Профиль крыла

[sergei107]

Если правильно понял, то получается что ГАВ это для относительно скоростных "аэродромных" машин

Ну, так, сильно относительно. При скоростях больше 80км/ч с хордой 1.2м.
А для меньшей скорости - непонятно. Может хорошо, а может и плохо.

Или не заморачиваться на этот счёт слишком сильно для первого самолёта и взять по простому Р-2 или из серии 23, а изыски оставить для экспериментов на потом?

Я тут ничего советовать не буду. Я не построил ни одного самолета, и даже не спроектировал. Я только книжки читаю.
Берите профили, проверенные практикой. По которым есть статистика.

 

[sergei107]

Кстати, обращает на себя внимание относительно небольшое приращение Cy max у GA(W)-1 с закрылками - обычными и щелевыми. ИМХО на этот профиль закрылок Фаулера напрашивается.

Да. Мне тоже это показалось странным.
Может это от того , что закрылок не по всему размаху.
А может из за крутки в -2гр.
А может у них ось вращения закрылка не там стояла. или профиль закрылка и щели неправильные.
А может это особенности обтекания на малых Рейнольдсах.

 

[Zakhar]

получается что ГАВ это для относительно скоростных "аэродромных" машин, и для "туристического" аппарата, у которого должна быть возможность максимально медленно пролететь для осмотра местности и спокойно плюхнуться на любой подвернувшийся пятачок он не сильно подходит.

Гав-1 дает выигрыш максимальный в качестве на небольшом Су, Для самолета с большим лобовым сопротивлением когда максимальное качество находится на больших углах атаки может быть выгоднее более вогнутый профиль А вот от закрылка он мало прибавляет, потому что сам профиль имеет небольшой отгиб вниз.
Вообще, для каждого угла атаки своя оптимальная вогнутость. Для полета на больших углах атаки нужна большая вогнутость

 

[daredevil]

от закрылка он мало прибавляет, потому что сам профиль имеет небольшой отгиб вниз

- Согласен, он сам по себе похож на профиль с опущенным закрылком. Поэтому напрашивается именно закрылок Фаулера как продолжение, а не обычный как дополнительный изгиб.

Может это от того , что закрылок не по всему размаху.

- Закрылок примерно 0,4 размаха (0,45, если не считать фюзеляж). Прибавка Cy max примерно +0,25. Если экстраполировать на всё крыло - едва получается добрать Cy max до 2. То есть на механизированном крыле не факт, что у GA(W)-1 преимущества перед другими ламинаризованными профилями.

Ещё один нюанс. Если говорить про весь размах - нужен зависающий элерон. Но при отклонении не 30 градусов, а 10-20 (чтобы иметь запас для работы элерона) прибавка вообще смехотворна. Насколько я начитан, у "Егорыча" с P-IIIA 15% были флапероны по всему размаху (20 градусов) и Cy max был >2. Интересно, есть ли самолёты с GA(W)-1 и Cy max >2.

 

[дед Вячик]

Интересно, есть ли самолёты с GA(W)-1 и Cy max >2...

Вот тут пишут что в трубе с Фаулером по всему размаху Cy max получили 3 (я губу и раскатал... 😆 )

 

[Денис]

Прочтите:

https://bgaa.by/sites/default/files/inline-files/aerodinamika_i_dinamika.pdf

стр. 48.

Не благодарите. Не офтопьте больше, plz. Хотите, обсудим вопросы скороподъёмности в ветке "Аэродинамика". В меру образованности каждого 😉

Ну прочёл - и не нашёл ни одного намёка на то, что тяга не зависит от мощности.
Поэтому, уж извините, но благодарить вас реально не за что...

 

[daredevil]

не нашёл ни одного намёка на то, что тяга не зависит от мощности.
Поэтому, уж извините, но благодарить вас реально не за что...

-Извиняю)) Кривые видели? Что тяга винта максимальна при V=0 и с ростом V убывает - согласны?

И я не стану спрашивать, максимальна ли мощность при V=0 и какая именно мощность и зачем вы вообще мощность затронули. Не хочу никого дожимать, надеюсь, интересна теория, а не спор. Так что проехали, больше от меня реакции в этой теме по этому вопросу не ждите.

 

[Денис]

-Извиняю)) Кривые видели? Что тяга винта максимальна при V=0 и с ростом V убывает - согласны?

🤦‍♂️

больше от меня реакции в этой теме по этому вопросу не ждите.

Это верное решение...

 

[sergei107]

Про ламинарные профили.
Меня вот бессонница замучала,
Я взял ламинарный профиль NLF(1)-0416 ( NFL=Natural Laminar Flow, естественное ламинарное обтекание) самый, что ни на есть ламинарный профиль. Это продолжение и развитие ламинарной серии профилей NACA 6-ой серии.

И наложил его на старый профиль тряпочного Пайпера, USA-35B. Ну, и немножко подправил толщину профиля с 11.5 на 12.5. Чтобы покрасивше было.

И получилось, что верхние дужки этих профилей практически совпадают.
А мне еще в школе говорили, что обтекание верхней части профиля и нижней почти не зависят друг от друга. И даже новые профили придумывают, беря верх от одного, а низ от другого.

Это что же получается, USA-35B - тоже ламинарный профиль???
Напомню еще раз, этот профиль от Пайпера, двухлонжеронное крыло с тряпочной обшивкой и жестким лобиком до 10% хорды.

И чего тогда все боятся ламинарных профилей??
И XFLR5 показал при турбулентном обтекании примерно одинаковые характеристики. У NLF чуть меньше максимальный Су (1.6 против 1.7)
А при ламинарном обтекании, NLF выигравает в меньшем Cx_min ( 0.06 против 0.07)

 

[daredevil]

самый, что ни на есть ламинарный профиль

- Вообще-то в XFoil NLF(1)-0416 не выглядит ламинаризованным. Нет характерной ямы на графике Cx(α) и "зуба" на K(α).

Вот характеристики NLF(1)-0115, тут эти элементы налицо:

А вот NLF(1)-0416, гладкие кривые, как у классики:

Понятно, что XFoil любит врать, но всё же...

А постановка вопроса про частичное совпадение контуров интересная, что скажут гуру?

 

[KAA]

А ещё стоит внимательно посмотреть на Сх этих профилей. Очевидно, что он будет расти с уменьшением Re, и возможно (!) не будут отличаться от такового у P-II или MID-415, у которых заметно меньше Cm! 😉

 

[sergei107]

Опять про профиль ГАВ-1 и ГАВ-1МОД.
В этом отчете есть двумерные продувки на Ре=1мил.

https://ntrs.nasa.gov/api/citations/19820003160/downloads/19820003160.pdf

рис. 7 и рис. 19.
ГАВ-1МОД выдает Cy_max=1.7
ГАВ-1 выдает Cy_max=1.6 (экстраполяция)
Но, ГАВ-1 имеет плохую характеристику срыва , резкое уменьшение Су росле критического угла атаки
а ГАВ-1МОД имеет очень плохую характеристику срыва, очень резкое уменьшение Су.

В общем, ГАВы я больше не люблю.

 

[sergei107]

А ещё стоит внимательно посмотреть на Сх этих профилей. Очевидно, что он будет расти с уменьшением Re, и возможно (!) не будут отличаться от такового у P-II или MID-415, у которых заметно меньше Cm! 😉

Ну, Сх профиля на маленьком Re (на маленькой скорости ) вообще никого не интересуют. Потому как ни на что не влияtт.
На маленькой скорости обычно выдвигают закрылки, а они в разы увеличивают профильное сопротивление крыла.
К тому же там огромное индуктивное сопротивление. На фоне которого профильное сопротивление крыла почти не видно. в 3 раза меньше.

Cm у MID-415 такой же как и у GA(W)-1MOD. Cm=-0.08
А вот срывные характристики заметно лучше

 

[KAA]

В общем, ГАВы я больше не люблю.

Проясняем ситуацию с этими профилями дальше.
Сх0=0,11 при Re=2.2 млн. , т.е. не лучше, чем у Р-III-18 , и профиль этот, к ламинарным не относится, он спроектирован на основе суперкритического профиля для околозвуковых скоростей! Поляра его не имеет ничего похожего на "ложку" поляры ламинарных профилей с Сх =0,005 Но показал хорошие характеристики при Re=2...6 млн. Расчётный Су=0,4
Подробности в NASA report CR-2443.

 

[Zakhar]

Сх0 не имеет никакого практического значения, потому что в общем сопротивлении это ни о чем. Гав -1 хорош именно на Су-0, 4 . потому что на этом режиме он имеет максимальное качество в реальном воздухе. По продувкам разница намного менее заметна, чем в натуре

 

[KAA]

Если у профиля нет "ложки" , то Сх при Су>0 будет определятся известной общей зависимостью от удлинения. Есть конечно профили, у которых Сх min при Су>0. И я не оспариваю определенных достоинств этого профиля, просто он не выделяется пониженным профильным сопротивлением.

 

[Айрат]

А мне еще в школе говорили, что обтекание верхней части профиля и нижней почти не зависят друг от друга. И даже новые профили придумывают, беря верх от одного, а низ от другого.

Утверждение выглядит красиво, но чтобы в голове подобные шедевры мысли не застревали, достаточно вспомнить, как меняется распределение давления (и обтекание) на верхней поверхности крыла при отклонении простого щитка.

Хотя само деление профилей на ламинарные и не ламинарные довольно условно, всё же стоит обратить внимание на то, что у ламинарных профилей ламинарное обтекание на нижней поверхности может достигать 80% в то время, как на верхней в лучшем случае не распространяется дальше максимальной толщины. Отсюда и требования к точности выполнения дужки и её плавности (неизменность знака второй производной емнип) и качеству-состоянию поверхности (нижней в особенности). Это по сопротивлению, а по максимальной подъёмной силе практически не зависит почти даже когда жёсткая часть крыла всего 10% от носика.

 

[Zakhar]

Если у профиля нет "ложки" , то Сх при Су>0 будет определятся известной общей зависимостью от удлинения. Есть конечно профили, у которых Сх min при Су>0. И я не оспариваю определенных достоинств этого профиля, просто он не выделяется пониженным профильным сопротивлением.

Формула для определения индуктивного сопротивления не учитывает особенностей профиля в реальном воздухе. Она хороша для идеальной жидкости. А профильное сопротивление по отношению к индуктивному - ничтожно. Еще более ничтожна разница в ламинарном и турбулентном трении. Весь выигрыш от применения "ламинарных" профилей состоит в значительном снижении индуктивного сопротивления на их расчетном угле. Легко увидеть по диаграмме давления, что на этом режиме давление по длине профиля максимально равномерно распределено

 

[Petyofi]

ГАВ-1 (ГАВ-1МОД) без механизацией ничем не лучше из "добрых" класических профилей. Основная разница в том, что с закрылками Фаулера он может достичь Cy=3.4 (!) не достижимый классическими профилями. Ето дасть возможност уменьшить площ крыла гораздо выше. Так на крейсере общее сопротивление крыла будет гораздо меньше несмотря на то что коефициент Cx вообще не "рекордный", при сохранение ВПХ. Ето и имеет ввиду те аеродинамики которые заявляют что ГАВ-1 (ГАВ-1МОД) больше всего применимы в высокоскоростные машины. Здесь акцент не на скорость собствено, а на скоростной диапазон.

 

[Petyofi]

А что касается максимальной сороподъёмности - коллега daredevil прав. Избыток тяги имеет решающего значения. Теоретический если мы имеем избыток тяги выше единицы - не не нужны были крыля, не нужна подъёмная сила. Но при ограниченной мощности СУ и малый избыток существеное значение есть величина потребной тяги. Сколько она меньше, тем скороподъёмность будет выше. А она зависит от общее аэродинамическое совершенство аппарата (прежде всего от аэродинамическое качество). А как сказывается профиль крыла на скороподъёмность? Если с начало координатной системы поляра крыла построим полукубическая парабола касательная к поляру будем найти УА навысшее обратное аеродинамическое качество - (Cx/Cy)3/2. Чем выше обратное аэродинамическое качество (коефициент мощности/ power coeficient) тем скороподъёмность будет выше при ограниченой мощности СУ. Таким образом есть огромное значение ( особено в любительские конструкции) выбор профиля крыла.