Подбор винта для ЛА

[мир]

........ну, пошли суперкритические профиля. Редуктор и только редуктор.

 

[Ядерный комар]

Я считаю диапазон скорости заканцовки от 220 до 260 мс наиболее комфортным. Естественно, после 240 мс процентов 5 будет и симметричности прибудет. Дерево позволяет исполнить крутку без отклонений и это ценно. Оклейка в 900 гм на полиэфире прекрасно служит и ремонтируется владельцем .Композитные имеют степень ремонтабельности 2-3 % против 42% у деревянных. И самое гадкое, что большинство осмотренных мной винтов, и не только пластиковых, строятся на усредненную крутку. Получается винт без идеального режима, те равномерно дерьмовый на всех режимах. Никого не чморю, просто я избаловался и продолжаю наслаждаться.

 

[Ядерный комар]

Да, легкомысленное отношение к рейке ведет к удивлению и трясущимся ногам. Потом, конечно.

 

[Energy_ML]

Край винта видимо работает как край крыла на высоком угле атаки. То есть происходит срыв потока и образование ротора. Ухудшение условий обтекания. Для борьбы с этим явлением на крыльях используют винглеты/шарклеты. Можно ли на законцовке лопасти винта установить подобные вещи? Даст ли рост КПД и проч?

 

[viache]

При расчете винта конец лопасти "работает" на своём угле. Некоторые авиамоделисты разгружали концы лопастей на 1,0-1.5 град. У меня винт с отогнутыми вниз кончиками лопастей показал меньшую макс. тягу.

 

[Anatoliy.]

Край винта видимо работает как край крыла на высоком угле атаки. То есть происходит срыв потока и образование ротора.

В каком месте лопасти образуется этот самый ротор? Я имею ввиду ту площадь лопасти, которая образует тягу.
Какое отношение он имеет к лопасти если он образуется за пределами лопасти?
Изобразите пространственную картинку того ротора относительно движущейся лопасти и тогда поймете почему я задал эти вопросы.

 

[Energy_ML]

В каком месте лопасти образуется этот самый ротор?

Вот например - эффект Прандтля-Глоерта на законцовках винта. Показывает образование ротора за законцовкой лопасти и пониженное давление и в результате чего из воздуха конденсируются пары воды. Это с точки зрения работы винта -вредное явление. Даже если там 10% от радиуса винта задействовано - то это по
площади, ометаемой винтом получается 19%.

 

[KAA]

Винглета-это ж обтекаемый элемент, движущийся со скоростью 200-300 м/с, и его профильное сопротивление перевесит весь выигрыш от снижения интенсивности концевого вихря. Поэтому, никто из серьёзных производителей ВВ такие причиндалы не применяет. Кстати, дополнительные затраты мощности на эти шайбы посчитать несложно, в отличие от вихреобразования.
Другая часть проблемы-эксплуатационная.

 

[Ядерный комар]

Согласен, винглет несколько меняет диаметр концевого вихря, что сказывается в основном на звуковой характеристике, причем только на максимальных углах. Вообще это вещь не вредная, но не слишком практичная как мне кажется. Для понимания- доведение качества поверхности дает эффект раз в 5 больше. Изменяя установочные углы заканцовки в минус вы прежде всего уменьшаете локально разряжение над спинкой профиля, что немедленно компенсируется из ресурсов всей лопасти с ухудшением данных. Это нехорошо на максимальных углах тк более комфортное положение заканцовки в потоке немедленно компенсируется из срыва соседнего участка и усиливает радиальное стекание по лопасти, что в свою очередь изменяет относительную толщину профиля всей лопасти, косяк короче. На минимальных углах еще хреновее- заканцовка пикирует с тенденцией к флаттеру и создает паразитарную тягу. В смысле над этим участком повышается давление и компенсирует разряжение соседнего участка в размере лопасти.На нижней поверхности в этом месте еще хуже-разряжение с оттяжкой трудами добытого положительного давления на соседнем участке и далее. Нетрадиционный путь интересен, лишь бы не было трипера, то есть флатера. Вообще изменение данных о тяге без оборотов бессмысленны, и чтоб понять правильно что именно вы наблюдали, приходится почесать репу, а оперировать на основе одних статгонок есть авиамозгоблудие.

 

[Anatoliy.]

Вот например - эффект Прандтля-Глоерта на законцовках винта.

Ну есть этот эффект на законцовках лопастей.
Так такой же эффект имеет место и на законцовках крыла.
И какое Вам дело что эффект один и тот же, а называют его по разному?
Какое отношение этот эффект мешает создавать тягу лопасти или подъемную силу крыла?
Понимаете, эти закрученные воздушные струи являются последствием создания тяги или подъемной силы.
Они рождаются уже за обрезом задней кромки и в другом времени.
Если есть подъемная сила, то есть и закрученный воздух.
Не нравятся эти закрученности - убирайте тягу или подъемную силу до нуля и будет Вам счастье.

И еще раз повторюсь для улучшения понимания как и в какой последовательности по времени протекает процесс создания подъемной силы (тяги).
1. Крыло (лопасть) при движении относительно воздушных масс скашивает воздушный поток поперек своему движению.
2. Эти отброшенные массы воздуха ОБЯЗАНЫ по закону Ньютона породить реактивную силу, которую в аэродинамике принято называть подъемной силой (тягой).
3. Далее по времени уже после факта создания подъемной силы (тяги) эти отброшенные (скошенные) воздушные массы стараются вернутся на прежнее место по наикратчайшему пути, и траектория этого движения есть круговое движение.
4. Поскольку воздух это материальное тело обладающее своей массой и присущей ей инерцией, добравшись до своего прежнего места пребывания, не может сразу остановится и проскакивает то старое место с определенной скоростью продолжая вращаться.
А поскольку этот движущийся воздух еще и прихватывает соседние объемы воздуха, в ту карусель вливаются дополнительные порции воздуха, которые снижают скорость движения по кругу, а сама эта круговерть увеличивается в объеме.
5. Далее по истечению некоторого времени эти возмущения успокаиваются и их можно будет не учитывать как таковые.

Поэтому совершенно бесполезно бороться с уже последствиями того, что было создано ранее.
Или другими словами, вся это борьба не может увеличить подъемную силу (тягу), а скорее всего приведет к появлению дополнительных потерь.

 

[iae]

Крыло (лопасть) при движении относительно воздушных масс скашивает воздушный поток поперек своему движению.
2. Эти отброшенные массы воздуха ОБЯЗАНЫ по закону Ньютона породить реактивную силу, которую в аэродинамике принято называть подъемной силой (тягой).

При положительном угле атаки крыло отбрасывает воздух вниз. Я правильно понял? Тогда объясните почему несимметричный профиль создаёт подъёмную силу на отрицательных углах атаки.

 

[Anatoliy.]

При положительном угле атаки крыло отбрасывает воздух вниз. Я правильно понял? Тогда объясните почему несимметричный профиль создаёт подъёмную силу на отрицательных углах атаки.

В реальном мире физика предоставила всего один единственный способ создания подъемной силы при движении крыла относительно воздуха, ровно как и в безопорном пространстве некого объекта.
И этот способ осуществляется только за счет отброса неких масс рабочего тела.
В физике это называется реактивная сила.
Будь то выхлопные газы ракетного двигателя, вырывающаяся струя воды из шланга, отшвыриваемые ненужные предметы из лодки у которой уплыли весла или, как в рассматриваемом случае, отбрасываемые крылом воздушные массы поперек направления движения крыла относительно того самого воздуха.
Других способов породить силу приложенную к телу без присутствия противоположной и равной силы по закону Ньютона не существует в природе.

Теперь по существу Вашего вопроса про подъемную силу крыла с несимметричным профилем при отрицательном угле атаки.

В аэродинамике углом атаки любого профиля принято считать угол между хордой профиля и вектором скорости воздуха в невозмущенной крылом зоне относительно крыла.
Хорда профиля это отрезок линии соединяющей самую переднюю точку профиля с самой задней точкой того же профиля.
Если у несимметричного профиля верхняя дужка более выпуклая чем нижняя дужка, то такой профиль при нулевом угле атаки отклонит обтекающий воздух в сторону нижней дужки. При этом будет создана положительная подъемная сила.
И на оборот, такой уже перевернутый профиль на нулевом угле атаки отклонит обтекающий воздух вверх и поъемная сила крыла с таким профилем будет отрицательной.

 

[iae]

А при отрицательном угле атаки куда отклонит?

 

[Anatoliy.]

А при отрицательном угле атаки куда отклонит?

Отрицательный угол атаки, это сколько в градусах, для какого профиля и какой положительный коэффициент Су Вы ожидаете??

Ответьте на эти вопросы, и я Вам покажу на картинке, что указанный Вами профиль при указанном угле атаки имеет то положительное значение коэффициента Су.
А на картинке будет отчетливо видно куда отклонится воздушный поток за профилем.

Вот я взял несимметричный профиль CLARK V и поставил угол атаки минус 2 градуса.
Посмотрите на картинку обтекания этого профиля.
Черные параллельные линии отображают невозмущенный крылом поток воздуха.
Синие линии отображают движение струй обтекаемого воздуха.
Нетрудно заметить, что после задней кромки профиля синие линии имеют скос направленный вниз.
При этом коэффициент Су равен +0,256.
И для справки.
Нулевое значение коэффициента Су (-0,002) у данного профиля будет при угле атаки равном минус 4,2 градуса.