Прототип на этапе доводки

[Windguru]

Всем доброго дня!

Нужна консультация знающих людей.

1. Три независимых способа расчета центровки аппарата с хвостовым колесом?
   (три для того чтобы исключить ошибки и получить точный результат)
2. Оптимальный установочный угол стабилизатора?
3. Оптимальный угол схождения колес, для достижения максимальной устойчивости при разбеге

На аппарат можно глянуть здесь:

- доступ по ссылке.

Отдельное спасибо за советы по делу.
Конструктивная критика и замечания - приветствуются.

 

[мир]

Ну, вот первая ласточка пошла в замен дорогому Драгонфлаю.
Честно говоря я к примеру всегда делаю работы по центровке просто , ставлю машину на козлы и просто отмечаю точку/25% САХ/ при угле тангажа на нос не более 10 гр., этого вполне достаточно/естественно с пилотом и заправленным баком на 10-15%/.
По стабилизатору трудно ответить т.к. угол подбирается опытным путем по результатам пробежек, подлетов и самого полета и определяется по нагрузке на кучке управления пилотом.А так ставьте вначале в ноль относительно строительной линии.
Развал -схождение это просто и обычно сход не менее 3 гр .внутрь, а схождение тут может быть по разному, как отрабатывает рессора, а так под нагрузкой 10-15 гр.

 

[Любитель]

Три независимых способа расчета центровки аппарата с хвостовым колесом?

Три не подкину, но два стандартных можно. Первый основан на отсчете весов агрегатов умноженном на плечё. За точку отсчета берется как правило максимально вынесенная носовая точка (кок, лоб обтекателя и т.д.). Аппарат при этом выставляется в горизонтальное положение относительно СГФ. Втрой, это нахождение цт при помощи весов. Выставляем аппарат в горизонт и замеряем показания под каждой опорой. Принцип измерений тот же. От носовой точки замеряем растояние и умножаем на вес. Далее получившуюся сумму делим на количество весов/плеч.
А, ну и третий. Отсчет идет вправо и влево скажем от 1/4 сах. Опять же умножаем плечи на веса и смотрим разницу передней части и задней. Если суммы передней и задней части равны, то центровка соответствует точке начала измерений. Если нет, корректирует точку. Или вычисляем математически нужную поправку.
По первым двум вариантам сделал себе простенькую программку в экселе (так как пересчитывать вручную надоедало, а делать это приходилось часто) расчет стал занимать меньше минуты (при известных весах и плечах), ну а с весами, нужно выставить, замерять, снять показания и вбить три значения, получая мгновенный результат. Очень удобно смотреть меняющуюся центровку от выработки топлива, или 1/2 пилота, или другие вариации.
Если интересно кину ссылку на скачивание, или сюда. На форум её уже кидал неоднократно, но в каких ветках уже к сожалению не помню.

 

[Windguru]

Три не подкину, но два стандартных можно. Первый основан на отсчете весов агрегатов умноженном на плечё. За точку отсчета берется как правило максимально вынесенная носовая точка (кок, лоб обтекателя и т.д.). Аппарат при этом выставляется в горизонтальное положение относительно СГФ. Втрой, это нахождение цт при помощи весов. Выставляем аппарат в горизонт и замеряем показания под каждой опорой. Принцип измерений тот же. От носовой точки замеряем растояние и умножаем на вес. Далее получившуюся сумму делим на количество весов/плеч.
А, ну и третий. Отсчет идет вправо и влево скажем от 1/4 сах. Опять же умножаем плечи на веса и смотрим разницу передней части и задней. Если суммы передней и задней части равны, то центровка соответствует точке начала измерений. Если нет, корректирует точку. Или вычисляем математически нужную поправку.
По первым двум вариантам сделал себе простенькую программку в экселе (так как пересчитывать вручную надоедало, а делать это приходилось часто) расчет стал занимать меньше минуты (при известных весах и плечах), ну а с весами, нужно выставить, замерять, снять показания и вбить три значения, получая мгновенный результат. Очень удобно смотреть меняющуюся центровку от выработки топлива, или 1/2 пилота, или другие вариации.
Если интересно кину ссылку на скачивание, или сюда. На форум её уже кидал неоднократно, но в каких ветках уже к сожалению не помню.

Да, было бы здорово. Спасибо заранее.

 

[Windguru]

А как относитесь к физическому вывешиванию всего аппарата? Кто-нибудь так делал? Поделитесь опытом, пожалуйста. Интересует любой опыт, но особенно вывешивание аппаратов с подобного типа крылом.

 

[Миг-17ф]

Вопрос не так прост, как привыкли думать. Результат при нахождении центра тяжести графически/физическим взвешиванием при "горизонтальном расположении" самолета будет не совсем неточным, так как само понятие горизонтальное положение самолета неоднозначно вернее угол установки крыла при может при этом быть и 0 градусов и 11 градусов в зависимости от конструкции самолета и найденный центр тяжести для этого "горизонтального положения" при другом положении уже сместится в другое место(вернее он останется там же где и был, но это уже будет не та первая определенная точка) , а ведь центр тяжести это точка, положение которой не меняется при вращении тела. Вся эти ошибки потом сглаживаются большими размерами оперения и проблемами в управления и устойчивости
Поэтому центровку в авиации принято находить физическим(можно графически) вывешиванием, вывесить в трех (иногда в двух) положениях. И найти ЦТ.

Более подробно тут: ВЗВЕШИВАНИЕ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ | Авиация - коммерческая, гражданская, спецавиация...

 

[Любитель]

Центр тяжести (центр масс) если пренебречь выработкой топлива и наклоны корпуса пилота/тов, всегда находится в одной точке. Эта точка легко вычисляется всё той же эллементарной прогой. Просто для получения линии вертикальной, плечи откладываем в горизонтальной плоскости. Для получения горизонтальной линии, плечи откладываем от вертикали. В точке пересечения линий и будет искомый цт.

 

[Миг-17ф]

Да естественно , что центр тяжести находится в одном и том же месте и не зависит от того где его "вычислил конструктор". Ответ был про методику вычилсления-неточно только "в горизонтальном положении фюзеляжа " его "вычислять"

 

[мир]

Windguru
Да был такой момент краном поднимали самолет для вывешивания, лонжерон как раз был в ЦТ подвесили к тросу и очень наглядно было видно какая центровка. Кстати очень интересный был опыт мы были тогда пацанами и поднимая кран учились видеть землю 1, 3 м, помогло.

 

[Любитель]

Да естественно , что центр тяжести находится в одном и том же месте и не зависит от того где его "вычислил конструктор". Ответ был про методику вычилсления-неточно только "в горизонтальном положении фюзеляжа " его "вычислять"

При вычислении по двум осям не имеет значения, по большому счёту, в каком он положении. Главное правильно отложить все отрезки от цм деталей и агрегатов в точку отсчёта, а так же точно знать/указать их веса.
Аппарат высталяется в горизонт лишь для того, что бы спроецировать перпендикуляр от цт на крыло самолета и тем самым узнать его относительное положение к сах крыла. Иначе, смысл определения цт пропадает вовсе.

 

[Lapshin]

Да естественно , что центр тяжести находится в одном и том же месте и не зависит от того где его "вычислил конструктор". Ответ был про методику вычилсления-неточно только "в горизонтальном положении фюзеляжа " его "вычислять"

Изменение центровки, теоретически, в зависимости от высоты ЦТ, да, имеет место, однако, в повседневной жизни - как "Неуловимый Джо", нахрен никому не нужно. Достаточно понимать, что у низкоплана, при кабрировании, центровка пойдет назад, а у высокоплана - вперед, и маятниковая составляющая продольной устойчивости будет иметь тот, или иной знак. При расчете устойчивости/управляемости, все это предусматривается. Эксплуатационный же, диапазон центровок обозначают именно при выставлении самолета "в линию полета", которую, в принципе, вы назначаете самостоятельно, размечая ее реперными точками на нивелировочной схеме, и, соответственно, на конструкции самолета.
Измерение же центровки подвешиванием, да, возможно - при возможности регулировки точки подвеса; только, на мой взгляд, слишком муторно, если учесть, что взвешивание необходимо проводить во всех конфигурациях (пустой, незаправленный с полным экипажем, с одним пилотом;полностью заправленный без экипажа, с одним пилотом, с полным экипажем, полным экипажем + полезный груз).
Позаимствовав у соседей пару весов, вдобавок к собственным, и при помощи подкладок выставив самолет на весах в линию полета, произвести процедуру взвешивания можно качественно и быстро, определив затем, весь реальный диапазон, и сопоставив его с расчетным.

 

[KAA]

Про угол установки ГО -нет смысла перепечатывать сюда непростую методику расчёта из РДК-43. Вам необходимо сделать это самостоятельно, либо тыкать пальцем в небо. Тем более, что здесь 2 варианта: с закрылками и без.

 

[Windguru]

Про угол установки ГО -нет смысла перепечатывать сюда непростую методику расчёта из РДК-43. Вам необходимо сделать это самостоятельно, либо тыкать пальцем в небо. Тем более, что здесь 2 варианта: с закрылками и без.

Другими словами начинать нужно с нулевого положения, а потом, по ощущениям на ручке, выставлять угол в минус или плюс?

 

[Windguru]

Достаточно понимать, что у низкоплана, при кабрировании, центровка пойдет назад, а у высокоплана - вперед,

Интересное замечание, никогда не задумывался об этом, но вот никак не пойму, как это должно или может найти свое отражение в конструкции?
Поясните, пожалуйста, какие особенности высокоплана я должен учитывать.

 

[Миг-17ф]

Для тех кому интересна тема точной центровки: более простым языком и картинка. Поведение самолетов при разном положении цт по вертикали есть в одном из томов Пышнова, к сожалению не под рукой.

Далее цитата :
Меглин: Опускать перпендикуляр желательно не на САХ, а на ее проекцию на СГФ. Казалось бы, мелочь, но это изменят цифру центровки, например, Бекаса, аж на 4,5 процента. Я не стал менять ошибучный алгоритм и цифры центровки на самолете в серии, просто ввел везде уточнение: "В системе крыла". При этом зная, что эта система в нашем авиапроме не принята.
Это уточнение - что работать нужно именно с проекцией хорды, а не с самой хордой, я искал долго и встретил всего один раз в какой-то книге, целиком посвещенной этой теме. В остальных очень часто - недомолвки и непонятки.
Какая система правильна, легко понять, нарисовав угол заделки крыла, утрированно большим, например, градусов в 60-80."
Почему это важно?
Во-первых, потому, что на СЛА углы установки могут быть достаточно большими, особенно на самолетах тихоходных.
Во-вторых, потому что на этих самолетах довольно велик разнос по вертикали.
Поэтому: не проецируйте ЦТ на само крыло никогда! Проецируйте и САХ и ЦТ на строительную горизонталь фюзеляжа - и все будет просто и хорошо! Почему? Потому что самолет проектируется обычно так, чтобы СГФ на крейсере была горизонтальна.

Взято тут Вопрос опытным строителям самолётов про центровку.

 

[Миг-17ф]

На примере биплана хорошо видно, как находят САХ(замечу-что и этот вариант нахождения САХ упрощен) и делают ее проекцию на СГФ ( при другом угле установки крыла/крыльев спроецированная на СГФ длина САХ будет другой, центровка соответственно тоже должна быть другой), значение Х более важно но и влияние У имеет место быть. Подобные нюансы в самоделках с переразмеренными оперениями конечно не так уж и важны, а важны например при разработке летающих крыльев и бесхвосток.

 

[Georgiy]

Достаточно понимать, что у низкоплана, при кабрировании, центровка пойдет назад, а у высокоплана - вперед, и маятниковая составляющая продольной устойчивости будет иметь тот, или иной знак.

А что такое центровка? Это положение центра тяжести относительно геометрии самолета. При кабрировании, пикировании центровка не изменяется.
Для удобства ввели среднюю аэродинамическую хорду (САХ). Зачем ее ввели?

1. Чтобы оценивать устойчивость, оценивать причины статической устойчивости для начала - какой момент будет, суммарная аэродинамическая сила будет уменьшаться или увеличиваться (суммарная аэродинамическая сила приблизительно равна подъемной - при большом аэродинамическом качестве - и по направлению ей практически соответствует). Надо сравнить наше реальное крыло с уже имеющимися данными продувки, известными графиками. А графики все для прямоугольных крыльев.
2. Не смотря на то, что самолет имеет и оперение, все равно используют САХ только крыла для сравнения предельных положений центра тяжести с классической компоновкой. (Биплан с выносом - если у него есть и оперение - это уже "триплан" или Блоха Минье... Биплан - или моноплан с большим оперением? Но только на крыле из-за выноса принято назад отодвигать САХ - как выше на рисунке)
Хотя из-за того, что например, горизонтальное оперение имеет большую площадь, или плечо относительно центра тяжести предельно задняя центровка будет большая, чем у самолета классической компоновки.

Кстати, как для Драгонфлая - с подвесными элеронами хорда крыла без элеронов? Надо для БРО-11 посмотреть как.

Миг-17Ф - шикарное размышление Владимира Меглинского нашли, найти бы еще книгу, в которой он нашел об этом, и о которой забыл. Вроде Шейнина книги были о центре тяжести... надо поискать... или в описаниях Як-12, Ан-2 например, старых. Главный тезис - от центра тяжести перпендикуляр надо не на хорду опускать, а на строительную горизонталь самолета. Т.Е.Связанная система координат не через хорду идет, а через ось самолета...!!!

Почему высокоплан более статически устойчив по углу атаки чем низкоплан? Лучше так объяснить: При увеличении угла атаки на стандартном профиле плоско-выпуклом (да и на любом - S-образном, перевернутом, симметричном) Подъемная сила относительно оси самолета (вообще относительно геометрии самолета, в том числе и САХ) отклоняется вперед. А коли так - чем ниже центр тяжести от крыла, тем больший пикирующий момент будет от вектора относительно центра тяжести. При уменьшении угла атаки - все наоборот.

Спасибо МИРу за практические рекомендации по заданию центровки.

Как определить оптимальный угол установки стабилизатора? При изменении угла установки стабилизатора, мы смещаем центр давления. При уменьшении угла - вперед центр давления двигается (если подъемная сила на горизонтальном оперении отрицательная - центр давления самолета впереди центра давления крыла), при увеличении - назад. Рассчитываем предельно заднюю центровку (смотрим как в прототипе - Драгонфлае). Предельно задняя центровка обычно определяется положением фокуса (положение фокуса практически не зависит при малых изменениях положения горизонтального оперения, руля высоты). Штопорные характеристики могут хуже быть при задней центровке. Например 32 % САХ. Предельно передняя - запасом рулей на кабрирование. Максим Булычев ультралайт построил в прошлом году (есть тема на форуме), так с передней центровкой сначала полеты совершал. Потом отодвинул назад - так оперение разгрузилось, аппарат заметно лучше полетел.

Я бы центр тяжести в правильном положении относительно геометрии самолета разместил, а под него. чтобы самолет был сбалансирован, уже углы стабилизатора подгонял...

 

[KAA]

Кстати, как для Драгонфлая - с подвесными элеронами хорда крыла без элеронов?

С ними, конечно же!

 

[Georgiy]

Ну интересно бы посмотреть в РЛЭ, если есть чертеж - как идет хорда на Драгонфлае с подвесными элеронами - от носка профиля крыла до хвостика элерона - наклонно или параллельно хорде крыла? Хотя все равно проектируем ее на ось самолета для определения центровки...

 

[Миг-17ф]

Не на ось самолета, а на строительную горизонталь , а относительно этой горизонтали самолет может быть нарисован по разному. У обоих этих самолетов хорда крыла одинакова и у обоих центровка 25%, а вот геометрически вдоль строительной оси расположение центровки будет не совпадать.