Re: Вопросы по аэродинамике

lapshin, Если позволите, добавлю против флатта еще один пункт; - совмещение центра давления крыла с центром жесткости. Это о том,что подкос (если он один) нужно крепить в месте максимальной толщины профиля, где, в чаще всего для большинства профилей и находится центр давления.
Это не свсем так - для аэроупругих явлений,одним из которых является флаттер,важно именно взаиморасположение центра жесткости и центра тяжести агрегата.Таким образом,чем дальше назад отнесена точка крепления подкоса (если он единственный),тем с точки зрения флаттера будет лучше.
А центр давления - мало того,что часто очень далеко не совпадает с местом макс.толщины,так еще и перемешается при изменении угла атаки или отклонения руля.
 
По поводу перемещения центра давления не спорю. По поводу точки крепления подкоса.... Ну допустим эта точка отнесена назад, при увеличении угла атаки возникает изгибная деформация(увеличивается V образность) Подкос препятствует этому, а так как он находится не в точке приложения силы возникает момент "закручивающий" ту часть консоли которая за подкосом. Вот и созданы условия для флаттера :-X
 
По поводу перемещения центра давления не спорю. По поводу точки крепления подкоса.... Ну допустим эта точка отнесена назад, при увеличении угла атаки возникает изгибная деформация(увеличивается V образность) Подкос препятствует этому, а так как он находится не в точке приложения силы возникает момент "закручивающий" ту часть консоли которая за подкосом. Вот и созданы условия для флаттера :-X
Все как раз ровно наоборот - предпосылки для флаттера будут в случае,если изгиб приведет к закручиванию в сторону,когда измененная сила станет действовать в противоположную изгибу сторону:тогда консоль станет разгибаться и по инерции проскочит положение равновесия,изогнувшись и закрутившись в другую сторону...
Для случая,когда закручивание от изгиба приводит к дополнительному приращению силы и дополнительному изгибу,имеется свой аэроупругий эффект,называемый дивиргенцией (из-за которого появляются проблемы на крыле обратной стреловидности) - но это уже другая песня. 
 
Вот как назло батарейка сдохла на клавиатуре.
         Со всеми рекомендациями  которые вы перечислили я   уже знаком, кроме одной, уже плюс.
      Мысли вслух.  Флаттер это как качели-потенциальная энергия деформации в крайних положениях переходит в кинетическую в среднем положении. Флаттер свободно-несущего крыла это изгибно-крутильные колебания всего крыла  с началом в корне крыла.   Если  мы закрепим подкос то ограничим количество энергии участвующей во флаттерных колебаниях. Кроме того, как бы это выразить не знаю подходящего спецтермина, изменится соотношение массы и жёсткости колеблющейся консоли. То есть частота возрастёт, а амплитуда уменьшится. На вопрос  какой будет критическая скорость подкосного высокоплана я уже ответ получил, какой возможен в этой ситуации.
     Я совершенно начинающий конструктор, с нулевым опытом. Знаний которые накапливаются с годами у меня нет. Но они возможно есть у участников форума.
    Вопрос. Есть ли какая ни будь статистика, или какие ни будь факты, попадания подкосных высокопланов во флаттер?
    Конструктор самолёта с подкосным крылом рассчитывает доступными ему  методами критическую скорость флаттера и когда самолёт (или даже серия) летает десятилетиями не попадая во флаттер, и при этом считается, что самолёт правильно рассчитан. Хотя критическая скорость флаттера сильно завышена. Такое может иметь место?
 
Вопрос. Есть ли какая ни будь статистика, или какие ни будь факты, попадания подкосных высокопланов во флаттер?
Для подкосных высокопланов более характерен флаттер отдельных частей,например,элеронный флаттер - такое наблюдалось,скажем,на "Лешем".Вообще,на заре авиации,когда скорости не превышали 200 км/ч,о флаттере никто не знал,не думал и особой роли в статистике катастроф флаттер как причина (а,думаю,такие случаи имели место и тогда),не играл.
 
Владимир Павлович. Я посчитал аэродинамику, но у меня получилась неестественно высокое аэродинамическое качество К=20,2 Никак не лезет в статистику.Перепроверял несколько раз. Считал по РДК СЛА заглядывал в РДК 43 и 39.  Показать в своём регионе мне некому. Всё сделано в ворде. Не будет очень большой наглостью обратится к вам с просьбой проверить. Все формулы, графики пояснительные рисунки вставлены в ворд. Если вам будет не трудно.
   В вычислениях я уверен.
 
Владимир Павлович. Я посчитал аэродинамику, но у меня получилась неестественно высокое аэродинамическое качество К=20,2 Никак не лезет в статистику.Перепроверял несколько раз. Считал по РДК СЛА заглядывал в РДК 43 и 39.  Показать в своём регионе мне некому. Всё сделано в ворде. Не будет очень большой наглостью обратится к вам с просьбой проверить. Все формулы, графики пояснительные рисунки вставлены в ворд. Если вам будет не трудно.
   В вычислениях я уверен. 
Вопрос конечно озодачивает т.к.ответ на него вряд ли ограничится просто просматриванием выполннной работы и нахождением тут же совсем уж явных косяков:у Вас,возможно,приняты слишком произвольные допущения типа версии,что все сечения крыла находятся на угле максимального качества;сводка сопротивлений может не учитывать ряда сопротивлений,иногда коренным образом увеличивающих полный Сх и ряд подобных неточностей.
На самом деле сделать самолет с удлинением 11 и макс.качеством 20 действительно можно - но такой самолет получится донЕльзя зализанным,с очень гладкими поверхностями и с минимумом выступающих в поток,частей,фактически,мотопланер.
    Что же,давайте попробуем,хотя заранее не обещаю переделать расчет за Вас,т.к.это было бы уже (как много раз уже говорил) работой,а не дружеским советом;работа должна оплачиваться,а свои средства к существованию я предпочитаю получать в другом месте,да и необходимости такой нету.Поэтому не обессудьте,если мои замечания будут носить общий характер,а не содержать конкретные цифры,подкрепленные расчетом - в этом случае следовало бы обратиться к другим,соображающим в аэродинамике,тому же Денису,например.
Мой адрес vp.lapshin[собака]bk.ru
 
То есть в случае появления элеронного (или другого)флаттера можно целым невредимым приземлиться и проанализировав, внести исправления. 
... Ага , как известная шутка про вероятность встретить в бане слона...она равна 0,5 то есть можно встретить , а можно и не встретить ;D, соответственно можно приземлиться , а можно и не приземлиться...Лучше перестраховаться и не заходить за граничную по флаттеру скорость, чем надеяться что пронесёт  :IMHO
 
Так ведь и я этого хочу. Где она эта граница, в этом то и суть вопроса. 
В Вашем случае,если будут соблюдены перечисленные выше правила,о флаттере можно просто не думать.
Но присланная мне компоновка вызывает очень много нареканий.
 
Вы имеете в виду расположение двигателя. Самолёт задумывается как прогулочный с хорошим обзором. Опять же минусов без плюсов не бывает. Все силы завязаны на один силовой шпангоут.
А какие ещё нарекания?
 
Вы имеете в виду расположение двигателя. Самолёт задумывается как прогулочный с хорошим обзором. Опять же минусов без плюсов не бывает. Все силы завязаны на один силовой шпангоут.
А какие ещё нарекания?
- Такой плотной посадки экипажа не делают даже на МДП:зажатый между спинками переднего и заднего кресел,задний пилот лишен мало того,что возможности как-то двигаться,но,практически,и дышать.Советую промакетировать такую компоновку на скамейках и других подручных средствах.
- Штурвал заднего пилота,при взятии "на себя" впивающийся в грудь переднему - это вообще песня,так не может быть потому,что не может быть никогда
- Устрашающих размеров ВО не может соответствовать ни потребностям,ни здравому смыслу - график 4.48,очевидно,истолкован не вполне корректно.
- Кстати,первая же цифра,взятая Вами самим под сомнение - критический угол атаки 22 градуса,на поверку оказался равным 14 градусов:отсюда недоверие к остальным результатам.
 
Владимир Павлович ширина фюзеляжа 1050мм. по наружним габаритам. Пилоты сидят рядом, но со смещением 250мм.
Устрашающих размеров ВО соответствует Вво = 0,043 куда ещё меньше.
         Критический угол атаки в РДК 43 считается совсем по другому чем в РДК СЛА. Поэтому я и поставил знак вопроса.  .
         Под сомнение я брал всё, в чём сомневался, тавтология какая то. К Сожалению в РДК СЛА очень много ошибок, опечаток и просто ляпов. Приходилось постоянно сверяться с РДК 39 или 43, там где была такая возможность.Там где такой возможности не было как говорится если на скорость (безопасность) не влияет то пойдёт
   График  4,48 --я взял при относительной толщине профиля 14% точку перехода X= 0  и у меня получилось 1,48. Где тут ошибка?
 
По поводу перемещения центра давления не спорю. По поводу точки крепления подкоса.... Ну допустим эта точка отнесена назад, при увеличении угла атаки возникает изгибная деформация(увеличивается V образность) Подкос препятствует этому, а так как он находится не в точке приложения силы возникает момент "закручивающий" ту часть консоли которая за подкосом. Вот и созданы условия для флаттера :-X

Все как раз ровно наоборот - предпосылки для флаттера будут в случае,если изгиб приведет к закручиванию в сторону,когда измененная сила станет действовать в противоположную изгибу сторону:тогда консоль станет разгибаться и по инерции проскочит положение равновесия,изогнувшись и закрутившись в другую сторону...
Для случая,когда закручивание от изгиба приводит к дополнительному приращению силы и дополнительному изгибу,имеется свой аэроупругий эффект,называемый дивиргенцией (из-за которого появляются проблемы на крыле обратной стреловидности) - но это уже другая песня. 
Да Вы правы .Спасибо.
 
Не будет очень большой наглостью обратится к вам с просьбой проверить.

    Владимир Павлович, что в моём случае совсем туго. Лучше вотку пьянствовать. Чем о самолётах мечтать.
     С уважением Вячеслав.
 
Владимир Павлович, что в моём случае совсем туго. Лучше вотку пьянствовать. Чем о самолётах мечтать.
С уважением Вячеслав. 
Действительно,присланный расчет довольно сумбурный - и наряду даже с необязательными на этом этапе подробностями,сколь-нибудь внятной сводки сопротивлений я не увидел:скажем,Сх*S фюзеляжа так и остался для меня загадкой.Для простоты восприятия другими Ваших результатов,следовало бы привести упомянутую сводку в виде таблицы,где перечислялись бы агрегаты,площадь сечения каждого,их Сх и произведение Сх*S с последующим суммированием и отнесением к площади крыла.
Причесывать же расчеты,приводя их в удобоваримый вид,в мои планы,как помните,и не входило.
Завышенное же макс.качество получилось из-за принятия наиболее оптимистичных коэффициентов (это можно делать лишь при полной уверенности)вместо наиболее пессимистичных,которые вероятнее всего и получатся,а также из-за неучтенных сопротивлений,например,сопротивление силовой установки,составляющее вполне осязаемую величину;вредную интерференцию между крылом и фюзеляжем,потери на балансировку и пр.
    Что касается замечаний по компоновке - что-то уже писал,что-то дополню.
    Идея со сдвинутыми на 250 мм пилотами представляется мне непродуманной:редко встречаясь,она призвана обычно сократить ширину фюзеляжа в районе пилотов,для чего сажают их фактически по диагонали со значительным смещением по оси Х - в Вашем же случае ширина все равно вышла как у Цессны,так что легко посадить пилотов рядом без каких-то неудобств,а сделав некоторую блистерность фонаря и вообще получить полный комфорт.
    Идея,что все силы завязаны на единственный силовой шпангоут вовсе не просматривается - разве что лонжерон крыла,подкосный и шассийный узел:много иных силовых факторов как то:силы от передней стойки шасси,двигателя (а вообще-то - и от веса экипажа) и пр. идут неизвестно куда и этот шпангоут мало чем помогает.Собственно,силовой схемы на картинке нет и в данной компоновке конструктивно-силовая схема не выглядит ни очевидной ни лаконичной.
    Установка мотора совершенно непонятна - Вы старались,выдвинув пилотов вперед относительно крыла,компенсировать переднюю центровку смещением мотора назад:не вижу,чтобы это получилось - применение,например, небольшой обратной стреловидности дало бы куда больше безо всяких конфликтов между ногами пилотов и мотоотсеком.
    Вертикальное оперение-таки слишком велико и вполне могло бы быть уменьшенным как по величине Вво,так и вследствие небольшого удлинения хвоста.
   Вот,пожалуй,пока и все - и так для единственной проекции в пунктирных линиях сказано слишком много.
Резюме:не создается впечатления продуманности концепции самолета;выбор основных его геометрических,конструктивных и весовых параметров произволен (из-за чего,например,удлинение выбрано равным 11,а не 5 или 15,скажем?) и при отсутствии концепции не оптимизирован под нее.
 
Идея со сдвинутыми на 250 мм пилотами представляется мне непродуманной:редко встречаясь,она призвана обычно сократить ширину фюзеляжа в районе пилотов,для чего сажают их фактически по диагонали со значительным смещением по оси Х - в Вашем же случае ширина все равно вышла как у Цессны,так что легко посадить пилотов рядом без каких-то неудобств,а сделав некоторую блистерность фонаря и вообще получить полный комфорт.
1000мм. ширина у Цессны или CH 701 очень немного. Смещение на250мм. практически не ограничивает доступ заднего пилота к приборной доске и вообще к передней части кабины. Посмотрел как сделано у Птенца 2 задний пилот углублён на 500мм. Находится в узкой нише в которой обзор здорово ограничен передним пилотом и удалённостью от приборной доски. Садить рядом, я не узкий в плечах. Нужно будет 1200мм. или около того. Блистерность фонаря, это всё таки увеличение наружних габаритов .

   
Действительно,присланный расчет довольно сумбурный - и наряду даже с необязательными на этом этапе подробностями,сколь-нибудь внятной сводки сопротивлений я не увидел:скажем,Сх*S фюзеляжа так и остался для меня загадкой.Для простоты восприятия другими Ваших результатов,следовало бы привести упомянутую сводку в виде таблицы,где перечислялись бы агрегаты,площадь сечения каждого,их Сх и произведение Сх*S с последующим суммированием и отнесением к площади крыла.
    Понятно, что Вы профессиональный конструктор и в своей работе используете опыт передающийся поколениями конструкторов. Для таких как я была написана книга РДК СЛА. Именно по ней я считал, хотя как писал выше в ней много ошибок, приходилось сверяться с первоисточниками там где это возможно. Тем не менее РДК СЛА удобная своей последовательностью изложения. Я не сделал таблицу моя вина, но обозначил коэффициенты и площади в виде списка.
   Я отметил красным где площади сечения агрегатов относятся к площади крыла.

   
Завышенное же макс.качество получилось из-за принятия наиболее оптимистичных коэффициентов (это можно делать лишь при полной уверенности)вместо наиболее пессимистичных,которые вероятнее всего и получатся,а также из-за неучтенных сопротивлений,например,сопротивление силовой установки,составляющее вполне осязаемую величину;вредную интерференцию между крылом и фюзеляжем,потери на балансировку и пр.
   да тут Вы правы я не знаю (попросту в РДК СЛА этого нет) как посчитать потери на балансировку и сопротивление воздухозаборников. Вредная интерференция между крылом и фюзеляжем учтена по методике изложенной в РДК СЛА.
Идея,что все силы завязаны на единственный силовой шпангоут вовсе не просматривается - разве что лонжерон крыла,подкосный и шассийный узел:много иных силовых факторов как то:силы от передней стойки шасси,двигателя (а вообще-то - и от веса экипажа) и пр. идут неизвестно куда и этот шпангоут мало чем помогает.Собственно,силовой схемы на картинке нет и в данной компоновке конструктивно-силовая схема не выглядит ни очевидной ни лаконичной.
      Я Вас просил проверить расчёты по аэродинамике и понятно, что не информировал о конструктивных особенностях. В целом картина выглядит так-силовой шангоут к которому крепятся нижний подкосный узел и ферма проходящая между креслами пилотов (отсюда 1050мм. ширины). Ферма воспринимает реакцию винта и скручивающий момент от передней стойки в повороте. Задний конец фермы раскреплён связями в плоскости шпангоута и к нему же крепится двигатель через мотораму. Передняя часть фермы для восприятия игрековых нагрузок будет подкреплена рамой передней части фюзеляжа, а так же частично балкой проходящей по полу от задних границ дверных проёмов. На эту балку крепится кресло переднего пилота при это плечо от силового шпангоута 300мм. Кресло заднего пилота крепится и к балке и к шпангоуту. Я постараюсь сделать ферму так, что бы она воспринимала большую часть нагрузок с целью ограничить деформации рамы, а значить и остекления.
   На корневые узлы крыла  при перегрузке +6 действует общее усилие   -520кг. умножим на 1,5 и запас  прочности 2, получаем 1560кГ. Для подкосика длинной300мм работающего на сжатие отходящего от узла крепления  хвостовой фермы к лонжерону перетяжеление не будет очень большим.
   
    
Установка мотора совершенно непонятна - Вы старались,выдвинув пилотов вперед относительно крыла,компенсировать переднюю центровку смещением мотора назад:не вижу,чтобы это получилось - применение,например, небольшой обратной стреловидности дало бы куда больше безо всяких конфликтов между ногами пилотов и мотоотсеком.

     Вообще то это и есть моя задумка, что бы двигатель тарахтел сзади, обзор вперёд и в стороны был как у дельталёта, ну а винт впереди-много говорилось и о положении вектора тяги и КПД винта и о долговечности толкающего винта.

Вертикальное оперение-таки слишком велико и вполне могло бы быть уменьшенным как по величине Вво,так и вследствие небольшого удлинения хвоста.

  Тут я с Вами абсолютно согласен. Огромный хвостяра у меня нарисовался сам без моего участия (как писал дизайнер "самолёты рисуют"). Вво= 0,043 я просто не осмелился делать меньше. Сколько можно уменьшить Вво без каких либо последствий и какие последствия могут быть?

   
(из-за чего,например,удлинение выбрано равным 11,а не 5 или 15,скажем?)

    Я в самом начале писал, что самолёт проектируется специально под автомобильный или другой не авиационный двигатель. Для этого недостаточную надёжность двигателя хочу компенсировать более высоким аэродинамическим качеством. Понятно, что с удлинением 5 этого не добиться, а с удлинением 15 трудно будет удержаться легче 450кг.

    С уважением Вячеслав.
 

Вложения

  • lobovoe_soprotivlenie2.jpg
    lobovoe_soprotivlenie2.jpg
    56 КБ · Просмотры: 127
    Файл оказывается прикрепился.

я не увидел:скажем,Сх*S фюзеляжа так и остался для меня загадкой.

    Cx*ф=0,0394;
    Красным подчёркнуто отношение площади агрегатов к площади крыла.
 
Назад
Вверх