Аэродинамика

Что касаемо горизонтального оперения, то без расчетов скоса потока рекомендательные положения см на рисунке. При положении стабилизатора в потоке от ВМУ эффективность его увеличивается, ослабляя влияние скоса потока от крыла. Однако с неработающим двигателем все будет наоборот. Поэтому изначально, расположение ГО должно быть вне зоны скоса потока. ГО целесообразно "положить" на два киля, несколько уменьшив их площадь.Посмотреть вложение 453212

Не подскажете, откуда вы взяли этот рисунок?
И как его можно рассчитать, т.е. как определить, когда будет затенение ГО?
 
На виде сбоку от одной четверти средней аэродинамической хорды откладываете пять САХ и также вверх и вниз. А потом рисуете согласно рисунку (вложению) границы возможной установки ГО. Откуда этот график не помню. Скорее, кто-то его выставлял на ветке Fa-Fa
 
Не подскажете, откуда вы взяли этот рисунок?
- Он есть у Арепьева "Вопросы проектирования лёгких самолётов" (2001) на стр. 92.

А в Raymer D. Simplified aircraft design for homebuilders (2003) есть такая схема:
p0048.jpg
 
Мне интересно, И-16 по третьей (сверху - вниз) сделан? У него, вроде, не было проблем с выходом из штопора 🤔
 
У него большая часть РВ и киль не затенены стабилизатором.
Как раз таки наоборот, большая часть в тени, но то что это полная "тень" вилами написано-недавно сидел в стоящей машине, шел гутсой сухой снег, при ветре, и вся аэродинамика была четко видна, особенно было интересно смотреть на движение потока в местах якобы "аэродинамической тени" и в местах где два потока идут под 90 град друг к другу

35-1.jpg
 
При потере скорости и нейтральном управлении И-16 в штопор не входил: свалившись на крыло и сделав полвитка, самолет снова выходил в прямолинейный полет. В случае принудительного ввода (ручка на себя и «дача» педали) И-16 входил в штопор с устойчивым характером вращения. Вывод без проблем осуществлялся при нейтральной установке рулей. Тенденций к плоскому штопору отмечено не было.
- отсюда

То есть для вывода РН ему был не нужен. Хотя вряд ли обладал нулевой эффективностью: во-первых, в отсутствие плоского штопора зона затенения ближе к 30, чем к 60 градусам от передней кромки, а во-вторых - обдув.
 
- Он есть у Арепьева "Вопросы проектирования лёгких самолётов" (2001) на стр. 92.

А в Raymer D. Simplified aircraft design for homebuilders (2003) есть такая схема:

1614677407511.png

Спасибо!

Вроде бы для себя разобрался, может быть кто-нибудь поправит? Речь идет о самолетах типа самодельных и СЛА.

Затенение хвостового оперения и ГО происходит при попадании турбулентного потока, оторвавшегося от крыла.
Этот турбулентный поток идет по направлению скоса потока от крыла и определяется направлением невозмущённого потока, повернутого на пару градусов вниз, при положительной подъёмной силе и вверх, при отрицательной. Ограничен этот поток примерно прямыми параллельными данному направлению и касательными к крылу или касательными к задней кромке и к точке отрыва потока на верхней дужке, т.е. в районе максимальной толщины профиля.

Поэтому, если рассматривать расположение ГО ниже прямой, проходящей через переднюю точку САХ и повернутой вниз на 5 - 10 градусов ( -10* (минимальный угол атаки крыла при отрицательной перегрузке) + 2*-5* (от скоса потока)), то при всех эксплуатационных углах атаки крыла возмущенный поток будет проходить выше ГО и затенения нет - "Лучшая зона расположения ГО на всех режимах"

Если рассматривать эксплуатационный диапазон углов атаки, при которых нет срыва (от -10* до 15*), то турбулентного слоя либо нет (ведь нет срыва), либо он быстро затухает и у ГО он уже нормализовался. Т.е. зона, ограниченная прямыми, проходящими через заднюю кромку крыла с углами от -5* до ~15* - затенения вероятно не будет - "Возможная расположение ГО"

При больших углах атаки - когда происходит срыв на крыле - турбулентная зона простирается далеко -
И происходит "затенение ГО", т.е. оно теряет эффективность. Т.е. при расположение ГО выше прямой, проходящей через заднюю кромку и направленную вверх под углом 15-20 градусов - возможно затенение ГО при очень больших углах атаки.
Вроде бы кажется, что это не страшно, на этих углах всё равно не летают, но есть два момента 1. Выход из штопора? и 2. попадание в восходящие потоки.
Например. При полете в районе максимального угла атаки, вблизи сваливания и на минимальной скорости происходит попадание в восходящий поток. При этом происходит резкое увеличение угла атаки и затенение ГО. Например: при полете на скорости 65 км/ч на угле атаки 14* самолет попадает в восходящий поток 2 м/с. при этом угол атаки увеличивается на 6* и становится 20*. При этом происходит срыв на крыле и возможное попадание ГО в турбулентный поток.
Таким образом, получается нижняя граница зоны "Избегать - затенение".

Но, если ограничить скорость восходящего потока, то изменение угла атаки а1 будет ограничено. Поэтому, при расположении ГО выше прямой, проходящей через переднюю кромка крыла под углом = максимальный угол атаки + а1 - турбулентный поток будет всегда ниже ГО и затенения не будет - зона "Допустимо только для самолетов нормальной категории".
Вопрос только - как ограничить скорость восходящего потока. Например 7,6 м/с (АП 23.425), то для минимальной скорости в 65 км/ч изменение угла атаки а1 = 23*, т.е. ГО должно располагаться выше прямой, проходящей через носок крыла под углом ~35* (15* (максимальный угол атаки крыла) + 23* (а1)).
Хотя по правилам, скорость восходящего потока надо ограничить 15 м/с (АП 23.333) что даст наклон этой прямой ~55*.
 
И-16 короткий, соответственно моменты инерции небольшие и остановить вращение легче. Остатков незатенённых РН и киля ему хватает.
 
И-16 вообще очень строгим самолетом был, очень боялся перетягивания ручки, то есть вывод его на критический угол, а у него критический угол был всего 12 градусов, он тогда вот так вздрагивает и пошел, а чтобы вывести его с этого сваливания, надо где-то около 1000 метров. А если малая высота, значит, все, летчик погибает. Такие случаи были.
Отсюда: Интервью с ветераном ВОВ Ламбуцкий Василий Потапович - Летчики-истребители | Я помню
И вообще, там очень много того, о чём больше нигде не прочтёте. Я о самом ресурсе.
 
При всем уважении к ветерану, его воспоминания идут вразрез с отзывом летчиков испытателей И-16 , и подобным драбкиным и иже с ним давно не верю, пишут отсебятину


.....Более детальное исследование штопора в НИИ ВВС началось на истребителе И-16 (с мотором М-22), который к тому времени стал поступать в части. Заводские летчики в отдельных случаях уже производили срыв этого самолета в штопор. Но поступившие от них сведения были далеко не полными, отрывочными и, что самое главное, совершенно субъективными. Требовалось полностью исследовать штопорные качества машины, с помощью специальной аппаратуры зафиксировать все элементы опасной фигуры.

Штопорить всегда нерадостно, А тут еще самолет имел очень заднюю центровку — порядка 32—34 процента средней аэродинамической хорды крыла. И добровольцев проводить испытания не находилось. Один выполнял срочную работу, другой чувствовал себя не совсем в летной форме, у третьего приближалось время отпуска, четвертый не имел достаточного "штопорного" опыта......


...Подготовка к испытаниям проводилась с особой тщательностью: подробнейшие консультации по теоретическим и практическим вопросам, детально разработанная программа, включающая все элементы полета. Несколько изменили и методику. До этого испытания на штопор начинались с трех тысяч метров. В случае большого запаздывания при выводе самолета высоты могло не хватить. При большем же потолке затруднялось наблюдение с земли за штопорящей машиной. По моему предложению высота начала испытаний была поднята до пяти тысяч метров. Одновременно с испытуемым самолетом поднимался в воздух двухместный истребитель, на борту которого находился квалифицированный наблюдатель с кинофотоаппаратурой для фиксирования всех элементов штопора.

И-16 оказался не таким уж страшным, как о нем говорили. Хотя на штопоре он вел себя и не совсем обычно, но всегда выходил из него с самым незначительным запаздыванием. Плоский и перевернутый штопоры на нем вовсе не получались. Из последнего он сразу же выходил сам.

Девятнадцать полетов, сделанных с 10 по 19 сентября 1935 года, позволили составить подробную инструкцию штопорных качеств И-16, и вскоре летчики строевых частей приступили к массовой тренировке в выполнении этой фигуры.

Кстати, когда подписывали инструкцию, А. И. Филин не преминул кольнуть меня:

— Петр Михайлович, а вторым лазом из кабины так и не пришлось воспользоваться?

Действительно, испытания самолета И-16 прошли без всяких происшествий.



Стефановский П. М. Триста неизвестных. — М.: Воениздат, 1968.
 
При всем уважении к ветерану, его воспоминания идут вразрез с отзывом летчиков испытателей И-16 , и подобным драбкиным и иже с ним давно не верю
Причём тут драбкин? Вы ресурс посмотрите и прочтите, прежде чем что либо заявлять. Ветеран делится своим мнением, только и всего (при этом, он не говорит что самолет плохо выводится, а лишь о том, что был строгим и легко срывался, теряя при этом много высоты). И там много не известных лётчиков (людей летавших на технике, так сказать - юзеров, а не высокопрофессиональных пилотов с сотнями и тысячами часов налёта) им делится и у каждого свой взгляд и мнение на один и тот же самолёт, вплоть до абсолютно противоположных. Если прочтёте рубрику воспоминаний истребителей, то не раз прочтёте высказывания и об "Ишачке", и об "Лакированом гробике" и т.д., ибо все они прошли через них. Интервью бралось у людей на излёте их жизни, прошедших войну, а потом переживших перестройку (жизнь перевернулась с ног на голову...)и скрывать, преувеличивать, или замалчивать что-либо, им просто не было смысла. В зависимости от полка, эскадрильи, направления и пр., можно много чего почерпнуть для более ясного представления тех лет, обстановки, устоев.
 
Я конечно не летал на И-16, и наверное я тут не один такой . Поэтому привел выдержку из книги летчика испытателя о летных испытаний касаемо штопора, а не о быте и устоях
 
Скорее всего он путает с И-153, и ещё преувеличивает раза в 3. На И-153 как раз был замедленный выход из штопора и большая потеря высоты. И-16 чтобы потерял километр, надо сколько витков штопора сделать? 10-15? Ветеран мог ошибаться спустя много лет. Видел интервью бортового радиста который вёл перестрелку с террористами - создавалось впечатление что он пистолета в руках не держал, и вообще не представляет что у него внутри, а прошло 30 лет всего. Спустя лет 50 ветеран лётчик запросто мог сохранить в памяти лишь свои первые впечатления после По-2 и пропаганду хрущёвских и перестроечных времён. Здесь на форуме есть лётчики летавшие на современных копиях И-16, лучше их спросить всё таки. Но не километр потери высоты, это точно.
 
Калачёв в книге Самолёт, лётчик и безопасность полёта на стр 85 пишет: "Положительным свойством И-16 был быстрый и простой выход из сваливания - достаточно бвло для этого поставить рули в нейтральное положение".
 
Посоветуйте источник информации о том как построить и перестроить под разные режимы поляру крыла , желательно такой источник где это описано максимально понятно ,спасибо !
 
Посоветуйте источник информации о том как построить и перестроить под разные режимы поляру крыла , желательно такой источник где это описано максимально понятно ,спасибо !
Самый простой метод работы с компьютером (но я не думаю, что он достаточно точный) - это использовать USAF Digital DATCOM. Вы устанавливаете диапазон углов атаки, число Рейнольдса (скорость, высоту) и в результате получаете все статические и динамические характеристики. Вы можете легко найти программу в Интернете вместе с инструкцией.
П.П.
Однако есть некоторые сложности - программа легко работает с профилями из серии NACA. В этом случае задается только имя профиля. В противном случае необходимо будет установить некоторые характеристики профиля.
 
Посоветуйте источник информации о том как построить и перестроить под разные режимы поляру крыла , желательно такой источник где это описано максимально понятно ,спасибо !
П.И. Чумак, В.Ф. Кривокрысенко " Расчет, проектирование и постройка сверхлегких самолетов" Глава 2.3 Расчет и построение поляры СЛС. стр.65
 
Назад
Вверх