Аэродинамические характеристики профилей

[daredevil]

Где вы набрали такие термины?

Я уже давал ссылку:

https://reaa.ru/threads/profil-kryla.8079/page-145#post-2057860

И сравнивал отсчёт альфа от положения нулевой подъёмной силы с отсчётом температуры по Кельвину. Логично.

 

[daredevil]

А профиля бы я продувал так:

Синезелёные секции "вмещающие", красная измеряемая (подвижна относительно вмещающих на те микрометры, которые позволяют динамометры).

И ничего бы не пересчитывал: сразу получались бы Cy и Сх, близкие к профильным. Нет?

 

[Anatoliy.]

У меня был большой атлас ЦАГИ с подробными продувками и графиками. И да, АК было по полярам одинаковым, а по жизни разным.

В тех атласах профилей приведены характеристики для определенных чисел Re, которые характерны для летающих самолетов.
Вы же со своими экспериментами топтались среди чисел Re для пионерских авиамодельных кружков.
Поэтому не лезьте со своими откровениями в "коротких штанишках" к "взрослым" дядькам.

А вот тут Вы правы:

Люди. снимавшие графики, подгоняли их под теорию, по которой индуктивное сопротивление одинаково для любой формы профиля. Удлинение там было вроде бы 5

Все продувки старались делать для одних и тех же удлинений, а потом пересчитывали на бесконечное удлинение.
Это позволяло потом конструкторам сократить пересчет на конкретное удлинение крыла.
Но стоит отметить что они не подгоняли полученные данные, а пересчитывали по выведенным формулам.
Это две большие разницы, шулерствовать или поступать по правилам физики.

 

[Anatoliy.]

Считать собеседника идиотом - плохое качество, выдающее собственную глупость.

Чем отличается идиот от обычного человека?
Идиот использует такие методы - "Мне так кажется".
Обычные люди пользуются законами.

 

[Anatoliy.]

))))) - дык, сделайте винт МЕНЬШЕГО ДИАМЕТРА и/или возьмите больше лопастей, чтобы та же тяга была при меньшей скорости. Небось соотношение тяги и мощности возрастёт (нет!)

Увеличение количества лопастей ровно как и увеличение заполняемости ометаемой площади не влияет на удельную тягу.
Про это говорит импульсная теория.

По поводу уменьшения диаметра воздушного винта.
Тут такое дело.
Конструктора летательных аппаратов будут всегда стремится к увеличению удельной тяги движителей.
И чем больше ометаемая площадь, тем выше удельная тяга. Это справедливо для всех скоростей.
Поэтому конструктора будут всегда устанавливать движитель с максимально возможной ометаемой площадью.
Например, что бы увеличить диаметр воздушного винта они будут поднимать его над плоскостью земли либо удлиняя "ноги", либо поднимая его выше над плоскостью земли, либо как в конвертоплане Оспри поворачивая его чтоб не царапать землю.
В моей конструкции складного вертолета диаметр несущего винта ограничен габаритами вертолета в сложенном виде.
Так вот. при заданном взлетном весе и при заданном ограниченным диаметре несущей системы повышение удельной тяги приведет к уменьшению потребной мощности, и как следствие к уменьшению веса двигателя.
При примерно равных взлетных весах мне достаточно для вертолета 33 л.с., а другим прямоугольнолопастным вертолетам требуется 40 - 45 л.с.

 

[Zakhar]

Анатолий, я тоже знаю про числа Re. Продувки были для одних чисел и одинаковых удлинений. Хотя я уже писал, что писать только число Re неграмотно. Важна скорость.
Про идиота вы не правы. Идиот считает окружающих еще глупее себя. И пользоваться формулами, не понимая для каких условий они выводились, тоже не умно. Если вы заглянете в доказательства по этим формулам, вы увидите, что они выводились для идеальной жидкости с допущением адекватности ( не доказанной) замены реального профиля на вихрь. Естественно, что в формуле нет нигде упоминания формы профиля.
И вы опять засорили очередную тему

 

[Anatoliy.]

Естественно, что в формуле нет нигде упоминания формы профиля.
И вы опять засорили очередную тему

Вот тут я не понял.
Так кто засоряет очередную тему измышлизмами снятыми с потолка и высосанными из пальца, Вы или я с физическими законами и формулами?

 

[Daos]

Я уже давал ссылку:

https://reaa.ru/threads/profil-kryla.8079/page-145#post-2057860

И сравнивал отсчёт альфа от положения нулевой подъёмной силы с отсчётом температуры по Кельвину. Логично.

Вы ссылаетесь сами на себя😃 Вам там уже указали на ошибки в терминах. Продолжаете путаться сами и путать других.

 

[daredevil]

Daos, не нашли ссылку - ловите цитату:

Здесь же, кстати, упомянуто, что для дужки круга направление бесциркулярного обтекания соответствует прямой, проходящей через заднюю кромку и середину профиля. Независимо от авторов цитируемого текста я подметил то же самое для NACA 4-й серии, отмечая, что аэродинамический уровень атаки приблизительно (с точностью до градуса) равен геометрическому углу атаки задней половины средней линии профиля.

 

[daredevil]

При примерно равных взлетных весах мне достаточно для вертолета 33 л.с., а другим прямоугольнолопастным вертолетам требуется 40 - 45 л.с.

- Не взлетит))

Кабы форма лопастей позволяла на 30% сократить мощность при том же диаметре - этим приёмом пользовались бы во всю. А на память приходят только машины Камова и Bell-407 (у того внешние секции лопастей трапецеидальные). Даже у Оспрея хорды б.-м. одинаковы по размаху, там крутка.

Вообще, по-моему логично добиваться равномерного скоса потока по всему размаху. За исключением самых концов, где перетекание. Добиваться градиента скорости потока с увеличением от края к центру нелогично ещё и потому, что по центру у нас фюзеляж.

 

[Daos]

Daos, не нашли ссылку - ловите цитату:

Посмотреть вложение 522647

Вы ошибаетесь. В приведённой выдержке автор вводит такое понятие, но оно дальше не получило развития. В классической трактовке это называется угол атаки соответствующий нулевой подъёмной силе. Пожалуйста, придерживайтесь правильной трактовке терминов и тогда читателям форума будет легче вас понимать..

 

[Миро-Бг]

Вы ошибаетесь. В приведённой выдержке автор вводит такое понятие, но оно дальше не получило развития. В классической трактовке это называется угол атаки соответствующий нулевой подъёмной силе. Пожалуйста, придерживайтесь правильной трактовке терминов и тогда читателям форума будет легче вас понимать..

Это просто другая форма формулы : Cy = Cyo+(dCy/dAlpha)*Alpha. Для удобства в некоторых расчетах используется тот или иной.В самом деле, если копнуть глубже, то производная подъемной силы по углу атаки изменяется с углом атаки, и принятие и в качестве константы сужает диапазон использования любой формы выражения до предполагаемого в общем неизвестного линейного диапазона изменения подъемной силе. С этого момента, если нет данных экспериментов, начинаются догадки и предположения.

 

[daredevil]

угол атаки соответствующий нулевой подъёмной силе

- Не то. Речь идёт об угле атаки, отсчитываемом от положения, соответствующего нулевой подъёмной силе. Иными словами - о разности между геометрическим углом атаки и углом, соответствующим нулевой подъёмной силе.

Аэродинамический угол атаки некоторые авторы называют абсолютным углом атаки:

2 Angle of Attack Awareness and Angle of Attack Management

 

[Daos]

- Не то. Речь идёт об угле атаки, отсчитываемом от положения, соответствующего нулевой подъёмной силе. Иными словами - о разности между геометрическим углом атаки и углом, соответствующим нулевой подъёмной силе.

Аэродинамический угол атаки некоторые авторы называют абсолютным углом атаки:

2 Angle of Attack Awareness and Angle of Attack Management

Приведите, пожалуйста, определение угла атаки.

 

[Anatoliy.]

Кабы форма лопастей позволяла на 30% сократить мощность при том же диаметре - этим приёмом пользовались бы во всю.

Вы не совсем правы про прирост в 30 %.
Я привел расчетные данные своей соосной системы.
Как правило, самоделы строят вертолеты по классической одновинтовой схеме.
Начинаем считать.
Рулевой винт потребляет 10 - 15 % мощности.
Соосная система за счет увеличения эквивалентной ометаемой площади дает выигрыш примерно на 8 - 10 %
Отнимаем средние значения (12 + 9) от 30 % и получаем всего порядка 9 % на трапецеидальную форму.
Что есть для моей конструкции эти 9 % ?
Это при планируемом взлетном весе в 210 кг будет равно 18 килограмм.
При моей полученной по расчету удельной мощности на уровне 7 - 8 кг/л.с.
Даст выигрыш в потребной мощности около 2,2- 2,6 л.с.
Если для кого то это покажется мало, то поясню в чем кроется дополнительный выигрыш. Купленный двигатель мощностью в 33 кобылы вместе с обвесом весит 19 кг.
Если взять двигатель как это делают остальные, то ближайший двигатель будет весить порядка 35 кг.
И тут опять выигрыш во взлетном весе.
"Лишние" 15 кг это дополнительная нагрузка либо в виде багажа, что совсем не мало, либо дополнительное горючее на два часа полета.
Поняли в чем разница правильно рассчитанной лопасти?
Но самое главное это возможность без особых трудностей попасть в категорию до 115 кг.

Вспомните историю с вертолетом "Микрон".
Как начиналась и чем закончилась.

 

[daredevil]

Приведите, пожалуйста, определение угла атаки.

- Какого именно?

получаем всего порядка 9 % на трапецеидальную форму

- Сомневаюсь. 9% тоже величина, мимо которой фирмы ходить бы не стали.

Я вот смотрю вертолёты-краны (оптимизированные для висения): Kaman K-MAX, S-64 - и вижу прямоугольные лопасти. Смотрю ряд Ка-18 -> Ка-26 -> Ка-226 и вижу, что трапецеидальность постепенно исчезла.

 

[Anatoliy.]

Я вот смотрю вертолёты-краны (оптимизированные для висения): Kaman K-MAX, S-64 - и вижу прямоугольные лопасти. Смотрю ряд Ка-18 -> Ка-26 -> Ка-226 и вижу, что трапецеидальность постепенно исчезла.

К прямоугольности лопастей пришли исключительно из соображений технологичности.
Для "взрослых" вертолетов применяют и "взрослые" двигатели у который тех лошадей некуда девать.
Тот кто хоть раз рассчитал несущий винт с трапецеидальными лопастями и прямоугольными не станет с Вами соглашаться.

У любителей строить вертолеты просто безвыходное положение с производством лопастей.
Как правило, технология изготовления лопастей строится по такому алгоритму:
1. Заказывают фигурные фрезы, повторяющие верхнюю и нижнюю дужки профиля или только часть дужек в районе лонжерона.
2. Вырезают матрицы этими фрезами двигая их вдоль лопасти. Поэтому и получают прямоугольную лопасть.
3. Наносят на матрицы разделительный слой и долго - долго их полируют, молясь Богу чтоб корочки не прилипли к матрицам.
4. Вручную выкладывают стеклоткань в несколько слоев.
5. Вставляют эту беду в вакуумный мешок и "затыкают" чем придется отверстия в пленке.
6. Окачиваю воздух и запускают туда смолу, как правило ЭД-20. Они же торопятся поскорее полимеризовать смолу. Могут и просто выкладывать пропитанную стеклоткань и не возиться с инфузией.
7. Приклеивают задние секции к лопасти в стапеле.
8. К "морде" лопасти приклеивают противоабразивную накладку.
9. Замазывают щели и ступеньки нарушая обводы профиля этими нашлепками.
10. Шкурят, дабы как то добиться условной гладкости поверхности.
11. Красят это "безобразие" для достижения глянцевой поверхности.
12. По ходу изготовления напихивают противофлаттерные грузы-прутки непонятно куда по длине лопасти (не по уму и не по расчету).
13. Взвешивают лопасти и "отковыривают" кто где лишние граммы.

Но кое кто кое что в этом процессе пропускает или добавляет свои этапы.

Меня эта технология со 100 % ручным трудом и тщательным контролем каждой операции в корне не устаивает, особенно при наличие ЧПУ фрезерного станка.
А при его наличие лопасть делать что прямоугольной, что трапецеидальной без разницы.
Поэтому и гоняюсь за теми девятью процентами.

 

[niksann]

Если сместить точку приложения суммарной подъемной силы ближе к центру вращения, то и точка приложения суммарной силы сопротивления лопасти так же сместится ближе к оси вращения.

И это говорит человек, который за основу берет только Ньютона.
Какая разница - ближе, дальше от центра, это уже проблема редуктора.
В винте главное - ометаемая на единицу... она определяет скорость осевого потока проходящего через винт, которая в свою очередь определяет угол наклона набегающего потока на лопасти, а уже этот угол задает величину индуктивного сопротивления, т.е. КПД винта.
Ой, наверное зря я назвал это слово (КПД) применительно к винту и в Вашем присутствии. Ну будем считать, что это просто для красного словца.
Короче я все равно не согласен, и вижу часто как на вертолеты ставят просто отстойнейшие профиля в плане АК. И их можно понять. На вертолете профиль хоть аэродинамический, хоть в плане - это экономия на спичках. Лучше подумать о более мощном двигателе, чем я сейчас и занят.

Извиняюсь, что влез с оффтопом.

 

[Anatoliy.]

Ой, наверное зря я назвал это слово (КПД) применительно к винту и в Вашем присутствии.

Вовсе не зря.
И я так же считаю.

И это говорит человек, который за основу берет только Ньютона.

Если это сказано для подтверждения законов Ньютона, то опять таки поддерживаю Вас.
А дальше некоторые разногласия.

Какая разница - ближе, дальше от центра, это уже проблема редуктора.
В винте главное - ометаемая на единицу... она определяет скорость осевого потока проходящего через винт, которая в свою очередь определяет угол наклона набегающего потока на лопасти, а уже этот угол задает величину индуктивного сопротивления, т.е. КПД винта.

Всё же разница есть.
Если сдвигать суммарную точку приложения подъемной силы лопасти в сторону оси вращения, то при сохранении прежней подъемной силы эффекта для подъемной силы не будет.
Но вместе с тем смещением точки приложения подъемной силы смещается и точка приложения силы сопротивления.
При уменьшении радиуса траектории движения этой точки приложения сил сопротивления уменьшается скорость движения оной, что требует уменьшения мощности для преодоления этой силы сопротивления.
Двигатель меньшей мощности будет меньше весить.

Если увеличивать силу тяги прикорневых участков лопасти, то там углы обдува больше и больше индуктивное сопротивление.
Тупо увеличивать подъемную силу в сторону оси вращения не всегда принесет пользу. Есть некая граница эффективности этого перемещения.
Вот поэтому и не применяют воздушный винт типа НЕЖ.
Найти этот оптимум довольно кропотливое занятие, но с помощью моей программы это можно проделать.
Кого то не впечатляет выигрыш на уровне 10 %, но в моем случае это дает несколько положительных результатов.
1. Значительно легче попасть в категорию до 115 кг.
2. Вертолет полетит дальше или поднимет больше багажа.
3. Стоимость бензина для полета на 100 км меньше.
4. Стоимость двигателя меньше.

И еще не мало важно такое обстоятельство как вес четырех лопастей.
Если лопасть имеет трапецеидальную форму, то она легче чем прямоугольная даже если относительная её толщина постоянная.
А если это трапецеидальная лопасть вдобавок еще и имеет уменьшающуюся относительную толщину в сторону законцовок, то вес лопасти еще больше уменьшится.
К чему это приведет?
Это приведет к существенному, в разы уменьшению центробежный сил, что в свою очередь уменьшит вес втулки несущего винта.
Ну сплошные плюсы эт этой трапецеидальности.
На мою рассчитанную лопасть будет действовать центробежная сила примерно равная 1500 кг.
А это уже другая "песня" с трех осевой подвеской лопасти.

 

[niksann]

Кого то не впечатляет выигрыш на уровне 10 %, но в моем случае это дает несколько положительных результатов.
1. Значительно легче попасть в категорию до 115 кг.
2. Вертолет полетит дальше или поднимет больше багажа.
3. Стоимость бензина для полета на 100 км меньше.
4. Стоимость двигателя меньше.

Ну да, эффективности винта плюсом 10% это не плохо, если конечно в реальности это подтвердится на косой обдувке.
Но с другой стороны, если увеличить мощность двигателя на эти же 10% увеличив его массу на столько же, то, скажем, двигатель массой 30 кг прибавит 3 кг.
Как по мне, так с мощностью двигателя проще поиграть.
Поэтому топлю за большую эффективность двигателя! Хоть на самолет, хоть на вертолет.