amigaman

Строим устойчивое по тангажу ЛК для FPV

138 posts in this topic

Предисловие

==========

Изначально вступив в ряды FPV, я принялся за разработку носителя для долгого устойчивого полета блинчиком. На сегодня уже можно подводить итоги, планер готов, может летать до 2 часов в моторном режиме (http://xn----7sbabde6brj7ds.xn--p1ai/%d1%81%d0%b0%d0%bc%d0%be%d0%bb%d0%b5%d1%82-%d0%b0%d1%81-v-exlorer-fpv/ )

Однако, лично мне такие полеты, чисто в прикладных целях - немного скучноваты. Хочется азарта, драйва, скорости...

К тому же Виталий (GanGan) очень сильно просил, чтобы я сделал летающее крыло для FPV. Его идею поддержал и Альгимантас.

У меня был некоторый опыт разработки ЛК, как чисто бойцовых (на самолет СОВСЕМ непохожих), так и полукопий. К примеру, очень удачным в плане компоновки и летных характеристик был Ме163С в масштабе 1:12, на котором я участвовал в соревнованиях по радиобою в сезоне 2010 во всевозможных классах.

Однако, задача создания ЛК для FPV - не проста. Как известно, ЛК - далеко не самая аэродинамически простая в реализации и настройке схема, имеющая ряд "неизличимых" болячек:

1. Рысканье по тангажу в широком диапазоне скоростей (для FPV - очень весомый недостаток),

2. По сравнению с классикой, меньшая эффективность площадей (при одинаковых площадях и нагрузке на крыло, ЛК, как правило, имеет меньшее аэродинамическое качество по сравнению с классикой)

3. Критичность к центровке. Если "скаеподобные" могут летать в довольно широком диапазоне центровок, то для ЛК этот диапазон очень и очень узок.

Вспоминая историю, тем не менее, мы найдем ФАКТЫ, опровергающие если не все перечисленные недостатки, то хотя бы некоторые из них.

Итак,

Попробуем вылечить "болячки"

========================

Хортены. Липпиш. Калвер. Панкнин. Шренк... Все они изучали проблемы ЛК. Однако, на мой взгляд, наибольших практических результатов достигли братья Хортены.

Изучив их подход (зацикливаться не стану, поиск рулит), я сделал вывод, что отталкиваться нужно от Go229/Horten IX. Но не забудем о теории Стаблера, Прандтля, Панкнина, Шренка. От каждого из них берем по чуть-чуть:) и взяв калькулятор в руки, подытожим:

1. крутка совмещенная: геометрическая+аэродинамическая, осуществлять буду по-Хортенам,

2. Распределение подъемной силы - колоколообразное (для уменьшения индуктивного сопротивления),

3. За основу приму профиль от Martin Hopperle MH64 (8.61 процентов),

4. У центроплана буду использовать ламинарный профиль, к тому моменту, когда начнется геометрическая крутка он плавно "перетекает" в упомянутый MH64, к законцовкам становится явно выраженным S-образным профилем,

5. Крутка на законцовках 7-8 градусов, отрицательная,

6. Размах: отталкиваюсь от габаритов авто 1 метр 40 см + законцовки (в общем, порядка 1.5 метров)

7. Стреловидность в пределах 24-26 градусов,

8. Для обеспечения п. 2 передняя кромка - кривая, задняя - прямая,

9. Хорда корневая с учетом наплыва центроплана: 430 мм, "чистая" хорда центроплана 220 мм, хорда на законцовках 78 мм,

10. Винглеты при таком раскладе не обязательны (устойчивость задается за счет сочетания круток и, как следствие, профилей), киль все-же сделаю.

Технология:

==========

1. Передняя кромка - "кривая" с изломом. Пенорезка - отменяется.

2. Аэродинамическая крутка. Пенорезка - отменяется.

Что остается? Правильно, наборная конструкция!

Делать классическую наборную конструкцию, честно говоря, не хочется по целому ряду причин: хрупко, долго, лениво:)

Сделаю "набор" с работающей обшивкой из потолочки (депрона) .

Обтяжка - скотч.

После выяснения летных характеристик, дальше буду думать над технологией закладки в серию. Для одного-двух образцов (для отработки и подгонки) описання чуть ранее технология - в самый раз. Да и бюджетно выйдет, что для нашего кружка - немаловажно. И "пионерам", опять же, повторить не составит труда.

Первые шаги по реализации:

======================

Сперва чертеж. По-старинке, на миллиметровке.

OlegFpv and djlobzik like this

Share this post


Link to post
Share on other sites
post-256-0-81674100-1360455438_thumb.jpgpost-256-0-72724300-1360455451_thumb.jpgpost-256-0-56484800-1360455460_thumb.jpgpost-256-0-97997800-1360455468_thumb.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

Как видно из рисунков, теорию я решил совместить с практикой, а главное - с простотой изготовления. Дело в том, что изготавливать профильные элевоны (да и вообще любые рулевые поверхности) очень долго и муторно. Поэтому элевоны будут плоские, навесные. Исходя из чего и укорочены нервюры в соответствующих местах.

При прорисовке учитываем толщину потолочки (депрона), т.е. на самом деле рисуем не тот профиль, который нужен, а тоньше на толщину листа потолочной плитки (депрона).

Места вклейки лонжеронов на рисунке обозначены. Это будут 2 карбоновые трубы 4 мм в диаметре. Помимо этого, на саму плоскость обшивки, с внутренней стороны, как сверху, так и снизу будут вклеены карбоновые прутки диаметром 1 мм. Тогда обшивка будет лучше (жестче) работать на изгиб.

Нервюры будут из бальсы.

Теперь дело за малым - перенести нервюры и контуры верха и низа обшивки консолей на шаблоны, по шаблонам нарезать нервюры, обшивку, затем будем клеить.

Проще всего с чертежа на шаблоны переносить при помощи листового ПЭТ, толщиной 2 мм. Конечные шаблоны будут из стеклотекстолита, но промежуточные - из ПЭТ, так как как бы я ни старался все продумать, один фиг в процессе что-нибудь, да придется подгонять. Хотя я надеюсь, что не очень сильно.

Итак, шаблоны готовы.

post-256-0-39175700-1360456215_thumb.jpgpost-256-0-70519200-1360456222_thumb.jpg

Продолжение следует!

OlegFpv likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites

Очень, очень ждем!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Очень, очень ждем!

+1 ждемс

Хотел спросить, Устойчивое крыло по тангажу,это значит нырять не будет (сваливаться внезапно в штопор)? Или прыгать волной при резком разгоне?

Например я замечал летая на крыльях, Х5 (особенно) и Фэлкон, что они очень любят сваливаться внезапно в штопор с закручиванием по спирали. При чем я летал с постоянно включенной стабилизацией. Если высота достаточная то можно выйти из штопора , если высота не большая то шансов нет.

Причем я пробовал на Х5 поймать момент сваливания, это очень трудно так как крыло сваливается от многих факторов как мне показалось. Например при посадке резко нельзя скидывать газ, крыло сваливалась на разных скоростях да же при 40км/ч.

Причем я на РСДИЗАЙНЕ в теме про фишки , когда человек писал что у него фишка в штопор загнала самолет , я сразу по видео определил что у человека крыло было , так как уж очень похоже на сваливание моего Х5, но как оказалось у него был Х8. Человек уверял что это фишка его в штопор загнала, хотя горизонт четко у него отрабатывал. Классические самолеты сваливались на малой скорости либо на бок либо просто носом книзу без вращений сумасшедших как у крыльев

. Вот и хотелось бы понять почему так сваливаются крылья ?

Edited by Oleg
Drozd79 likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites

Образец Василия не сваливается(у меня небыло и намёка)) и развороты с креном в 80градусов на нём реальность)) Я был в шоке от характеристик))

Share this post


Link to post
Share on other sites

. Вот и хотелось бы понять почему так сваливаются крылья ?

Большинство серийно выпускаемых ЛК из пены (Х8, Х5 как пример, Торик-Файтер-прочие "вжикоподобные") имеют один профиль и у центроплана, и на законцовках. Крутка, как правило, на них отсутствует. Поэтому и валятся.

Для ЛК очень важна самостабилизация в полете за счет профилей, т.е. аэродинамически. Такое крыло на пенорезке не вырезать, можно либо наборное сделать, либо по тетрису (но тяжелое выйдет).

Хотя, вынужден признать, что нет универсальных рецептов, и выше сказанное мной справедливо для стреловидных крыльев. Для ромбовидных лучше всего себя показал симметричный профиль с чуть задранными вверх элевонами (придают определенную S-образность профилю). Но они по прямой не очень стабильно летают:) т.е. проявляется то самое рыскание по тангажу - идешь на постоянном газу четко в горизонте, а оно начинает волнами ходить вверх-вниз, вверх-вниз...

OlegFpv likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites

А кто может что-нибудь сказать про крыло ritewings Zephur ZII http://www.ritewingrc.com/buy-cores/wing-cores/? Давно хочу его купить, очень нравится как летает по видео. Как у него с профилем и аэродинамикой?

Edited by Drozd79

Share this post


Link to post
Share on other sites

Конкретно с этим крылом дела не имел, но так, как это Зефир, т.е. "вжикоподобное", насколько можно судить по фото, оно по тангажу будет рыскать. Хотя, подавляющее большинство этого может и не заметить вовсе (на дизайне практически НИКТО не знает, что такое неустойчивость по тангажу:))

Share this post


Link to post
Share on other sites

Устойчивое по тангажу крыло можно построить двумя способами, один из них пытается описать Василий, второй используют ребята из "Чёрной овцы" на своих Zephur ZII, а именно профессиональная постобработка и правильный маркетинг. Вот смотрите: крылышко-так себе, комплектующие хоббийного уровня, летают конечно не плохо, но у нас в клубе есть детишки, которые думаю сделают их"на раз" в общем ничего особенного. Но правильно выбранные места для своих клипов, хорошая режиссура, отличный монтаж и профессиональная постобработка делают чудеса. Одним словом ребята молодцы, но ничего недостижимого.

P.S. Лично для себя считаю их клипы самыми интересными в данном направлении.

amigaman, Drozd79 and Yaneck like this

Share this post


Link to post
Share on other sites

И все-таки, вопрос дилетанта в строительстве. Мне технология Василия видится очень сложной, максимум, что я бы рискнул повторить на данном этапе своего опыта - это вырезать пенорезкой крылья из желтого утеплителя :blush: . Насколько я понимаю, пенорезкой можно обеспечить крутку оконцовок крыла вверх, но сделать сложный переходный профиль по всей длине крыла не получится. То есть, если ставить на первый план - все-таки технологичность изготовления крыла (простота, время постройки, стоимость), а все недостатки по аэродинамике в виде "рыскания" возложить на систему стабилизации, неужели нельзя сделать более менее стабильное крыло методом пенорезки? Василий, можете посоветовать для технологии "пенорезки" оптимальные на Ваш взгляд параметры - профиль, угол крутки, стреловидность?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Прошу простить, Василий наверное даст свой ответ, но как мне кажется в постройке ничего сложного не будет, ибо подразумевается, что крылья будут строить дети. Вся сложность в проектировании и в доводочных лётных испытаниях. Конечно если у Вас дома нет лазера :-) , то не всем понравиться пилить лобзиком нервюры ( GunGun например очень ругался) но результат того стоит! А резать пену, не имеет смысла при возможности купить за 2000-3000 рублей просто "летающее крыло" Стабилизация никогда не решит вопрос рысканья по тангажу полностью, а только "облегчит жизнь" Это, как в вопросе с подвесами для качественной видеосъёмки с мультироторных систем или очень дорого или очень сложно с точки зрения инженерии. В противном случае получается Home Video.

Drozd79 likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites

Василий, можете посоветовать для технологии "пенорезки" оптимальные на Ваш взгляд параметры - профиль, угол крутки, стреловидность?

Стреловидность 26 градусов по передней и по задней кромке, крыло без сужения (резать лучком), профиль MH64 8.61 процента, крутка отрицательная 2 градуса, элевоны прорезаются снизу (щель остается снизу), на живую.

Летать будет как.... "киви".

Drozd79 likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites

Сегодня успел в перерывах между работой и детьми перерисовать нервюры на бальсу (по шаблонам). Как ни старался, одного листа не хватило... Получилось что-то типа 1.2 листа.

post-256-0-24887100-1360614267_thumb.jpgpost-256-0-68319700-1360614267_thumb.jpg

Edited by amigaman

Share this post


Link to post
Share on other sites

То есть, резаться это будет обычным лобзиком? Какая толщина бальзы, что-то я не углядел?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Стреловидность 26 градусов по передней и по задней кромке, крыло без сужения (резать лучком), профиль MH64 8.61 процента, крутка отрицательная 2 градуса, элевоны прорезаются снизу (щель остается снизу), на живую.

Василий, разрешите я Вас еще немного попытаю по технологии крыла под "пенорезку".

1. Уж простите не грамотность техническую "Резать лучком" - это как???

2. 26 градусов по передней и задней кромке, это то есть крыло как бы одинаковой ширины должно быть? Вот как на фото это крыло №4 и №5, правильно?

0_95538_41766f5d_M.jpg

3. Крыло без сужения - это значит, профиль крыла в центре и с краю должен быть одинаковый по толщине?

Edited by Drozd79

Share this post


Link to post
Share on other sites

То есть, резаться это будет обычным лобзиком? Какая толщина бальзы, что-то я не углядел?

Лобзиком. основные нервюры из 8мм бальсы. Остальные - из 5 мм.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Василий, разрешите я Вас еще немного попытаю по технологии крыла под "пенорезку".

1. Уж простите не грамотность техническую "Резать лучком" - это как???

2. 26 градусов по передней и задней кромке, это то есть крыло как бы одинаковой ширины должно быть? Вот как на фото это крыло №4 и №5, правильно?

3. Крыло без сужения - это значит, профиль крыла в центре и с краю должен быть одинаковый по толщине?

1. одна из самых простых и примитивных приспособ для пенорезки. Представляет собой лук (лучок), в котором вместо тетивы натянута нихромовая нить. На нее подается напряжение, и ей режется пена. Конструктивно выглядеть может по-разному.

2. да.

3. не обязательно. Сужение - осуществляется по хорде. То, о чем Вы говорите - относительная (абсолютная) толщина профиля. Ее изменение вдоль размаха есть аэродинамическая крутка.

Drozd79 likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вспомнил детство, выпилил нервюры ручным лобзиком. Зашкурил.

post-256-0-80111100-1360704520_thumb.jpgpost-256-0-97626000-1360704531_thumb.jpg

Самое сложное, теперь уже - позади...

Share this post


Link to post
Share on other sites

А я всё думал, о ком это -"Тяжёлое детство, деревянные игрушки" А ответ оказался очевидный - "конечно Вася!"

В.Сюткин и гр. БРАВО

Share this post


Link to post
Share on other sites

Смех смехом, а происки империалистов могут привести к краху авиамоделизма в РФ! Из всех строит. магазинов в Питере исчезла потолочная плитка а-ля депрон! Продают только плитку из шарикового пенопласта (типа ПСБС), и я так понимаю остатки цветной потолочки! Ужас!

Из-за отсутствия потолочной плитки и невозможности ее приобретения (уже 3 дня ищу - ну нет нигде!) дальнейшая постройка проекта откладывается на неопределенный срок.

Edited by amigaman

Share this post


Link to post
Share on other sites

Василий, у Вас же в Питере должен быть магазин ЛеруаМерлен? там продается подложка под ламинат, зеленая, размер 900х500 кажется, есть толщиной около 5 мм (делаю из нее зальные самолеты), а есть тоньше. Посмотрите, может там, что подойдет!

Share this post


Link to post
Share on other sites

А видели на Дизайне человек сделал крыло , точнее модернизировал Х8, просто без тушки клеил крылья , говорит скорость стала до 180км/ч что с трудом верится) но за то он его поднял на 6000м.

Edited by Oleg

Share this post


Link to post
Share on other sites

Олег, дай пожалуйста ссылочку.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Василий, у Вас же в Питере должен быть магазин ЛеруаМерлен?

Я не успел побывать в Леруа и Максидоме. Леруа - далеко от меня, Максидом - там обычно неправильная плитка (нужна плитка производителя DecoMaster). Заеду в Максидом сначала. Уж лучше неправильная, чем никакая. Главное - чтобы это явление не стало регулярным. Ну, там типа после НГ еще не делали заказ и проч. Надеюсь. А то придется детям в кружке поголовно осваивать резку нервюр лобзиком:) и обтяжку лавсаном.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!


Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.


Sign In Now