Перейти к содержанию
Aviamodelka - форум авиамоделистов-самодельщиков

Бальза Фанера Карбоновые трубки Эпоксидные смолы Карбоновые стержни Латунные трубки Проволока ОВС Ткани

Бальза, Фанера, Карбоновые трубки, Эпоксидные смолы, Карбоновые стержни, Латунные трубки, Проволока ОВС, Ткани, МРД, Клеи

Элероны или руль направления


Гость flysnake

Рекомендуемые сообщения

Вопрос касается небольших хоббийных планеров (на больших и спортивных обычно есть то и другое). И элероны и руль направления обеспечивают управляемость планера по крену и курсу.

Управление рулем направления. У крыла есть заметная V - образность.

Допустим, пилот делает разворот. Рассмотрим процесс "в лупу".

1 Руль повернут.

2 На руль действует боковая сила.

3 Из-за этой силы модель начинает слегка разворачиваться (момент инерции относительно вертикальной оси самый большой, поэтому "слегка") и начинает скользить вбок НАРУЖУ относительно будущего разворота.

4 Из-за наличия V модель начинает крениться ВНУТРЬ будущего разворота.

5 Если теперь рассмотреть проекции сил (подъемной и давления на руль направления), то будет видно, что модель начинат активно разворачиваться.

6 В зависимости от соотношения размаха крыла, V, площади крыла, площади киля, радиуса поворота, на этом этапе возможны разные варианты дальнейщего поведения:

- модель стремится выйти из поворота;

- модель удерживается в повороте стабильно;

- модель стремится уйти в более крутой разворот.

7 В соответствии с поведением модели в бОльшей или меньшей степени руль возвращается в нейтраль.

8 Выход из разворота. Пилот ставит руль на выход, возникает скольжение ВНУТРЬ, из-за V модель уменьшает крен...

Управлене элеронами.

1 Отклоняются элероны.

2 Модель начинает крениться ВНУТРЬ разворота.

3 Модель начинает скользить ВНУТРЬ разворота.

4 Если рассмотреть проекции подъемной силы и силы на киль, то будет видно, что модель начнет разворачиваться.

Далее все более-менее повторяет разворот рулем направления.

5 Выход из разворота. Пилот отклоняет элероны в обратную сторону, модель выходит из крена и разворота.

Примечание. Независимо от способа управления, если крен большой, то берется на себя (вверх) руль высоты.

ПРАКТИЧЕСКОЕ.

1 Управление элеронами менее инерционно, чем управление рулем направления.

2 При уменьшении скорости элероны теряют эффективность быстрее, чем руль направления. В некоторой степени положение может спасти дифференциальное отклонение элеронов (вверх элероны отклоняются существенно сильнее, чем вниз).

НЕКОТОРЫЕ следствия.

1 Для эффективного управления рулем направлени нужен большой V крыла. Для управления элеронами V крыла не нужен. И его делают небольшим; просто для обеспечения устойчивости модели по креу при брошенной ручке.

2 Реакция на боковые порывы ветра. Боковой порыв ветра производит одновременно два эффекта:

- пытается развернуть модель против ветра за счет давления на киль;

- из-за наличия V крыла вводит модель модель в крен по ветру.

Если это применить к моделям, сделанным под управление элеронами или рулем направления то:

- модель с управление рулем направления после порыва ветра развернется по ветру;

- модель с управлением элеронами (и малым V ) почти не обратит внимания на боковой порыв ветра.

 

Ссылка на комментарий

Бальза Фанера Карбоновые трубки Эпоксидные смолы Карбоновые стержни Латунные трубки Проволока ОВС Ткани

Бальза, Фанера, Карбоновые трубки, Эпоксидные смолы, Карбоновые стержни, Латунные трубки, Проволока ОВС, Ткани, МРД, Клеи

  • Ответов 20
  • Создана
  • Последний ответ

Топ авторов темы

Топ авторов темы

Изображения в теме

Вообще-то варианты РВ - элероны и РВ - РН имеют свои преимущества и недостатки. Этот топик я создал для обсуждения этого.

По поводу V - оперения.

Оно имеет свои преиимущества и свои недостатки. Это тоже можно обсудить :)

Ссылка на комментарий

Если позволяет весовой лимит, лучше сделать и элероны и РН (для размаха от 1 - 1.2м). Только в этом случае можно выполнять координированные развороты.

Для планеров это важно, т.к. позволяет минимизировать потерю высоты.

Управление только РН, в основном, используют на простых "парителях". По парметрам такие модели близки к свободнолетающим.

При полетах в динаме элероны предпочтительней, т.к позволяют быстрее реагировать на возмущения.

Вообще, при такой постановке "или-или", для планера лучше выбрать элероны. Но с раздельным управлением.

Это позволит не только управлять планером по крену/курсу, но и изменять кривизну профиля.

Последнее для планера немаловажно.

Думаю Вы это заметили на соревнованиях DLG.

Ссылка на комментарий
Вообще, при такой постановке "или-или", для планера лучше выбрать элероны. Но с раздельным управлением....

Совершенно верно. А теперь попробую описать "подводные камни" такого выбора.

О одном неприятном моменте я уже написал - элероны быстрее теряяют эффективность, чем руль направления...

Из "этой же бочки" второй неприятный момент. При опускании элеронов вниз (увеличениии кривизны профиля) можно схлопотать потерю управления по крену. То есть, режим флапперонов требует опыта в изготовлении, настройке и управлении моделью...

Прочие неприятности.

1 Любая отклоняющаяся поверхность увеличивает сопротивление (и в неотклоненом случае). Просто из-за наличия шарнира (например, полоски скотча с одной стороны; при этом с другой стороны получается ямка ввиде уголка). И "добавочное сопротивление" от элеронов будет больше, чем от руля направления.

2 "Шарнир элеронов" надо делать существенно аккуратнее, чем "шарнир" руля направления. Более того, изгиб киля от аэродинамических нагрузок - вещь экзотическая, а вот крыло очень даже неслабо изгибается от нагрузок. Если элерон сделан на всю длину консоли (как на металках), то, при недостаточной "жескости шарнира" легко схлопотать искажения профиля в виде "ступенька" (крыло изогнулось иначе, чем элерон).

3 Элерон утяжеляет заднюю кромку крыла. Что может провоцировать флаттер на больших скоростях.

4 Разборность. Практически у всех моделей крыло съемное. Следовательно, необходимо обеспечить разъемность проводов к РМ в крыле. Вариант "РМ в фюзеляже" еще хуже - разъемность тяг; точное положение крыла при сборке. А это требует высокой культуры изготовления крепления крыла.

5 Затолкать РМ в крыло небольшой модели часто существенно труднее, чем в фюзеляж.

6 "Аэродинамическое". Чем меньше хорда крыла, тем больше относительный прирост сопротивления от шарниров и тем менее эффективны элероны (при прочих равных)...

Несмотря на все вышенаписанное, я сторонник элеронов. И делал именно этот вариант управления на всех моделях, кроме "планера для динамы -600" и "Листика". Первый - просто потому, что хотел попробовать "размах 600", а второй - из опыта эксплуатации выяснилось, что при этом размере меня управляемость устраивает. Напомню, что я летаю в динаме. Для полетов в терме при размахе до 1.2м управляемость рулем направления, на мой взгляд, вполне прилична. А хорошо сделать элероны существенно сложнее, чем руль направления.

 

Ссылка на комментарий

По поводу потери управляемости при опускании элеронов.

Это проявляется при их использовании в режиме закрылков, отклоняемых на достаточно большие углы.

Для маленьких планеров такое использование элеронов малоэффективно.

Отклонения для изменеия кривизны профиля производятся на малые углы и существенно на управляемость не влияют.

Зато позволяют хорошо оптимизировать крыло для различных режимов полета.

Что касается проблем с шарнирами: для малых размеров (до 1.5м размаха) вполне хорошо работает скотч.

Заодно нет проблем с щелью и перетеканием потока, а именно они создают большую часть добавочного сопротивления.

Как показывает опыт больших планеров, такая конструкция без щели практически не снижает аэродинамического качества.

Конечно на маленьких планерах есть проблема с размещением РМ в крыле, но уже при 1.2м она вполне решаема.

Появились специальные тонкие РМ. Или вспомните конструкцию Стрижа с изогнутыми боуденами, а сами РМ можно разместить

в корневом наплыве, выполняющем роль пилона.

Ссылка на комментарий
Что касается проблем с шарнирами: для малых размеров (до 1.5м размаха) вполне хорошо работает скотч.

Я сам применяю скотч...

А Вы не слышали, проводил ли кто-нибудь реальные оценки прироста сопротивления от "уголочка внизу" по сравнению с "чистым крылом"?

У своих моделей я ставил РМ по центру, и ее нижний конец засовывал в дырку внутри фюза. А тяги я делала вращающиеся. Несмотря на хлипкость (десяток грамм уже ощутимо скручивает тягу) проблем с флаттером элерона или с управляемостью не видел (с управляемостью получался даже положительный эффект - на больших скоростях скручивание тяги под нагрузкой уменьшало избыточную эффективность элеронов).

 

О V - ХВОСТОВОМ ОПЕРЕНИИ.

Сразу скажу следующее - РАССМАТРИВАТЬ дополнительное СОПРОТИВЛЕНИЕ от вариантов "классика", V, Х, Т я не собираюсь. Причина простая - хвостовое оперение дает не больше 10% сопротивления (если сделано не совсем плохо) и несколько процентов от этих десяти процентов не стоят дискуссий.

Что я слышал о V оперении (имеются ввиду всяческие более-менее достоверные ссылки на исследования).

1 V - обладает повышенным сопротивлением в виражах: может и правда, но, на мой взгляд, не заслуживает внимания.

2 У V оперения есть взаимное влияние отлонения "руля высоты" на эффективность "руля направления" и наоборот. Наверное, тоже правда. Считаю это не особо большим недостатком по той причине, что все равно в вираже отклоняется и то и другое.

3 Сложно настроить. Не пробовал, ничего добавить не могу.

Мои личные соображения.

1 Недостаток. Нужны ОДИНАКОВЫЕ РМ, иначе получим "незапланрованное влияние" рулей.

2 Недостаток. РМ и радиоканал нужны более приличные, чем необходимы для такого же качества управления при "классике". Причина очевидна - половина расхода - руль высоты, и половина расхода - руль направления.

Аэродинамическое преимущество V. При "классике" стабилизатор в каких-то режимах полета может попадать в вихревую пелену крыла. И это может приводить к неустойчивости по тангажу в этом режиме. V (так же, как Т) никогда целиком не может попасть в вихревую пелену крыла.

Эксплуатационное. V будет меньше цепляться за всякие препятствия на земле при посадке, чем "классика".

Экплуатационное. Разборность. Стабилизатор часто делают съемным. В случае V как минимум один лопушок (лучше оба для симметрии) в этом случае надо делать съемным. Насколько это сложно - пока не знаю.

Приведу подвеску руля или элерона на скотче, которую я применяю. Не знаю, правильно ли делаю.

Важные моменты. Задняя кромка, к которой подвешен руль или элерон, "обрублена" перпендикулярно. Это сделано, чтобы поток отрывался, а не стремился залезть в ямку (наверное, острый угол был бы еще лучше).

Передняя кромка руля или элерона "обрублена" под углом и краешек (на рисунке снизу) закруглен. Это сделано чтобы часть потока, попавшего в ямку, вышла из нее без отрыва, а оторвавшийся поток не попадал на угол.

Возможно, делаю неправильно. Толковых рекомендаций нигде не нашел...

post-268-1211390320_thumb.jpg

 

Изменено пользователем flysnake
Ссылка на комментарий
Сергей, а вы используете при навеске несколько точек крепления рулей или делаете "одну" большую петлю на всю длину руля?

Насколько мне известно, скотчем ВСЕГДА заклеивают по всей длине. Это решает очень важный для планеров вопрос - щели между рулем и подвеской. В "большой авиации" часто применяют щели, но они строго профилированы, в результате чего не добавляют сопротивления и увеличивают эффективность рулей. Для модельной практики я просто не представляю, как сделать "правильную щель" (не видел математики и не представляю, как ее реализовать в модельных размерах). А "неправильная щель" может добавить очень много сопротивления и уменьшить эффективность рулей.

Знакомые ребята ДВСники пробовали закрыть щель в пилотажных ДВС (подвеска на шарнирах). Эффект получился очень хорошим. Что же говрить о планерах.

Ссылка на комментарий

flysnake

 

Любая щель в профиле ухудшает аэродинамику... Даже правильная - она просто ее меньше портит

 

А реализовать ее просто - так же точно как на самолете - вот точно есть подобие в картине обтекания...

Ссылка на комментарий
Любая щель в профиле ухудшает аэродинамику...

Сложно сказать.. У нас то аэродинамика малых скоростей. Если отмасштабировать наши щели до настоящего самолета, то возможно там это окажет значительное влияние. На нашиз моделях типа "Хобби" порой можно и не заметить влияние щели. На серьездных спротивных соревнованиях, возможно, это очень важно, но для нас +- 30-40 сек продолжительности полета - мелочь. Но из спортивного интереса жутко хочется узнать как бороться со щелью и стоит ли.........

Ссылка на комментарий
Любая щель в профиле ухудшает аэродинамику... Даже правильная - она просто ее меньше портит

Не любая...Доказано теоретически и проверено практически. На моделях "перенос щели" с большого самолета не проходит абсолютно - уж очень разные (с точки зрения физики пограничного слоя) картины получаются. Если в крыле Re пропорционален масштабу, то в узкой щели близок к квадрату...

 

Ссылка на комментарий
На нашиз моделях типа "Хобби" порой можно и не заметить влияние щели. Но из спортивного интереса жутко хочется узнать как бороться со щелью и стоит ли.........

К сожалению, очень заметно влияет даже на хоббийных моделях (проверялось практически). Например, миллиметровая щель на элероне (при хорде 150) очень заметно снижает качество (заметно визуально). А борьба... Если подвеска на шарнирах, то можно просто наклеить скотч.

Например, знакомые ребята делали так:

post-268-1211476297_thumb.jpg

 

Ссылка на комментарий
Если подвеска на шарнирах, то можно просто наклеить скотч.

Например, знакомые ребята делали так:

Фантазии....

.... или заполнить чем нить мягким на сжатие (типа паралона или пористой резины), или наклеить упругие пластинки на обшивку стаба, что бы РВ, отклоняясь скользил по ним? Можно подумать о заделке маоенькой щели силиконовым герметиком......

Ссылка на комментарий

flysnake

 

Вообще-то подобие профилей по Re - никто не отменял... И важен не линейный размер щели, а как раз в этом случае - относительный. Относительно хорды. Если выдержите подходящие для профиля числа Re - то картина вообще не изменится от смены масштаба.

 

Ссылка на комментарий

По поводу прироста сопротивления от стыка крыло/элерон.

У всех ведущих производителей моделей планеров (на уровне чемпионатов мира) навеска элеронов похожа на скотчевую.

Только вместо скотча, при формовке крыла, по месту стыка в композитную корку обшивки закладывается лента из эластичного материала.

На нижней поверхности остается такая же V- образная канавка. И она ничем не закрывается, хотя у них есть чем ее закрыть.

А вот закрылок навешивается наоборот - по нижней поверхности крыла и канава получается сверху.

Вот ее закрывают профилированной лентой из фторопластовой или тефлоновой пленки.

Один из вариантов можно посмотреть у Граупнера. Вечером постараюсь нарисовать конструкцию.

Когда видишь полет таких моделей рядом с хоббийными, поначалу качество кажется нереальным.

 

По поводу V-образного хвоста.

Для хоббийных полетов все недостатки, приписываемые такому оперению в последнее время, несущественны.

Пробовал на моделях от 90см до 2.5м.

Основная проблема - такое оперение труднее сделать разборным.

Ссылка на комментарий

Не прошло и три года...

Обещанное изображение вариантов.

 

Сверху вариант, применяемый в конструкции многих планеров.

Зеленым изображена лента из эластичной ткани, заформовываемая в обшивку и выполняющая роль шарнира.

1(синим)-полоса из упругой пленки. Приклеивается к элерону и входит в профилированный паз в крыле.

 

Снизу вариант, предлагаемый Граупнером.

Крепление рулевой поверхности на любом шарнире.

2-профилированная лента от Граупнер. Профиль как у ленты от рулетки. Вдоль одного края нанесен липкий слой.

Этим слоем лента, как скотч, приклеивается к крылу. За счет своего профиля и упругости лента прижимается к подвижной поверхности.

post-709-1211748097_thumb.jpg

Ссылка на комментарий

А вот мои V-хвосты. Вообще мне больше нравится как их называют чехи: мотыльковое оперение.

Самый маленький из игрушки с разнотяговым управлением.

У него большой развал оперения (около 150 гр вместо "стандартных 110) и было интересно проверить эффективность курсового управления.

Оказалось вполне нормально.

post-709-1211749494_thumb.jpg

Ссылка на комментарий

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйте новый аккаунт в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти

×
  • Создать...