ПРостенькая таблица с формулами для основных параметров планера (самолета)о

[sergei107]

Представляю вниманию общественности простенькую эксельную таблицу с вставленными формулами для понимания основных параметров проектируемого летательного аппарата.
Табличка очень простая. Я ее сваял минут за 15. Ну, а потом дополнял всякими дополнениями.

Наглядно видно как изменение какого то праметра влияет или не влияет на общие характеристики планера.


Основная идея была:
1.Взять массу летательного аппарата (G), площадь крыла (S) и посчитать на каком Су какая будет скорость.  (G=Y=(Ro*V*V/2)*Cy*S)

2. Для полученной скорости полета расчитать скорость снижения при разном Качестве. Vy=V/K.

3. Взять размах L и посчитать удлиннение (AR) AR=L*L/S
и посчитать индуктивное сопротивление крыла (Cxi_wing ) Cxi_wing=Cy*Cy/(Pi*AR)

4. Взять Cxp_wing из поляры профиля и посчитать общее сопротивление крыла.
Cxp_wing=0.005  - для самого супер-пупер профиля
Cxp_wing=0.006 - 0.010  - для обычного профиля при Cy=0.6-1.0
Cxp_wing=0.015   - для высоконесущего профиля при Cy=1.5
Cxp=0.02 - 0.05  - для выпущенных закрылков
Посчитать Качество крыла K_wing= Cy/(Cxi_wing+Cxp_wing). Посчитать силу сопротивления крыла X_wing=G/K_wing

5. Cxx_body - коэффициент общего сопротивления фюзеляжа. Умножаем его на скоростной напор и получает силу сопротивления фюзеляжа. X_body=(Ro*V*V/2)*Cxx_body

Коэффициент Cxx_body выбирается эмпирическим путем.
По моим прикидкам
у планера АС-4 (хорошо зализанная каплевидная форма маленького миделя) этот коэффициент Cxx_body=0.01 (может быть 0.005)
у планера БРО -11 и CG-38 (торчащие во все стороны палки, веревки и пилот)   Cxx_body=0.08
Можно взять известные характеристики похожего планера и посчитать его Cxx_body.

6. Теперь складываем вместе силы сопротивления X_wing+X_body  и находим общее качество планера K=G/(X_wing+X_body)

В итоге, мы задаем G, S, L, Cxp_wing, Cxx_body
В ПЕРВОЙ СТРОКЕ
и получаем летные характеристики для каждого Cy.


7. Ну, и попутно вычисляется Re для каждого полетного Cy
и нагрузка на крыло ( G/S , она нигде не используется)

Средняя колонка I -  это колонка с Cy,
налево от нее идут скорости
направо от нее идут другие параметры крыла

Каждая строчка показывает какие параметры будут для данного Cy/

Эта таблица  наглядно показывает, что будет если на БРОшку поставить более лучший профиль. Ни-че-го!

ps. Вес и силы считаются в килограммах для наглядности.
потери на балансировку не учтены.

Да, Сейчас в таблице стоят данные планера SG-38

 

[KAA]

Вот так уже "отформатировали мозги" молодому поколению, что вместо Схф оно пишет Cxx_body! 😡

 

[sergei107]

Вот так уже "отформатировали мозги" молодому поколению, что вместо Схф оно пишет Cxx_body! 😡

А что такое Схф?
и как им пользоваться, на практике ?

 

[maverick]

А зачем нужна эта таблица и как ей пользоваться на практике?

 

[SerjuK]

Уже были такие программы.

 

[sergei107]

А зачем нужна эта таблица и как ей пользоваться на практике?

Ну, например, можно подставить параметры планера БРО и посмотреть что будет если ему добавить размаха или площади.

 

[iae]

Ну, например, можно подставить параметры планера БРО и посмотреть что будет если ему добавить размаха или площади.

Зачем?

 

[snmon warwarwetterweg]

Зачем, зачем... Чего пристали к человеку? Любые таблицы, если они имеют рабочее применение, полезны для систематизации. Для сравнения. Вот зачем. А кому незачем - проходите мимо.

 

[Hind]

Оч.полезная таблица, например в ней ясно видно, насколько нерационально снижать мин.скорость полета всякими дорогостоящими и тяжелыми ухищрениями типа закрылков... посмотрите на разницу между Су 1,5 и 2,0. Для такого повышения Су надо ох как извратиться, а снижение скорости на смешные копейки.

Также, всегда полезно помнить, какие нижние значения Re планируются. А то легко попасть в ловушку, когда вы ждете от профиля некий максимальный Су на малых скоростях - но на этих скоростях уже начинается деградация характеристик т.к. Re снизился ниже порогового для этого профиля.

 

[Viterr]

Таблица вполне полезная. Поигравшись с подобной быстро приходит понимание влияния каждого параметра на конечный результат.

Мной была составлена подобная програмка для мотодельтаплана. Алгоритм расчётов был взят из книги И. Никитина Мотодельтапланы. Возможно комуто она тоже окажется полезной.

 

[KAA]

Появление всяческих новых расчётных программ и средств в общем можно только приветствовать,но в данном случае, у меня создалось впечатление,что @ sergei107 не читал даже "букварей" по аэродинамике. Ну хотя бы от Чумака и Кривокрысенко, а постигал аэродинамику "тыцая" какую-то зарубежную программу. Конечно, бывают случаи когда дети научились хорошо читать без букваря, но тут это не на пользу. :-X

5. Cxx_body - коэффициент общего сопротивления фюзеляжа. Умножаем его на скоростной напор и получает силу сопротивления фюзеляжа. X_body=(Ro*V*V/2)*Cxx_body

Где тут площадь,к которой отнесён коээфициент!?
Обычно сопротивление фюзеляжа Хф=Sмф*Схф*po*V[sup]2[/sup]/2, где Sмф-площадь миделя фюзеляжа!

у планера БРО -11 и CG-38 (торчащие во все стороны палки, веревки и пилот) Cxx_body=0.08

Если поверить виртуальным продувкам Fa-Fa,
http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1407267206/570#570
то Сх сидящего пилота=0,1607 (при явно завышенной площади миделя в 1кв.м.), а целый фюзеляж с таким  пилотом имеет Сх вдвое меньший :question

3. Взять размах L и посчитать удлиннение (AR) AR=L*L/S

Откуда возьмётся размах?
А ведь есть известная формула, связывающая удлинение с с качеством,при некотором известном (или заданном) значении Сх0. и.т.д.
Планеристам полезно ознакомиться с приложенной статьёй Ю.В. Макарова 😉   

 

[sergei107]

Появление всяческих новых расчётных программ и средств в общем можно только приветствовать,но в данном случае, у меня создалось впечатление,что @ sergei107 не читал даже "букварей" по аэродинамике. Ну хотя бы от Чумака и Кривокрысенко, а постигал аэродинамику "тыцая" какую-то зарубежную программу. Конечно, бывают случаи когда дети научились хорошо читать без букваря, но тут это не на пользу.

Вы можете думать про мой уровень знаний все что угодно. Мне безразлично.

От того читал я книжки или нет, формула подъемной силы не изменится. Формула индуктивного сопротивления - тоже. А уж остальные формулы тем более.

Теперь про Cxx_body .
Это не коэффициент сопротивления фюзеляжа в общепринятом смысле.
Это специальный коэффициент в который уже включена площадь миделя. Я его сам придумал. И в первом посту дано его определение :
Cxx_body - это такая величина, которая при умножении на скоростной напор дает силу сопротивления.

Мне таким коэффициентом пользоваться удобно. Если вам не нравится , не используйте. Используйте Схф и площадь.

Пример использования этой таблицы для анализа планера АС-4
L=12.6
S=7.7
G=265
Vmin=70km/h

K=32 при V=110km/h при этом Vy=0.96
K=31 при V=92km/h при этом Vy=0.8  - взято из графика поляры планера.

Подставляем первые 3 значения ( размах, площадь, вес) в таблицу в первую строку и получаем что полетная скорость 110км/ч (второй столбец слева)  происходит при Су=0.6
На таком Су=0.6 профильное сопротивление лучших профилей ( я уверен что на этом планере стоит достаточно хороший профиль) Cxp_wing = 0.006. Его и подставим в таблицу (в первую строку).
Дальше, методом перебора выбираем значение Cxx_body, чтобы общее качество планера составило К=32.
получилось Cxx_body=0.006

Что мы еще видим-знаем про этот режим (110км/ч) :
Сила сопротивления фюзеляжа - 3 кг
Сила сопротивления крыла - 5,11 кг
Cxp_wing= 0.006
Cxi_wing= 0.0056  примерно равны ( что согласуется с теорией)

Теперь посмотрим про минимальную скорость снижения:
Она происходит при полетной скорости V=92 км/ч.
Такой полет происходит при Cy=0.8
При таком Cy=0.8 Cxp_wing = 0.008 ( примерно) . Его и подставим в таблицу (в первую строку)
получилось качество опять K=32.
и скорость снижения Vymin=0.8  соответствует заявлянному.
при этом сила сопротивления фюзеляжа - 2.3кг, а крыла -5.9кг

Что еще интересного мы видим:
минимальная полетная скорость Vmin=70км/ч  --> Cy=1.4  Re=1.1миллион.

А по поводу книжек.
Их надо не только читать, но еще и думать, и пытаться понять что там написано.

 

[sergei107]

у планера БРО -11 и CG-38 (торчащие во все стороны палки, веревки и пилот) Cxx_body=0.08

Если поверить виртуальным продувкам Fa-Fa,
http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1407267206/570#570
то Сх сидящего пилота=0,1607 (при явно завышенной площади миделя в 1кв.м.), а целый фюзеляж с таким  пилотом имеет Сх вдвое меньший :question

"Сх сидящего пилота"  - это такой сферический коэффициент в вакууме, который сидит только в головах конструкторов (или псевдоконструкторов).
В реальном мире на физические тела действуют  силы и только силы. и это не силы мысли.
Я попросил Fa-Fa сказасть чему равна сила сопротивления, действующая на пилота, он не смог. И к чему тогда мне знать этот коэффициент сопротивления если силу посчитать нельзя.

 

[леха (magnum)]

to KAA:
Пускай занимается sergei107,

надо наоборот поощрать все начинания и всячески помогать.

Самое главное что бы по этим програмам вышел самолет или планер с хорошими характеристиками.

Это только ведь первая версия, дальше будет сложнее.

Надо просто сказать, что самое сложное как раз рассчитать это сопротивление Cx самолета. или X как больше нравится sergei107.

 

[KAA]

надо наоборот поощрать все начинания и всячески помогать.

Полагаю, что не все!

Надо просто сказать, что самое сложное как раз рассчитать это сопротивление Cx самолета. или X как больше нравится sergei107

Сх- пользоваться удобно. Х-это то,что в итоге нужно получить, а вот Сх*S-пользоваться НЕУДОБНО! :IMHO

Что мы еще видим-знаем про этот режим (110км/ч) :
Сила сопротивления фюзеляжа - 3 кг
Сила сопротивления крыла - 5,11 кг

Оперения нет?! Безхвостку считаем?
Можно так:  К=У/Х, следовательно,при К=32, Х=265/32=8,28 кг.
И на Хоп остаётся 0,17кг? Не очень похоже на правду. :-?

 

[sergei107]

Здесь под фюзеляжем понимается все части планера кроме крыла.
И даже называется X_body.

 

[asz]

Ладно ребята спорить, для прикидочных грубых подсчетов, я в свое время сделал свою таблицу. К критике равнодушен спокоен, что не учел, можете её доработать-думаю, что особого труда, это не составит.

 

[KAA]

Здесь под фюзеляжем понимается все части планера кроме крыла.
И даже называется X_body. 

У советских учёных и инженеров это называлось-"вредное сопротивление"(Хвр).
@ леха (magnum)
Вот вы обычно рекомендуете Сутугина почитать. И это-правильно. ( Хотя читать такую толстую книгу многим скушно и непривычно).