Продольная устойчивость дельтаплана

[air_stivale]

Вот ты Саша закрутил. Я два дня вчитывался, но так и не въехал в ход твоих мыслей. Я, ведь, про устойчивость, а ты про поляру.

Ну так я полагал, Олег, что из адекватного крыла путем изменения центровки получилось "то, чего на белом свете вообще не может быть" . Я считал что там субъективный фактор имел место, как то - спидбар не на привычном месте, и в связи с этим рефлекс приведения его куда надо.
Больше в моем посте жемчужных зерен не было.

[Олег из Саратова]

я правильно понимаю, что площадь лопуха была урезана, за счёт перекройки передней кромке под хлыст? Если так, то даже при сохранении примерной крутки по задней кромке, собственный кабрирующий момент крыла уменьшается. Вполне вероятно, что в этом причина.

Площадь лопуха , конечно, уменьшилась, но не на столько, чтобы получить такой момент, тем более, что в полёте лопух идёт на угле нулевой подъёмной силы. Причина кабрирующего момента в другом , проверю догадку расскажу. Меня больше интересует причина продольной неустойчивости.

[air_stivale]

Думаю так:

...Самоустойчивость крылу (т.е. отрицательный наклон кривой mz) обеспечивает S-образный профиль и отрицательная крутка. Вот на них и нужно обратить внимание...

Иначе ЦД при изменении УА смещается не туда куда нужно.

[An.Petrovich]

Площадь лопуха , конечно, уменьшилась, но не на столько, чтобы получить такой момент, тем более, что в полёте лопух идёт на угле нулевой подъёмной силы.

А какая разница, на каком местном угле атаки находится лопух. Если следовать той логике, что "в полёте лопух идёт на угле нулевой подъёмной силы", и мол, не участвует в создании момента, то тогда от него можно было бы вообще избавиться но это ж не так?

Для продольной балансировки важен тот факт, что лопух находится на меньших углах атаки, чем центроплан. А так же важно - на сколько меньших, и в каком процентном соотношении распределена площадь, находящаяся на том или ином угле атаки (из-за крутки). Т.е. важна одновременно и величина крутки, и площадь лопуха. И то, что у лопуха площадь была уменьшена - фактически эквивалентно уменьшению крутки. "Я так думаю" (с) Мимино.

[An.Petrovich]

Думаю так:

...Самоустойчивость крылу (т.е. отрицательный наклон кривой mz) обеспечивает S-образный профиль и отрицательная крутка. Вот на них и нужно обратить внимание...

Иначе ЦД при изменении УА смещается не туда куда нужно.

Так точно.

Например, крыло с симметричным профилем без крутки вообще невозможно сбалансировать ни на каком угле атаки отличном от нуля - при любых передних центровках (т.е. чтобы ц.т. был впереди фокуса). Хотя у такого крыла ЦД вообще никуда не будет смещаться.

А вот если (гипотетически) подцепиться под перевёрнутый кверху брюхом дельт (при условии волшебного сохранения его исходной S-образности и крутки), то управляться по тангажу он будет (если будет) как раз так, как Олег и описывает: при отдаче ручки "от себя" будет появляться кабрирующий момент, а при зажимании "на себя" - пикирующий. Т.е. ручка будет всё время стремиться уйти в ту же сторону, куда её сунули.

[Олег из Саратова]

А какая разница, на каком местном угле атаки находится лопух. Если следовать той логике, что "в полёте лопух идёт на угле нулевой подъёмной силы", и мол, не участвует в создании момента, то тогда от него можно было бы вообще избавиться но это ж не так?

Для продольной балансировки важен тот факт, что лопух находится на меньших углах атаки, чем центроплан. А так же важно - на сколько меньших, и в каком процентном соотношении распределена площадь, находящаяся на том или ином угле атаки (из-за крутки). Т.е. важна одновременно и величина крутки, и площадь лопуха. И то, что у лопуха площадь была уменьшена - фактически эквивалентно уменьшению крутки.

Ну, не совсем так. Лопух располагается на угле нулевой подъёмной силы на балансировочной скорости, т.е. на угле между наивыгоднейшем и экономическим. Стоит изменить угол атаки крыла - лопух начинает создавать момент, который стремится вернуть угол к первоначальному положению. Только этот момент будет немножко меньше,чем у обычного лопуха.
По поводу S-образности. У меня есть аппарат у которого вообще нет S- образности, более того, у него профилирован не только носок , но и вся лата. И никакой неустойчивости у него не наблюдается.

Например, крыло с симметричным профилем без крутки вообще невозможно сбалансировать ни на каком угле атаки отличном от нуля - при любых передних центровках (т.е. чтобы ц.т. был впереди фокуса). Хотя у такого крыла ЦД вообще никуда не будет смещаться.

Вот крутка и создаёт эффект S-образности. В 30-х годах немцы Хортен делали планеры типа летающее крыло с симметричным профилем, но с круткой. Очень хорошо летали .

[An.Petrovich]

Стоит изменить угол атаки крыла - лопух начинает создавать момент, который стремится вернуть угол к первоначальному положению. Только этот момент будет немножко меньше,чем у обычного лопуха.

Именно об этом я и пытаюсь сказать.

И этого уменьшения могло в Вашем случае оказаться достаточно для того, чтобы кривая mz по альфа перестала быть монотонно убывающей в эксплуатационном диапазоне углов атаки, и на ней появились локальные участки с положительным градиентом (судя по характеру усилия на ручке).

Тут такое дело, вопреки расхожему мнению, что статически неустойчивым ЛА по углу атаки управлять невозможно - управлять им по факту реально можно, всё зависит от степени неустойчивости, т.е. от величины производной dmza/dCya. Более того, эта производная, опять же вопреки расхожему убеждению, чаще всего не является постоянной, а зависит от угла атаки (т.к. и Cya и mza строго говоря имеют нелинейный характер, а не так как их в учебниках идеализируют линеаризируют). Поэтому при снижении запаса продольной статической устойчивости (например, за счёт уменьшения крутки) сначала вся эта "волнистая" кривая mz "ложится" всё более горизонтально, и начинают появляться участки с положительным градиентом, т.е. с локальной потерей устойчивости. Таким крылом управлять ещё можно, но вести себя оно начинает как-то странно. При дальнейшем усугублении общий характер наклона кривой становится всё более и более положительным, аппаратом становится управлять всё труднее и труднее, но всё ещё возможно. Но если довести этот наклон кривой mz до греха (для самолётов нормальной схемы ц.т. позади фокуса более чем на 3-5% САХ) то вот тогда уже лётчик начинает раскачивать ЛА по углу атаки.

Вот крутка и создаёт эффект S-образности. В 30-х годах немцы Хортен делали планеры типа летающее крыло с симметричным профилем, но с круткой. Очень хорошо летали .

Совершенно верно. Крутка и S-образность - это два разных способа достижения одного и того же: кабрирующего момента крыла на угле атаки нулевой подъёмной силы, и как следствие - отрицательного наклона кривой mz по альфа.

[Олег из Саратова]

И этого уменьшения могло в Вашем случае оказаться достаточно для того, чтобы кривая mz по альфа перестала быть монотонно убывающей в эксплуатационном диапазоне углов атаки, и на ней появились локальные участки с положительным градиентом (судя по характеру усилия на ручке)

Я вас понял , уважаемый. Только Стабилизирующий момент урезанного лопуха не меняет направление, как в моём случае, он просто становится чуть меньше. Чуть, это зависит от площади (оставшейся) , а её осталось примерно 3/4, если считать от последней латы. А если считать от предпоследней , так вообще % 90.
Я предлогаю дождаться результатов испытания, тогда всё станет ясно.

При дальнейшем усугублении общий характер наклона кривой становится всё более и более положительным, аппаратом становится управлять всё труднее и труднее, но всё ещё возможно. Но если довести этот наклон кривой mz до греха (для самолётов нормальной схемы ц.т. позади фокуса более чем на 3-5% САХ) то вот тогда уже лётчик начинает раскачивать ЛА по углу атаки.

Дык, я говорю не о том что Ц.Т. приближается к фокусу, а наоборот о том , что устойчивость ухудшается при уходе Ц.Т. ОТ фокуса вперёд. Причём , чем дальше, тем хуже. В последнем полёте у меня аппарат движений по тангажу вообще не слушался. Сам меня оторвал, сам потом разогнался. Каким-то чудом я удержал его над землёй на бреющем. Стоило мне чуть приотдать ручку, как он подхватил меня и взмыл метра на три. Я жёстко приложился на килевую и погнул хлыст (фирменный бы сломал). Вот я об чём.

Уважаемые модераторы, а можно выделить в отдельную тему посты про продольную устойчивость? Тема интересная и жизненно важная.

[air_stivale]

Хе-хе...
Да уж, "если на клетке со слоном написано - удав, то не верь глазам своим" (с) Козьма Прутков.
Олежка, судя по тому что ты пишешь про это крыло, у него лопух совершенно не выполняет своей функции по продольной устойчивости. Андрей все правильно изложил. Думаю что площадь лопуха очень мала (мала длина паруса по хорде), из-за этого вдобавок еще и геометрическая крутка в этом месте увеличена, а УА соответственно уменьшен.
ЦД при изменении УА смещается не в нужном направлении, а именно: при отдаче спидбара появляется кабрирующий момент, т.е. - вперед, при подборе ручки - пикирующий, т.е. - назад. Это же очевидно, что лопух не работает. Ну и про удаление ЦТ от Фокуса при смещении точки подвески вперед: да это расстояние увеличивается, но ФОКУС в том, что прибавка от изменения равнодействующей аэродинамических сил в следствии изменения УА, которая и приложена в этом самом Фокусе, имеет противоположное от правильного направление.
Во загнул, теперь ты наверное вообще ничего не разберешь. Ну как умею.

[Олег из Саратова]

Хе-хе...
Да уж, "если на клетке со слоном написано - удав, то не верь глазам своим" (с) Козьма Прутков.
Олежка, судя по тому что ты пишешь про это крыло, у него лопух совершенно не выполняет своей функции по продольной устойчивости. Андрей все правильно изложил. Думаю что площадь лопуха очень мала (мала длина паруса по хорде), из-за этого вдобавок еще и геометрическая крутка в этом месте увеличена, а УА соответственно уменьшен.
ЦД при изменении УА смещается не в нужном направлении, а именно: при отдаче спидбара появляется кабрирующий момент, т.е. - вперед, при подборе ручки - пикирующий, т.е. - назад. Это же очевидно, что лопух не работает. Ну и про удаление ЦТ от Фокуса при смещении точки подвески вперед: да это расстояние увеличивается, но ФОКУС в том, что прибавка от изменения равнодействующей аэродинамических сил в следствии изменения УА, которая и приложена в этом самом Фокусе, имеет противоположное от правильного направление.
Во загнул, теперь ты наверное вообще ничего не разберешь. Ну как умею.

Саша! это далеко не первый мой аппарат. И мне есть с чем сравнивать. У меня есть более радикальный и парадоксальный аппарат, но у него всё ОК. Хорда и площадь лопуха здесь ни причём. Крутка нормальная, не больше чем у Дискуса. Если узел подвески вернуть в первоначальное положение , аппарат летит нормально, только небольшой кабрирующий момент. Чудеса начинаются, когда подвеску вперёд начинаешь двигать больше чем на 5 см.

[Олег из Саратова]

Вчера, наконец , дошли руки проверить догадку СП . Перед полётом убрал все намёки на S-образность и увеличил аэродинамическую крутку. В результате центр давления сместился назад миллиметров на 50 и пропала всякая тенденция к продольной раскачке. Выводы делайте сами.

[An.Petrovich]

увеличил аэродинамическую крутку
...
Выводы делайте сами

Так выводы мы сами и сделали, ещё в марте

то, что у лопуха площадь была уменьшена - фактически эквивалентно уменьшению крутки.

Рад, что всё получилось!

P.S. "Аэродинамическая" крутка - это изменение формы профиля по размаху. В нашем же случае более корректно говорить о "геометрической" крутке - т.е. изменении установочных углов профилей. Хотя на гибком крыле, конечно, присутствует и то и другое.

[Олег из Саратова]

увеличил аэродинамическую крутку
...
Выводы делайте сами

Так выводы мы сами и сделали, ещё в марте

то, что у лопуха площадь была уменьшена - фактически эквивалентно уменьшению крутки.

Рад, что всё получилось!

P.S. "Аэродинамическая" крутка - это изменение формы профиля по размаху. В нашем же случае более корректно говорить о "геометрической" крутке - т.е. изменении установочных углов профилей. Хотя на гибком крыле, конечно, присутствует и то и другое.

Я уже большой мальчик и знаю чем отличается аэродинамическая крутка от геометрической. Геометрическую крутку я не трогал, а перегнул профиля. Кстати, недавно проверил эту теорию на другом аппарате. Предположение о избыточной продольной устойчивости подтвердилоась.

[An.Petrovich]

Тогда вопрос от пока ещё маленького мальчика
а в какую из сторон были перегнуты профиля?
в согнутость или разогнутость?

[Олег из Саратова]

Перегнул в +.
Относительная толщина была примерно 9% по всему крылу.
Теперь в корне осталось 9%, концевые стали примерно 11 - 12%.