Das Volksflugzeug!

Авиамеханик№1

Himmel uber alles!
Размах крыльев я предлагаю 7,2 м-чтобы в случае чего сесть на обычную двыхполосную дорогу-полосы у ней по 3,6 м ширины. Еще я расчитал что для классической схемы ЛА в варианте "1+" (1пилот+груз или второй легкий пассажир) мощность мотора достаточна в 30 л.с. при тяге 100 гг? При схеме ЛА как "2+" требуется уже от 80 л.с. и мы приходим опять к У-2? Сказывается масштабный эффект?
 

Denis

Я люблю самолеты!
Размах крыльев я предлагаю 7,2 м-чтобы в случае чего сесть на обычную двыхполосную дорогу-полосы у ней по 3,6 м ширины. Еще я расчитал что для классической схемы ЛА в варианте "1+" (1пилот+груз или второй легкий пассажир) мощность мотора достаточна в 30 л.с. при тяге 100 гг? При схеме ЛА как "2+" требуется уже от 80 л.с. и мы приходим опять к У-2? Сказывается масштабный эффект?
Вы сильно ошиблись. Для того, чтобы на 30-сильном моторе нормально летал самолет с полетной массой 300кг, нам понадибится крыло размахом не менее10м.
 

Denis

Я люблю самолеты!
Су максимального качества:

Сунв = (1/b) x (Pi x E x Sigma)^1/2

b - средняя геометрическая хорда.

Теперь у нас хватает формул, чтобы получать цифры.

 
 
Су максимального качества:

Сунв = (1/b) x (Pi x E x Sigma)^1/2

b - средняя геометрическая хорда.

Теперь у нас хватает формул, чтобы получать цифры.

  

Совсем не понятно, как на данном этапе можно вычислить сводку сопротивлений Sigma и коэффициент Освальда, если у нас нет площадей.
Давайте, пожалуйста, разберем на конкретном примере с цифрами. А-то как-то тяжело увязывается теория... При выборе силовой установки особо губы не раскатаешь, поэтому предлагаю отталкиваться в примере от Ротакса 503.
 

Denis

Я люблю самолеты!
X = X0 + Xi = Sigma x q + (1 / (pi x E x q)) x (Y^2 / L^2)


Kmax = (L/2) x (Pi x E / Sigma)^1/2

qнв =   (Y / L) x (1 / (Pi x E x Sigma))^1/2

Сунв = (1/b) x (Pi x E x Sigma)^1/2

Эти формулы нужны нам для анализа поведения аэродинамических характеристик самолета при изменении размеров крыла.

При этом мы зафиксируем размеры фюзеляжа, определяемые кабиной и силовой установкой, допуская изменение длины и омываемой поверхности хвостовой балки (если это нужно для изменнеия статических моментов оперения). 
Зафиксируем элементы схемы самолета, являющиеся отдельными существенными источниками сводки сопротивлений, как-то фиксированное шасси, подкосы. стойки, сопротивление охлаждения мотора и пр.
будем изменять размах, площадь, профиль (набор профилей) и механизацию (сперва без нее) крыла. Будем исследовать влияние этих характеристик крыла на аэродинамические характеристики и массу конструкции.

Однако, сейчас я вынужден прерваться.
   
 
Ага... Стало быть, мы можем взять среднестатистические данные по сопротивлениям отдельных элементов конструкции и путем изменения размаха, площади и профиля подобрать в первом приближении оптимальный вариант крыла для заданного  взлетного веса и мощности силовой установки в рекомендуемом диапазоне скоростей.
 

Denis

Я люблю самолеты!
Ага... Стало быть, мы можем взять среднестатистические данные по сопротивлениям отдельных элементов конструкции и путем изменения размаха, площади и профиля подобрать в первом приближении оптимальный вариант крыла для заданного  взлетного веса и мощности силовой установки в рекомендуемом диапазоне скоростей.
Примерно так, но тоже не столь просто.
 
Денис, скажите, пожалуйста, а можем ли мы пойти следующим путем:  Представим, что в гараже лежит новенький двигатель Ротакс 503. Мы хотим построить легкий одноместный самолетик под конкретный движок взлетным весом 300кг. По соображениям удобства транспортировки и хранения, устанавливаем ограничения на размах 8м. Определяемся с диапазоном скоростей. Затем, основываясь на среднестатистических данных,  прикидываем несущие поверхности, делаем приблизительную компоновку, и получаем площади сопротивления, и уже потом  начинаем анализировать и оптимизировать крыло.  Такая логическая цепочка мне как-то более понятна.   Только не подумайте, что я пытаюсь вам перечить. Просто, вопрос  дилетанта.
                   Застыл в ожидании продолжения темы.
 

Denis

Я люблю самолеты!
Денис, скажите, пожалуйста, а можем ли мы пойти следующим путем:  Представим, что в гараже лежит новенький двигатель Ротакс 503. Мы хотим построить легкий одноместный самолетик под конкретный движок взлетным весом 300кг. По соображениям удобства транспортировки и хранения, устанавливаем ограничения на размах 8м. Определяемся с диапазоном скоростей. Затем, основываясь на среднестатистических данных,  прикидываем несущие поверхности, делаем приблизительную компоновку, и получаем площади сопротивления, и уже потом  начинаем анализировать и оптимизировать крыло.  Такая логическая цепочка мне как-то более понятна.   Только не подумайте, что я пытаюсь вам перечить. Просто, вопрос  дилетанта.
                   Застыл в ожидании продолжения темы.
Однако, значительная часть задачи оптимизации крыла не зависит, или мало от мощности двигателя. Это касается выбора размаха, при котором удастся обеспечить нормированный запас скорости до сваливания, достаточно высокое аэродинамическое качество и безопасную посадкувслучае отказа двигателя, без чрезмерно высоких требований к подготовке пилота.
Забегая несколько вперед, отмечу, что танцевальной печкой при этом будет сопротивление ненесущих частей, т.е. фюзеляжа с силовой установкой и шасси, с учетом специфики схемы самолета.
 

Авиамеханик№1

Himmel uber alles!
Я так понял, Вы все вычисления даете для классической схемы расчалочного биплана, а схемы "моноплан", "три-план","утка", "крыло" совсем непригодны?
 
Решил не откладывать и продолжить расчеты по «неправильной методике».

Это не значит, что мне не интересен метод  Дениса, просто в ожидании продолжения, есть чем время занять, и будет с чем «правильный самолет» сравнить...

Не хочу мудрить съемное или складное ГО. Хочу уложиться в габариты мото-хаты 2.2м.

Возник такой вопрос: 

Насколько важно рекомендуемое удлинение горизонтального оперения?

Эффективность же считается от площади и плеча ГО... 

Если мы уменьшаем размах ГО до 2.2 метра,  площадь до 1,8м, а плечо до 3.8 метра, тогда получается следующая картина:

Рекомендуемая эффективность:

Аго=Sго*Lго/Sкр*Bсахкр[ch8776]0,658(±0,135)

0,658-0,135=0,523

Аго=3.8*1.8/10*1.25=0.532 что, в общем-то, в границах допустимых значений...

Или так поступать категорически неправильно, потому как подсчет эффективности производится только при условии удлинения ГО в рекомендуемом диапазоне?
 

Denis

Я люблю самолеты!
Статический момент Аго не является основным параметром, оперделяющим продольную устойчивость и управляемость самолета.
Расчетными критериями здесь являются сдвиг фокуса назад за счет ГО, необходимый для создания нормированного запаса устойчивости (10%САХ) при предельно задней центровке и балансировки продольного момента привыпущенной мехнизации, вблизи экрана, ппри предельно передней центровке. В идеале обба значения Аго должны быть одинаковы, но часто второе больше первого. что не есть хорошо с точки зрения массы конструкции и реакции самолета на болтанку.
Сдвиг фоуса назад зависит от Аго, и соотношения производных Су^alpha крыла и ГО, отрое, всвою очередь, опердеояется как отношением их удлинений, так и условиями обтекания ГО (скос и торможение потока за крылом). Одинаковую эффективность ГО можно получить при различных его рзмерах (в том числе удлинении), з счет изменнеия его раположения относительно крыла ка кпо горизонтали (плечу), так и по вертикали. С точки зрения воздействия индуктивнго скоса крыла на гО, имеет значение его относительное расстояние от линии фокусов крыла не в долях хорды, а в долях полуразмаха. Я еще ничего не написал за сдвиг фокуса вперед фюзеляжем.
Короче, все не так просто, как написано у Кондратьева.

Окончательным результатом оптимизации оперения является минимальная масса и сводка сопротивлений. Обычно выполнение этого условия сочетается с относительно коротким хвостом.
Наконец, длину хвостовой балки определяют согласлованно по потребным статическим моментам горизонтального и вертикального оперния. Для маленьких самолетов всегда более критично второе, а не первое.
 

Denis

Я люблю самолеты!
Рекомендуемая эффективность:

Аго=Sго*Lго/Sкр*Bсахкр[ch8776]0,658(±0,135)

Откуда такая рекомендация? Явно много. Например, самолет Пайпер Каб имеет Аго=0.38 и ему этого вполне хватает. Легкому одномоторному самолету с умеренным удлинением крыла обычно достаточно Аго<0.45
 
Рекомендуемая эффективность:

Аго=Sго*Lго/Sкр*Bсахкр[ch8776]0,658(±0,135)

Откуда такая рекомендация? Явно много. Например, самолет Пайпер Каб имеет Аго=0.38 и ему этого вполне хватает. Легкому одномоторному самолету с умеренным удлинением крыла обычно достаточно Аго<0.45

 
Из книги Арепьева А.Н. «Вопросы проектирования легких самолетов»
 

Вложения

Denis

Я люблю самолеты!
Статистическая обработка, лишенная физического смысла - клизма коммунизма.

Одномоторных самолетов в этой таблице только два - Як 52 и Як-112. Аго дано только для Як-52 и составляет 0.41.
У 4-6 и более-местных самолетов Аго больше чем у 1-2-местных. Прична понятна.
Сколько и чего выпил автор?
:STUPID
 
Статический момент Аго не является основным параметром, оперделяющим продольную устойчивость и управляемость самолета.
Расчетными критериями здесь являются сдвиг фокуса назад за счет ГО, необходимый для создания нормированного запаса устойчивости (10%САХ) при предельно задней центровке и балансировки продольного момента привыпущенной мехнизации, вблизи экрана, ппри предельно передней центровке. В идеале обба значения Аго должны быть одинаковы, но часто второе больше первого. что не есть хорошо с точки зрения массы конструкции и реакции самолета на болтанку.
Сдвиг фоуса назад зависит от Аго, и соотношения производных Су^alpha крыла и ГО, отрое, всвою очередь, опердеояется как отношением их удлинений, так и условиями обтекания ГО (скос и торможение потока за крылом). Одинаковую эффективность ГО можно получить при различных его рзмерах (в том числе удлинении), з счет изменнеия его раположения относительно крыла ка кпо горизонтали (плечу), так и по вертикали. С точки зрения воздействия индуктивнго скоса крыла на гО, имеет значение его относительное расстояние от линии фокусов крыла не в долях хорды, а в долях полуразмаха. Я еще ничего не написал за сдвиг фокуса вперед фюзеляжем.
Короче, все не так просто, как написано у Кондратьева.

Окончательным результатом оптимизации оперения является минимальная масса и сводка сопротивлений. Обычно выполнение этого условия сочетается с относительно коротким хвостом.
Наконец, длину хвостовой балки определяют согласлованно по потребным статическим моментам горизонтального и вертикального оперния. Для маленьких самолетов всегда более критично второе, а не первое.

Большое спасибо за пояснение.
Денис, Вы меня простите, но если честно, то для моего уровня знаний – проще двигаться от простого к сложному. 
Конечно, существует масса критериев выбора и оптимизации для получения идеальных результатов, но мне пока  сложно понять тонкости не усвоив азы. Я пытаюсь двигаться простым и понятным путем, маленькими шагами, наступая на грабли, задавая вопросы, обучаясь на ошибках. Например, Арепьев, предлагает простой метод оптимального проектирования основанный на среднестатистических данных. Чем он плох, если слегка подправить данные и взять правильную статистику? Не проблема же просчитать Аго самых ходовых и популярных СЛС...
Если рассуждать логически, то наверное, можно верить усредненным данным по прекрасно летающим самолетам?   Бытует мнение, что даже настоящие профессионалы конструкторы сверяют свои расчеты со статисткой... 
Давайте, пожалуйста, пойдем по моим следам, но будем придерживаться вашего профессионального мнения. Представим, что я начинающий охотник, а вы бывалый егерь. Вы разрешаете  самостоятельно искать зверя, но слегка направляете на правильный путь и уберегаете от опасностей.  Я специально сделал сайт, что бы отобразить путь начинающего хоумбилдера. Пусть он будет полон ошибок и неудач, но обязательно приведет меня к поставленной цели! 
 
Вверх