На Танарг этот иллюстрированный каталог "весил" 50-70 Мб.
Сейчас, эта документация присылается по запросу.

Все, что видно:

Online documentation of microlight, ultralight, trikes and wings - Air Création English - Air Création

Find all the documentation of our products on this page which is specially dedicated to it. For example, find maintenance manuals, alert bulletins, as well as user manuals for all our ULMs, from the oldest to the most recent.

aircreation.com

 

[otto]

Под жесткостью имею в виду именно жесткость и ничего другого. Крыло не должно болтаться на пилоне ...

Так может быть, для начала, поговорим о жесткости узла крепления крыла к килевой балке?
Рассмотрим более подробно конструкцию данного узла и варианты его исполнения?

 

[otto]

Информация к размышлению.

 

[otto]

Еще.

 

[igoryn]

Это самая не жесткая из всех не жёстких... Ещё если без тросов, внутри трубы и с круглыми отверстиями на пластинах, зачем они нужны ? Что бы пластины быстрей скрутило ? Для жёсткости , вместо пластин, скоба и с хорошим бужом под узел подвеса, типа такого....

 

[Kuprin]

Еще.

Посмотреть вложение 549427

Посмотреть вложение 549428

Спасибо Павел!!! Я то же летал на Атлете около 10лет (правда не лично мой),но что я сделал на нем,для лучше устойчивости и управляемости:-- плоскость боковых балок, при натянутых нижних тросах,была ниже килевой на 70мм, сделал в одной плоскости... плюсы-- улучшилась управляемость по кренам и перестал голландить при зажимании ручки.. :--- в связи с чем пришлось уменьшить длину верхнего троса поперечного контура и слабина нижних тросов была обусловлена только растоянием между первым и третьим отверстием натяжения центральных тросов- на килевой... Сейчас появилось новое крыло Атлет и уже к упомянутым изменениям добавлю изменения в навесной узел, уберу резиновые втулки, конусность под них и заменю на капролоктан, все остальное без изменений... Тем самым увеличу жесткость узла и сведу к нулю ( так думаю) но к минимуму точно, ответную реакцию крыла на управляющие моменты... Все эти действия и кое какие еще ,только улучшили летные качества крыла и повысили его безопасность... В таком качестве мне нравится на нем летать

 

[otto]

Рассмотрим более подробно конструкцию данного узла и варианты его исполнения?

Как вы считаете Windguru ? Расстояние от нижней плоскости кубика (в собранном состоянии) до оси болта крепления щек к вертикальному пилону влияет ли на жесткость этого сегмента конструкции?

И вот так пошагово разберем всю конструкцию телеги.
С уважением.

 

[VEGLIV]

Спасибо Павел!!! Я то же летал на Атлете около 10лет (правда не лично мой),но что я сделал на нем,для лучше устойчивости и управляемости:-- плоскость боковых балок, при натянутых нижних тросах,была ниже килевой на 70мм, сделал в одной плоскости... плюсы-- улучшилась управляемость по кренам и перестал голландить при зажимании ручки.. :--- в связи с чем пришлось уменьшить длину верхнего троса поперечного контура и слабина нижних тросов была обусловлена только растоянием между первым и третьим отверстием натяжения центральных тросов- на килевой... Сейчас появилось новое крыло Атлет и уже к упомянутым изменениям добавлю изменения в навесной узел, уберу резиновые втулки, конусность под них и заменю на капролоктан, все остальное без изменений... Тем самым увеличу жесткость узла и сведу к нулю ( так думаю) но к минимуму точно, ответную реакцию крыла на управляющие моменты... Все эти действия и кое какие еще ,только улучшили летные качества крыла и повысили его безопасность... В таком качестве мне нравится на нем летать

То есть , Вы стараетесь полностью отказаться от демпфирования в узле подвески. Хорошо это или Плохо для узла подвески , сопряжённым с другими элементами крыла и телеги ? Особенно в неспокойной атмосфере .

 

[Иванов]

К вопросу выше:

Это плохо. Потому, как без резинок, в термичку выше средней, а, особенно, при обучении полетам с частыми конвейерами и полетами на естественных грунтовых полосах, отсутствие упругих элементов довольно быстро приводит к замятиям краев отверстий оси в трубе пилона. Появляется люфт оси в самом узком месте. Потому, с максимальным соотношением величины зазоров к углу отклонения килевой.

Это, по большей части, устраняется плотной посадкой в трубах капролонового бужа и плотной посадкой ( под развёртку, калиброванного тела оси ) оси шарнира.

Капролон, к стати сказать, очень хорошо соответствует по жёсткости/упругости, в качестве демпфера в этом узле. Потому, французы ( которые изобрели в 70-х годах прошлого века узел подвески с резиновыми коническими сайлент-блоками, а мы потом его повсеместно копировали ) к середине 90-х годов перешли на две массивные "грибковые" капролоновые втулки, в которые вставлялась ось шарнира, при навеске крыла. Сам же шарнир, выполнен цельнофрезерованным из твердого алюминиевого сплава. Он надет на килевую трубу на капролоновом стакане.
Однако, следует отметить, что к этому времени, Европа уже перешла на аэродромные ( "газонные" ) полеты и ангарное хранение в собранном виде. По полям и кротовинам никто из них давно не летает...

Потому, при выборе конструкции узла подцепки, полагаю, следует исходить из задач, под которые делается аппарат и возможностей крыла и пилота...

В целом, за "криволет" аппарата, на 75% ответственно крыло и его взаимодействие с воздушным потоком, создаваемым пропеллером. И только до 25% - это конструктивные недостатки тележки, включая все возможные "косинусы" и моменты...
Согласитесь, ведь без крыла, даже с самым мощным мотором, тележка не полетит. Пусть она будет о-оч-чень "прямая", скомпенсированная по моментам и жёсткая...
При чем, "криволет" не означает, что крыло криво пошито ( хота, часто, в этом и кроется основная причина ). "Просто", таковы аэродинамические свойства крыла. Чем оно более спортивное, тем менее устойчивое, тем больше "чувствует" влияние моментов от тележки и вносит собственные неустойчивости в динамику аппарата в целом.
Но... это совсем другая история...

 

[otto]

Хорошо это или Плохо для узла подвески , сопряжённым с другими элементами крыла и телеги ? Особенно в неспокойной атмосфере .

Вот об этом давайте и порассуждаем.

 

[otto]

Это плохо. Потому, как без резинок, в термичку выше средней, а, особенно, при обучении полетам с частыми конвейерами и полетами на естественных грунтовых полосах, отсутствие упругих элементов довольно быстро приводит к замятиям краев отверстий оси в трубе пилона.

Все верно. Учитывая мягкость алюминиевой трубы. Но, пока ... Речь о расстоянии от нижней плоскости кубика (в собранном состоянии) до болта крепления щек к трубе. Если зазор "большой" - он к скручиванию более или мене устойчив? А если "малый"?

А толщина щек? И материал? Каким то образом влияют на жесткость?