Мечты не одного поэта.

[flybaby]

Выложил небольшой ролик подлета этого самолетаhttp://www.youtube.com/watch?v=ogEm3Ycjdos
Может у ребят,кто строил этот самолет и остались видео записи полетов, а этот ролик я оцифрововал из архива записей Геннадия Дмитриевича.

 

[IVL]

Привет🙂
Ему бы тяги добавить, тогда бы он и ещё бы лучше показал бы себя.
Виктор, помнишь ту модельку крыла, из соломки?   Хенрик, я не помню, показывал ли её тебе?У меня тогда появлялись мысли сделать эту ступеньку принудительно закрывающуюся. Но теперь думаю, что было бы не плохо, чтобы она сама это делала, при увеличении скорости. А при за критических углах, появлялась. Как по книге, (у птичек), которую ты перевёл для нас.

 

[flybaby]

Вот ссылка на книгу.http://www.snowmobile.ru/forum/viewtopic.php?f=62&t=36230&p=2013429#p2013429

 

[Bиктор]

Вот ссылка на книгу.http://www.snowmobile.ru/forum/viewtopic.php?f=62&t=36230&p=2013429#p2013429

Спасибо, Виктор Владимирович!   И Александру за содействие спасибо!

 

[henryk]

ролик подлета этого самолета

http://www.youtube.com/watch?v=A4oa-yagPp0

-похоже,что там образуется профиль СО СТУПЕНЬКОЙ,
придуманный Клайне-Фогельманом?
=спасибо,отличная вещ!\но требует доработки,как всё новое\.

 

[henryk]

http://www.youtube.com/v/vSjCu1vGlP8

http://www.sunny-boxwing.de/

-старые мечты...

 

[Bиктор]

Вот ссылка на книгу.http://www.snowmobile.ru/forum/viewtopic.php?f=62&t=36230&p=2013429#p2013429

Добрался наконец и до этой книги...
Нравится!  Подход к проектированию иной, чем для жесткокрыла.
Автор - Коваленко, уделяет много внимания устойчивости по тангажу. (До особенностей вихря, в отличие от вихрей у Каспер-крыльев, дойдем попозже 🙂 )
Каспер, тоже занимался вопросами устойчивости - кувырки вперед и назад у него были управляемыми, и применялись рационально. Например, чтобы приземлиться в "колодец" (каждый кувырок эквивалентен определенному уменьшению высоты).
Коваленко, видимо, как и немцы, не знал о секретах Каспера, поэтому его отношение к  (неизвестно как) не-управляемому кувырку - отрицательное. Люди гибли, не имея возможности выходить из непрерывного ряда кувырков... Как до Каспера, так и ... по незнанию его работ.
А за проведенное Коваленко исследование устойчивости дельталетов против кувырков будем ему благодарны 🙂

 

[Bиктор]

Мне, как профану, сразу бросается в глаза, что неустойчивые против "спонтанных" кувырков Дельты имеют большую стреловидность и малое удлинение. Знатоки могут добавить, что и "жесткость узкокрылых" современных дельталетов - повышенная, по сравнению со старыми...

В числе лучших - крылья Коваленко "Гриф 14", "Гриф 25" и др. его крылья...

 

[Bиктор]

Памятуя о только что доведенном до сведения критерии тангажной устойчивости бесхвосток,  сравним в масштабе лучшее крыло Коваленко и крыло Бекас (Каспера). БКБ имел размах, почти такой же, как и крылья Коваленко.

Коэффициент стреловидности у Бекаса более располагает к устойчивости (угол 13° вместо 30°)
Но у его крыла сужение равно единице, значит критерий Коваленко от перемножения обоих коэффициентов (выше единицы) на его "Грифе 25" также показывает высокую устойчивость.

Момент инерции относительно поперечной оси различен? Но Бекас имеет бОльшую массу да и спойлеры на концах крыла, - сильно увеличивающие местную S-образность вертолетного (самоустойчивого) профиля на Бекасе. Это дает дополнительную тангажную устойчивость при незначительном увеличении сопротивления, которое и без того меньше у узкого жесткого крыла. Однако, эта устойчивость, имхо, у Бекаса (как и у БКБ) - управляемая. Делается это специальными килями на концах крыльев, избирательно "выключащими" концевые аэродинамические области Каспервинга, путем образования местного срыва передним "языком" каждого руля поворота над верхней поверхностью консоли...  ИМХО.

На нижнем рисунке более правильно сравнен с крылом Гриф-25 БКБ-1А, имеющий почти одинаковый размах. Совмещены примерно ЦТ обоих ЛА, относительно которого происходят тангажные колебания.
Заметно, насколько больше "лишнего" носа у дельтаплана, даже такого совершенного и устойчивого как ЛА Коваленко, умеющего также, как и БКБ-1 парашютировать вместо срыва в штопор.

Кстати, БКБ-1А имел такие же характеристики как знаменитый Хортен IV, но к тому же еще:
- меньший размах и способность к парашютированию,
- а также к акробатически-управляемыми кувырками в обе стороны.

"Противоборствующие" параметры:  устойчивость и управляемость имеют у БКБ и Бекаса неповторимо высокие значения (устойчивость частично "выключается" при акробатическом пилотировании).

 

[henryk]

Момент инерции относительно поперечной оси различен? Но Бекас имеет бОльшую массу да и спойлеры на концах крыла, - сильно увеличивающие местную S-образность вертолетного (самоустойчивого) профиля на Бекасе.

-момент инерции=масса *квадрат расстояния=у МДП расстояние
между тележкой и крылом=большие...

-момент демпфирования=площадь*расстояние=желательно иметь концы пошире...
\пример=СФИФТ или БЭКАС\


ЗЫ=спасибо Виктору за восстановление мечты,а то многие
приуныли после подвоха Ярно!
\я всё-таки уверен=нет худа без добра...\

 

[henryk]

http://daedelus.typepad.com/blog/

-серьёзный подход к птичему полёту ЧЕЛОВЕКА...

 

[Bиктор]

-момент инерции=масса *квадрат расстояния=у МДП расстояние
между тележкой и крылом=большие...

Хотелось бы подчеркнуть именно квадратичное влияние вертикального расстояния от центра масс ЛА в полете, до центра давления ЛА.
Каспер и его единомышленники сводят эти два важных центра очень близко. У среднепланов БКБ и Бекаса практически нет по вертикали этого расстояния - "длины маятника".
Видимо, кувырок вперед на дельталетах (обратная петля малого диаметра) возможен у неопытных пилотов, эмоционально дернувших к себе трапецию, а затем резко ее отдающих, и так несколько раз - накапливая раскачивания подвески пилота, как бы в такт подталкиваемого маятника.
"Адренали-ноиды" умеют кувыркаться даже на обычных качелях с жесткими подвесками.
Длина подвески пилота дельталета хотя и меньше, чем у качель, но она раз в десять (на глазок) больше, чем у пилота среднепланного Каспервинга. Значит маховый момент такого "маятника" раз в 100 больше, чем у среднепланного Каспер-Винга. Действительно, как же управлять таким "маховиком", затормаживая его собственную раскачку и избегая кувырка ?
("Тряпочная" версия Каспервинга тоже имеет подвеску пилота короче, чем у дельталета)

Я видел, правда, видео с дельталетом, раза три кувыркнувшегося вперед и выровнявшегося. Потом друзья спрашивали пилота, как же он вышел из смертельной ситуации.  Он ответил, что ЛА вышел САМ из вращения. Учтем, что вмешательство пилота могло бы оказаться в такт нарастающим колебаниям "маятника". Да и повезло ему в частности, что "колбасило" его не с резонансной частотой.

 

[Bиктор]

-момент демпфирования=площадь*расстояние=желательно иметь концы пошире...

Так же и я думаю, Хенрик.
Те спойлеры на концах крыла у Каспера загнуты слегка вверх и не меняют своего угла, образуя так называемое продольное V, как у классического стабилизатора.
Сравнительно с основной площадью крыла спойлеры у Каспервингов больше всего отнесены назад, создавая стабилизирующий момент и хорошо демпфирующий вынужденные случайные колебания по тангажу, ввиду расстояния до спойлеров от ЦТ (вблизи ЦД) в кабине пилота.

У неправильного дельталета на малых углах атаки ЦД и задняя кромка центроплана "ловят" раскачивающие по тангажу толчки воздуха, а внешние консоли - сравнительно с центропланом сильно заУжены  и плохо демпфируют (сглаживают) эти толчки, служащие генератором-раскачкой.
На тех консолях хотя и есть отрицательная крутка (как и у Бекаса), вносящая тоже стабилизирующий момент, но они на сравнительно меньшем расстоянии позади линии, проведенной через ЦД. Опять же так они меньше демпфируют раскачку маятника, оставляя "добротность" такого тангажного "генератора колебаний" выше, чем у Каспера.

Кроме того, алюмо-каркасный остов дельталета более легок по сравнению с деревянно-жестким Бекасом. Значит и податливость дельталета толчкам тоже больше - мало собственной - "ленивой" инертности ЛА.

Да и сильно заостренный нос "старых" дельталетов вынуждает разносить его небольшую массу на бОльшие расстояния от ЦТ (ЦД) в виду очень большой хорды в центроплане. Значит, даже без учета подвески пилота маховый момент каркаса увеличенный. Остается пилоту "найти" его собственную "частоту маятника" и "помогать" ей в такт турбулентным толчкам довольно-таки большого "паруса", чтобы... умереть с "адреналином в штанах".

Нет, устойчивость против кувырков должна быть ... как у крыльев Коваленко и крыльев БКБ-1 и Бекас 🙂  Даже Хортен4 ... не лучше БКБ!

 

[IVL]

ЗЫ=спасибо Виктору за восстановление мечты,а то многие
приуныли 

Привет 🙂
очень присоединяюсь к Хенрику, благодаря этой ветке, я на форуме. Не могу не порадоваться, вот только жаль, что я не смогу участвовать, уезжаю до 2 апреля в Днепропетровск, и у меня не будет возможности попасть в нет.
Всем удачи.
До встречи.

 

[Bиктор]

Если предусмотреть крыло, поддающееся "тряске" без поломок, то появляется надежда, что оно создаст прибавку и в тяге и в подъемной силе, согласно эффекту Кноллер-Бетц-Катцмайр.

Для маленьких чисел Re=1000 есть результаты исследований для мини-ЛА.
Крыло должно колебаться под углом Бета к направлению полета, с частотой F и с меняющимся углом атаки Альфа согласно формулам, как на рисунке.

Насколько это исследование приемлемо для УЛА?

Источник информации здесь:
http://www.waset.org/journals/waset/v74/v74-67.pdf

 

[Bиктор]

В английской терминологии Cl - это коэффициент подъемной силы (lift), а Ct - тяга (trast).

Судя по изученным закономерностям, эти коэффициенты меняются по циклу маха вниз (down-strokе) и верх (up-strokе).
На рисунке слева вертикально - ось коэффициента "лифта", а справа вертикально - ось коэффициента тяги ("траста")

Изучено 27 вариантов комбинации трех величин:
- частоты (20, 30 и 40 Герц)
- амплитуды махов, в размерности нескольких хорд профиля (1.5, 2, и 3 хорды)
- угла атаки, меняющегося тоже циклично.

Наилучшими для ЛА-мини-шпионов оказались:

- в отношении "лифта" : миним. частота 20 герц, миним. размах колебаний размером в 1,5 хорды, и миним. угол атаки 30°

- в отношении тяги наилучшей оказалась комбинация: максим. частота 40 герц, с максим. размахом колебаний в 3 хорды профиля, но с тем же небольшим углом атаки: 30° (не 45° и не 60°);

 

[Bиктор]

Для своих расчетов в пределах Ре=1000 можно использовать формулы "лифта" и тяги, как у авторов... для своих частот, размахов колебаний и мах углов атаки:

 

[Bиктор]

Как известно, у насекомых изменение угла атаки крылышка доходит до очень больших величин, но срыва потока над крылышком не успевает происходить за то короткое время, в течение которого крылышко имеет такой супер-критический угол - так как частота колебаний большая, а период одного цикла колебания очень короток в сравнении с тем промежутком времени, в течение которого вихорек над крылышком мог бы переместиться с передней кромки крыла до задней и улететь без пользы.
Насекомые держат вихрь на закритичных углах атаки ровно столько времени, чтобы использовать во много раз коэффициент "лифта", но НЕ дать ему успеть "сдуться" с крыла встречным потоком.

Допустим, что некая пространственная система крыльев, например вытянутая по размаху параллелограммная коробочка из узких крыльев, меняет поперечное V в пределах 2-х кратной хорды узких крыльев (при хорде 400мм - максимальный размах 800мм).
Да и хотим мы лететь со скоростью, скажем 120км/час (33м/сек).

С какой частотой нам можно было бы "трясти" конец коробки крыльев с большими углами атаки, чтобы пусть и кратковременно, но возникал бы Vortex lift над крылом, как у Бекаса Каспера?

Поток 33м/сек "проходит" крыло с хордой 400мм 83 раза за секунду 🙂  Это и определяет полупериод, когда крыло будет вставать к потоку под углом 30°-45° и успевать уходить с этого угла атаки на меньший :  1/83= 0,012 секунды (12 миллисекунд). Полный период был бы тогда длиной в 24 миллисекунды.
То есть "трясти" концы коробки узких крыльев мог бы некий привод, производящий в точке крепления к коробке крыльев тряску и их поворот в точке 25%-30% хорды с частотой ~42 герца. Eсли эту частоту разделить на скороть потока 33, то получим так называемую редуцированную частоту: 1,273.
Под этим понимается, что на одном метре полета умещается чуть больше одного полного цикла колебания узких крылышек... Опыт показывает ее реалистичность.

Узкими крылья предложены, чтобы было легче их быстро наклонять по углу атаки, и чтобы амплитуда не была бы многометровой - хватило бы размаха и меньше 1 метра.
Да к тому же и число Ре у узкого крыла будет низким, чтобы быть поближе к условиям и результатам исследования, показанным выше.
Исходя из: Re = 68 500* Vb где V – скорость набегания потока на крыло, b – хорда,
- Re для нашего случая было бы:   68500х33х0,4~~900 тысяч. Немного больше, чем у МАV 🙂

"Трясо-привод" располагать на конце коробки крыльев резонно, уж хотя бы потому, чтоб пилот не трясся, да и момент инерции, нагружающий привод, у крыльевой коробки на внешнем конце - минимальный.

Моделисты с крылом Бекаса с хордой 400мм уже убеждались, что вихрь Каспера над моделью исправно возникает в статике и дает модели парашютировать, вместо "штопорить".
Я надеюсь, что на короткое время (12 миллисекунд) вихрь будет давать импульс "лифта" и тяги также и при большей скорости...

Думается, что ЛА с комбинированной тягой: - винтом и трясущимися концами крыльев (от концевых вибраторов), - мог бы использовать достоинства и вихрей Каспера и "махолетов" по Кноллеру-Бетцу-Катцмайру.

Всего-то и нужно - собрать систему узких (модельных или автожирных лопастей) крыльев так, чтобы она могла подпружиненно колебаться с размахом на концах около ~ 1 метра, около среднего положения легкими доп. приводами, размещенными тоже на концах коробчатой системы...

Не далеко ли меня занесло на этот раз? 🙂

 

[Bиктор]

Вспомним, что подпитывает изгибно-крутильный флаттер крыла?
- силы упругости изогнутого и/или скрученного крылышка,
- аэродинамические силы, толчками в такт собственной частоте крылышка, выводящие его из статического равновесия, и этим самым "взводящим пружины" - упругие свойства деформированного отдельного крылышка...

Максимумы этих сил разнесены во времени, в течение периода колебаний с собственной частотой крылышка...
Так, что они переливают потенциальную энергию упругой деформации в кинетическую энергию движения КОНЦА крыла.
И также наоборот - цикл сил и потоков энергии замыкается со сдвигом их фаз и самоподпиткой генерируемых колебаний.

 

[Bиктор]

Будут ли генерироваться такого типа деформации у коробчатой системы несущих крылышек, концы которых не защемлены, а имеют некоторую свободу перемещений?

Предполагается ответ, что этими силами будут не силы деформации самих крылышек, а целой подпружиненной системы "коробки". Значит, и опасности флаттера отдельным крылышкам не ожидается...

Для начала посмотрим на известную коробчатую систему эластичных крылышек Sunny-Boxwing... Что тут можно испортить? 🙂
Один из авторов и производителей таких замечательных ЛА, немец Шульц-Хоос имеет сайт:
http://www.sunny-boxwing.de/prototypen.htm
Он произвел более одной сотни таких ЛА и продавал их преимущественно во Францию.

Он отмечает, что важны именно эластичность крылышек и относительная небольшая жесткость "коробки".
Он отмечает, что те люди, которые попытались по подобной схеме произвести "жесткокрылы", часто терпели конструкторскую неудачу.
Более того, известный Stratos австралийца Ligeti - проявил проблемы с устойчивостью и видимо в связи с этим унес в могилу своего создателя.
Шульц-Хоос отмечает, что он в свое время подобную схему изучал (для гидро-варианта): с вынесенным вперед нижним крылом. Тогда он выяснил, что взлет при таком расположении крыльев в "коробке" затруднен, по сравнению с передним верхним крылом. И отказался от схемы с нижним передним крылом, которую впоследствии воспроизвел Лигети...