Профиль Изогнутая пластина. Отчет об эксперименте

[Гость flysnake]

Всем знаком профиль "плоская пластина" и многие слышали о профиле "изогнутая пластина". На рисунках профиль GOE417A (толщина 3.2%, кривизна 5.9%, радиус носика 0.54%) и его поляры - "типичный представитель" профилей такого типа. Что бросается в глаза при сравнении его поляр с полярами "нормальных" несущих профилей (я не стал их приводить).

1. Этот профиль имеет довольно низкое минимальное сопротивление (Сх, CD) при довольно приличной подъемной силе (Cy, CL) в этой точке (при малых числах Рейнольца).

2. При любых других углах атаки его сопротивление растет быстрее, чем у "нормальных" профилей.

То есть, "изогнутая пластина" очень хорошо работает, но только на одной скорости (при конкретной нагрузке)...

На этом же рисунке я привел поляру "плоской пластины" и поляру изогнутой пластины с меньшей, чем у этого профиля, кривизной (и то и другое - мои предположения).

Теперь "о практике"

Мне захотелось сделать модель для очень слабых и маленьких по размеру динамиков. То есть, модель должна быть небольшой, маневренной и иметь маленькую вертикальную скорость и довольно медленно летать. Кроме того, учитывая, что, чем слабее ветер, тем он более "порывистый", нужен еще и большой диапазон скоростей. Вылилось все это в модель, представленную на фотографии.

Размах - 65см, площадь крыла (без хвостовой "ласты") - 13дм2, взлетный вес - 92г, нагрузка 7г/дм2). Модель сделана из потолочки толщиной 4.5мм, толщина задней кромки - около 1мм, кривизна профиля - около 2%. Профиль на хвостовой "ласте" S- образный (ласта немного изогнута вверх).

Ее параметры (точно не измерялось).

Минимальная скорость полета - 4м/с, в диапазоне скоростей от 4.5м/с до 6м/с аэродинамическое качество не меньше 12.

Управление: дифференциальные элероны (отклонение вверх больше, чем вниз) и руль высоты.

Модель планера - метательная (не за крыло).

Летал на ней при ветре от 2м/с до ветра с порывами до 12м/с.

При этой кривизне "пластины" оказалось, что модель легко "протыкает" ветер. Самое сложное на большой скорости - удержать модель на прямой (по тангажу). Малейшее движение ручкой - и модель уходит вверх или в пикирование.

На обычных летных скоростях (4.5-6м/с) модель хорошо и приятно управляется. Возможны повороты с радиусом около 1м. Естественно, чем энергичней управление, тем больше потери высоты на вираже.

Летал одновременно с планером классической схемы с размахом 2м (планер не супер класса).

Сравнительные результаты:

- эта модель легче уходит вверх (достаточно небольшого порывчика и она уже вверху и нормально парит.

- эта модель легче "сыпется". Если парит она и большая модель, а ветер неожиданно стихает ("порыв сзади"), то у большой модели после этого больше шансов выпарить снова.

ВЫВОДЫ.

Мне нравится профиль "изогнутая пластина" малой кривизны. На малых Re, похоже, он работает лучше, чем "нормальные" профили.

Я НЕ буду больше делать модели планеров типа "летающее крыло" - слишком хорошо управляются по такгажу.

Эта модель уже отлетала 2 года и "очень битая"...

После самолета у меня в планах изготовление RC планера-схематички классической схемы. Вероятно, будет профиль "изогнутая пластина" с кривизной около 3%. Размах 1.3м. Вес 130-160г. Хочу сделать разборной, с "транспортной упаковкой" 55см*20см*10см.

[Гость Павел]

С размышлениями про изогнутую пластину согласен, у меня аналогичное крыло стоит на тренере.

Без мотора отлично летает как планер, поэтому часто просто завожу повыше а дальше выключаю двигатель, но при полете без двигателя не терпит резких маневров и теряет высоту если сделать крутой вираж. А вот с работающим двигателем крутые виражи полностью безопасны, возможно сказывается обдув крыла винтом, в штопор не валится даже если вертикально завесить против ветра.

Если ветер попутный то приходится вытягивать вверх, т.к. быстро к земле прижимает.

Крылья с таким профилем часто на RCGROUPS применяют.

[Гость flysnake]

По крутым виражам.

1 Крутой вираж делается, не на минимальной скорости. На минимальной скорости вообще управление становится вялым.

2 Техника прохождения крутого виража на планере:

- небольшой разгон, если модель летела медленно;

- активный ввод в крен;

- с небольшим запаздыванием (крен начинается раньше) ручка берется на себя;

- после разворота практически одновременно выход из крена и отдача ручки от себя до обычного положения.

Потери высоты при этом приличные - около одного метра при повороте на 180...

[Гость flysnake]

Сегодня я, наверное, последний раз запускал этот планер...

С утра был дождь, потом распогодилось. Я посмотрел "Метеостанции Москвы". С ветром ситуация оригинальная: есть "штиль", "юго-восток", "восток" - слабые. Есть "юго-запад", "запад", "северо-запад" - посильнее, в одном месте - 6 м/с.

У меня рядом с домом есть склончик на "запад", "северо-запад". Решил пойти полетать. Ветер очень слабый, почти все время "юг", "юго-запад". За час поймал несколько порывчиков подходящего направления силой больше 2м/с и продолжительностью около минуты...

Решил еще поисследовать местность. Нашел на берегу реки почти идеальный склончик - берег высотой метров 10, гладкий, идеальной крутизны, почти без деревьев, возможная зона полетов - метров 150, наверху есть место для посадки. Идеальный ветер - западный.

За полчаса поймал еще несколько порывчиков силой больше 2 м/с, потом ветер скис окончательно... Для серьезных планеров место непригодно - находится около стадиона "Октябрь" и много людей. Но легкие металки запускать можно.

Когда ветер скис, внимательно осмотрел модель и пришел к выводу, что она "избита" окончательно и ремонтировать просто нечего Буду срочно делать новую...

[Гость mef]

2 flysnake

Возможно чертежик планера ?

Можно и от руки или словами - типа размах, ширина крыла, размер стаба....

Просто подумалось - может мелкому такой сделать - попускает, подраздолбает ....

Размах 1.3м планируемого планера - стыковка 3-х кусков потолочки ?

[Гость flysnake]

mef

Возможно чертежик планера ?

Можно и от руки или словами - типа размах, ширина крыла, размер стаба....

Просто подумалось - может мелкому такой сделать - попускает, подраздолбает ....

Размах 1.3м планируемого планера - стыковка 3-х кусков потолочки ?

Какой планер "мелкому" имеется ввиду: "классика" или "крылышко" ?

Размах 1.3 метра. Цетроплан: хорда 170, размах 470; съемные консоли: размах 450, хорда на концах 130. будет лонжерон из сосны (5*8 ). Изогнутая пластина, снизу приклеен лонжерон, перед ним и за ним для "гладкости" снизу - вставки из шарикового пенопласта, снизу полностью облею скотчем, сверху - только кромки. Кривизна профиля - 3%.

[Гость mef]

Какой планер "мелкому" имеется ввиду: "классика" или "крылышко" ?

Конечно крылышко

[Гость flysnake]

mef

Хочу отметь, что планер требует начального опыта управления.

Я его делал из самой толстой потолочки, которая у меня была - 4.5мм

Потолочка берется более жестким направлением вдоль размаха.

На первом рисунке - "полукрыло". Делаются две таких половинки, после изгибания линии состыковки тщательно пришлифовываются.

Далее делается полоска потолочки ширной 100, длиной 200, изгибается по профилю (она пойдет как усиление снизу в центре крыла). Края у нее стачиваются, чтобы не было резких изменений толщины крыла после склейки. Пришлифовывается к консолям (чтобы хорошо приклеилась снизу. Все это склеивается (V=0).

Важными элементами продольной жесткости является "фюзеляж" и "подставочка под килем" (она делается из двойной потолочки, начинается от половины хорды и сзади имеет высоту 2-3см; спереди-сверху закругляется.)

"Фюзеляж" приклеивается (надо продумать, как в него после этого затолкать борт). Задний конец "фюзеляжа" должен доходить почти до конца "ласты".

Элероны отклоняются дифференциально (в нейтрали совпадают с профилем, отклонение вверх 20, вниз 10).

О борте. У меня были две машинки "пико", "феазер". Аккумуляторы я наломал из Акк типа "крона" металл гидрид 200мАч (очень тонкие "пальчики"). говорят, что хорошо работают аккумуляторы для телефонов (не сотовых) метал-гидрид 250-350мАч. К сожалению, там сборки по три штуки, нужно собрать сборку из четырех...

Фюзеляж делается в виде корыта (из потолочки, боковушки от начала крыла до 30% хорды двойные), на которое сверху приклеивается крыло. Очень важно сделать непрочной часть фюзеляжа перед крылом и усилить его в передней части крыла. "Тыкания носом" практически неизбежны и пусть лучше мнется кусок перед крылом. Смятый кусок (если его уже нельзя расправить) отрезается и клеится новый...

Площадь киля у меня около 0.5дм2 Центр тяжести должен быть около 20% (6-7 см от передней кромки крыла).

Размах можно увеличить до 70-75см (если делать из той потолочки, из которой делал я). Вся поверхность снизу обклеивается скотчем. Сверху - усиливаются кромки и углы.

[Гость mef]

Есть пара машинок С1016, пара сборок(спайка из 2-х) акков кадмиевых 300мА. Приемник как раз микро.

Вот может стоит еще и на хвост поставить машинку? Элевоны + руль напрвления ?

Размер возьму максимальный, что получиться из листа потолочки - 440х220(200 - так больше мне нравиться)х180 на крыло.Общий размах получиться около 880. Плавник сзади не очень хочется делать...

 

Главный вопрос - может сделать все же V~2-5 град ? 8)

Может элевоны сделать из бальсы и во все крыло ?

[Гость flysnake]

mef

Вот может стоит еще и на хвост поставить машинку? Элевоны + руль напрвления ?

Размер возьму максимальный, что получиться из листа потолочки - 440х220(200 - так больше мне нравиться)х180 на крыло.Общий размах получиться около 880. Плавник сзади не очень хочется делать...

Главный вопрос - может сделать все же V~2-5 град ? 8)

Может элевоны сделать из бальсы и во все крыло ?

 

1. Руль направления есть смысл делать, если есть и V образность.

2. О плавнике сзади. Он связан с устойчивостью, маневренностью и управляемостью по тангажу и соизмеримостью всего этого с устойчивостью, маневренностью и управляемостью по курсу и крену.

На рисунке представлены две схемы "крыльев" - стреловидная и трапецевидная (треугольная). Устойчивость, маневренность и управляемость по тангажу зависит от плеча стабилизатора, а управляемость,... и ... по курсу и крену - от размаха. Реально во всем этом участвует еще десяток параметров, но я их опущу.

ДЛя планера желательно приличное удлинение. Вот и получается, что очень уж разные плечо стабилизатора и размах (в результате модель очень шустро управляется по тангажу). Стреловидность ("Торы" и многие другие "крылья) увеличивает плечо стабилизатора. Ту же задачу выполняет плавник.

Если все же будете делать планер без плавника и стреловидности, ТО.

1. Делайте практически плоскую пластину: только самый кончик носика (10%-15%) немного отгибается вниз, иначе очень трудно будет управлять.

2. Попробуйте сделать модельку (свободнолетающюю) небольшого масштаба (сантиметров 25-30 размах) из плотного ватмана или пенопластовых пластинок (например, пенопластовый лоток от продуктов) с Вашими пропорциями и попытайтесь получить устойчивый полет (для центровки я крикрепляю или носик из дерева или пластилиновый носик).

Если бы я делал вариант без плавника и с элевонами (не стреловидный), то делал бы его с приблизительно теми пропорциями, как у меня на рисунке и изогнул бы (кривизна 1-1.5%) только 20% спереди.

Бальсу можно применить, конечно, но, если машинки элевонов подвесить под крыльями по центру элевона (центр по размаху), то жесткости потолочки тоже хватит.

[Гость mef]

Просто насмотрелся и руки зачесались сделать по мативам...

А здесь еще и плоское крылышко ... Как раз на таком и попробовать...

У них только элевоны, а я хочу еще и машинку на хвост ...

[Гость flysnake]

Красивые только мне кажется, что они из пенопласта толщиной не меньше 1 см...

Я бы сделал для начала "крылышко", похожее на голубенькое с красной окантовкой. С "крылом" на которое дан рисунок из чертежей (с обратной стреловидностью), можно намучиться...

[Гость mef]

Да , там профилированное крыло ....

Думаю на основе и пропорциях чертежа , но обратную стреловидность убрать. Прямой передок , без всякого обратной или прямой стреловидности. Там мне немного проще будет.

Для начала возьму 480мм, такой размах дает один лист потолочки. 500-2*10, по 5-10 мм с краев на обрезку отбортовкизакругления.

Написую чертежик, выложу для критики и комментариев.

Профиль М6/есть такой в проге профили/. Вот только М6 65% или М6 85% ?

[Гость flysnake]

M6-65 - он тоньше. впрочем, из потолочки (однослойной) M6 не сделаешь... Так что делайте процента полтора кривизны в самом носике (процентов 10-15% хорды), задние 10 процентов выгните до горизонтального состояния, а S получится за счет элевонов (кстати, у них лучше сделать верхнюю часть плоской, а нижнюю - выпуклой). И еще. При тех пропорциях средняя хорда получится около 16-20см, соответственно, площадь - 7.5-9.5 дм2. Какой у Вас вес борта? Если нагрузка будет больше 20г/дм2, то по управлению получится реактивный истребитель (при таких размерах).