Профиль крыла


-Первое соображение было: потому что это самый дешёвый в весовом отношении способ увеличить площадь крыла. Жалко не использовать прочность обшивки на всю катушку. Напрашивается такое решение, когда держу в руках вспененный пластик 2-3 мм.

Кроме повреждаемости - какие можно ожидать последствия? Понятно, что вытянется вверх кривая Cy(α) - но какой ценой для Cx и срывных характеристик - вот что интересует.
 
Может Шавров? Как и про Поликарповскую ВМУ с М-82.

Напрашивается такое решение, когда держу в руках вспененный пластик 2-3 мм.
Если вы его собрались использовать на обшивку, то пригодны любые решения!🙃
 
Если вы его собрались использовать на обшивку

- Я не рассчитываю уложиться в 115 кг и хочу использовать самые дешёвые и технологичные материалы. Вспененный ПВХ среди жёстких материалов привлекает в т.ч. тем, что хорошо клеится.

Ещё я не хочу флудить и КМК достаточно чётко сформулировал вопрос.

Ещё я не хочу никого огорчить, поэтому вежливо напоминаю, что спросил совета по аэродинамике, а не материаловедению 😉
 
Последнее редактирование:
Такой вопрос. Что будет, если сделать вот такой напуск жёсткой обшивки на заднюю кромку? Т.е. продлить обшивку верхней части за trailing edge профиля на 2-5% хорды.
При таком выпуске, недостатки превысят преимущества, которые, еще не факт, что будут заметными. Если длину этого отогнутого участка увеличить, заодно, обеспечив отогнутому участку некоторую строительную высоту - это будет вполне соответствовать современным тенденциям, включая GAWы, наш П301 и пр.
 
будет вполне соответствовать современным тенденциям, включая GAWы, наш П301 и пр.
- Спасибо, Владимир Павлович. Заложу это решение в проект, тем более, что в варианте без строительной высоты от него в любой момент можно отказаться с помощью ножа для линолеума 🙂
 
- Я не рассчитываю уложиться в 115 кг и хочу использовать самые дешёвые и технологичные материалы. Вспененный ПВХ среди жёстких материалов привлекает в т.ч. тем, что хорошо клеится.

Ещё я не хочу флудить и КМК достаточно чётко сформулировал вопрос.

Ещё я не хочу никого огорчить, поэтому вежливо напоминаю, что спросил совета по аэродинамике, а не материаловедению 😉
Извините, но не могу промолчать про вспененный ПВХ - это материал очень удобный для рекламы, легко обрабатывается, хорошо клеится, но абсолютно не пригоден для авиации: тяжелый, не прочный и не устойчивый к термическим нагрузкам, трескается от холода и коробится от солнца. Поверьте рекламисту с 20-летним стажем.
 
вспененный ПВХ - это материал очень удобный для рекламы, легко обрабатывается, хорошо клеится, но абсолютно не пригоден для авиации: тяжелый, не прочный и не устойчивый к термическим нагрузкам, трескается от холода и коробится от солнца. Поверьте рекламисту с 20-летним стажем.

- Посмотрим. У меня в планах на ближайший отпуск доделать электроскутер. У него крыша из ПВХ - консольная конструкция. И другие детали. Так что материал будет испытан на погодную и виброустойчивость.

В конце концов, нет ничего недолговечнее тряпок - а на них летают. Да и фанере ПВХ, думаю, даст фору по устойчивости к погоде.

Запасной вариант - монолитный поликарбонат - но он дорогой и менее технологичный.

Прошу прощения за флуд.
 
Последнее редактирование:
Извините, но не могу промолчать про вспененный ПВХ - это материал очень удобный для рекламы, легко обрабатывается, хорошо клеится, но абсолютно не пригоден для авиации:
Если Вы имеете в виду материал типа Форекс Смарт (ПВХ + вспененный ПВХ +ПВХ) - смею заверить: во-первых, каждый материал надо "уметь готовить", а, во-вторых - основной причиной деградации является воздействие ультрафиолета. Так, закопанный в землю, пенопласт, пролежавший там пару десятков лет зимой и летом, в грунтовых водах и пр. остается, как новенький.
Замечу, что с Форекс Смарт могу соврать - возможно, там не ПВХ, а ПС - искать лень, а суть не меняется.
 
Если Вы имеете в виду материал типа Форекс Смарт (ПВХ + вспененный ПВХ +ПВХ)
- Нет, это не сэндвич. Т.е. он если ламинирован - то плёнкой. Вот он:
По плотности мне попадался ровно в 2 раза легче монолитного (0,7 г/см3 вместо 1,4), но можно найти менее плотный, 2-мм панели порядка 1 кг/м2. Понимаю, для серьёзной авиации это не выбор.

смею заверить: во-первых, каждый материал надо "уметь готовить"
+1

основной причиной деградации является воздействие ультрафиолета
- и вибрация (для нагруженных деталей). Монолитный ПВХ в этом смысле, кстати, мне не понравился: трещины при вибрации быстро растут. Пористый лучше, если судить по простейшему тесту на усталостное разрушение (сгибать туда-сюда). Но в отличие от монолитного, я его пока не применял на транспорте. Буду действовать по впечатлениям от эксплуатации.
 
Вспененный ПВХ легко режется ножом и гнется. Чтобы он держался в согнутом состоянии его подогревают феном. Это удобно при изготовлении сложных объемных форм таких как объемные буквы, особенно с внутренней подсветкой. Но эти буквы, даже обклеенные пленкой через год под солнцем начинают коробиться и костенеть. Сильнее это происходит сверху, снизу это не видно.
Даже если лист ПВХ свернутый в рулон пролежит летом день в машине, то замучаешься его разворачивать.
Если вы ищите не авиационный, но интересный материал, советую обратить внимание на сотовый поликарбонат у Юрия Ермакова или СТЭФ у Ходячего на Юниоре.
Извините за назойливость.
 
Я тут на днях освоил JavaFoil и провёл кое-какие изыскания.

Условия:
-Отн. толщина 21%: близко к верхнему пределу рекомендованного интервала 14-22% (Чумак и Кривокрысенко), взята ради строительной высоты и плавного срыва.
-Механизация отсутствует.
-Скорость сваливания 60, эксплуатационная 120.
-Удлинение 6.

В проге выставил:
- Re 1 000 000
- Удлинение 6
- Качество поверхности самое худшее (bugs and dirt), ради имитации сопротивления фюзеля и прочего: этот параметр мало влияет на Cy, но сильно - на Cx.
- Определение точек сепарации потока по методу Drela (после 1991), т.е. как в XFoil.

Рассуждал так:
- Площадь крыла обратно пропорциональна Cy max.
- Сопротивление крыла при эксплуатационной скорости пропорционально его площади и эксплуатационному Cx. Таким образом, для уменьшения сопротивления надо стремиться к максимизации Cy max / Сx экс. Это соотношение я обозвал эксплуатационным качеством профиля (exploitation excellence, далее - EE).
- Эксплуатационный Cx соответствует эксплуатационному Cy, который в 4 раза меньше, чем Cy max (т.к. по условию эксплуатационная скорость в 2 раза больше скорости сваливания). То есть алгоритм такой:
1) Получаем для профиля таблицу расчётных данных, в т.ч. Cy(α) и Cx(α);
2) Находим Cy max, делим на 4;
4) Находим в таблице Cx, соответствующий Cy max / 4;
5) Считаем EE.

В проге есть генераторы профилей, в т.ч. NACA 4-digit. Начал с NACA 4421, это расшифровывается: кривизна 4, положение верхней точки средней линии 40%, толщина 21%. Увеличивал кривизну с шагом 1%, пока не нашёл оптимум (7%). Затем двигал верхнюю точку средней линии назад с шагом 5%, нашёл оптимум 55%. Затем перешёл к модифицированному генератору, который позволяет задавать вдобавок положение максимальной толщины и радиуса лобика. Нашёл, что оптимальное положение максимальной толщины 35%, оптимальный радиус лобика 7% хорды.

Вот как выглядел поиск:
21.jpg

И вот результат:
af21.jpg


Дальше искал в Airfoiltools профиля, похожие на сгенерированный (вогнутые с большой кривизной и толщиной), вводил их координаты в JavaFoil и опять же определял EE для своих условий. Из толстых (>20%) лучшие EE показали только Eppler 857 и 858.
afs1.jpg


При этом максимальное качество у Эпплеров выше: соответственно 19,5 и 20 против 18 (напомню, удлинение 6 и "грязная" поверхность, отсюда такие низкие значения). То есть со скоростью меньшей, чем двукратная скорость сваливания, на эпплерах можно улететь дальше. А у сгенерированного профиля максимум качества получается именно в районе Cy max / 4, т.е. режим двукратной скорости сваливания оказывается для него крейсерским.

В итоге вот чемпион для полётов со скоростью 120 и касаний на скорости 60 без механизации и без подкосов: Eppler 858.

e858.jpg



Похоже на правду?
 
Последнее редактирование:
Вспененный ПВХ среди жёстких материалов привлекает в т.ч. тем, что хорошо клеится.
При ударе в пенопластово-скотчевое крыло ПВХ толщиной 3мм оказался пробит аккуратненько по периметру металлического крепления. После я отказался от его использования, заменил на "фруктовую" от ящиков фанеру или стеклотекстолит.
 
Daredevil, Вам бы ещё Cm0.25, кроме Сх, на том же Су посмотреть

- Да, я тоже подумал о Cm. С ним у Eppler 858 вроде оки: в эксплуатационном диапазоне б.-м. ровная кривая и перепад ок. 0,05 - т.е. примерно такой же, как у CLARK YM-18%. Абсолютные значения - да - выше, но ведь не они сами по себе, а именно перепад характеризует смещение центра давления и расход стабилизатора.
Screenshot_2020-11-09 EPPLER 858 AIRFOIL (e858-il).png


А вот у классики NACA 4415 получается швах: в районе крейсерских углов атаки резкая перебалансировка (зигзаг). Понятно, что такой профиль брать не стоит.
Screenshot_2020-11-09 NACA 4415 (naca4415-il).png


А вот кабовский USA 35 не знаю как оценить. С одной стороны, около крейсерских углов центр давления вообще не смещается, аппарат может быть сбалансирован "пёрышком". С другой стороны, кривая неровная: после 4 градусов ЦД движется вперёд, т.е. крыло начинает "помогать" РВ по части кабрирования - не ощущуается ли это как "вспухание", не лучше ли во всём диапазоне ровный наклон, компенсируемый таким же ровным отрезком Cy стабилизатора?
Screenshot_2020-11-09 USA 35 AIRFOIL (usa35-il).png
 
Последнее редактирование:
оставим вопрос о точности расчета программой, так как ответ очевиден из предоставленных графиков.
Теперь постройте графики Сm в зависимости от Сy, а не альфа как у вас.
Сm желательно относительно точки расположенной на 1/4 хорды (х=0.25b), на худой конец - относительно передней кромки (х=0.00).
графики Сm от Сy - это "золотой" стандарт, который must have.
Когда дополните таблицу столбцом Сm круиз, тогда может вам откроется еще что-то.
 
оставим вопрос о точности расчета программой, так как ответ очевиден из предоставленных графиков
- я тоже это понял. XFoil, на которой базируется AirfoilTools, считает непонятно что непонятно как. JavaFoil лучше.

Теперь постройте графики Сm в зависимости от Сy
- вот они, слева:
polars1.jpg


Сm(0.25) при скорости 2 v сваливания:

классика USA 35 -0,078
E858 -0,092
сгенерированный NACA 7(55)21-7(35) -0,138

Как это перевести в балансировочное сопротивление (пардон, что "сморозил" про расход стабилизатора) - не знаю. Полюбому Eppler 858 выглядит неплохо в сравнении с классикой. Всё равно мне нравится жираф))
 
Назад
Вверх