Извиняюсь за терминологию, под словом "летучем" подразумеваю - наименьшее сопротивление воздушному потоку. Решил немного модернизировать свой ИКАР. Сделать 2й комплект крыльев, с отличными летными характеристиками от первого комплекта.
Сейчас стоит крыло как на варианте 1. Профиль MH-32, ширина крыла у фюзеляжа 28см, ширина у винглета 17см, длинна крыла 95см с винглетом, длинна винглета 15см. V отсутствует, те крыло прямое. В общих чертах работой крыла доволен, нагрузка на крыло составляет 65гр/дм2, скорость сваливания 25км/ч, посадочная 27-30км/ч. На крейсерской 35-40км/ч токопотребление порядка 12-15Ам, вес борта 2700гр.
1.Основной целью постройки второго комплекта является уменьшение токопотребления на крейсерской скорости со старой ВМГ.
2.Либо просто увеличение площади крыла, для большей грузоподъемности и меньшей посадочной скорости.
Но тут то же гложут сомнения при увеличении площади крыла и изменении его геометрии, не возрастут ли токи на крейсерских скоростях?
В размерах крыла немного ограничен; ширина у фюза должна быть 28см из-за стыковочного узла(но теоретически можно переделать на 30см, в таком случае не встанет старое крыло, по этому не желательно) общая длинна 95см, обусловлена длинной коробки, а длинна коробки обусловлена габаритами багажного отделения авто.
Будьте так любезны подскажите пожалуйста какой из вышеперечисленных вариантов(вар2,вар3) более подходящий? Может быть есть другие варианты, буду признателен. Или все эти изменения будут настолько не значительны, что теряется весь смысл в выше описанном.
P.S. Теоретически склоняюсь к варианту2 - увеличение площади за счет отсутствия винглета, но смущает тот момент, что у крыла нет V, а винглет насколько мне известно его компенсирует.
С уважением.
В своём вопросе ты поднимаешь целый ряд проблем. Обстоятельный ответ на него мог бы занять много страниц печатного текста, сомневаюсь, что в формате форума можно подробно всё изложить. Есть много книжек и статей, доступно раскладывающих по полочкам интересующие тебя моменты. Ссылки давать не вижу смысла, ведь ты всё равно не будешь читать, тебе ведь нужно сразу здесь и сей час, и желательно максимально просто… К сожалению так бывает не всегда.
Нахожу твой вопрос так же очень интересным, ведь самолёт самолётом делает именно наличие крыла, всё остальное есть и у паровоза ).
Для начала про терминологию, которая конечно хорошая, но немножко хромает. “Ширину”, применительно к крылу принято называть хордой, “длину” – размахом. Говорят обычно либо о полном размахе, либо о полуразмахе. Хорда у фюзеляжа называется корневой (root), на конце – концевой (tip). “Вес борта” принято называть взлётным весом. Прямым крылом принято считать такое, у которого линия, соединяющая фокусы профилей вдоль его размаха перпендикулярна плоскости симметрии. Понятие прямое относится к стреловидности, а не V-образию.
Характеристик у крыльев огромное множество и начиная проектирование нового, стоит, хотя бы, в общих чертах с ними ознакомиться, понять какое влияние они оказывают друг на друга, как взаимодействуют. Лично я под “более летучим” понимаю крыло обладающее большим аэродинамическим качеством, отношением подъёмной силы Cy (Cl) к лобовому сопротивлению Cx (Cd). На аэродинамическое качество, прежде всего, влияет такой параметр как удлинение – отношение размаха крыла к САХ (средняя аэродинамическая хорда). САХ в свою очередь можно посчитать, разделив площадь крыла на его размах.
Чем выше аэродинамическое качество, тем меньше энергии нужно тратить!
Здесь тебе уже написали, что для уменьшения потребления энергии (которую всё-таки разумнее и логичнее измерять в ваттах, а не в амперах, тк 10A при 2S и 10A при 4S это две большие разницы) можно (нужно) снизить вес и паразитный Cx, это правильно, но тут никто ничего не произнес о методах и способах увеличения Cy.
Вот мы и приходим к проектированию крыла, выбору оптимальной его геометрии, профиля, технологии по которой оно будет изготовлено.
К слову ты не сказал ничего о технологии, из каких материалов планируешь строить, от этого зависит, к примеру, какой профиль крыла можно использовать, ведь не секрет, что упомянутый тобой MH32 абсолютно не подходит, для изготовления по наборной технологии со сплошной обшивкой. Для тех, кто не в курсе он имеет некоторое поджатие в нижней задней части. Как можно при сборке продавить обшивку в этом месте, соблюсти геометрию и не оставить “хлопунов”, мне не понятно. Для тех, кто считает, что этим можно пренебречь приведу 2 картинки.
Видно, что представленные профиля очень близки по геометрии, но также видно насколько сильно отличаются их поляры при Re=270000.
Еще 1908 г. Людвигом Прандтлем было определено, что крыло элептической формы обладает наилучшим (идеальным) распределением подъёмной силы вдоль размаха. При таком распределении, каждый участок площади крыла создает одинаковую подъемную силу (одинаково нагружен) и работает на одинаковых коэффициентах подъемной силы. Сопротивление такого крыла считается минимальным, оно способствует уменьшению индуктивного сопротивления, которое вносит существенно бОльший вклад в лобовое сопротивление крыла, чем профильное. Но эллипс не технологичен, для простоты обычно применяют сужение (отношение корневой хорды к концевой) с коэффициентом 0,45, получая распределение близкое к элептическому.
Всё это конечно необходимо согласовывать с числами Re, следить, чтобы уменьшение хорды не привело к докретическому обтеканию. Снижение чисел Re, за счет уменьшения хорды в купе со скосом потока (увеличивающим эффективный угол атаки на 1-2 градуса), который развивается в направлении законцовки, приводит к уменьшению критического угла атаки на конце крыла, в сравнении с корнем. Вывод сужение в пределах 0,45 увеличивает качество, но ухудшает срывные характеристики.
Думаю, не лишним будет упомянуть так же, что верхнее расположение крыла на самолётах эквивалентно V-образию 3-8 градусов.
Постарался коротенько коснуться упомянутых тобою проблем, ниже приведу алгоритм, по которому сам проектирую крылья с использованием программы profili 2.24.
1. Для трёх скоростей полета (минимум, середина, максимум) считаю Re на концах и в корне. Пишу их в табличку.
2. Строю пары поляр профилей: корневую и концевую для соответствующих Re.
3. Смотрю, чтобы для всех пар на всех полетных скоростях поляра подъемной силы от угла атаки Сy(Alfa) для концевой имела максимум на углах бОльших, чем максимум подъемной силы корневого градуса на два, но чем больше, тем лучше.
4. Затем моделирую крыло и смотрю, где достигается максимум Сy по размаху на самом большом угле атаки, или даже где он уже переходит на снижение за пиком максимума. Если срыв на 60% полукрыла или меньше нормально. Если это нарушить крыло получится срывным.
Смею тебя заверить, если глубоко вникнуть в суть, грамотно всё посчитаешь и точно выполнить, результаты тебя удивят. Думаю даже при увеличении веса можно получить гораздо более выгодный крейсерский режим.
Для сравнения мой самолет, далеко не лучший результат: взлётный - 3450г, размах - 1670мм, Sкр – 38,85 дм^2, при V = 55 км/ч мощность -110-130 w, зависит от высоты, температуры и тд. При этом РВ можно полностью взять на себя, самолёт не упадет на крыло, сохранит управляемость по элеронам, начнет просто парашютировать.
PS. Процесс постижения тонкостей аэродинамики зачастую не менее интересный чем последующая проверка своих эмпирических изысканий на практике.
Сейчас крыло построенно из подложки для ламината. Нижняя часть из 5мм вержняя из 3мм. Профиль организован за счет продольных полосок из 5мм подложки. Нижняя часть не подмята.
Вы не первый кто говорит о переходе на 4s, опираясь на это я осмелился вывести расчетный ток при моей конфигурации, но только от 4 баночного акк-а.
Сейчас у меня на скорости 40км токопотребление 15Ам, мощность получается 166,5w если я поставлю акк 14,8вольт, то 166,5вт\14,8=11,25Ам. Это ток который я буду расходовать при скорости 40км\ч на 4х банках?
Вы не написали какой у вас профиль крыла, позвольте полюбопытствовать? И мощность 110-130вт при скольки банках?
Для упомянутого самолёта крыло выполнено по наборной технологии с использованием лазерной резки, обшивка из бальзы 2 мм, обтянуто плёнкой Oracover. Применена комбинация геометрической и аэродинамической круток. Геометрическая крутка -3 градуса. Аэродинамическая – в корне профиль MM1710, на конце MM1711. Точность при сборке удалось обеспечить, вырезав на том же лазере полноценный стапель во весь размах (подставки под каждую нервюру, с учетом изменения угла). Подобная комбинация профилей положительно сказалась и на центровке (у корневой макс толщина на 28% хорды, а у концевой 30,5%). Крыло цельное, ввиду экономии веса, что никак не мешает его перевозке в машине. В процессе сборки выглядело как то так…
Не могу найти где я призывал тебя к переходу на 4S…
За счет чего будет получена мощность (вольт или ампер) абсолютно не важно, особенно при использовании аккумулятора емкостью 10000. Даже при 2С это позволит получить с него 20А. Тему ВМГ в своём сообщении вообще не затрагивал. Сам использую батареи 4S, но это связано скорее с желанием иногда летать быстро, других причин нет )))
Не много отвлекусь от темы с вашего позволения: мысль о переборке крыла сидела в моей голове давно. Так как этот борт строил в ускоренном режиме, я на косячил с крылом, а именно нижняя его часть пошла волной местами +-2мм. Произошло это из-за того что подложка хранилась стоя, я не придав этому значения стал из неё строить крыло, рассчитывая на то что при поклейке продольных элементов, этот не достаток уйдет, но этого не случилось(век живи век учись)
При первом старте(пустого борта) выявился не большой крен в лево, компенсировал это с помощью элеронов, что не очень хорошо. Знаю вы наверно подумаете что я поторопился так как это могла быть реактивная тяга которую лечат выкосом, к сожалению это не так, вращение пропеллера реализовано так же в левую сторону походу полета. Вот и ношу мысль о перестройке крыльев с момента постройки борта. Но как говориться"хочется выспаться и на работу успеть"
Так как в целом борт в небе ведет себя вполне адекватно, по этому вижу три пути развития событий; 1й строить крыло такое же, но качественней, 2й построить крыло с более лучшими характеристиками, 3й оставить все как есть. Все два варианта рассматривают использование подложки, ну и приблизительное сохранение размеров. Конечная цель увеличение дальности полета на 30%.
Хочу, чтобы все твои проекты реализовывались, а мечты непременно сбывались. Главное желание.
Как-то так, КМК.
На такие координальные мероприятия пока не готов. По этому пока наверно оствалю так.
Скорость есть воздушная и ЖПС. Ориентируюсь по ЖПС.
С лева по середине А воздушная скорость(трубка Пито), G cскорость по ЖПС.