FAQ k desingu letadel

Cokoliv co lítá mimo NATO a VS
Uživatelský avatar
Alfik
7. Major
7. Major
Příspěvky: 4159
Registrován: 16/9/2008, 19:23
Bydliště: Jeseník

Příspěvek od Alfik »

Já myslím že ještě hůř... Popsaný efekt včetně zdůvodnění a popisu zhotovení byl již v knize Letectví včera, dnes a zítra od Beneše a kolektivu.
O článcích v LaK ani nemluvím.
"Zapomněli jste na syny Vorvénovy. Ztratili jste Greptrovo kladivo. Vás nikdo mstít nebude." Dr. Lazarus
Uživatelský avatar
kopapaka
6. Podplukovník
6. Podplukovník
Příspěvky: 3837
Registrován: 26/1/2008, 20:47
Bydliště: kósek od Prostějova

Příspěvek od kopapaka »

jersey.se: no nevím, možné je sice všechno, ale nějak se mi to nezdá.

Měl bych ještě jednu námitku, provedené tímto způsobem je to zařízení značně složité ( pravda, na tom ventilátoru asi ne ) a citlivé. Co by s tou účinností asi udělala námraza ani neuvažuju.
Mimochodem, dost podobné účinky má i Vortex generátor ( http://en.wikipedia.org/wiki/Vortex_generator ).

Obrázek

Ale zas tolik se v tom nevyznám, mě stačil turbulátor z lepící pásky či nalepené nitě :D

Alfik: :D
ObrázekObrázek Obrázek
"Válka je Mír, Svoboda je Otroctví a Nevědomost je Síla!"
Uživatelský avatar
jersey.se
Kapitán
Kapitán
Příspěvky: 2466
Registrován: 20/1/2010, 21:16
Bydliště: I'm living on an endless road
Kontaktovat uživatele:

Příspěvek od jersey.se »

Tak von je dost citlivej i normální laminární profil. Na přesnost provedení jsou citlivé i winglety, jejichž přibližný princip je známý asi jako je letectví staré, ale dostatečně přesně je vymodelovat a vyrobit se umí ne zas až tak dlouho. Tohle bude podobné.

EDIT: Ano, vortex generator tak taky funguje, ale je tu rozdíl asi právě jako mezi rovnou kolmou deskou na konci křídla a wingletem.
Smoke me a kipper, I'll be back for breakfast
Uživatelský avatar
asija
poručík
poručík
Příspěvky: 782
Registrován: 16/9/2009, 12:00

Příspěvek od asija »

kopapaka > jasne, v aerodynamice se teprve snazim trochu zorientovat, ale pripada mi to jak rika jersey.se.

Kdyz jsem si ted v nedeli cetl prave v knizce Aerodynamika modernich leteckych modelu ( Miroslav Musil ) o tech turbulatorech z nalepene pasky a niti, tak mi hned prirozene vyvstala myslenka:
Snazime se zabranit odtrzeni mezni vrstvy a jejimu prechodu do turbulence tim, ze vytvorime turbulenci umyslne sami jeste pred tim :roll: :) prislo mi to na prvni pohled absurdni. Jenomze ono neni turbulence jako turbulence. Zalezi na tom kolik ta turbulence spotrebuje energie (ta malinka turbulence za niti preda vzduchu mnohem mene energie nez kolik by ji predalo kridlo pri odtrzeni mezni vrstvy a vzniku velke turbulence za celym kridlem) a taky kolik energie (tlaku) se kridlu zase vrati.
viz. treba takovy "Kline Fogleman airfoil"
http://en.wikipedia.org/wiki/Kline_Fogleman_airfoil
Pokud se ti podari vytvorit stabilni vazanou turbulenci, tak zadnou energii neodnasi, protoze cirkuluje v uzavrene smycce a energii / tlak rekuperuje, stava se soucasti profilu kridla. Jinymi slovy pri vhodnem tvaru kridla za urcitych podminek muzes onen "vracak" zase chytit a dostat z nej energii spatky.

V principu pokud kapalina neproudi kolem profilu laninarne (a pro dane podminky je jednoznacne dane jak takove laminarni proudeni vypada (= profil mezni vrstvy ) ), tak proudi turbulentne. Takze vlastne kazda odchylka proudeni od laminarniho se da nazvat turbulenci a cokoli co to zpusobuje turbulator, kdybys to dohnal ad absurdum.

ale zase - zalezi na tom kolik ten "turbulator" na svou funkci energie spotrebuje, a jak vyhodnou strukturu ma turbulence jim vytvorena.

(kdyz tak me opravujte, teprve si ujasnuju pojmy :D )
Uživatelský avatar
jersey.se
Kapitán
Kapitán
Příspěvky: 2466
Registrován: 20/1/2010, 21:16
Bydliště: I'm living on an endless road
Kontaktovat uživatele:

Příspěvek od jersey.se »

Klasický turbulátor sice oddaluje odtržení proudu čímž může pomoci dosáhnout většího úhlu náběhu a tím i vztlaku, ale vždy zhoršuje poměr vtlaku k odporu, tedy z principu zvyšuje odpor; víry jej zvyšují. Nakonec nám to krásně ilustruje tolikrát promílané deltakřídlo, jehož ztráta energie v zatáčkách je způsobená právě tím, že má relativně velmi malou štíhlost a malou relativní tloušťku, pročež se na jeho sací straně vytvářejí (nosné) víry, které cestují relativně daleko. Oproti tomu laminární štíhlé křídlo s větší relativní tloušťkou by ve stejné zatáčce tolik vírů na své sací straně nevytvářelo, proto bude mít nižší odpor. Ovšem deltakřídlo se nemusí bát održení proudnic a pádu do vývrtky. Tolik asi k vlivu turbulentního obtékání - vždy jsou ztráty relativně značné. "Velrybí" křídlo ovšem slibuje právě zvýšení poměru vztlaku k odporu. (je-li to pravda)
Smoke me a kipper, I'll be back for breakfast
Uživatelský avatar
asija
poručík
poručík
Příspěvky: 782
Registrován: 16/9/2009, 12:00

Příspěvek od asija »

vlastne jsem se chtel zeptat i na ten Kline Fogleman airfoil nekoho kdo o aerodynamice neco vi (tedy napr. jersey.se :) ), jaky na to ma nazor?

jako cetl jsem o tom same protichudne nazory, videl jsem clanky kde prokazadelne ukazuji dost priznive ucinky kdyz se udela do NACA profilu zarez
nejen na vztlak a odtrzeni, ale taky na L/D (coz znamena ze odpor nejak vyrazne nevzorstl)

http://www.rcgroups.com/forums/showatt. ... id=3695032
http://www.rcgroups.com/forums/attachme ... id=3695032

Ale na te wikipedii pisou ze to bylo testovano a ze to ma strasny prirustek odporu a vir je nestabilni, tak ze se tomu prestali venovat.

Tak co si z toho odnest?
Uživatelský avatar
jersey.se
Kapitán
Kapitán
Příspěvky: 2466
Registrován: 20/1/2010, 21:16
Bydliště: I'm living on an endless road
Kontaktovat uživatele:

Příspěvek od jersey.se »

Tak tady moc neposloužím :) Vím že to existuje a funguje, ale krom toho že je to relativně jednoduché na stavbu (tedy pro modely) o tom víc moc nevím. Osobně si ovšem nemyslím že by to mělo nějak lepší vlastnosti oproti normálnímu profilu. Vsadím boty že L/D bude horší.
Smoke me a kipper, I'll be back for breakfast
Uživatelský avatar
Alchymista
5. Plukovník
5. Plukovník
Příspěvky: 4883
Registrován: 25/2/2007, 04:00

Příspěvek od Alchymista »

Treba vziať do úvahy jednu vec:
Je pekné, ak má profil pri nejakej rýchlosti obtekania a Re výborné vlastnosti.
Ale aby sa dal prakticky použiť (pre stavbu skutočných lietadiel, nie len pre modely), musí mať podobne dobré vlastnosti aj v celej oblasti využitelných rýchlostí obtekania a pre široké rozpätie reynoldsových čísiel.
To "klasické" profily (príbuzné profilom NACA) obvykle splňujú, na rozdiel od mnohých iných "vymysleností".
Všimnite si napríklad profily "Kline Fogleman airfoil" (ako extrémny príklad) - čo to pripomína? Mne zo všetkého najviac "profil krídla" papierových lietadielok...
ObrázekObrázek

Оптимисты изучают английский язык, пессимисты - китайский. А реалисты - автомат Калашникова
Uživatelský avatar
asija
poručík
poručík
Příspěvky: 782
Registrován: 16/9/2009, 12:00

Příspěvek od asija »

Alchymista > no tak jasne, spise me zajima onen "trik" sam o sobe, je to mozne vzdy nejak vyuzit / na tom dal stavet.

jeste bych poznamenal ze mi pripada ze prave u kridla nejakeho dopravniho letadla muze byt mnohem pouzitelnejsi kridlo ktere ma dobre vlastnosti jen zanejakych idelanich podminek, protoze si dopravni letadlo muze dovilit techniku ktera ho bude za tech idealnich podminek dlouhodobe urozovat (tj. letet ustalenou rychlosti v dane vysce, pri danem uhlu nabehu ....). Takova mira kontroly u modelu letadylka asi nebude.

Ale jako jasne ze to nema cenu srovnavat.

Mi slo napr prave o to, zda ten Kline Fogleman airfoil funguje treba jen pri nizsi Re, nebo co jsou vlastne jeho pro a proti kdyz ho jedni chvali a druzi rikaji ze je to blbost.

na te wiki se pise ze zaver testu bylo ze "prisedly vir neni mozne udrzet stabilni bez aktivni kontroly". Tak jsem si rikal, jestli to neplati treba jen pro ty vetsi letadla (kde kvuli chaotictejsim turbulencim je ten vir nestabilni) zatimco pri nizsich Re je pekne uhledny a stabilni tak jak se kresli na obrazku.
Uživatelský avatar
jersey.se
Kapitán
Kapitán
Příspěvky: 2466
Registrován: 20/1/2010, 21:16
Bydliště: I'm living on an endless road
Kontaktovat uživatele:

Příspěvek od jersey.se »

Mě přijde že do jisté míry je podobné proudění vzduchu třeba za plně otevřenýma přistávacíma klapkama, za nima jsou taky velké zpětné víry. Ale jak Alchymista podotknul, Kline Fogleman je typický pro skládací papírové vlaštovky - jistě jsi jich taky postavil spoustu a patrně jsi taky zjistil že docela dobře fungujou třeba v místnosti, ale když je zkusíš vzít ven kde "trochu fouká" takový ten nepravidelný vítr co bývá obzvlášť ve členitém terénu, tak lítají jen velmi špatně nebo prakticky vůbec. Podle mě to je právě tím že se poryvy destabilizují ty víry.
Smoke me a kipper, I'll be back for breakfast
Uživatelský avatar
Alchymista
5. Plukovník
5. Plukovník
Příspěvky: 4883
Registrován: 25/2/2007, 04:00

Příspěvek od Alchymista »

jeste bych poznamenal ze mi pripada ze prave u kridla nejakeho dopravniho letadla muze byt mnohem pouzitelnejsi kridlo ktere ma dobre vlastnosti jen zanejakych idelanich podminek, protoze si dopravni letadlo muze dovilit techniku ktera ho bude za tech idealnich podminek dlouhodobe urozovat (tj. letet ustalenou rychlosti v dane vysce, pri danem uhlu nabehu ....). Takova mira kontroly u modelu letadylka asi nebude.
Moderné krídla dopravných lietadiel sú skutočne optimalizované na pomerne malý rozsah rýchlostí v okolí typickej cestovnej rýchlosti a letovej výšky daného lietadla. Aby sa s ním dalo "rozumne" vzlietnuť a pristáť pri inej ako optimálnej rýchlosti - od toho je určená vztlaková mechanizácia krídla - klapky, sloty, interceptory ect., ktorá mení profil krídla.
Schéma aj konštrukčné prevedenie krídiel moderných dopravákov a ich vztlaková mechanizácie je celkom zložitá záležitosť. Nejak podrobne som to neštudoval, ale vo viac prípadoch som si všimol, že napríklad vysúvanie klapiek a slotov je riešené elektromotormi a závitovými tyčami, nie hydraulickými alebo pneumatickými valcami.
Jeden z dôvod je, aby bolo vysunutie či zasunutie mechanizácie krídla čo možno presne synchronizované na oboch poloviciach krídla i medzi jednotlivými časťami vztlakovej mechanizácie navzájom.
Prekonfigurovanie profilu krídla (vysunutie/zasunuie klapiek a slotov) sa potom počas vysúvania dá celkom dobre "vybalancovať" prestavovaním iných riadiacich plôch, napríklad súhlasným vychýlením krídielok a výškoviek, prípadne prestavovaním celého stabilizátoru. Tým si lietadlo udrží potrebnú riaditeľnosť počas celého procesu zmeny profilu.

Do krídla bežného, i značne veľkého, RC modelu takto zložitú mechanizáciu pochopiteľne nedostaneš a už vôbec nedokážeš vyriešiť primerané riadenie celého systému - ale ani to riešiť nepotrebuješ. S výkonovými a konštrukčnými parametrami ako plošné zaťaženie krídla, pomer a hodnoty pristávacej a cestovnej rýchlosti, pomer ťah:hmotnosť atď. sa RC modely pohybujú v celkom inej oblasti.

Citlivosť na poryvy, ako píše jersey, je ďalšia dôležitá vlastnosť prakticky použitelného krídla. Poryv je obvykle chápaný ako bočný vietor s výrazne premenlivou rýchlosťou - v extrémnom prípade je jedna strana krídla vystavená dodatočnému prúdeniu kolmému na normálne prúdenie okolo profilu a druhá strana krídla nie - nachádza sa napríklad v aerodynamickom tieni trupu lietadla. Je zrejmé, že takýto rozdiel v obtekaní oboch polovíc krídla musí byť eliminovaný jedine aktívnym riadením.
O pár balzových klzákov som v mladosti takto prišiel aj ja - lietadielko letelo pekne, v kruhoch, ale zrazu sa prevrátilo a domov som si doniesol len hromádku balzového nešťastia... Potom ma to prestalo baviť.

KF profil
Celý článok na wiki celkom dobre ukazuje, ako sa veci majú.
KF profil vznikol ako snaha postaviť "úspešné" papierové hádzadlo ("vlaštovku"). Snahou bolo urobiť hádzadlo, ktoré by pri odhodení rýchlo stúpalo - tj. "efektívnejšie ako iné" menilo prebytok rýchlosti a kinetickú energiu na výšku - a potom pekne a stabilne letelo - tj. pri optimálnej rýchlosti malo vysokú zásobu stability a dostatočný vztlak.
K tomu pristupuje i obmedzenie dané konštrukčným materiálom - papierom. Je zrejmé, že krídlo papierového hádzadla zo skladaného papieru bude zostavené z rovinných plôch. Dosiahnuť tvar klasického profilu krídla je teda takmer nemožné. KF profil je teda kompromis medzi optimálnym profilom a možnosťami konštrukčného materiálu.

Uplatnenie v RC modeloch - penový polystyrén a podobné penové hmoty sú konštrukčné materiály veľmi ľahké a mnoho takýchto modelov vlastne nemá žiadny profil krídla - krídlo je proste plochá doska. Že to lieta (a občas celkom pekne) je predovšetkým zásluhou obrovského prebytku ťahu motorov alebo častejšie elektromotorčekov - mnoho takýchto modelov odštartuje aj kolmo hore ako helikoptéra a takmer všetky odletia zo šikmej "rampy". Potom sa samozrejme každé "vylepšenie" krídla v zmysle zmeny "plochej dosky" na niečo viac podobné skutočnému profilu kladne prejaví na letových vlastnostiach lietadielka.
prisedly vir neni mozne udrzet stabilni bez aktivni kontroly

Tu hrajú úlohu niektoré javy dané absolutnou veľkosťou profilu. Napríklad rýchlosť vzduchu vo víroch za hranami a "doba rotácie" virov, rovnako ako doba vzniku a zániku týchto vírov. Ak je napríklad doby potrebná na vznik/obnovenie "prisadnutého víru" u rozmerovo malého profilu a krídla rádovo desatiny či stotiny sekundy, na relatívnej stabilite letu modelu si ani nevšimneš, že jedna strana krídla prestala na moment vytvárať vztlak, ale pokiaľ je doba obnovenia víru dlhšia - povedzme rádu jedna sekunda a viac (u rozmerovo veľkého profilu), už je zakolísanie viditeľné, a hlavne - pre pilota citeľné.
ObrázekObrázek

Оптимисты изучают английский язык, пессимисты - китайский. А реалисты - автомат Калашникова
Uživatelský avatar
jersey.se
Kapitán
Kapitán
Příspěvky: 2466
Registrován: 20/1/2010, 21:16
Bydliště: I'm living on an endless road
Kontaktovat uživatele:

Příspěvek od jersey.se »

Ještě mě k danému tématu napadly dvě věci:
1. Ano, křídla dopravního letadla jsou navržena pro efektivní práci při velmi úzce vymezených podmínkách. Například z toho důvodu že bývají navržena jako superkritická. Mají jen nejnutnější velikost a například dle aerodynamiky nízkých rychlostí by v cestovní výšce neměly mít dostatečný vztlak pro ustálený let. Dodatečný vztlak bez velkého nárůstu odporu zajišťují přesně umístěné rázové vlny na sací straně.

2. Krásný příklad aktivního řízení obtékání jsou ptačí pera, jejichž napodobení na křídle se také zkouší. Pokud je obtékání hladké, nic se neděje. Jakmile se však začne proudění odtrhávat, pera se zvedají a udržují na své horní straně proudění přilehlé. Svou elasticitou pak způsobí, že proudění "přitáhnou" zpátky. Děj se opakuje automaticky, cyklicky a s malou ztrátou energie a umožňuje ptačímu křídlu pracovat i při malém Re v ohromném rozsahu úhlů náběhu a rychlostí.
Smoke me a kipper, I'll be back for breakfast
Uživatelský avatar
Alchymista
5. Plukovník
5. Plukovník
Příspěvky: 4883
Registrován: 25/2/2007, 04:00

Příspěvek od Alchymista »

Vtáčie krídlo a vtáčie pero sú po konštrukčnej a aerodynamickej stránke "zázraky".
Vyrobiť ekvivalent vtáčieho pera... ehm... Ich štruktúra je šialene zložitá a komplexná až do mikroskopickej úrovne. Jednoduchšie bude ošklbať nejaké sliepky. :)
To isté - a ešte viac - platí i pre krídla hmyzu...
Aerodynamické "triky", ktoré vtáčie a hmyzie krídla využívajú, často fungujú len pre malé Re, malé geometrické rozmery krídla - a často ich ani nedokážeme napodobniť - napríklad duté chĺpky pripojené na otvory na opačnej strane krídla (čmeliak).
Dôležité tiež je, že vtáčie perie a krídla hmyzu vyžadujú značne náročnú údržbu - vtáky a hmyzoni venujú 10 až 25% svojej aktivity údržbe a čisteniu peria, krídiel a povrchu tela.
ObrázekObrázek

Оптимисты изучают английский язык, пессимисты - китайский. А реалисты - автомат Калашникова
Uživatelský avatar
asija
poručík
poručík
Příspěvky: 782
Registrován: 16/9/2009, 12:00

Příspěvek od asija »

Ty aerodynamicky tryky - nejake dalsi priklady a popis jak to funguje by me fakt zajimaly, uz sem si hledal nejake clanky o letu hmyzu, a simulace tech viru pri mavani kredle, fakt huste.

zrovna treba ty chloupky a dikry u cmelaka - o tom jsem nikdy neslysel- o co jde?

jinak teda ptaci pero jsem zrovna za takovy zazrak nepovazoval - co je na nema tak skveleho? Pomer hmotnost/pevnost - ta je mysli horsi nez u pevneho kridla treba z duralu nebo kompozitu, i nez u penoveho polystyrenu dane velikosti.
Textura je hruba - coz sice nekde pusobi pozitivne jako turbulator, ale zas ho nechces mit vsude. Navic vzduch prez peri prosahuje, to je zase vyhodne nekdy, ale nekdy ne.
A pripada mi ze by bylo az tak obtizne prumyslove vyrabet neco s podobnymi vlastnostmi jako ptaci pero.

Tim nechci rikat ze ptaci kridla nejsou skvele, jsou, ale myslim ze spise kvuli mechanice mavaveho letu, koordinaci aktivniho ovladani, a celkove stavbe nez kvuli materialu.
Uživatelský avatar
asija
poručík
poručík
Příspěvky: 782
Registrován: 16/9/2009, 12:00

Příspěvek od asija »

No jak jsme se bavili o ptacich kridlech a veleribich ploutvich
Tady jsou dva docela hezke clanky na tema prizniveho vlivu hrbolateho povrchu na vykony profilu pri Re~25000-50000 pro UAV

na google vyhledat
Effect of Regular Surface Perturbations on Flow Over an Airfoil
+
Numerical Investigation of the Effects of Bumps on
Inflatable Wing Profiles
http://www.aiaa.org/pdf/student/Daniel_A_Aero.pdf
Uživatelský avatar
Alchymista
5. Plukovník
5. Plukovník
Příspěvky: 4883
Registrován: 25/2/2007, 04:00

Příspěvek od Alchymista »

dá sa nejak z náklonu lietadla pri manévri odhadnúť rýchlosť zátačky alebo jej polomer (pri známej rýchlosti a výške?)
ObrázekObrázek

Оптимисты изучают английский язык, пессимисты - китайский. А реалисты - автомат Калашникова
Uživatelský avatar
asija
poručík
poručík
Příspěvky: 782
Registrován: 16/9/2009, 12:00

Příspěvek od asija »

Moje nekvalifikovana odpoved:
1)pokud je to ustalena vodorovna zatacka tak tangens uhlu naklonu (roll) odpovida pomeru mezi tihovou a odstredivou silou, takze v tomto pripade docela snadno. F_odstrediva ~ v^2/r
2)pokud je to nejaky jiny ustaleny manevr, tak je asi potreba presne rozebrat jaky.
3)pokud to ale neni ustaleny stav tak asi tezko neco jednoduse odvodis a to dokonce i kdyby si znal polaru letadla.
Odpovědět

Zpět na „Letecká technika“