Угол установки (заклинения) крыла

[Давид]

Здравствуйте, уважаемые форумчане. Никак не могу найти понятный мне ответ на вопрос: как определить под каким углом устанавливать на самолете крыло относительно некой условной линии горизонтального полета? Попробую объяснить свои рассуждения на примере, а вы мне скажите в чем я прав или неправ. Вот есть у нас некий профиль, у которого при 1.000.000 Ре (в моем случае это крейсерская скорость) следующие характеристики:

По графикам видно, что наибольшее качество данный профиль проявляет при угле атаки прибл. 11°. У меня возникает естественно желание установить крыло на самолете так, чтоб при горизонтальном полете самолета угол атаки крыла был ну допустим 9-10° (оставим небольшой запас на всякий случай) То есть получаю максимально эффективную работу крыла. Но сколько я ни читал разных источников, нигде такие углы установки я не видел, обычно пишут про 0-5°. Почему так? Объясните неопытному.

 

[tref7]

С такими углами не летают, а только падают, например в штопор. Да не парься, делай как все и будет радость тебе и твоим близким.

 

[Давид]

С такими углами не летают, а только падают, например в штопор. Да не парься, делай как все и будет радость тебе и твоим близким.

Я не против делать как все, я просто хочу понять почему должно быть именно так?

 

[Замполит...прости господи]

Есть разные углы для крыла. Например:
- установочный;
- угол атаки.
Установочный угол это угол между хордой и СГФ. Угол атаки это угол между хордой и вектором скорости.
В вашем вопросе уже спутаны эти углы.

 

[Замполит...прости господи]

Можно установить крыло с углом заклинания равным наивыгоднейший углу атаки. Тогда вы получите самолёт для длительного барражирования, например. А вот при увеличении скорости придётся уменьшать угол атаки и фюзеляж начнёт «поднимать хвост», что приведёт к росту сопротивления. Дальше силовая установка может потерять избыток тяги для разгона. Всё, тяга уравновесилась сопротивлением.

 

[Stanislavz]

Здравствуйте, уважаемые форумчане. Никак не могу найти понятный мне ответ на вопрос: как определить под каким углом устанавливать на самолете крыло относительно некой условной линии горизонтального полета? Попробую объяснить свои рассуждения на примере, а вы мне скажите в чем я прав или неправ. Вот есть у нас некий профиль, у которого при 1.000.000 Ре (в моем случае это крейсерская скорость) следующие характеристики:
Посмотреть вложение 510393
По графикам видно, что наибольшее качество данный профиль проявляет при угле атаки прибл. 11°. У меня возникает естественно желание установить крыло на самолете так, чтоб при горизонтальном полете самолета угол атаки крыла был ну допустим 9-10° (оставим небольшой запас на всякий случай) То есть получаю максимально эффективную работу крыла. Но сколько я ни читал разных источников, нигде такие углы установки я не видел, обычно пишут про 0-5°. Почему так? Объясните неопытному.

Считайте по необходимой подэмной силе при экономном круизе. При более быстром - хвост пойдет в верх для, при более низком - в низ. Примерно 1-3 градуса.

 

[Замполит...прости господи]

Сначала определите для себя, как можно точнее, ТЗ на свой самолёт. И от него уже можно начинать плясать….

 

[KAA]

Давид, в ваших рассуждениях есть ошибка - вы определяете угол максимального К профиля, а надо -угол максимального К крыла с выбранным удлинением, сужением и пр.. И получите совсем другие углы.

 

[Давид]

Установочный угол это угол между хордой и СГФ. Угол атаки это угол между хордой и вектором скорости.

А разве в горизонтальном полете СГФ и вектор скорости не совпадают?

Сначала определите для себя, как можно точнее, ТЗ на свой самолёт. И от него уже можно начинать плясать….

ТЗ следующее: максимальная грузоподъемность на крейсерской скорости при минимально возможной тяговооруженности. Проще говоря - транспортный самолет.

Давид, в ваших рассуждениях есть ошибка - вы определяете угол максимального К профиля, а надо -угол максимального К крыла с выбранным удлинением, сужением и пр.. И получите совсем другие углы.

Крыло простое: прямоугольное в плане, без всяких V, удлинение в районе 7. А как из К профиля получить К крыла? Вы хотите сказать, что у крыла максимальное К будет на гораздо более меньших углах? Я догадываюсь, что для точного ответа на этот вопрос нужны не совсем простые расчеты, но мне хотя бы чтоб приблизительно понимать что и как на это влияет.

 

[iae]

Во-первых, ваши графики вызывают сомнения. Максимальный Су=2,2. Для чистого крыла и даже профиля многовато будет. Во-вторых, у конечного крыла появляется индуктивное сопротивление и сопротивление трения, которые увеличат общее сопротивление крыла. Ну и приплюсуйте сюда ещё сопротивление ненесущих частей самолёта - фюзеляжа, оперения, шасси.

 

[KAA]

Крыло простое: прямоугольное в плане, без всяких V, удлинение в районе 7. А как из К профиля получить К крыла? Вы хотите сказать, что у крыла максимальное К будет на гораздо более меньших углах? Я догадываюсь, что для точного ответа на этот вопрос нужны не совсем простые расчеты, но мне хотя бы чтоб приблизительно понимать что и как на это влияет.

Расчёты могут быть разной сложности. Самое простое - добавить индуктивное сопротивление и построить график зависимости Су от альфа. Следующее приближение учесть сопротивление неровностей поверхности и всяких щелей. Следующее - построение поляры всего самолёта.
Гляньте старые американские продувки, они обычно для удлинения 6. Это-самый простой вариант.

 

[Миг-17ф]

Давид вам засрали голову) Установочный угол подбирается так, чтобы в режиме крейсерского полета, фюзеляж, как самая паразитная часть самолета(как правило) создавал наименьшее сопротивление-не летел ни с задратым ни с опущенным носом. Выбираете скорость крейсерскую. Исходя из параметров крыла вычисляете угол атаки, который будет при полете на этой скорости, и заклиниватете под этим углом крыло и фюзеляжа, так чтобы фюзяляж был параллелен потоку на этом угле. Можно не парится и воткнуть на +3 град, как на большнистве самолетов хоть сверзвуковых бомберов, хоть ультралайтов . Хот на МАИ-890 крылья например вообще +8 и +7 град, и летит он будкой вниз. Но там вопросы компоновки, связанные с фюзеляжем трубой.

А иногда ставят в ноль крыло и фюзеляж. Но отклоняют ось мотора вниз на те же +3 (или иные)град. Так например сделано на F 6 Хэллкет

 

[Georgiy]

Я бы так выбирал угол установки крыла:
1) рассчитал бы посадочный угол атаки, наклонил бы фюзеляж в посадочное полодение и приделал бы крыло под нужным углом атаки.
2) проверил бы продольное "V". Чтобы угол установки стабилизатора бы обеспечивал правильеую центровку, в расчетном диапазоне.
3) определил бы, какая скорость расчетная, проверил бы угол установки и фюзеляжа в горизонтальном полете на этом режиме.
4) проверил бы, как наклонен будет фюзеляж на глиссаде - если очень большой угол установки, положение пилота будет - очень круто вниз.
На Коршуне мотопланере 5 градусов угол установки, но там подвесной элерон. Профиль крыла Р-II-14

 

[леха (magnum)]

Если хотите крейсерский самолёт, то смотрите какой угол на крейсере.
Если набор хороший хотите, то смотрите угол в наборе.
Я делаю что то среднее между крейсеров и набором и в среднем это 3..5 градусов.
Так же фюзаляж лучше сделать кругленьким, что бы не влиял угол и срывов небыло.
Так же есть профили очень несущии и уже на 0 градусов там Су достаточный.

По практике на многих самолётах увеличивали угол установки крыла, но мало на ком уменьшали.

 

[Fa-Fa]

На магистральных лайнерах угол установки крыла выбирают, что бы поставть фюзеляж в горизонт. Чтобы тележки с едой не катались по салону.

 

[daredevil]

у крыла максимальное К будет на гораздо более меньших углах?

- Обычно на бОльших. Две противоположные тенденции. С одной стороны, конечное удлинение значит более плавный срыв (он развивается не по всему размаху одинаково, а где-то раньше, где-то позже) - а значит, не такую крутую поляру Сy(Сx). Скруглённой поляры линия из 0 коснётся ниже, чем крутой, т.е. при меньшем альфа. С другой стороны, паразитное сопротивление сдвинет поляру самолёта вправо по отношению к поляре крыла - и касательная из нуля опять коснётся её выше, т.е. при большем альфа. Насколько я знаю, у не очень зализанных аппаратов вторая тенденция преобладает.

__________
Приведённые характеристики профиля (Cymax >2 и K max около максимума Cy) заставляют вспомнить самолёты Дмитриева - он летал на них, не убирая двухщелевых закрылков. Летал не очень много, но очень насыщенно: десятки вынужденных из-за падения тяги движка. Может, везло, а может, щелевые крылья менее "сыпучие", чем вогнуто-выпуклое, вангуемое по приведённым графикам.

 

[KAA]

У крыла среднего удлинения Су наив. будет 0,4-0,6 , а угол атаки может быть и 0 град.
А ещё, при некоторых компоновках, угол заклинения увеличивают, чтобы не делать слишком длинных стоек шасси.

 

[Давид]

Спасибо всем ответившим.
Первое, что я понял - нет единого мнения как этот параметр рассчитать
Дальше мне уже стало менее понятно, поэтому не побоюсь показаться глупым и помучаю вас еще.
Снова попробую порассуждать, а вы меня поправите там, где я буду писать глупости.
Возьму конкретно свой случай, чтоб не придумывать абстрактные условия. Есть самолет с общим взлетным весом 90 кг (беспилотник). Есть профиль, который я приводил выше, вот он (кстати, насколько он вообще подходит для самолета?). Нужно чтобы самолет взлетал-садился на скорости в районе 15м/с и летал в крейсере на скорости 28 м/с.
Я думаю так:
Для начала мне нужно создать на скорости 15м/с подъемную силу равную весу самолета. По графику профиль умеет на 10° создавать Су=2. Допустим с закрылками будет приблизительно 2,5. По всем известной формуле для получения 900Н на данной скорости и с таким Су мне нужно 2,8кв.м. крыла. То есть с таким крылом на угле атаки крыла (не самолета) 10° с закрылками самолет можно начинать отрывать от земли на скорости 15м/с.
Теперь я перехожу к крейсеру. Крейсер у меня 28м/с. Я смотрю: какой мне нужен Су для моего крыла, чтоб на данной скорости создавать те же 900Н. Выходит где-то 0,67.
Снова иду в характеристики профиля и смотрю, на каком угле он создает Су = 0,67. Выясняется, что уже на 0° у него как раз приблизительно Су = 0,7.
То есть получается, что угол заклинивания мне нужно делать 0°, угол атаки самолета и крыла теперь у меня совпадают и взлетать и садиться такой самолет будет с закрылками и тангажом 10°.
Ругайте.

 

[KAA]

Бл...! О КРЫЛЕ рассуждать в этом случае, а не о профиле! Пока не научитесь делать расчёты для крыла, нечего браться за проектирование!
Из опыта работы по беспилотникам, могу сказать, что выбор угла заклинения ЗАМЕТНО влияет на ЛТХ. Впрочем, и выбор профиля тоже.

 

[Давид]

Бл...! О КРЫЛЕ рассуждать в этом случае, а не о профиле! Пока не научитесь делать расчёты для крыла, нечего браться за проектирование!
Из опыта работы по беспилотникам, могу сказать, что выбор угла заклинения ЗАМЕТНО влияет на ЛТХ. Впрочем, и выбор профиля тоже.

Понял, буду разбираться с расчетом крыла. А про опыт работы можете что-нибудь рассказать, в качестве общей информации? Можно в личку.