Концевые плавающие элероны

[asz]

Извините за то, что вклиниваюсь в Вашу дискуссию по данной теме. Свои 5 копеек:
Насчет максимального Су: на крыле такого удлинения Су мах достигается на очень больших углах 30-35 град, а может и более, из-за перетекания, которое проходит с большей интенсивностью, от чего приращение Су от изменения угла атаки, гораздо менее чем у крыльев большого удлинения, и поэтому график Су от альфа более пологий.
На Эрупе не Су самый главный, а большая площадь крыла и, как следствие малая удельная нагрузка на кв.м, что позволяет использовать сравнительно небольшие углы для гп. Концевые элероны несколько уменьшают перетекание в начале хорды, однако далее по боковым границам плана, индуктивное сопротивление догоняет упущенное.
Формирование концевых вихрей у Циммермана за счет винтов, расположенных по краям консолей несколько влияет на перетекание снизу вверх "увеличивая" удлинение и "уменьшая" индуктивное сопротивление, позволяя на меньших углах получать нужный Су
Схема Циммермана также способствует скомпоновать "вертолетную" кабину с видом "с балкона", что также улучшает обзор на посадке, а также другие преимущества.
Двигатель в центре и передача крутящего момента на винты, вынос их плоскости вращения за линию обреза кабины, это уже техническая и весовая задача. На внедорожниках это решается через небольшой угловой редуктор, но колеса там крутятся в одну сторону...

 

[snmon warwarwetterweg]

Извиняться совершенно не за что. Конструктивное участие только приветствуется. 
Схема Цимермана, конечно, наиболее отражает желаемое воплощение. Но в стремлении к простоте конструкции я рассматривал бы для начала традиционную установку мотора в носу и максимальное остекление носовой части кабины. Вчера прикидывал на своём аппарате. В принципе все видится в пределах достигаемого. Углы на посадке, близкие к критическим, в любом случае - дело плохо обозримого будущего, так как потребуют не столько идеального обзора, сколько мастерства. Создать большой угол, на котором самолёт парашютирует, то есть, практически "сыплется" на высоте до метра над землёй, можно рискнуть уже набравшись серьёзного налета на данном типе. Потеря визуального контакта с полосой происходит когда маневр просто недопустим. Поэтому такой уж идеальный обзор до самого касания и не нужен. Либо ты уже садишься, либо на второй круг. Предварительный проход над незнакомой площадкой просто необходим.

 

[asz]

а-ля Циммерман

 

[snmon warwarwetterweg]

а-ля Циммерман

Все-таки, если иметь ввиду двухместник, то борьба за аэродинамику - наше все. Рядное расположение пилотов и широкая кабина как на S-4, кажутся расточительством. При двух винтах и такой толщине крыла пожалуй, уместнее двухмоторная компоновка. Редуктор, вероятно, ременный. Угловые шестеренчатые передачи при наших возможностях... 😱
Про низкую нагрузку на кв.м.- в точку. У  S-4 при полной нагрузке она в районе 25 кг. При этом полезная нагрузка на 50 кг выше, чем у Piper J3. Как мне думается, в общем обтекаемый силуэт в большой степени снижает неприятности от перетекания. Так как вкупе с низкой нагрузкой на крыло позволяет пренебречь потерей полезной площади. В то время как у классики торчащие в потоке подкосы, хвостовое оперение, а часто и расчалки, если речь о сопоставимых весах, создают доп. сопротивление, о котором конструкторы обычно не совсем аргументированно говорят, как о мало значительной величине в силу малых скоростей.
Правда в нашем случае картину портит необходимость мощного шасси.

 

[KV1237542]

Вообщем мои резюме следующие:

геометрия: передняя прямая кромка позволяет вынести кабину вперед - обзор, задняя скругленная минимально повреждаема при разбеге по неровностям и неизбежных кренах при этом СОХРАНЯЕМ.

можно поэкспериментить с генераторами вихрей на передней кромке может Су мах наступит раньше при меньшем Сх

закрылки: исходный профиль будет влиять на аэродинамику весьма ограничено из-за пространственного обтекания поэтому что будет с центровкой до конца не ясно  c Cу мах то же самое и модель не факт что поможет модель - другие Ре т.е. нужен руль высоты в центре и 2 боковых для изменения профиля  (закрылки) можно оставить возможность их отклонения в в разные  стороны т.к. они в зоне обдувки если 2 винта тем более.

Не будет хуже если закрылки сделать с профилированной щелью она даст прибавку Су даже без их отклонения вниз, и не усложняет конструкцию при такой хорде щель будет большая и работать должна предсказуемо.

наплыв можно кабину спереди сделать с острой кромкой снизу и в форме эллипса - будет работать как наплыв  - хуже не будет (есть подтвержденный материальчик по этому)

ширина кабины если делать определенной формы - фактически  - это толстое крыло которое даже эффективнее обдувать чем оставшуюся часть (однако если пилотов сажать почти вертикально что возможно стоит для обзора - то да тандемом сажать)

элероны надо оставлять как есть можно оставить возможность им работать как у Циммермана не меняя геометрии тогда они могут помочь с балансировкой и в полете создавать небольшую подъемную силу, снижая индуктивное сопротивление
Для этого можно слегка отклонить заднюю кромку элеронов вверх или придать им небольшое V

оперение сзади как у Циммермана будет уязвимо при разбеге не надо.

Я все таки считаю что если повторять ферму как у Эрупа и вес будет как у Эрупа. По сути  все свести к 1 основному лонжерону в р-не окончания элеронов и 2-м доп по передней кромке и в зане навески закрылков + силовые нервюры в корне в конце в середине и остальные типовые и ткань можно жесткий носок из тонкого пластика до конца элеронов.

Прикинте сами вариант: по сути если толщину крыла в корне сохранить в р-не 400мм то в качестве основного элемента можно засунуть туда трубчатый лонжерон с 1 подкосом и все. : Труба 80*2 и подкос 70*1 на 2/3 полуразмаха если считать на 6м размах то вес общий 11кг. Этот лонжерон будет нести где-то 2/3 всей нагрузки. Если вес 360кг

Считаю при таком размахе нужно стремится вложится в сухой вес 150кг и это возможно.


Еще может не к месту пришла в голову интересная мысль не обязательно для Эрупа: на больших углах атаки можно управлять креном используя отклоняемый носок - отсутствие срыва, благоприятные моменты рысканья.

Мысль не моя подсмотрел у летучих мышей.

 

[snmon warwarwetterweg]

А что думаете насчёт обратной стреловидности?

 

[KV1237542]

Небольшая по передней кромке - вполне ЗА

Посмотрел  у Петрова и аппроксимировал  с отклоняемым носком - элероном - должно прокатить.

 

[snmon warwarwetterweg]

Элерон-носок, не слишком ли с точки зрения Сх? У Сутугина впереди расположенный элерон наиболее вредный.

 

[KV1237542]

Элерон-носок, не слишком ли с точки зрения Сх? У Сутугина впереди расположенный элерон наиболее вредный. 

Да нет представьте крыло на большом угле атаки предсрывное а надо еще по крену управлять отклоняем носок вниз уменьшаем угол атаки профиля увеличиваем кривизну увеличиваем Су мах и уменьшаем Сх одни плюсы
известны крылья с элероном + предкрылком спереди но носок можно плавно отклонять в отличие от предкрылка который в общем или Да или Нет

 

[snmon warwarwetterweg]

Предсрывное положение нашего крыла за 30%. Насколько нужно отклонить элерон? Мне представляется, что будет даже обратная эффективность. Такой элерон для малых углов атаки.

 

[KV1237542]

Предсрывное положение нашего крыла за 30%. Насколько нужно отклонить элерон? Мне представляется, что будет даже обратная эффективность. Такой элерон для малых углов атаки. 

Нет должно все работать. Но по Эрупу конкретно я этого не предлагаю это так к слову.

Что думаете по силовым элементам крыла? Малый вес при большой площади главный козырь в материалах по FMX -4 это расписано

 

[KV1237542]

Вот сравнение механизации малого удлинения 2 и 5

 

[asz]

Использование механизации на "летающем крыле" или бесхвостке, довольно таки спорная идея. Момент от закрылков весьма мощный, иногда, даже на классике имея ГО вынесенное на 2,5 хорды за ц.т., не хватает рулей на посадке для балансировки. Даже если вы сможете компенсировать пикирующий момент большим РВ, у него не останется нужного диапазона отклонения вверх, для управления на глиссаде снижения.
Теперь по управлению в поперечном отношении с помощью управляемых носков. Любая механизация (и элероны тоже) влияет на кривизну профиля. Чем больше кривизна, тем менее критический угол атаки, график СУ от альфа уменьшает наклон. Т.е находясь вблизи критических углов "шурудить" элеронами или носками нежелательно, т.к на крыле с опущенным элероном или носком сразу же происходит срыв, с резким падением подъемной силы и возрастанием сопротивления на этом полукрыле. Получаем вращение по двум осям по крену и рысканью- на малой высоте и ой-кнуть не успеете. Т.е необходим запас по углам не менее 3-4 град.
Панацея от всего, в данном случае, только уменьшение нагрузки на крыло, что продемонстрированно довольно убедительно на ЭРУПЕ.

 

[snmon warwarwetterweg]

Что думаете по силовым элементам крыла? Малый вес при большой площади главный козырь в материалах по FMX -4 это расписано

Не успел посмотреть. Располагаемый сейчас гаджет не позволяет скачивать. Завтра попробую вникнуть.

Использование механизации на "летающем крыле" или бесхвостке, довольно таки спорная идея.......
.......Панацея от всего, в данном случае, только уменьшение нагрузки на крыло, что продемонстрированно довольно убедительно на ЭРУПЕ.

Спасибо. Интересно также Ваше мнение по поводу профилированных щелей в "блинах" из отчёта NACA.

 

[asz]

По отчетам NACA, увы, сказать ничего не могу, поскольку не видел их. Разве что посмотреть результаты исследований (графики, таблицы) Текстовая часть не для меня-английский на уровне школы (начальной), а учить уже поздно (ЛЕНЬ).
Насчет двух винтов и ременной передачи-там между шкивами будет поболее чем метр. Натяжение, разного рода роликовых успокоителях и многоручьевых передачах-тоже задача не из легких. Не лучше тогда два РМЗ-Ротакса?

 

[snmon warwarwetterweg]

Не лучше тогда два РМЗ-Ротакса?

Я и писал:

При двух винтах и такой толщине крыла пожалуй, уместнее двухмоторная компоновка. Редуктор, вероятно, ременный.

Но только не двухтактники. Преимущество "блина" в массе даёт возможность поставить что-то о 4х тактах.

 

[asz]

Тогда все облегчается. Только четырехтактники 50-100 сил и небольшим весом надо искать среди мотокроссовских.
Итак, профиль М6 (?размах, длина корневой хорды?)
         посадка зкипажа (?рядная, тандем?) при тандеме второй сидит в ц.т. 1-1,2м от педней кромки-обзор ноль. При рядной-оба на "балконе"
         Можем прикинуть компоновочную схему, аэродинамику, а потом попросим FA-FA смоделировать и, сверим результаты

 

[snmon warwarwetterweg]

Мне представляется, что хорда длиной от носа до хвоста должна давать такой диапазон центровок, что непринципиально, куда посадить КВСа. Пусть сидит впереди. Если не удастся, самолёт будет условно двухместным.
Это к тому, что выше в теме я предполагал использовать готовую ферму самолёта, где сразу можно приступать к строительству крыла. Панорамное остекление должно решить вопросы с обзором, так как мотор предполагается негабаритным. Ещё придётся построить крепкое шасси, под которое готовы узлы, ранее сделанные под мощное крыло. Переделки минимальные, практически отсечь все лишнее и доработать на готовой базе желаемые элементы. Не уверен, что удастся уложиться в 150 кг, но в массу S-4, думаю, получится. Главное -  принципиально доказать жизнеспособность и что еще важнее, востребованность схемы на нашей ниве. Чем меньше придётся делать с нуля, тем лучше.

 

[asz]

При толщине профиля в корневой хорде порядка 60 см, как таковой фюзеляж не потребуется. Представляется многолонжеронное (4) крыло, с обитаемым пространством между корневыми хордами. Моторамы между лонжеронами, радиаторы в крыле. Передняя кромка обшита Д-16 0,5мм до 30% хорд, далее ткань. Задняя часть с органами балансировки и загнутым задним носком также обшиты дюралем 0,5мм. В итоге получится вес каркаса в пределах 100 кГ. Т.е вес пустого, но с двумя двигателями порядка 400 кГ, максимальный-700. При площади 27,12м кв. нагрузка составит 26 кг/м кв. При превышении на 50 кГ веса-28 кГ/мкв., на100 кГ-29,5 кГ/мкв.
Это все очень грубо, но обнадеживающее.

 

[snmon warwarwetterweg]

Мои грубые прикидки к готовой ферме с одним мотором и стальным каркасом крыла дали 220. Плюс 30 на неучтенные и 20 на непредвиденные и остаётся ещё 25 до массы пустого S-4. 400 кг - это уже хватит и на второй мотор и на бронекапсулу пилотов. 🙂

В качестве силового агрегата пока просится этот: http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1332230960

Форма крыла и его механанизация видятся мне как повторение крыла S-4. Раньше смущало расположение элеронов и их форма, но теперь кажется постиг тайный смысл "наскальных" рисунков Снайдера. Очевино, что его элероны перекликаются по функциональности с профилированными щелями "блинов" в отчете НАКА №539 и также должны быть сопряжены с профилированной щелью, призванной гасить "перетекание".

ГО, вынесенное на киль, продолжаю считать результатом борьбы за чистоту крыла с целью его минимизации. На S-2 РВ и закрылки отнимают чуть ли не 5 кв.м. полезной площади. Эффективность таких рулей также снижена из-за расположения позади крыла, в его постоянном затенении, что и обусловливает их увеличенную площадь.
Утверждение об опасности затенения высоко расположенного ГО считаю необоснованным. При работе мотора затенение такого ГО невозможно, а при отказе работа на больших углах атаки опасна и нецелесообразна до самого приземления.

Задние стабилизаторы-элероны действительно опасны у земли и для "партизанского" НЛО не подойдут.

Многократный просмотр видео про полеты S-4, заставляет усомниться о толщине профиля в 60 см. Более острая передняя кромка также представляется скорее принадлежностью m5.