Нужна помощь в реверсивном расчете для изменяемой геометрии крыла

[kamuta]

Нужна помощь в реверсивном расчете самого важного параметра планера - максимальной скорости, отталкиваясь от известного нынешнего значения...
Есть планер ASW-27 с параметрами: размах 15м, площадь  9м.кв, удл.25, 225кг пустой/ 500кг макс,  нагрузка от 32.8 до 55.6 кг/м.кв,  мин.сниж 0.52мс, качество 48, скорость сваливания 70кмч максимальная 280 кмч.
Хочу увеличить максимальную скорость путем укорочения консоли крыла - внешние половинки консолей должны заходить во внутренние на ходу... таким образом должно получиться укоротить консоли до 3,67м каждая, размах будет около 8м а площадь около 5м.кв... это повысит максимальную нагрузку до 100 кг/м.кв... нужно максимально точно оценить на какую максимальную скорость может рассчитывать такой "конвертоплан", после чего сделаем новые консоли и проведем испытания...

 

[KAA]

Полагаю,что макс. скорость 280 км/ч ограничена прочностью крыла, а не аэродинамическм сопротивлением.

Хочу увеличить максимальную скорость путем укорочения консоли крыла - внешние половинки консолей должны заходить во внутренние на ходу... таким образом должно получиться укоротить консоли до 3,67м каждая, размах будет около 8м а площадь около 5м.кв...

А что будет с лонжероном, элеронами!? :🙂
Начертите  "конструктив" вашей идеи, и скорее всего вы откажетесь от неё уже на этом этапе!

 

[L-Weg]

Я не помню, есть ли реверсивный расчет в аэродинамике, сопромате или ТММ. МБ вам нужен расчет жесткости на реверс элерона?
Есть еще рекурсивный расчет, но это в численных методах, то бишь в программировании. Применительно к вашему случаю не ясно, как использовать его.
Положь птичку. Хороший планер не портьте. Сделайте модельку с выдвижными консолями, попускайте на резине, корде или с руки, прибавку в весе прикиньте . Увидите, что запаса пространства мало. В крыло не спрятать большого процента объема. Лучше предкрылков-интерцепторов-закрылков не придумали. Принцип матрешки дело хорошее, но не все авиаидеи начала-середины прошлого века по изменению площади, профиля и стреловидности применимы, даже с новыми технологиями и материалами.

 

[aerobaika]

ну и упадет  аэрокачество в два раза--скорость пикирования только возрастет--без мотора конечно :IMHO

 

[aerobaika]

минимальная вертикальная скорость снижения на макс качестве возратет где-то в три раза до 1.5 м в с--утюг получиться :-[проще уж на пилотажном мотопланере погонять :~)

 

[kamuta]

Полагаю,что макс. скорость 280 км/ч ограничена прочностью крыла, а не аэродинамическм сопротивлением...
А что будет с лонжероном, элеронами!?
Начертите  "конструктив" вашей идеи, и скорее всего вы откажетесь от неё уже на этом этапе!

Уточняю - стоит задача поднять максимальную скорость планера (желательно до 700 км/час)...
Для этого будут построены НОВЫЕ консоли ЕСЛИ рассчеты покажут что это возможно... Требования к новым сдвижным консолям также нужно уточнить рассчетами...
Прошу поделиться достигнутыми результатами скоростных планеров/самолетов... если единственный выход изучать истребители то это сильно усложнит ТЗ...
P.S. при рассчетах считайте что недостатка в тяге нет...

 

[aerobaika]

что -на рекорд идете 😎ну так планирующие бомбы без движка разгоняются до 900 км в час  😉правда с высоты 10-15 км крышки маленькие-нагрузка бешенная-ак около 5-6  :craZy

 

[Грей]

Прошу поделиться достигнутыми результатами скоростных планеров/самолетов... если единственный выход изучать истребители то это сильно усложнит ТЗ...

Телескопическая стрела крана многократно тяжелее обычной при равных условиях. То же будет с крылом, не считая других указанных проблем. Обычные схемы с крылом изменяемой геометрии (с поворотными консолями) не подходят для планеров. Остается простейшая схема изменяемой геометрии «скользящее крыло» с цельноповоротным  крылом на центральном шарнире. Может поворачиваться хоть на 90град. (вдоль фюзеляжа). Это удобно при перевозке и хранении на земле. Экспериментальный аппарат такого типа был построен Б.Рутаном по заказу НАСА.

 

[foka1]

P.S. при рассчетах считайте что недостатка в тяге нет...

Это как? Тяга же не может быть больше веса? 500 кГ мах.

 

[kamuta]

Если исходить из того что сорость обычно ограничена допустимым флаттером кромки крыла, то упрощенный рассчет показывает - скоростной напор пропорционален кубу скорости а амплитуда колебаний кромки укороченного в 2 раза крыла в 10 раз меньше - т.е. максимальная скорость должна увеличиться примерно в корень кубический из 10ти = 2.15, т.е. до 600 км/час...
Дополнительный поворот крыла для придания стреловидности может дать дополнительный прирост скорости...

 

[L-Weg]

q=pV[sup]2[/sup]/2 вообще-то. А максимальную скорость по флаттеру можете и не достичь, С[sub]хо[/sub]qS не даст.
Вы таки пикировать хотите или планировать на максимальной скорости? Долет и пилотаж это разные вещи.

Дополнительный поворот крыла для придания стреловидности может дать дополнительный прирост скорости...

А вот укорачивать и еще и поворачивать не надо -  сломается здесь (с)

 

[Fa-Fa]

Могу посоветывать старый дедовский способ увеличения самого важного параметра планера т.е. скорости- это ракета сзади.
Конечно не такой модный, как складывание консолей или изменяемая стреловидность, но поверьте на слово очень эффективный способ. С земли дажет может показаться, что планерист-тайконавт  собрался на Луну.
Чуть не забыл еще один способ. Привязать веревочкой планерок к истребителю. Так парой и летать. А что тут такого, зато скорость будет хорошая.

 

[kamuta]

q=pV[sup]2[/sup]/2 вообще-то. А максимальную скорость по флаттеру можете и не достичь, СхоqS не даст.Вы таки пикировать хотите или планировать на максимальной скорости? Долет и пилотаж это разные вещи

Скоростной напор брал из "Норм прочности" q=pV[sup]3[/sup]/2 и размерность там кг/м.куб...
Стоит задача планировать в крейсерском режиме на высокой скорости периодически или постоянно включая двигатель...

 

[kamuta]

...способ увеличения самого важного параметра планера т.е. скорости- это ракета сзади.

ракеты нету, только старые трпеды - можем подкинуть по пути... 🙂

 

[KAA]

Скоростной напор брал из "Норм прочности" q=pV3/2 и размерность там кг/м.куб... 

Открыл "Нормы прочности спортивных планеров", там - Н/м[sup]2[/sup].
Вообще-тотакой расчёт несложен. Макс скорость будет в пикировании, когда У-0, а mg=X=Cx0*q*S. Мохно принять Сх0=Схпр+Схвр=Схi на режиме максимального качества.
Однако, мне сама затея представляется "сферическим конём в ваккуме", и пока ТС мало-мальски не прикинет конструктив, к цифрам переходить нет смысла. :-X

 

[kamuta]

Открыл "Нормы прочности спортивных планеров", там - Н/м[sup]2[/sup].Вообще-тотакой расчёт несложен. Макс скорость будет в пикировании, когда У-0, а mg=X=Cx0*q*S. Мохно принять Сх0=Схпр+Схвр=Схi на режиме максимального качества.Однако, мне сама затея представляется "сферическим конём в ваккуме", и пока ТС мало-мальски не прикинет конструктив, к цифрам переходить нет смысла.

Извиняюсь - смотрел 2 книги, выбрал "Нормы прочности сухопутных самолетов 41г." как наибольшее значение...
Рассчет по Сх0 дает около 500 км/час для оригинального планера размахом 15м - значит ограничение 280 км/час не по прочности консоли а по флаттеру, что подтверждается высокой гибкостью оригинальных консолей...
Конструктив очень простой - нужен самолет с высоким качеством и большим диапазоном скоростей 70-700 км/час... даже скорость сваливания 70кмч хочу в перспективе понизить до 50... Для экспериментов куплен планер ASW-27 для которого буду делать новые телескопические консоли с гораздо большей жесткостью...
Всем спасибо - похоже таки добиться скорости 700 удастся с большой вероятностью...

 

[iae]

Мда, 700 км/час., это конечно круто. Хотя, конечно, если скоростной напор у вас пропорционален кубу скорости, то и 3000 не предел.

 

[Hind]

@ kamuta, вообще-то у планеров ограничение скорости в РЛЭ пишется не по наступлению флаттера элеронов, а на случай резких движений РУСом. До разрешенной скорости, как бы вы ни дергали ручку на себя, срыв потока наступит раньше, чем разрушающее нагружение лонжерона. Выше разрешенной - возникает реальная возможность сломать исправный планер об воздух, своими же собственными действиями. Я кстати сомневаюсь, что для ASW-27 это 280 кмч, такие ограничения у пилотажных планеров типа Margansky Fox/Swift. Как-то более ожидаемо 200..220, все же классический паритель.

При этом, в реальной жизни на 15-метровых парителях гоняют на переходах и 300, и 350, это легко увидеть на треках в OnlineContest. Летят, твердо зажав ручку или плаа-а-а-аавненько ее двигая, контролируя перегрузку пятой точкой.

Передняя кромка композитного крыла обладает гигантским избытком жесткости, просто по технологическим причинам - там же клеевой шов проходит. Врядли скоростной напор является проблемой. Ну, и усилить дополнительными слоями углеткани никакой проблемы нет. За исключением похеренного профиля (если тупо наклеивать снаружи), но профиль можно и сохранить, применив более сложные способы усиления.

При 700 кмч, я бы уже начал чесать репу насчет нагрева передней кромки трением потока. Если температура выползет выше 60 градусов, надо внимательно проверять, каковы свойства смолы на таком режиме.

 

[aerobaika]

в однородной газовой среде диапозон скоростей самолета не может превышать 3-4 даже при полной механизации--тоесть если хотим максимум 700 км то скорость сваливания 166 км в час :-/или лезть в стратосферу .где плотность воздуха на порядок меньше :IMHO

 

[kamuta]

Спасибо!