Концевые плавающие элероны

Но характеристики "фасета", не смотря на "современные" материалы, алюминий и "сендвичи" ни в чем не превосходят, а где-то даже уступают Эрупам. Даже расчёт на двухместный лишь на 10 кг легче, чем S-4, а в полезной нагрузке на 10 кг слабее. Только макс. скорость одноместного выше, но тут Эрупу, видимо, помешали концевые элероны, меньшая мощность и большой винт.

Отсюда возникает сомнение в справедливости претензий на самый дешёвый самолёт. И выбор между Эрупом и "фасетом" - дело вкуса, а не целесообразности.
 
Эруповская компоновка, только с элевонами Циммермана по-моему лучше, менее сложнее в расчетах, возможность использования ткани на средней части крыла, однокилевое оперение, меньше проводок управления, да и вообще он ближе по "пониманию"
 
Если можно, конкретнее, в чем бОльшая сложность в расчетах? У меня есть пара вопросов на этот счёт, но хотелось бы прочесть более компетентное суждение.

Изначально, я сам предлагал циммермановские рули. Но в итоге, большая уязвимость на земле, большее общее сопротивление за счёт размаха, отсутствие функциональности в борьбе с "перетеканием", а значит, жёсткая зависимость от двухмоторности изменили мнение в пользу схемы S-4. Представьте амплитуду перемещения законцовок при рулении на ямках или посадку с большим углом в высокую траву.
 
Я, конечно понимаю, что Фасет мы не рассматриваем как "претензию на оригинальность". Но с точки зрения простоты определения изменения положения центров давления, в зависимости от углов атаки, без продувок конкретных моделей не обойтись при расчете самой конструкции и ее жесткости. Учитывая большие строительные высоты, можно конечно примерно, с запасом прикинуть, несколько увеличив диапазон изменения положения Ц.Д.
Профиль крыла с закругленной передней кромкой более несущий на дозвуковых скоростях, это по-моему без спорно.  Если сравнить полеты Эрупа и Фасета, то видно, что в нормальном г.п. углы атаки у Фасета больше.
Насчет высокой травы, мне сказать нечего, здесь или косить траву, или не садиться в неё. Но увеличить плечё элеронов желательно
 
Эффективность элеронов можно увеличивать не только за счёт плеча, но и за счёт площади. Меня не оставляет также мысль о профилированной щели перед элероном. И в наших масштабах двухмоторность в отсутствие приличных моторов также не вдохновляет. Ведь без обдува двойными и весьма длинными веслами эффективность разнесенных рулей под серьёзным вопросом. Они могут оказываться в совершенно разных потоках на малых скоростях и у земли.

Помимо прочего, есть масса практических моментов. Это и габариты ангара, и необходимость складной конструкции и сложности маневрирования. Однажды, мне повредили авто хвостовым оперением Вильги, не вписавшейся  в радиус при парковке. Это и поддатые "зкстремалы", которым охота куда-то присесть или даже разложить скумбрию, и детишки, повисающие на крылышках в отсутствие хозяина, ну в целом, непрактично. Я так думаю.

В плане расчётов, меня интересует вопрос нахождения САХ. Если считать, разбивая крыло на участки, с последующим выводом среднего арифметического значения, то стоит ли учитывать угол перетекания? Мне кажется стоит, т.к. в нашем случае разница существенна. Но это тянет за собой вопрос соблюдения профиля, от чего зависит конструктив. На красной реплике, что на 5й странице, видно, что нервюры параллельны фюзеляжу. Но на фото гниющего S-4 видны косые силовые элементы, особенно в сечениях осей элеронов. Если брать за основу профиль 8-H-12, то соблюдение "хвостика" может существенно зависеть от реального обтекания. Для лопастей вертолетов или крыльев планеров такой вопрос не стоит.
 
Начнем с элеронов. Увеличивать площадь элеронов желательно только за счет их размаха, так как увеличение их хорды не очень влияет на их эффективность, поскольку они работают (классические элероны) совместно с крылом, т.е изменяют подъемную силу на участке крыла, обслуживаемую элероном (как закрылок) На коротком участке задней кромки, помимо элеронов необходимо еще ставить место для балансировочной поверхности, выполняющую роль руля высоты (если элероны) или роль триммирующего устройства (если элевоны). В данном случае плечё элеронов будет расстояние от ц.т участка крыла, обслуживаемого элероном до продольной оси самолета.
Если же делать элевоны как у Циммермана, цельноповоротные, то плече у них выходит за пределы концевых хорд крыла, не влияет так сильно на картину распределения давления по всему крылу. Т.е крыло обтекается штатно, не меняя ц.д (как при выпуске/опускании закрылков/элеронов.
Роль щели перед элероном несомненно повысит его эффективность, если они находятся на задней кромке крыла.
По компоновке. Для этой схемы важно нервюры (в нашем случае) расположить так, чтобы лонжерон получился прямым, равномерно меняя толщину по размаху. Здесь это все долго описывать, но я Вам на почту высылаю материал, в котором описано, как Циммерман " выстроил 1/4 всех нервюр крыла в одну линию, начав с дискообразного крыла-простое геометрическое построение. Конечно, для хранения можно предусмотреть отсоединение консолей от центроплана.
Если двигатель спереди, то обзор обеспечить трудно, а это главное при посадке, как Вы говорите "с подбором". Говорю потому, что садился на МиГ-21 на шоссе, соответственно не с шириной ВПП, так на больших углах при подходе к касанию, когда не видишь, на что садишься-весьма неприятно.
САХ определяем как обычно, без скидок на перетекание, по крайней мере ещё никто ничего нового не придумал.
По поводу загнутого хвостика для летающего крыла- это то, что доктор прописал. Су будет больше, чем у симметричного профиля, график круче, а момент, как у симметричного. Кстати, лопасти на вертолете, те же летающие крылья. Для уменьшения момента применяют S образные профили, уменьшающие крутящий момент на узлы.
 
МиГ-21 не совсем удачная аналогия. Я не случайно предлагал фюзеляж СЛ-90 в качестве донора. Не смотря на мотор впереди и хвостовое колесо, обзор вперед в нем как с носовой опорой. Возможность установки более мощного мотора позволит при необходимости компенсировать весовые издержки.

Если идти этим путём, то целесообразнее использовать родной РВ и задняя кромка крыла кроме элеронов ничем не будет занята. Да и вообще, не стал бы преувеливать заботу об увеличении их эффективности. S-4 прекрасно летал с теми, что были.

Против хвостика ничего не имею и даже рад, что Вы к нему вернулись. Смущает только неизбежное искажение профиля из-за перетекания, которое мы не можем отрицать с нашей концепцией. Не уверен, что ничего другого не придумано против обычной формулы расчётов. Просто все привыкли считать относительно прямое крыло или с прямым сужением. Но даже наличие на конце прямого крыла сужающейся законцовки вынуждает корректировать расчет. Крыло "спитфайра" уже считается сложнее. Для нашего случая тоже. И не вижу смысла терять соответствие профилю ради совсем неактуального упрощения. В противном случае мы будем иметь разный профиль у корня и на законцовках.
 
Про МиГ-21: удлинение крыла 2,2227, конечно он не аналогия ни Эрупу ни Фасету, но я писал про обзор.
Корректировка по перетеканию это графики циркуляции от удлинения крыла, при определении распределения нагрузки по размаху

И не вижу смысла терять соответствие профилю ради совсем неактуального упрощения. В противном случае мы будем иметь разный профиль у корня и на законцовках.

это я не понял, объясните
Не лучше ли не использовать СЛ-90 в качестве "донора" Вам трудно будет увязывать силовые элементы двух компоновачных схем
 
Про обзор я понял. Имел ввиду, что такая ситуация, как на посадке МиГ-21 нетипична для нас и наличие достаточно компактного мотора впереди не создаст такого неприятного слепого момента, да ещё на запредельной для здравого ума скорости. Для нас это будет возможно, доля секунды, на скорости 30-40км/ч, которая будет достигаться большим углом. Ну, и естественно, при наличии навыка на автоматизме.

О профиле. Для простоты объяснения так. При наличии крыла-каблука имеет смысл строить последовательные сечения крыла, сообразно углам, под которыми поток обтекает крыло. В нашем случае мне представляется, довольно широким веером. Под каким именно углом проще всего определить продувками.

При нагрузке на крыло 20-30 кг/м2 обеспечить силовые элементы на фюзеляже СЛ-90, думаю, не слишком сложно. Проанализируйте фото S-4 с оголенной фермой. Ни одного, ярко выраженного силового элемента на ферме фюзеляжа. Крыло и ферма фюзеляжа образуют единый ажурный контур, образованный весьма тонкими элементами. Привязать фермы к силовым шпангоутам СЛ-90 вполне реальная задача, хоть и далеко не самая красивая с инженерной точки зрения. Но по моим прикидкам должно получиться вполне прилично. Внутри он устроен так, что центральный силовой элемент можно увязать напрямую. Остальные тем более.

Но не стоит считать это предложение ультимативным. Просто выстроить ферменное крыло на готовом фюзеляже, с готовым управлением, профессионально сделанным мощным шасси, готовой остекленной кабиной, моторным щитом, приборным комплексом и прочей уймой мелочей довольно заманчиво. Ибо недострой, так и не увидевший неба из-за тех самых 20% доработок, которые занимают 80% времени - бич самоделов.
 
Я полагаю, когда мы говорим о сильном "перетекании" потока на крыле малого удлинения, мы имеем ввиду именно отличие реального потока от теоретического соответствия вектору полета. И нервюры, строго перпендикулярные размаху, как раз провоцируют то, о чем Вы говорите.

Думаю, параллельно-перпендикулярные нервюры на S-4 были применены из конструктивных соображений. дабы не заморачиваться на такие нюансы, поскольку на практике это не имеет решающего влияния.
 
Параллельно перпендикулярные нервюры, это стрингеры силового набора, которые не выходят на обводы профиля крыла по высоте. Поток как шел параллельно вектору скорости, так он и идет.
Даже стреловидные крылья, имеющие так называемую тангенциальную составляющую вдоль всей передней кромки крыла, при обтяжке тканью, имеют нервюры по потоку (Аэропракт, МиГ-8 ит.д.). Т.е разделение потока только в уме, а в реальности независимость движения. Что такое перетекание-это концевой вихрь, присутствующий на всех крыльях, но это не требует к концу консоли менять направление нервюр. А что говорить о треугольном крыле, у которого перетекание происходит даже по передней кромке на больших углах атаки?
А если Вы будете лететь на крейсере при нервюрах в "растопырку"?
 
Ок. Это выяснили. Хотя я бы все-таки продул. Есть сомнение...

Теперь следующий вопрос. На S-4 хорошо видно, что "хвостик" соблюден только на около фюзеляжном секторе крыла. Остальная часть крыла "хвостика" не имеет. Насколько такой подход актуален при 8-Н-12?
 
целесообразно сохранить профиль по всей площади. Никаких круток, ни аэродинамических, ни геометрических. Попробуйте построить на бумаге Эруповское крыло в плане, со стреловидностью "0" по передней кромке и какой лонжерон получится (изменение высоты по размаху) если его ставить перпендикулярно оси самолета, и другой, соединяющий одинаковые процентные доли по хорде. Если тряпочная обтяжка после лобика, то естественно нервюры сверху.
В одном случае полки будут прямые, а во втором, гнутые, что ,очевидно, Вас и сбило с толку-приняли их за поперечные нервюры.
 
Зто не так. Косые элементы есть. И я не утверждал, что это нервюры. Очевидно они создают силовой контур элерона.

Что касается нервюр "врастопырку", то такой конструктив очевидно неактуален для прямого крыла. В нашем же случае, когда обе консоли как две гигантские законцовки, все не так просто. Вспомните Лиллиенталя. Или крылья птиц малого размаха. Индуктивное сопротивление присутствует не только на концах крыла, но и в сопряжении крыла и фюзеляжа.
 
Индуктивное сопротивление индуцирует подъемная сила. А в сочленениях крыла и фюзеляжа или чего-либо интерференция. Т.е поток, обтекающий фюзеляж, складывается с потоком, обтекающим крыло и ,при этом скорости у них не совпадают, появляются вихри и т.д (потери). Поэтому конструктора пытаются их "разводить" или сглаживать (зализывать) сопрягающие поверхности под тупым углом, чтобы потоки меньше "налазили" друг на друга. Среднеплан с круглым в поперечнике фюзеляжем в этом случае и выиграл-наименьшее сопротивление интерференции.
 
Правильно. интерференция, порождающая вихри. Действие, порождаемое другим действием - есть индукция. Мы рискуем погрязнуть в терминологии.

Я не оспариваю фундаментальных основ. Мои вопросы направлены на освещение возникающих неясностей.

Крыло Эрупа горизонтально по нижней плоскости и имеет обратное V по верхней. Уже одно это даст сход потока в направлении законцовок. Плюс все индукции-интерфкренции. Не думаю, что необходимо это выяснять на словах. Простые продувки дадут простые ответы. По поводу соблюдения профиля Ваше мнение уяснил. В общем согласен.

По поводу СЛ-90. Видимо, плохая идея. Очень большой вес. За вычетом мотора и крыла - 320 кг.
 
Совершенно верно. Ведь даже в выражении Схинд присутствует (1/3.14*удлинение)* Су[sup]2[/sup], а для малых удлинений 2/3.14*удлинение, ну а если еще точнее то надо делить на эффективное удлинение=1(2)/3.14*удлинение/1+Sпф/Skp, т.е с учетом неработающей площади под фюзеляжем. Для летающего крыла, с фюзеляжем интегрированным с крылом этим можно пренебречь.
Крыло эрупа выполнено с обратным "V", для снижения поперечной устойчивости, так как крылья с малыми удлинениями, как и стреловидные имеют повышенную поперечную устойчивость-при этом "V" делают отрицательным (Старфайтер F-104-прямое крыло с отрицательным V  до -10 градусов. При малом удлинении или стреловидности крыла, требуются увеличенные вертикальные оперения для избежания "голландского шага"
 
Новое видео по Эрап S-2
https://www.youtube.com/watch?v=TX5s4yEP09I
 

Вложения

  • Arup_s2.JPG
    Arup_s2.JPG
    17,7 КБ · Просмотры: 102
Назад
Вверх