Секреты проектирования от Аэробайки

Прежде молодым людям приходилось учиться; не хотелось им прослыть за невежд, так они поневоле трудились. А теперь им стоит сказать: все на свете вздор! – и дело в шляпе. Молодые люди обрадовались. И в самом деле, прежде они просто были болваны, а теперь они вдруг стали нигилисты.
И. С. Тургенев «Отцы и дети»
 
  не понял к чему ваш комментарий  :-?----если нечего сказать по существу ---лучше промолчать :IMHO
теперь про аэродинамические профили----математически доказано что угол атаки пластины определяет радиус кривизны огибающего потока и как следствие кривизна  средней линии профиля напрямую определяет Су  😎 то есть чем больше угол атаки тем выгоднее гнуть профиль вплоть до птичьего чтобы получить максимум Су  ---но также растет наведенное или индуктивное сопротивление профиля  ---режим посадки или парения:~) и наоборот при уменьшении угла атаки кривизну надо уменьшить для оптимального аэрокачества крыла так как резко падает общее сопротивление профиля----выгодно для высокого крейсера  и планирования на максимуме ак  :~)  при максимуме скорости, когда угол атаки около нулевой выгодно разогнуть профиль в симметричный ----минум профильного и индуктивного сопротивления :craZy а вот толщина сильномеханизированного крыла определяеться исключительно соображением сопромата  на возможность технологически  получить необходимую прочность на изгиб и кручение на максимальной перегрузке при выходе из пикирования или вираже 😎
так как индуктивное сопротивление прямо зависит от квадрата Су или квадрата синуса угла атаки и обратно удлинению крыла то гоночные или с высокоскоростным крейсером самолёты летят на около нулевых углах  и имеют малое удлинение крыла 4-6 единиц и почти симметричный тонкий профиль ---диапозон скоростей доходит до 3-4 у классики и 4-5 у лк с сильноэнерговооруженными моторами:craZy
при слишком задней центровки классики или в полёте в турболизированном приземленном слое  всегда приподнимать флапероны на 5-10град  от нейтрали превращая несущий профиль в самобалансирующий----этим вы сильно повышаете коэф. продольной устойчивости ла в целом и уменьшаете скос потока за крылом вниз на большом угле атаки и сохраняете работоспособность стабилизатора и руля высоты в болтанке 😀
 
вообще в авиции правило удвоения или дублирования функции очень повышает надежность и живучесть ла в целом 😎----например двух моторность,разрезные аэрорули,двойной крепеж особо важных компонентов типа мотора ,сервоприводов или качалок и петель тоесть если в теории хватит двух-трех точек крепежа то на практике всегда четыре-шесть,двойные карбюраторы и системы зажигания,двойные баки и резервное электропитание от дополнительного акку,двойные запараллеленые тумблера,двойная топливная магистраль и двойные тормоза ,две бутылки воды и два типа радиостанции встроеная и переносная , двойной монтаж --сначало приклеил потом зашурупил на локтайт,любое сращение силовых деталей бондажить  свм ниткой или стеклотканью на клею,все электро разъемы с фиксируещими замками и двойными клеймиками тоесть гнездами питания 😎---ни какого трения при вибрациях не существует :IMHO
 
при слишком задней центровки классики или в полёте в турболизированном приземленном слое  всегда приподнимать флапероны на 5-10град  от нейтрали превращая несущий профиль в самобалансирующий----этим вы сильно повышаете коэф. продольной устойчивости ла в целом и уменьшаете скос потока за крылом вниз на большом угле атаки и сохраняете работоспособность стабилизатора и руля высоты в болтанке
это уже близко к "нетленке". 🙂
 
по поводу метеоусловий для сла----при боковом ветре больше скорости сваливания вашего ла взлёт и посадка категорически запрещены :STUPID---опрокидывание гарантированно!!! при видимости менее 1км полёты лучше не производить!!! :~~) увидел на горизонте чёрную  тучу ---сразу беги в противоположную сторону или срочно садись ---у тебя всего 5-10 минут на всё провсё-----фронтовой шквал грозы легко превышает скорость ветра в 30 м в сек!!! 😱 скорость ветра у земли в полтора раза меньше чем на высоте 50-100 метров и в два раза меньше чем на 300-500 м---надо учитывать при проложении маршрута!!! :-? при около нулевой температуре и высокой влажности легко схватить обморожение лобика крыла и лопастей винта ---полёты не рекомендуються!!! при осадках и тумане тоже самое!!! если нижний край сплошной облачности не превышает ста метров полёты не производить!!! не влетать под кучевое облако типа башни----термик может иметь скороподъёмность до 20-30 м в с :craZy не подлетать к горе с подветренной сторону----мощный ротор придавит к земле :'( отвесный берег ,кромка леса и поляны,черная пашня , холм или скала или высокое строение являеться стимулятором зарождения термика----даже зимой асфальтовая дорога или  железнодорожное полотно или жилые дома рождают тепловые пузыри  😀 :🙂 :~)ну и классика---- взлёт и посадка только против ветра!!! и только писать по ветру----смотри не перепутай ;D всегда перед вылетом делать предполётный опросный лист или чек на исполнение всех функций летного оборудования и наличия всех типов жидкостей----невыполнение хоть одного пукта--- отказ от вылета!!! :~~) :-/ :-X
 
мощность мотора = мощность движителя деленная на кпд движителя ,а полезная мощность движителя= произведению тяги на скорость потока----если тягу выразить через коэф. тяговооруженности=Кт на стопе умноженную на силу тяжести или вес ,а скорость потока через коэф.диапозона скоростей ла(Кск=скорость макси горизонтальную делить на скорость сваливания)  умноженную на скорость сваливания-----то произведение коэф. тяговооруженности на коэф. диапозона скоростей ла есть безразмерный коэф.мощности или энерговооруженности!!! 😎этим коэф.мощности или Км очень удобно оперировать для определения диапозона необходимой мощности ла ---так как минимальная тяговооруженность Ктмин это обратная функция от аэродинамического качества, то минимальный коэф мощности Кммин=Ктмин=1делить на Каэро макси очень маленький  0.15-0.03---- например малая энерговооруженность или малый Км=0.6=Кт х Кск =0.5х1.2=0.4х1.5 типичен для мотопарапланов ---средний Км=1=0.5х2 =0.4х2.5 для мотодельтиков и ажурных сла  :~)----большой Км=1.5=0.5х3=0.6х2.5=0.375х4 для пилотажных и многоместных ла----и суперзаряженный Км=2.5=0.83х3= 0.625х4=0.5х5 для спортивных и гоночных ла :craZy а мощность поглащенную легко посчитать как произведение Рм(вт)=Км х вес(н) х скорость сваливания(м в с)----кстати из формулы Км=Кт х Кск=0.3х3.3=1 можно быстро летать при небольшой мощности но слабой тяговооруженности имея маленький скоростной винт с Н к Д=1-1.2 что характерно для зализанных мотопланеров 😛
вообще соотношение диапозона скоростей к тяговооруженности это и есть коэф.совершенства транспортной системы Кск к Кт=Кэтс ----тоесть чем выше диапозон скоростей и значит пиковая горизонтальная скорость при малой тяговооруженности или пиковой тяги на стопе тем выше совершенство ла---так как внём скрыт кпд винта  и аэрокачество ла  Кэтс=КПДвинта х Каэромакси=0.8х15 гонка=0.6х20 ----типичный пример спортивные мотопланера и гоночные самики,где Кэтс=9-12!!! 😀 😎 :~) 
так как минимальная тяговооруженность и  есть обратная функция от аэрокачества  Ктмин=1 делить Каэромакси .то Кт минус Ктмин=синус угла подъёма,тоесть при тяговооружености более единицы угол подъёма 90 град ---режим вертолёта:~), и даже при Кт=0.25 и Каэро=30 типичные характеристики современных грузопассжирскихх авиалайнеров Кт=0.21=синус 12град----угол подъёма 12 град что при взлетной скорости 70-75 м в с скороподъёмность около 14-15 м в с :~) 😉
 
Вот как? А я то, дурак, всю жизнь думал, что мощность мотора - произведение крутящего момента на число оборотов, а коэффициент тяговооружённость - это частное от деления тяги на вес ЛА.
 
оптимизация винта для ла является самой важной задачей для авиаконструктора----правильно подобрать винтомоторную группу или вмг под самолёт :-?, но не всегда под наличием нужный двигатель при условии что винт можно  сделать самому или заказать недорого на стороне :🙂 расчёт ометаемой площади винта под оптимальный высокий крейсер следующий 0.8хСумах х площадь крыла и делить на аэродининамическое  качество мах----далее переводим площадь винта в диаметр и получаем оптимальный квадратный винт ,где диаметр=геометрическому шагу :~)например для типичного плосковыпуклого профиля с относительной толщиной 14% при РЕ=1500000 получаем 0.8х1.4х12м2 делим на АК-12=1.12м2 переводим ометаемую площадь винта в диаметр=1.15м и шаг 1.15м 😀 далее начинаются ньюансы----если нет подходящего двигателя с редуктором нужной моментной характеристикой---то при увеличении диаметра а значит ометаемой площади и уменьшении шага получаем более высокую тяговооруженость но меньший диапозон скоростей---что характерно для сла для полётов по кругу с высокой скороподъёмностью  😛 и наоборот при меньшем диаметре и большом шаге получаем скоростной самоль с низкой тяговооруженностью и большим диапозоном скоростей :craZy----главное чтоб крылышки не сложились при вираже на большой скорости---надо учитывать сопромат и реальные перегрузки ла :🙂 😛
 
так как  вращение летательного аппарата происходит вокруг точки ценра масс ----то моменты инерции по осям определяют угловую скорость на управлении 😎момент инерции или м и это произведение массы элемента на квадрат расстояния между цм элемента до цм ла в целом----поэтому сумма этих моментов относительно  поперечной оси обычно самая маленькая и отзыв на тангаж самый отзывчатый---относительно продольной оси гдето в два раза больше и реакция по крену ниже---максимальная сумма моментов по вертикальной оси в четыре раза больше и по рысканью самая медленная реакция на руль поворота :~) 😀 и вот здесь начинаеться самое интересное---консоль крыла или стабилизатора или киля трапецевидной формы  имеет наименьший ми против прямоугольного----тонкий конус хвостовой балки лучше ---хвостовое оперение всегда делать как можно легче----мотор и пилота и груз и бак распологать как можно ближе к цм ла и у вас получиться отзывчатый самоль идущей за штурвалом--так делаются  все пилотажные и спортивные самоли :craZy😉 а вот у грузопассажирских и бпла где полезный груз размазан вдоль фюзеля--- ми очень большой и самоль тупит по тангажу---также топливо обычно в крыльях то при взлёте ми по крену максимален и вялый отклик--- помнить всегда что рулить этими утюгами надо очень медленно и осторожно тоесть минимальные расходы и не стараться заложить крутой вираж---иначе легко сорвать в штопор 😱 кстати длинные крылья у классических планеров  и лк сильно тупят по крену и наоборот резкие по тангажу----тандемы вертлявы по крену и тупые по тангажу----и лишь у короткокрылой классики оптимальные отзывы на управление по всем осям ---тоесть типичные поршневые спортивнопилотажные самоли и реактивные истребители :craZy
 
поэтому сумма этих моментов относительно  поперечной оси обычно самая маленькая и отзыв на тангаж самый отзывчатый---относительно продольной оси гдето в два раза больше
Вообще то наоборот.
лишь у короткокрылой классики оптимальные отзывы на управление по всем осям ---тоесть типичные поршневые спортивнопилотажные самоли и реактивные истребители
Если вы имеете в виду зависимость от момента инерции, то у реактивных истребителей продольный момент инерции очень большой. Тяжёлый двигатель в хвосте, далеко от ЦМ, да и РЛС в носу немало весит.
 
все короткохвостые ла,где размах больше длины хвостовой  балки в три -четыре раза---а это планера и большинство сла как раз имеют небольшой ми фюзеляжа ,так как там хоть и большие массы сосредоточенны ,но квадрат плеч мал по сравнению с крыльями ---конечно при условии грамотного размещения компонентов конструкции ла  :~) кстати двухмоторники на крыльях сильно тупят по крену и рысканью, а вот двухмоторники по продольному тандему типа тяни нос-толкай хвост сильно тупят по тангажу и тоже по рысканью, четырех или трех точечные конвертопланы из за большого разноса масс вмг по длине лучей  очень сильно тупят по всем осям 🙁 и двух стоячное шасси с хвостовым костылем имеет ми меньше ,чем трех стоячного  с передним рулевым 😉
 
по поводу маленьких безаэродромных бпла----чтобы на крейсере винт работал на РЕ больше 80 000 ----критический порог для  благоприятных условий Су и Сх лопастей в набегающем потоке 😎 ----минимальная скорость крейсера 60 км в час или нагрузка на крыло не менее 150 грамм на дм2  😉 :~) при этом диапозон скоростей 50-150 км в час ----ветропробивная возможность не менее 20 м в с ----старт с руки возможен при полном газу на бпла до 4 кг при несущей площади не более 27 дм2 и начальной тяговооруженности не менее 0.6 ---кидать против ветра со всей дури с разбега :craZy делать удлинение крыла более 5-6 единиц не имеет смысла по соображениям переносимых габаритов и сопромата ----АК больше 10 гарантирован :~)---желательно иметь закрылки или флапероны для многорежимности 😉 посадка только в сеть или на парашюте 😛
 
----чтобы на крейсере винт работал на РЕ больше 80 000 ----критический порог дляблагоприятных условий Су и Сх лопастей в набегающем потоке----минимальная скорость крейсера 60 км в час или нагрузка на крыло не менее 150 грамм на дм2при этом диапозон скоростей 50-150 км в час ----
Какая связь между Re винта, и уд. нагрузкой на крыло?
Оно в основном обеспечивается оборотами и хордой лопастей. Постройте треугольник скоростей для некоего сечения лопасти.Но сам посыл насчёт рейнольдсов  на лопасти-верен!
делать удлинение крыла более 5-6 единиц не имеет смысла по соображениям переносимых габаритов и сопромата 
Делать удлинение больше-есть смысл, ежели летать предстоит сутки или около того.  😉
 
малые бпла массой до 5кг относяться к оперативным переносимым ла ---реальное время полета  в сложных метеоусловиях 1-2 часа максимум :IMHO от 10 до 100 кг уже тактческие перевозимые бпла стартующие с катапульты и временем полёта 5-12 часов :craZy сутками летают только стратеги размером со сла и массой от 200 кг только на двс и обычно аэродромного базирования 😉 :~)
 
Смею вас заверить, что сутки летает аппарат массой 50 кг с катапультным стартом, но и этот велик. Теперь я уже знаю, что и в 20 кг можно уложиться, при удлинении 15. А взлётная масса в значительной степени определяется массой целевой нагрузки. Если она-пару кило, то получается авиамудель. 😉
 
Наиболее перспективным направлением при разработке новой техники является инженерное интегрирование (И-И), т.к. позволяет создавать простые конструкции при резком улучшении основных параметров.  Простое, как показывает практика, всегда является наиболее жизнеспособным. Но «сделать просто сто раз сложнее, чем сделать сложно» (М.Т. Калашников – высший авторитет в этой области, признанный в мире гениальным при жизни) и «достижение простоты – чрезвычайно сложная задача» (Леонардо да Винчи).
Уже лет 40 применяю концепцию и методику интегрального проектирования объектов НТ (И-И как метод поиска решений),  которая облегчает достижение простоты. Позже гениальный авиаконструктор Роберт Людвигович Бартини подобный метод описал, назвав методом "И-И", и математизировал, сделал доступным, рабочим: поиск такого решения, которое улучшает самолет не только по одной какой-нибудь характеристике (только по скорости, или только по дальности, или только по высотности), а по целому ряду основных данных. В ОКБ такие решения, улучшающие одновременно несколько параметров, называются находками и ценятся чрезвычайно высоко, как высшее воплощение инженерной и конструкторской мысли.
 
Позже гениальный авиаконструктор Роберт Людвигович Бартини подобный метод описал, назвав методом "И-И", и математизировал, сделал доступным, рабочим: поиск такого решения, которое улучшает самолет не только по одной какой-нибудь характеристике (только по скорости, или только по дальности, или только по высотности), а по целому ряду основных данных.
При этом, НИ ОДИН самолёт Р.Л. Бартини не являлся образцом простоты и технологичности и примером на все времена (как Ме-108/109, DC-3)  Если взять к примеру Сталь-6, то он напичкан техническими ухищрениями и сомнительными решениями ради достижения высокой максимальной скорости. Достигли 420 км/ч.
У В. Мессершмитта, без И-И, спустя менее чем год, Ме-109  показал скорость бОльшую, при большей на 2 кв.м. площади крыла! Уже не говоря про Ки-27! 😛
Может конструкторский талант всёж важнее, чем И-И? 😉
 
большая просьба к каа---не выдавать рекордные показатели бпла полученные почти при идеальных погодных условиях ---типа штиль и термики  😛 я знаю про какой ла вы говорите---но там просто совпали благоприятные погодные условия при испытании на выносливость---так как полёт по замкнутому  маршруту 2000 км длился 25 часов на постоянном крейсере всего 80 км в час  при АК=20----четырехтактный бензиновый двс  и начальная полётная  масса 30 кг из них 20 кг топлива 😎 но при реальной рабочей эксплуатации--- когда надо лететь на точку сейчас и против сильного встречного ветра и при отсутствии термички----реальное полётное время сильно сокращается ---в два три раза  🙁 поэтому боевые бпла  имеют существенный запас по габаритам  и  массе :-? 😛
 
Нет, я наверное  другой аппарат имел в виду, который в нашей местности круги нарезал сутки. А потом, может и ещё где... мне неведомо.  Если стоит задача висеть долго, пусть и с небольшой скоростью, при К=20 и удельном расходе 4-х тактного (естессно!) впрыскового двигателя 250 г/л.с.*ч, то масса 20кг совершенно реальна без всякой термички... Прикиньте научным методом!  😉
Опять же, многое зависит от ПН, не обязательно это бомбы, ракеты и камеры... 🙂
 
у меня двухкилограммовый мотопланер с выключенным мотором может весь солнечный день при терме висеть  паря кругами----только после часа уже скукота начинаеться  🙁---если визуально то шея болит и глаза сильно напрягаются---если  по онлайнвидео лететь то устаешь в монитор палиться и картинка слишком медленно меняеться!!! здесь вопрос уже не о рекордной продолжительности полёта типа наблюдателя ---а на хрена она нужна в хобби----хочеться экшена то есть быстрый крейсер 150-200 км в час на дальнем замкнутом маршруте :craZy----вот здесь настоящее поле для творчества :IMHO
 
Назад
Вверх