Шестого шага псто...
Dec. 9th, 2015 08:57 am![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
lazy-flyer.livejournal.com posting in ![[community profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/community.png){kind=small}
engineering_ruОригинал взят у ![[livejournal.com profile]](https://www.dreamwidth.org/img/external/lj-userinfo.gif)
lazy_flyer в Шестого шага псто...
lazy_flyer в Шестого шага псто...Поговорим ещё немного о неочевидных для рисовальщиков ( спецам от CAD\CAM - привет! ) грабельках? А давайте.
Экскизы, компоновки, расчёты и прочая теоретическая часть закончена. Прототип построен и начинён по последнему слову техники, с использованием новейших технологий и оборудования. Начались испытательные полёты.
Конечно, аппарат летит, ведь летает всё. Но летит как то непонятно, некрасиво летит. Болтается в небе аки цветок в проруби. Нет в полёте стабильности, уверенности, "не сидит" в воздухе. Говоря жаргонным языком самолётик "машет хвостом". А говоря языком правильным - наблюдаются незначительные колебания по курсу и тангажу, динамическая неустойчивость.
Мы вели расчёты для статической устойчивости и в этих расчётах всё выглядело красиво. Почему же сейчас получается не до конца хорошо? Потому что первые грабельки - динамическая неустойчивость, связанная с характеристиками профилей.
Обратимся к академическому определению устойчивости.
Устойчивость - свойство самолёта восстанавливать без вмешательства пилота кинематические параметры невозмущенного движения и возвращаться к исходному режиму полета после прекращения действия возмущений.
На самолётик подействовало возмущение, а он сам взял и ликвидировал последствия.
В крыле у нас стоит несимметричный профиль. У любого несимметричного профиля центр давления перемещается по хорде.
У каких то профилей больше, у каких то профилей меньше, но не стоит на месте. А вместе с центром давления перемещается и фокус всего самолётика. Условием стабильного полёта есть расположение центра тяжести перед фокусом, на некотором расстоянии, которое то расстояние определяет запас устойчивости, измеряемый в % САХ. Центр тяжести в нормально скомпонованном самолёте не перемещается во время полёта. Как видно на картинке, с увеличением угла атаки запас устойчивости уменьшается - фокус двигается вперёд, ЦТ стоит на месте и наши первоначальные 12-10-8% запаса устойчивости могут превратиться в тыкву.
Проверили трижды, пересчитали - всего достаточно, должно быть хорошо. А самолётик по прежнему машет хвостиком. Что не так?!
Какая часть самолётика классической схемы отвечает за курс и тангаж? Правильно, оперение. Значит что то не так с оперением? Вероятно да.
Это не может быть площадь, это не может быть плечо - мы же считали, у нас всё получалось! Что, снова профиль? Да, снова профиль.
На оперении используют симметричные профили, так как оперение должно работать симметрично при положительных и отрицательных углах атаки. Смотрим на профили и поляры.
Симметричные, что ещё можно о них сказать. У одного непонятно зачем поджатие. А результат такого поджатия...
Внимательно разглядываем график красного цвета около нулевых значений Су. Какой то странный пипсик виден.
Смотрим на другую поляру, график красного цвета.
Вот где грабельки, вот где собака порылась. Почти полградуса изменения угла атаки не даёт заметного изменения подъёмной силы. И дальнейший рост этой подъёмной силы весьма нелинеен, в отличии от второго профиля. Вот и начинаются колебания, помахивания хвостиком.
И что теперь с этим делать? Куда смотрел наш CAD\CAM, ведь всё было красиво!
Только опыт, сын ошибок трудных. И ничего более.
P.S.
Я уже немного притомился, может кто подбросит интересный вопросик к обсуждению?
Экскизы, компоновки, расчёты и прочая теоретическая часть закончена. Прототип построен и начинён по последнему слову техники, с использованием новейших технологий и оборудования. Начались испытательные полёты.
Конечно, аппарат летит, ведь летает всё. Но летит как то непонятно, некрасиво летит. Болтается в небе аки цветок в проруби. Нет в полёте стабильности, уверенности, "не сидит" в воздухе. Говоря жаргонным языком самолётик "машет хвостом". А говоря языком правильным - наблюдаются незначительные колебания по курсу и тангажу, динамическая неустойчивость.
Мы вели расчёты для статической устойчивости и в этих расчётах всё выглядело красиво. Почему же сейчас получается не до конца хорошо? Потому что первые грабельки - динамическая неустойчивость, связанная с характеристиками профилей.
Обратимся к академическому определению устойчивости.
Устойчивость - свойство самолёта восстанавливать без вмешательства пилота кинематические параметры невозмущенного движения и возвращаться к исходному режиму полета после прекращения действия возмущений.
На самолётик подействовало возмущение, а он сам взял и ликвидировал последствия.
В крыле у нас стоит несимметричный профиль. У любого несимметричного профиля центр давления перемещается по хорде.
У каких то профилей больше, у каких то профилей меньше, но не стоит на месте. А вместе с центром давления перемещается и фокус всего самолётика. Условием стабильного полёта есть расположение центра тяжести перед фокусом, на некотором расстоянии, которое то расстояние определяет запас устойчивости, измеряемый в % САХ. Центр тяжести в нормально скомпонованном самолёте не перемещается во время полёта. Как видно на картинке, с увеличением угла атаки запас устойчивости уменьшается - фокус двигается вперёд, ЦТ стоит на месте и наши первоначальные 12-10-8% запаса устойчивости могут превратиться в тыкву.
Проверили трижды, пересчитали - всего достаточно, должно быть хорошо. А самолётик по прежнему машет хвостиком. Что не так?!
Какая часть самолётика классической схемы отвечает за курс и тангаж? Правильно, оперение. Значит что то не так с оперением? Вероятно да.
Это не может быть площадь, это не может быть плечо - мы же считали, у нас всё получалось! Что, снова профиль? Да, снова профиль.
На оперении используют симметричные профили, так как оперение должно работать симметрично при положительных и отрицательных углах атаки. Смотрим на профили и поляры.
Симметричные, что ещё можно о них сказать. У одного непонятно зачем поджатие. А результат такого поджатия...
Внимательно разглядываем график красного цвета около нулевых значений Су. Какой то странный пипсик виден.
Смотрим на другую поляру, график красного цвета.
Вот где грабельки, вот где собака порылась. Почти полградуса изменения угла атаки не даёт заметного изменения подъёмной силы. И дальнейший рост этой подъёмной силы весьма нелинеен, в отличии от второго профиля. Вот и начинаются колебания, помахивания хвостиком.
И что теперь с этим делать? Куда смотрел наш CAD\CAM, ведь всё было красиво!
Только опыт, сын ошибок трудных. И ничего более.
P.S.
Я уже немного притомился, может кто подбросит интересный вопросик к обсуждению?
![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
no subject
Date: 2015-12-09 12:11 pm (UTC)Модель в принципе не сможет держать высоту-скорость-курс, будучи она суперустойчивой как в статике так и в обеих динамиках - коротко- и длиннопериодическом движениях.
По опыту общения с летчиками-испытателями известно, что большинство самолетов не устойчивы по скорости. И обычно отмечали - не мешает летать.
Только САУ. А где САУ - там и тангаж-крен победить ей труда не составит. Точнее - сначала изменяет хар-ки самолета по всем осям, затем стабилизирует все три угла, а уж затем стабилизирует высоту-скорость-курс. А там и до полета по маршруту рукой подать.
no subject
Date: 2015-12-09 12:16 pm (UTC)no subject
Date: 2015-12-09 12:20 pm (UTC)Планера имеют сильное демфирование, которое пилот может воспринимать как проявление устойчивости )))
Помните, я говорил про сочетание частот колебаний и депфирование?! Вот это яркий пример - одно за счет другого. Аналогично у F1A - как же они летают с центровкой 70%?! Да потому что демпфирование дикое - все легкое, невесомое (малые моменты инерции) и длиннющий хвост с приличным стабилизатором. Который к тому же при такой схеме положительную подъемную силу создает...
no subject
Date: 2015-12-09 12:30 pm (UTC)А что мешает поступить так же в случае моторного лёта? :)
no subject
Date: 2015-12-09 12:48 pm (UTC)Если сделать стабилизатор по площади и конструкции как крыло, а переднее крыло поставить под углом примерно 4 градуса, то получим схему тандем. Вполне летучая и условно устойчивая схема. Плюсы те же самые - оба крыла дают положительную подъемную силу. У нас тут в одном клубе делали БПЛА для аэрофотосъемки на деньги муниципальной администрации по этой схеме. Летало, и вполне прилично (http://yandex.ru/clck/jsredir?from=yandex.ru%3Bsearch%2F%3Bweb%3B%3B&text=&etext=897.PrgNHZVOLgWSMPW6N7AfuYfAMqtiU7ULuyBlnUfgJAdIKAIoI0ORErM2wo9cQ8z-Mrg6MxThidqcaWdT7ylrfA.791d5c8e93ef3db6c4cb4d0f182fe660cce010d3&uuid=&state=PEtFfuTeVD5kpHnK9lio9bb4iM1VPfe4W5x0C0-qwflIRTTifi6VAA&data=UlNrNmk5WktYejY4cHFySjRXSWhXTVdnWUhmLU5pZzdzUlpIYS1HZ1ZISm82ZFhrbFNSdi0wSFZ0WkZQeUJHUWVwb3BBMFQ4OGtLXzU3aFNKT3RyZ1FNUlVjSlp4LS0wUDZNb1VxUEw1aG1faEl1UHh3d0t5djA0dksyYV9wNVFTRFhVdUVNMzBjSQ&b64e=2&sign=d00b50f3754c5948b76afdb3b03319d3&keyno=0&cst=AiuY0DBWFJ4CiF6OxvZkNMzLFuwefVfVmF1Z4wRhU0MpR962_pe0APM_y3N7w1gCl1SXnxr-UNXkBH2XeUjpC9rxgy33VLU3TPN1EaNla5ZUjnLxR78ot77MP-J4uA8mgEj3wLd1lfV_zzn4ukb3D7k6evrc9LrrIk7pxisl8DT76T6lbfEPFmwUjtX3F-bOpiAg471B9cWckpBdDwa3s2mEgO-ayXOp&ref=orjY4mGPRjk5boDnW0uvlrrd71vZw9kpVBUyA8nmgRFrXyT8rpED9FGhCg4brRcvw0UjRDV_EdezcJzLrrsceX2NeesIEBZI-7_Fw7lgvTqOsXEW133gGDV40j-LnwE121Thq62zD50n8_pQV24IrIaLxQdJgKKB72LTke6sn1Z6bLN00CGWJ0IGsKkcTccl&l10n=ru&cts=1449665388330&mc=1). (ссылку поставил в слепую - у меня Ютюб заблокирован. 1 отдел...)
no subject
Date: 2015-12-09 12:52 pm (UTC)Ойдаладно. :))) А то вы не знаете как момент инерции уменьшить. :)))
Консервативность мышления не позволят взглянуть в сторону длиннохвостого моторолёта. Ну как я буду строить мотопланер?! Этож позор!!!!
А чехи и всякие австрийцы струячат Вирусы-Синусы-Катаны и не жужжат.
no subject
Date: 2015-12-09 01:22 pm (UTC)Один летчик говорил, что на пенсии книжку напишет "Куцехвостость как явление российской авиации".
Пока не написал, но и хвосты не удлиняются. В мелколетах - цессны-пиперы-бичкрафты, все длинее.
Вполне на моделизм транслируется.
no subject
Date: 2015-12-09 01:25 pm (UTC)Это закономерно. :)) И мотопланер как явление в БЛА - неизбежен. Всё остальное путь в тупиг.
no subject
Date: 2015-12-09 01:35 pm (UTC)no subject
Date: 2015-12-09 01:40 pm (UTC)Я всё жду специалиста от CAD\CAM в каментах.
no subject
Date: 2015-12-09 02:30 pm (UTC)Прям как учебное пособие и для психиатров, так и для аэродинамиков/конструкторов. Критиковать и обсуждать бессмысленно - только глядеть, молчать и наслаждаться...
no subject
Date: 2015-12-09 02:32 pm (UTC)Человек с минимальным профильным образованием даже под воздействием волшебных грибов и запрещённых порошков такого не нарисует. Не верю, что так сумеет изнасиловать мозг.
А здесь - легко и непринуждённо. :)))
no subject
Date: 2015-12-09 02:58 pm (UTC)no subject
Date: 2015-12-09 01:31 pm (UTC)Статья была в Моделисте-Конструкторе, и речь шла о кордовых бойцовках F2D. Суть в том, что вот была разработана простая схема и все было здорово. Но когда ее перенесли простым масштабированием на полноразмерную бойцовку началось подмахивание на выводе из маневра. Тогда они причину нашли в значительном увеличении момента инерции.
То есть то что сам момент инерции увеличится при масштабировании - это очевидно. Но произошло увеличение не по пропорции, а значительно больше.
Решение они тогда нашли такое, которое и так применялось де факто - мотор придвинули вплотную к кромке крыла или даже к лонжерону, а с хвоста убрали все лишние граммы. И динамика пришла в норму.
Думаю, эту статью можно найти.
no subject
Date: 2015-12-09 02:30 pm (UTC)Собираем всё максимально плотно вокруг ЦТ, лёгкую длинную балку с лёгким оперением, удлинение 12-14...Летит как зайчик. :)))
no subject
Date: 2015-12-09 12:58 pm (UTC)