Профиль крыла

[daredevil]

несущий профиль будет полезен, если аппарат будет летать медленно-медленно и долго-долго

Не обязательно! Подход с высоконесущими профилями для VTOL по мне выглядит правильным. Дело вот в чём. У "горизонтальных" аппаратов по сравнению с VTOL площадь крыла избыточна, т.к. выбирается ради ВПХ. По причине этой избыточности в крейсерском режиме у них Cy невелики, обычно <0,5. Аппарат с большим крылом, действительно, может задействовать его несущие свойства по полной только на малых скоростях.

Но VTOL совсем другое дело. Он может позволить себе площадь крыла только-только достаточную для крейсерского режима - и соответственно более высокий крейсерский Cy. Под эту задачу ИМХО вполне подойдёт серия FX 60.

Однако я бы выбирал не самые несущие, а более ламинарные. Дело в том, что из соображений равенства индуктивного и паразитного сопротивлений в крейсерском режиме мы не можем взять слишком маленький размах (а то ИС будет слишком большим). А для размаха (и для крепления ВМУ) нужна строительная высота. В этих условиях, если мы получим нужную строительную высоту с тонким профилем вроде FX 60-126 - площадь может оказаться избыточной и его режим высокого Cy и высокого качества окажется незадействованным по той же причине, что у "горизонтальных" аппаратов. Толстые профиля подойдут лучше, а раз толстые - должны быть ламинарными.

В итоге посмею предложить NASA/LANGLEY NLF(1)-0215. По мотивам, изложенным выше.

 

[Строитель самолета]

Вы добавили в определение фокуса от себя - "суммарный момент аэродинамических сил имеет постоянную величину". Если не сложно, поясните что в вашем понимании это значит. О какой сумме моментов идет речь? Можно на примере отдельно взятого изолированного крыла, что бы не усложнять. Спасибо заранее.

На весь самолет действует аэродинамическая сила. Но самолет состоит из множества частей на которые действуют местные аэродинамические силы(крыло, фюзеляж, оперение) Но, сами по себе эти силы не говорят ничего. Нужна вторая величина. И эта величина -Момент. Моменты сил вычисляют, потому что без них вы не знаете где приложены силы, и имея одно лишь значение силы(сил), не получите полную картину необходимую для расчетов устойчивости. Грубо говоря 10 кгс ОТНОСИТЕЛЬНО ЧЕГО? Я доступно излагаю? Далее: всегда можно найти точку с нулевым моментом всех сил (действующих на фюзеляж, крыло, оперение и тд , т.е суммарный момент), и при этом ваша результирующая сила как была, так и останется. И вот для расчетов устойчивости проще иметь эту одну точку отсчета-фокус.
Например в оптике ФОКУС: точка, в которой пересекаются ВСЕ световые лучи

Могу сказать и чуть иначе (возвращаясь например отдельно к фокусу крыла): фокус— это точка, в которой коэффициент момента аэродинамического профиля не зависит от коэффициента подьемной силы .Не путайте с Сm -его относительно начала хорды считают. А эта точка фокуса на хорде находится.
( Где бы не находился центр давления, какой бы не был Су на каком то угле, момент относительно этой точки -ноль). Вы видели эпюру распределения давления по профилю. Там где пик-это центр давления. Но ведь и другие части слева и справа от этого пика также вносят свой вклад в подьемную силу-и по хорде есть точка, относительно которой суммарный момент сил "слева и справа" всегда ноль, где бы не находился центр давления. Это происходит потому что поляра Су всегда линейна до срывных углов.

 

[Строитель самолета]

Проблема в том , что увидев на профиле стрелочку вверх (ЦД), многие думают что вся сила там приложена. Верно, там и приложена результирующая сила. Но это просто сила. Плюс на многих профилях она гуляет вдоль хорды на разных углах. Но сама сила нам ничего не дает при расчетах устойчивости. Нам нужен момент. Вот мы привязали этот ЦД к ЦТ и получили долгожданный момент. Но тут начинаются проблемы со многими профилями- вот у нас на угле 1 град результирующая сила на таком то расстоянии от Цт и момент один, изменили угол атаки , ЦД отошел и момент другой. Подумали, подумали и ввели неподвижную точку: фокус-точка, относительно которой, коэффициент момента самого профиля (силы слева и справа от этой точки вдоль самого профиля)постоянен при любых Су(иными словами любых углах атаки). Отвязали ЦД от ЦТ и привязали эту точку к ЦТ. В общем устал топтать клаву. На эту тему думаю хватит

 

[Daos]

Хм.. Это что то новое. Вообще то аэродинамика, как наука, для того и сущетвует, что бы определить силы возникающие при обтекании тела газом и найти точки приложения их равнодействующих. Откройте любой справочник аэродинаимических профилей и там будет вся необходимая информация и о величинах сил (через коэффициенты Сх, и Су) и информация о положении точки приложения (координаты ЦД). Т.е для расчета моментов все необходимое уже есть. Так зачем изобрели же все эти "выкрутасы" с понятием аэродинамического фокуса?

 

[Строитель самолета]

Хм.. Это что то новое. Вообще то аэродинамика, как наука, для того и сущетвует, что бы определить силы возникающие при обтекании тела газом и найти точки приложения их равнодействующих. Откройте любой справочник аэродинаимических профилей и там будет вся необходимая информация и о величинах сил (через коэффициенты Сх, и Су) и информация о положении точки приложения (координаты ЦД). Т.е для расчета моментов все необходимое уже есть. Так зачем изобрели же все эти "выкрутасы" с понятием аэродинамического фокуса?

По моему вы вообще не читаете) Что вам дает одна лишь сила? Для расчетов устойчивости Момент важен. Момент проще считать относительно хотя бы одной неподвижной точки. Эта неподвижная точка есть есть фокус. А что такое фокус- читайте все что выше

 

[Daos]

Проблема в том , что увидев на профиле стрелочку вверх (ЦД), многие думают что вся сила там приложена. Верно, там и приложена результирующая сила. Но это просто сила. Плюс на многих профилях она гуляет вдоль хорды на разных углах. Но сама сила нам ничего не дает при расчетах устойчивости. Нам нужен момент. Вот мы привязали этот ЦД к ЦТ и получили долгожданный момент. Но тут начинаются проблемы со многими профилями- вот у нас на угле 1 град результирующая сила на таком то расстоянии от Цт и момент один, изменили угол атаки , ЦД отошел и момент другой. Подумали, подумали и ввели неподвижную точку: фокус-точка, относительно которой, коэффициент момента самого профиля (силы слева и справа от этой точки вдоль самого профиля)постоянен при любых Су(иными словами любых углах атаки). Отвязали ЦД от ЦТ и привязали эту точку к ЦТ. В общем устал топтать клаву. На эту тему думаю хватит

Хорошо, Как тогда практически расчитать возникающий на крыле момент , с помощью поняти фокуса?

 

[Daos]

По моему вы вообще не читаете) Что вам дает одна лишь сила? Для расчетов устойчивости Момент важен. Момент проще считать относительно хотя бы одной неподвижной точки. Эта неподвижная точка есть есть фокус. А что такое фокус- читайте все что выше

То есть вы считаете, что найдя величину момента относительно фокуса мы получим искомый аэродинаимческий момент для всего крыла при изменении угла атаки и скорости потока? Я правильно вас понял?

 

[Строитель самолета]

Что такое профиль в таблице? Cm, Су,Сх .
-Сх для продольной устойчивости нам не нужен.
-Остаются Сm и Су.
-Сm считается относительно носка профиля.
- Cу на всех профилях разный на разных углах
-Cm не на всех, но на большинстве также меняется при разном Су(разных углах) .
-Давайте все это движущееся и меняющееся привяжем к ЦТ самолета. Получается квадратный семичлен в плоскости канделября
Почешем репу
-Выкинем Сm с отсчетом от носка профиля. Выкинем Су
И введем постоянный Сm. Как его найти? Еще раз почем репу и вспомним, что, в профиле несет вся хорда, где то меньше, где то больше, да еще все это меняется местами при разных углах. Но Су меняется в целом линейно. Значит найдем точку на профиле, относительно которой , суммарные моменты всех этих сильно, слабо будут уравновешены при любых углах атаки(любых Су).
Относительно этой новой точки будем вести ВСЕ расчеты
Мне уже смешно

 

[Daos]

Что такое профиль в таблице? Cm, Су,Сх .
-Сх для продольной устойчивости нам не нужен.
-Остаются Сm и Су.
-Сm считается относительно носка профиля.
- Cу на всех профилях разный на разных углах
-Cm не на всех, но на большинстве также меняется при разном Су(разных углах) .
-Давайте все это движущееся и меняющееся привяжем к ЦТ самолета. Получается квадратный семичлен в плоскости канделября
Почешем репу
-Выкинем Сm с отсчетом от носка профиля. Выкинем Су
И введем постоянный Сm. Как его найти? Да просто найдем точку на профиле, относительно которой эпюра профиля (подьемная сила) уравновешена, при любом Су.
Мне уже смешно

Хорошо. Оставим момент пока в покое.🙂 Помотрим, что происходит с аэродинамической силой при введении понятия фокуса. Тут возможны варинаты.
1. Ничего не поменялось. Как была там и осталась.
2. Переехала в другое место жительства и сменила имя (т.е она стала называться по другому и приложена относительно хорды крыла в другом месте)
3. Раз нам известен аэродинамический момент и точка фокуса то сама сила нас больше не интересует. Все необходимое для расчета балансировки у нас уже есть.