Экранопланы.

[daredevil]

Как можно начальные его "флуктуации" (колебания) по альфа, реализуемые в реальном полёте, представить вокруг ЗК? Ведь, ЦТ, точно -- НЕ ТАМ.

А этого и нельзя делать. Иродов пишет:

И между двумя приведёнными выше картинками подразумевается вот такая:

Но смысл критерия апериодической устойчивости иллюстрирует именно вторая из приведённых выше: при положении фокуса по отстоянию впереди фокуса по углу атаки избыток подъёмной силы исчезает раньше, чем восстанавливающий момент по тангажу.

 

[PFELIX]

Здесь начинается вторая часть марлезонского балета. Фокус по высоте относительно точки вращения НЕ зависит . . .
Почему? Потому, что отстояние Иродов считает по ЗК вне зависимости от "системы координат" и точки вращения ЛА?
Ну, да и ладно . . . ПОЛОЖЕНИЕ фокуса по аш, соглашуть, действительно, от точки к которой относить НЕ зависит.
Но это всё математика с тригонометрией. Вопрос-то в том, как обеспечить устойчивость в пределах крыла (геометрией крыла).
Вот ещё пособие.

http://repo.ssau.ru/bitstream/Uchebnye-izdaniya/Aerodinamika-letatelnogo-apparata-vblizi-zemli-Elektronnyi-resurs-ucheb-posobie-78467/1/Назаров%20Д.В.%20Аэродинамика%20летательного%20аппарата%20вблизи%20земли%202019.pdf

А для тандема/утки . . . там по определению нет такой задачи, т.е. положение фокуса там определяется не для крыла, а для ЛА и продиктовано ОБЕИМИ несущими НП, а аэродинамические плечи много больше, чем дельты гуляния фокусов (в сравнении с плечом основного крыла к дельтам гуляния ф. на "классике"). И самое главное, конструктивно решить задачу расположения фокуса по аш впереди фокуса по альфа (а лучше говорить не как у Иродова -- углу атаки, а по тангажу) НЕСРАВНИМО проще.

 

[PFELIX]

И продолжая про "вторую часть" марлезонского балета:

при положении фокуса по отстоянию впереди фокуса по углу атаки избыток подъёмной силы исчезает раньше, чем восстанавливающий момент по тангажу.

У меня вопрос: Именно РАНЬШЕ или в бОльшей мере?

 

[казак]

1) Когда экраноплан изменяет высоту, в схеме угла атаки появляется вертикальная составляющая , которая изменяет и угол атаки..Как в данных обстоятельствах можно рассматривать два разных фокуса - по высоте и по углу атаки по отдельности ? 2) Пособия приведённые PFELIX http://repo.ssau.ru/bitstream/Uchebnye-izdaniya/Aerodinamika-letatelnogo-apparata-vblizi-zemli-Elektronnyi-resurs-ucheb-posobie-78467/1/Назаров Д.В. Аэродинамика летательного аппарата вблизи земли 2019.pdf и daredevil https://rep.bntu.by/bitstream/handle/data/21248/Konstrukciya_bystrohodnyh.pdf один и тот же источник , даже с одинаковыми картинками .. Один для Белоруссии другой для РФ .

 

[казак]

Из Иродова :

Таким образом , использование для оценки статической продольной устойчивости экраноплана материалов испытаний моделей в аэродинамических трубах , в которых угол атаки изменялся поворотом модели относительно задней кромки крыла , не может привести к неверной качественной оценки - порядок расположения фокусов на САХ крыла не зависит от центра вращения крыла при изменении угла атаки , т.е. от центровки экраноплана .

Если рассматривать даже официальную версию возникновения экранного эффекта , которая подразумевает дополнительное сжатие подушки за счёт столкновения увлекаемого за поверхностью экра воздуха с встречным потоком , каким образом такое можно смоделировать в аэродинамической трубе , кроме поворота модели ? Если говорить о неофициальной теории возникновения экранного эффекта за счёт возникновения ИМВ при наезде несущих поверхностей экра на стоячий воздух вблизи экранной поверхности , там тоже будет всё не просто ..

 

[S_Vladimir]

🙂

Владимир, во сколько Вы оцениваете себестоимость постройки такой модели (разумеется, с учетом собственных трудозатрат)?
Это будет "электричка"?

Да - это будет электричка.
Себестоимость зависит от масштаба и уровня сложности модели. Если нужно подробней - напишите в личку.
А вкратце: можно месяцев 8-12 строить большую, и сложную модель. А можно сделать относительно простую за месяц-полтора. Всё завист от задач и возможностей.
В последнее время для первичной проверки схемы проводил относительно небольшими (М 1:10), и максимально простыми радиоуправляемыми моделями, сделанными в основном из потолочки (и без какой либо обшивки). Одна и таже такая модель могла использоватся и в качестве катапультной, и радиоуправляемой:

...а также и на корде:

Впрочем, полнее обэтом можно вот здесь почитать.
Но такие модельки имеют некорые ограничения - в т.ч. им противопоказаны "водные процедуры", поэтому все испытания проводил на футбольном поле с искуственной травой.
Пока прикидываю как сделать вариант попроще, но однозначно то, что для прототипа с частичной разгрузкой, вариант мелкой модели и из голой потолочки не подойдёт, т.к. его по воде юзать надо.

 

[PFELIX]

Когда экраноплан изменяет высоту, в схеме угла атаки появляется вертикальная составляющая , которая изменяет и угол атаки..Как в данных обстоятельствах можно рассматривать два разных фокуса - по высоте и по углу атаки по отдельности ?

1. Это -- уже нестационарность;
2. Теоретически, фокус -- есть фокус, корректируйте с учетом вертикальной скорости угол атаки.

Если рассматривать даже официальную версию возникновения экранного эффекта , которая подразумевает дополнительное сжатие подушки за счёт столкновения увлекаемого за поверхностью экра воздуха с встречным потоком , каким образом такое можно смоделировать в аэродинамической трубе , кроме поворота модели ?

1. Вывешиванием модели в трубе над транспортерной лентой;
2. Причем здесь поворот модели?
3. Каким образом цитата из Иродова связана с Вашим вопросом?
Если Вы -- про организацию угла тангажа в трубе, то имейте в виду, -- у Иродова -- про порядок фокусов для обеспечения устойчивости (на всём диапазоне рассматриваемых углов тангажа).

 

[казак]

1. Это -- уже нестационарность;
2. Теоретически, фокус -- есть фокус, корректируйте с учетом вертикальной скорости угол атаки.

Если сможете скорректировать - расскажите как и флаг вам в руки ..

Если Вы -- про организацию угла тангажа в трубе, то имейте в виду, -- у Иродова ...

[/QUOTE] Я про невозможность организовать в трубе условий экранопланного полёта , даже если с транспортёрной лентой. Почему - подумайте сами ..

 

[казак]

Но такие модельки имеют некорые ограничения - в т.ч. им противопоказаны "водные процедуры", поэтому все испытания проводил на футбольном поле с искуственной травой.

А не могли бы вы попробовать организовать такой же опыт , только над асфальтом или гладким бетоном .. А потом можно будет сравнить высоту полёта там и там с одинаковой располагаемой мощностью , возможно пролетит над трамплином не задевая, есть соображение , что исскуственная трава крадёт воздушную подушку ..Очень буду признателен за такой ролик..

 

[daredevil]

У меня вопрос: Именно РАНЬШЕ или в бОльшей мере?

Именно раньше. Если плечо растущей силы меньше, чем плечо убывающей - сначала уравняются силы, потом моменты.
__
Кстати, Fh может находиться не только впереди Fa, но и впереди ЦТ. Тогда оба приращения Y будут работать на уменьшение тангажа.

Трудно сказать, как это скажется на колебаниях. Иродов пишет, что периодическая устойчивость ухудшается при выносе ЦТ вперёд. Думаю, это похоже на ситуацию с качкой у корабля: "плавные" по качке суда с малой метацентрической высотой (малым возвращающим моментом) более валки. А более устойчивые более подвержены качке. Но вот качественной разницы между Fh впереди и позади ЦТ Иродов не обсуждает.

а аэродинамические плечи много больше, чем дельты гуляния фокусов

Если говорить о гулянии фокусов каждого из крыльев - оно невелико. Но фокусы аппарата в целом у "табуретки" скачут, как блохи. Потому что изменение тангажа это одновременное противоположное изменение отстояния крыльев (если поворот потносительно ЦТ).

конструктивно решить задачу расположения фокуса по аш впереди фокуса по альфа (а лучше говорить не как у Иродова -- углу атаки, а по тангажу) НЕСРАВНИМО проще.

Для тандема - да. Для утки - нет. Иродов, кстати, в той же статье про устойчивость предлагает вместо переднего крылышка наплывы на крыле, как у СААБ "Дракен". Так снимается проблема с хордой и удлинением передней поверхности.

 

[daredevil]

Кстати, липпиш ведь очень похож на обратное рогалло. Меня давно занимало это сходство - и, оказывается, не только меня. Вот, нашёл, листая старый альманах.

Интересно, почему никто не летает у экрана на парусе?

 

[S_Vladimir]

🙂

Кстати, липпиш ведь очень похож на обратное рогалло. Меня давно занимало это сходство - и, оказывается, не только меня. Вот, нашёл, листая старый альманах.
Интересно, почему никто не летает у экрана на парусе?

Делали, летали:

 

[дима043]

Интересно, почему никто не летает у экрана на парусе?

Думаю потому что кроме устойчивости нужна еще и эффективность. И когда ради устойчивости начинает городиться огород из аэродинамических поверхностей самых экзотических форм под сомнением оказывается уже эффективность т.е аэродинамическое качество, отношение Cy к Cx. Чтобы идея выжила ей надо быть лучше альтернатив в виде классического самолета или СВП или СПК а не уступать им всем в затратах энергии на километр расстояния.

 

[daredevil]

Делали, летали

- И как оно? Попробую угадать. Испытали проблемы с устойчивостью из-за неправильного (низкого, маленького) стаба и забросили. Или были проблемы из-за колебаний паруса?

Чтобы идея выжила ей надо быть лучше альтернатив в виде классического самолета или СВП или СПК

Ниша у экраноплана полюбому есть:

Лётчики на войне испытывают огромный стресс от необходимости лететь на бреющем - а тут как раз то, что нужно. Кстати, липпиш с парусом - чем не вариант для авиакрыла подводного(!) авианосца. А разразись война на море - думаю, приемлемую выживаемость сегодня покажут только подводные единицы.

 

[казак]

Интересно, почему никто не летает у экрана на парусе?

Потому что ПС такого крыла будет раза в 1.5 меньше аналогичного по площади..

 

[daredevil]

ПС такого крыла будет раза в 1.5 меньше аналогичного по площади

- С чего бы? При углах атаки порядка 5 градусов профиль практически пофиг. А для полёта вблизи экрана пофиг ещё и нижняя обшивка (если её снять - мало что меняется). При этом носок* можно сделать жёстким и закруглённым (в продольном сечении), а остальную площадь - парусом.

* - При достаточном "поджатии" поток вокруг носка увеличивается за счёт перетекания воздуха из "подушки" под крылом. Думаю, именно поэтому происходит как описано здесь:
При относительной высоте крыла над экраном, равной 5-6% от САХ, он (фокус по высоте) остановится и начнет возвращаться.
И это способствует созданию турбулентного пузыря возле острого носка - так что лучше ему, наверно, не быть острым.

 

[PFELIX]

Кстати, Fh может находиться не только впереди Fa, но и впереди ЦТ. Тогда оба приращения Y будут работать на уменьшение тангажа

Вопрос, как его туда загнать? Крылом Липпиша? У него других недостатков хватает.
Иродова читали, но он пишет, что у Утки "при положительных угла атаки" ПГО будет подвергаться значительно меньшему влиянию земли.
Мне одному "кажется", что это хорошо, так и задумано. Именно это и вернет ЛА к расчетному углу атаки.

вся игра на разнице отстояния.

Ну, и я-то, в отличие от Иродова Утку масштаба автомодельности делал, которая летала устойчиво, вне зависимости от того, что мы с ней делали (меняли углы, центровки и т.п.), не бездумно, разумеется.

 

[daredevil]

Именно это и вернет ЛА к расчетному углу атаки.

- Если на пальцах, то самолёт-утку возвращает к исходному углу атаки то же, что и самолёт-классику: относительный рост ПС на задней поверхности больше, чем на передней. Что и определяет движение ЦД назад, т.е. положение фокуса позади ЦТ (потому что в равновесном полёте ЦТ и ЦД совпадают). У экраноплана-утки, у которой задняя поверхность "подпёрта", а передняя нет - с увеличением отстояния ПС на задней поверхности будет падать. ЦД будет двигаться вперёд. При этом в момент, когда ЦД вернётся в центр тяжести (моменты от дYh и дYa скомпенсируются, восстанавливающий момент по тангажу обратится в 0) - машина всё ещё будет обладать избытком ПС.

А значит, пойдёт выше этого положения. Дополнительно потеряет ПС заднего крыла. И ЦД у неё окажется уже впереди ЦТ, т.е. появится момент на кабрирование. Вот что значит Fa (синий) впереди Fh (красного). Остальное (утка или не утка) нюансы.

Утку масштаба автомодельности делал

- Фоток не осталось?

 

[PFELIX]

У экраноплана-утки, у которой задняя поверхность "подпёрта", а передняя нет

Кто сказал, что передняя НЕ подперта? У меня была подперта.

 

[daredevil]

А Иродов рассматривал именно неподпёртую.