В небе флюгерная утка

[VVS_]

У моделей рейнольдсы хреновые. Щелевой закрылок обычно никто не делает (если не копия). А на планере с нагрузкой 20 г/дм2 я использую обратную механизацию в виде поднятия всей задней кромки вверх на 45-55 градусов, иначе этого крокодила на склон просто не посадить. Те кто пришел на гору впервый раз и пытался сесть на закрылках, выпучив глаза смотрели на то, как планер на выпущенной механизации выпирает вверх и уносит. Убирали закрылки, топали вниз под гору и сажали там, больше так не делают🙂
Так что малые удельные нагрузки, тонкие профили, снимают надобность эффективной щелевой механизации. Но модели не несут полезной нагрузки, поэтому имеют право быть такими. Если так сделать 1:1 вес будет нереальный. Например, типовой слопер при масштабировании до размеров Ас4-115 будет весить около 200 кило и диапазон скоростей будет смещен далеко за 100 км/ч.

А если сделать модель с профилями 12-14%, получим тормознутый полууправляемый воздушный змей, страдающий постоянными подсрывами и не имеющий применения. Летать на такой модели никто не захочет, не интересно, диапазон скоростей никакущий. А хочется не только идею проверить но и поюзать хотя-бы сезон 🙂 И так 1 год на каждый планерок уходит (дефицит времени).

Так что утка-модель в любом случае будет со скоростным уклоном и с простейшей механизацией. Мало какие профили летят при скорости менее 5 м/с, начинается докритическое обтекание, подсрывы, проблемы. Так что модель при слишком эффективной механизации может просто потерять управление по элеронам.

 

[Sergey3963]

Ко всему ответу #242.
Так в этом-то и состоит вся интрига этих соревнований!
Вы, VVS, видимо, планерист в душе и видите модель планера, что вовсе не возброняется.  🙂  Эта дисциплина является составляющей всего авиамодельного ряда, куда входят еще пилотажные, скоростные, копии. Пожалуй, это всё  для радиоуправляемых моделей.

Предлагая новый вид соревнований по весовой отдаче, не отвергаю все другие дисциплины.
Сложнее всего придется  пилотажкам, но думаю это только поначалу. Ведь нет гарантий, что кому-нибудь придет какая-нибудь бредовая идея, которая позволит крутить такой пилотаж, который мы еще даже не видели. Пример - парапланы. Скажите, кто-нибудь мог предвидеть 20 лет назад, что на тряпке с веревками можно творить такие "безобразия": кувыркаться вперед-назад; спиралить вперед-назад; летать  вертолетом; складывать-раскладывать уши;  все крыло превращать в «бабочку»;  вообще складывать-раскладывать крыло; завязывать- развязывать галстуки. Ой! Что-то немного не туда загнул.

Большие перспективы имеются в скоростной номинации. Я имел желание участвовать в таких. Мне сообщили о технических требованиях ограничениях, среди которых, к сожалению, было непременным использование только классической схемы.

Даже копии уже есть из чего выбирать - "Малгосия", "ЮАН-1", "Балерит", "Комета", ранцевый самолет неизвестного автора (все еще надеюсь о нем узнать), бесхвостка Хендли-пейдж, может быть даже самолет Шуикова. Жаль только, нет подробных чертежей, поэтому тут только полукопии пока.
Для полных копий  в нашем исключительном случае можно ввести, опять же, новую до селе номинацию - "Копии будущих самолетов"  с подгруппой, например, "копии будущих экспериментальных самолетов на базе существующих". Поясню.

Например, Выбираем за основу наиболее подходящий самолет, допустим, ЯК-40 или ЯК-42, где довольно длинные носовые фюзеляжи и приделываем ФПГО. Первый вопрос - зачем?

ГО в данном случае уже не нужно - устойчивость надежно обеспечивает ФПГО. Значит,  появляется возможность сделать его несущим или хотя бы без отрицательной подъемной силы на взлете. Не «фонтан», но хотя бы уберем напряжение фюзеляжа на взлете и посадке, а в крейсере немного снимем нагрузку с крыла. Однако существенные выгоды такого решения можно найти в другом. Если рассматривать эту систему крыльев, как  биплан с очень большим выносом нижнего крыла вперед со всеми канонами взаимной установки углов, то при правильном выборе пропорций можно добиться отсутствия смещения фокуса (центра давления) этой пары при вводе мощной механизации нижнего крыла, причем при максимальных углах работы каждого крыла на взлете.

Думаю, при увеличении общей площади поверхности на 10% (SФПГО) и примерно такого же увеличения несущих свойств от уровня нормальной флюгерной утки, такое решение позволяет:
- довольно долго сохранять одинаковый рост механизации  крыла и ФПГО,
- при сохранении переставной конструкции ГО и рулей можно существенно увеличить диапазон допустимых центровок по загрузке, т.е. управлять фокусом этой пары крыльев,
- без увеличения длинны фюзеляжа оставить эффективное ВО,
- существенно разгрузить нагрузки на фюзеляж трехточечной поддержкой.

При изготовлении такой модели копии, желательно с дублером его исходного образца их сравнительные испытания со всей очевидностью продемонстрируют выше изложенные преимущества. Далее,  при благоприятном стечении обстоятельств, где эти результаты каким-то невероятным способом попадут на стол руководителя отдела экспериментальной лаборатории какого-либо КБ, который  убедится в реальности этих выгод просчитав на логарифмической линейке, затем компьютере... и, придя в себя,  не побоится быть освистанным в бредовости таких показателей, обратиться к вышестоящему начальству... и при хорошем расположении духа от случайного перерыва вечно текущих проблем... ради интереса... начальство таки ознакомится с материалом, то, возможно, будет принято правильное решение, например, осуществить этот проект 1:1. И , опять же, по благоприятному стечению обстоятельств: наличия в парке еще пригодного не требующего особых вложений по восстановлению ЛА и достаточного бюджета для модернизации и проведения первых летных испытаний, эта работа будет проделана.

Только тогда появится реальная надежда, что такая схема получит свое дальнейшее развитие в коммерческой авиации, где ей, собственно, самое удобное место.
Как видим, постройка моделей самый легкий этап во всей цепочке прохождения данного пути.
Видимо капнул слишком далеко.

Есть еще огромная свободная ниша копий будущих легких самолетов, в том числе любительской постройки, где ваш покорный слуга, надеюсь, пока остается лидером. Ну, во всяком случае, что касается флюгерных схем. Если не прав, поправьте. У меня их, аж целых три! 😀

Разрешите поздравить всех со Старым Новым годом с наилучшими пожеланиями!!! 🙂

 

[henryk]

во всей цепочке прохождения данного пути.
Видимо капнул слишком далеко.

https://www.youtube.com/playlist?list=PLKakYRbQicz6tqn6DaLt3s3q2zWFpKxA2

-da! nieliogkaja eto rabota...

https://www.youtube.com/watch?v=dvC-WnbXR18

=sorievnovanija tjazheloviesov.

 

[VVS_]

Сергей, дайте пожалуйста ссылочки на самолеты комета и маглосия. Гугл вообще ничего о них не знает, а на комету выдает более известный экземпляр.

 

[Sergey3963]

Самолет Эдварда Марганского "Малгосия"

https://www.youtube.com/watch?v=A_hM-HJyebA

https://www.youtube.com/watch?v=wOceumCLxsk

Дельталет "Комета"

   http://zhurnalko.net/=nauka-i-tehnika/tehnika-molodezhi/2003-08--num7

http://tmru.bizland.com/200011/p2.html 

 

[VVS_]

Точно. видел оба варианта уже🙂 Но по поиску не ищет зараза.
Но дельталет-биплан тут причем?

 

[henryk]

дельталет-биплан тут причем? 

http://lotnie.pl/index.php/kunena/7-Sprz%C4%99t/3710-sztywnoplaty-i-ich-najnowsza-generacja

=для общего развития=один фильмик показывает штопор
на жёсткокрылье...\трудно выводимый!\

 

[Sergey3963]

Дельталет "Комета" притянут "за уши" во флюгерную схему по необходимости доказательства работоспособности флюгерной схемы при масштабировании, который имеет все признаки. Здесь он воспринимается бипланом, тем не менее, существует небольшое МФР между поверхностями с положением ЦМ на этом отрезке, что и дает право причислить к этой схеме.
Все эти параметры можно менять как угодно:
- переместить крыло далеко назад и увеличить диапазон центровок,
- поменять пропорции - уменьшить ДП-крыло и увеличить заднее - до пропорций утки (планер "Ренес"),
- применять различные виды управления - прямое ("Комета", "Балерит"), флюгерное ("ЮАН-1", "Малгосия"), балансирное ("Ренес").

Все известные аппараты, за исключением "ЮАН-1", "Малгосия" и "Ренес", являются неосознанными с точки зрения флюгерных схем и их возможностей. Не могу сказать определенно по беспилотнику "Скорпион".
Но хочу подчеркнуть, что все они появились в стремлении улучшить какой-либо параметр ЛА., что неминуемо ведет к флюгерной схеме, пусть и случайно.

В представленном материале ветки пытаюсь объединить все эти попытки в осознанную сферу, что , надеюсь, облегчит понимание и ускорит развитие этих схем, как в большой, так и в малой, в том числе, любительской авиации. Показать весь набор инструментов, которым обладаю сам, для пользования.

У меня пока нет возможности построить все варианты ЛА 1:1, (разве что  при разрешении соклубников приделать хвост к имеющемуся МДП) и практически доказать все преимущества, не говоря уже о коммерческих самолетах. Официальные публикации могут растянуть переписку на десятилетия. Поэтому прибегнул к данному форуму, где можно открыто оговорить все сомнения в сжатые сроки. Но даже тут, в этой битве, "нас осталось только трое (из восемнадцати ребят)" 🙂 и мнение остальных остается загадкой.

 

[VVS_]

Был же более удачный вариант флюгерного тандема чем уродец сделанный из дельталета.

Но до сих пор нету варианта полета флюгерной утки. Маглосия, которая летала на видео, имела третье крыло сзади. Двухкрылую маглосию в полете так никто и не видел.
А хочется увидеть утку с прямым крылом 1:1 в стабильном полете во всех режимах.

Не понимаю причем тут жесткокрылы, то, что его легко сорвать давно известно, соответственно непозволительно допускать взмывания сразу после старта, как это любят делать дельтики, это аж коробит. Так даже на авиамоделях нельзя делать, срыв и крен 90 градусов обеспечен, особенно в термичку.

 

[henryk]

причем тут жесткокрылы,

=вместо минихвостика на концу килевой трубы \против кувырка\,
применить флюгерную утку?

 

[VVS_]

=вместо минихвостика на концу килевой трубы против кувырка,
применить флюгерную утку?

Так на конце трубы или перед основным крылом? Боюсь площадь ПГО придется увеличить. Основной смысл этого оперения - чтобы можно было чутка уменьшить минусовую крутку на ушах при сохранении устойчивости, основной стабилизирующий момент по тангажу все-же от несущего крыла.  У исправных жесткокрылов никаких кувырков нет, этим больше болеет мягкая обшивка. Но и на Аэрос-комбат такой хвостик ставят, видимо чтобы натянуть парус посильнее(уменьшить крутку) и гоняться побыстрее.

Если уж делать утку то на прямом крыле, а так прокодил получается, выигрышей никаких особо.
Swift это ЛК без доп. оперения но с обтекателем, качество 27
ATOS с доп. оперением но без обтекателя + тканая обшивка - качество 20
(данные производителей).
А итоге то, за что мы боремся больше решается качеством исполнения, а не схемой.
Для справки АС4-115 - качество 32, а у этой птички и с удлинением и с затенением ГО все в порядке, планер чистых кровей. Тут скорее размер (размах) и качество поверхности имеет решающее значение.

 

[henryk]

Swift это ЛК без доп. оперения но с обтекателем, качество 27

https://www.youtube.com/watch?v=McWYNozTyJI

=благодаря большому демфирующему моменту и малому моменту
инерции он не кувыркоопасный!

\крутят на них по несколько петель подряд!\

http://lotnie.pl/index.php/artykuly/stories/item/309-2013-01-27-08-21-20

=показ в Польше,видел Свифты второй раз\первый в 94г.\=впечатляет,но ДОРОГОВАТ!

 

[VVS_]

В вышеупомянутой литературе к причине кувырка приписывают именно выгибание ткани и нарушение профиля крыла, при этом говорят что антипике в ушах и подтяжка вверх лат на задней кромке центроплана по S-образной траектории полностью решают проблему кувырка, но портят глайд.

Да,  я вот думаю проще купить АС4-115 чем клевать мозг постройкой.  Не имея опыта, базы и наработок 1:1, стройка подобного ЛА встанет дороже, особенно если учесть бесценные годы жизни и неизвестный результат (по весу не уложился и проект на выброс). Есть даже огромная разница в сложности между моделью 2 метра и 4 метра, при желании сохранить ту же  жесткость и точность...
Про цену парапланов можно тихо умолчать, они есть у всех кто этого хочет. В воздухе на горе не протолкнуться...

 

[Sergey3963]

А хочется увидеть утку с прямым крылом 1:1 в стабильном полете во всех режимах.

ЮАН-1 с прямым крылом . С плохой устойчивостью 29 полетов сделать вряд ли кому удастся.

Пару лет назад сделал модель-копию 1:5 с  крыльями от "Брошки".

https://www.facebook.com/video.php?v=146882272169957

Здесь, естественно только силовая схема.

В настоящее время строится аппарат с этими крыльями, но человек, который взялся, решительно отказался иметь перед глазами фюзеляж из 6-десятой трубы, что, на мой взгляд, существенно усложняет и утяжеляет конструкцию. Моя задача - изготовление ФПГО и контроль допустимых центровок. К сожалению, по событиям продвижение остановлено на неопределенный срок.

На "Малгосии" ГО временное - для безопасного облета и, видимо, попутно для изучения трехкрылой схемы, о которой писалось выше. Это догадки - никаких данных нет.

Стреловидное крыло выгодно для высоких скоростей расположения шайб (ВО) любой конструкции и при применении мощной механизации.

В подавляющем большинстве коммерческих классических ЛА стреловидные крылья имеют очень большую крутку и, по сути, являются ЛК, а весь ЛА можно причислить к комбинированной схеме ЛК + классическое ГО. Здесь стреловидность решает несколько задач - помогает снизить момент механизации (не избавиться полностью), скорость, повышение продольной и курсовой устойчивости.

Повторюсь. В предварительном обсуждении выбора ЛА для переделки его во флюгерную утку, был предложен ультралайт "Игл" по обычной схеме утка, где достаточно было поменять ПГО на ФПГО. Но я  не согласился по причине наличия крутки и отсутствия механизации. Тогда был приобретен классический с несколько нетрадиционным хвостовым оперением, но, главное, с механизацией прямого крыла. К сожалению ... выше по ветке.

Хенрик, не могу понять, почему начало мировой авиации датируется 1903 годом, а не 1860-м с первым полетом ЛА на паровом двигателе? Аэромаятниковые системы и того раньше!

Еще…

Крыло Каспера имеет очень большой потенциал. На соседней ветке Вы говорили о планах по гидроплану. Вопрос. Не обсуждался ли вариант балансирного планера жесткокрыла с полноценным толстым профилем, без расчалок и (при Су =3) площадью + - 7м2 и 7м по размаху? Думаю, это мог бы быть самый легкий и компактный планер всех времен!

 

[VVS_]

Сергей, полет модели флюгерной утки не удовлетворительный. При росте скорости начинаются забросы по тангажу вверх или вниз, проблемы прям как на обычной утке с которой я сезон бодался, но чутка помягче. По моему разумению - маленькое плече или затенение триммеров. На большой скорости момент инерции и запоздалая реакция ФПГО делают свое дурное дело. Идет раскачка и тенденция то на клевок то на кувырок.
Надо довести полет до полной стабильности даже в отвесном пикировании, тогда можно говорить про 1:1.
Модель должна развалиться от флаттера, но быть до конца стабильной по тангажу.

ЛК в качестве заднего крыла утки это фактически эквивалент трехкрылой схемы, просто два задних крыла размазаны в виде одного ЛК и "уши" ЛК имеют такой же стабилизирующий момент и закручены слегка в минус. Берт Рутан тоже остановился на такой схеме. Но надо понимать, что для проверки устойчивости системы с ФПГО это не годится. Это "не честно" слегка.

Про ЮАН-1, я не видел ни одного видео со стабильным полетом, нет повода верить.  Опять же, был ли этот полет во всем диапазоне скоростей и центровок?
Потенциал у схемы есть, но был ли он доведен до должного уровня не знаю. На данный момент видео-фактов стабильного полета прямокрылой утки 1:1 нет. Остается прямокрылый тандем. Причины почему одно летает а второе не очень мне тоже интересны.

Есть одна идея. Как раз таки вывести триммеры в поток концевых вихрей переднего крыла.  Угол обтекания триммеров в этом месте будет более упреждающий, будет зависеть от текущей нагрузки на переднее крыло и реакция ФПГО должна быть более своевременной, чем в ситуации когда триммер  находится в скошенном от ФПГО потоке. Убрать триммер на высоту хорды ПГО не представляется возможным, а вот убрать его за пределы законцовки - вполне! Тогда и влияние механизации меньше будет.
Грубо говоря, я делаю предположение о том, что в момент заброса по тангажу и пиковом росте нагрузки на переднее крыло, концевые вихри мгновенно дадут положительный угол обтекания триммеров, еще до того, как переднее крыло фактически начнет проваливаться вниз (а при равной нагрузке на перед-зад оно с этим торопиться не будет). ФПГО в таком случае работает с упреждением. Что позитивно скажется на устойчивости.  У ЮАН-1 как раз таки триммер стоял на законцовке.. но слишком уж маленький и всего один.

Стреловидное ЛК в качестве ФПГО тоже должно отрабатывать быстро исходя из этих соображений.

Есть еще одно предположение. Если триммер ФПГО находится близко к центру масс (считай центру вращения по тангажу) всего ЛА, то он не будет эффективно бороться с забросами по тангажу. До триммера будет "слишком поздно" и "слишком мало" доходить, что реальный тангаж изменился, он будет реагировать только на сильные изменения угла атаки, а это поздновато. Причем, чем длиннее плече тем меньше воздействие на ПГО т.к. триммеру надо пройти в пространстве большое насстояние относительно ЛА, это долго. Это опять плюс  в сторону ЛК ПГО, "коротких и быстрых", как раз на тандеме ЛК и есть. Либо вариант с флюгирующимся рулем на ПГО.
Все версии требуют проверки практикой, смоделировать неустойчивые колебания вокруг центра масс не представляется возможным.

 

[Sergey3963]

Уважаемый VVS, лучше всего сделать модель и полетать. Информации получите "море", тем боле, если погоняете ЦМ, расход рулей, посрываете в штопор и др.
В моем случае были задние центровки и большой расход рулей - условия высокой маневренности, с которой я с трудом справлялся, еще и по причине малого пилотского опыта.
С Вашим опытом Вы поймете все очень быстро.
ЮАН в последнем случае был с сильно неразумными задними центровками. Мое мнение, конечно, основано на экспериментах.

 

[henryk]

Не обсуждался ли вариант балансирного планера жесткокрыла с полноценным толстым профилем, без расчалок и (при Су =3) площадью + - 7м2 и 7м по размаху? Думаю, это мог бы быть самый легкий и компактный планер всех времен!

-очень оргинальная мысля!

\раньше не приходила в голову,потому что крылья Каспэра были жёстко закреплены к фюзеляжу=неудобно взлетать и садиться на столь больших углах атаки,больше 30 градусов\...

-если-же применить маленькое "плавающие" крыло с управляемым углом атаки=эта проблема исчезнет!

правда,потеряем и возможность стартовать и садится на сверхмалых скоростях=

https://www.youtube.com/watch?v=sQixcsaAdIc

-для сравнения=полёты по "невихревому" обтеканию=

https://www.youtube.com/watch?v=rWkkIb85obA

 

[henryk]

забросы по тангажу вверх или вниз,

https://www.youtube.com/watch?v=fd3hmgiGGPU

=+флюгерную?

 

[Sergey3963]

https://www.youtube.com/watch?v=fd3hmgiGGPU

=+флюгерную? 

Я был свидетелем этого происшествия на московском слете в 1987г. Этот аппарат "Манта" по управлению, да и по внешнему виду "Каспервинг" чистой воды. Но что привело к падению аппарата трудно сказать однозначно -  некоторая неустойчивость или то, что опытнейший пилот испытатель, тем не менее, рефлекторно не справился с обратным управлением по тангажу в экстремальной ситуации? 

Здесь для меня наиболее интересным является комментарий, в котором говориться о появлении кабрирующего момента в момент перебоев в двигателе. Такая причинно-следственная связь мне не совсем понятна. Кто может пояснить? 

 

[henryk]

Этот аппарат "Манта" по управлению, да и по внешнему виду "Каспервинг" чистой воды. Но что привело к падению аппарата трудно сказать однозначно -некоторая неустойчивость 

-это апарат Володьи Бугрова из Москвы=я его видел ещё
в виде "дельтаплана"=летал хорошо на малых скоростяях,но качество было низким...

-как МДП \на видео\ мне показалось,что каркас слишком гибкий
и иногда там образовалась положительная крутка=пикирующий момент...

=КАСПЭРВИНГ позаимствовал каркас у МАНТы\увеличено
вершинный угол с 144 на 145 градусов\,
но весь "цимес" в S-образных профилях,и расширении концов крыльев!