Аэродинамика низких скоростей

[Andrey.]

Кирилл, добрый день! Очень интересная тема! у меня вопрос к вам, может направите в нужное русло, построил планер с F-1A c профилем LDA, в принципе удалось добиться неплохих результатов и на кругах, старте, планированию в тихую погоду, но есть одна существенная проблема, в ветреную погоду начиная от 2-3 м/с, модель начинает вести себя не устойчиво на планировании, особенно начинает проявляться на высоте ниже 60 метров, начинает кабрировать с уменьшением виража (модель летит по маленькому радиусу), эксперименты с турбулизатором на 55-65% от хорды результатов не принесли. Так же замечал подобную проблему у многих спортсменов на профиле LDA, под конец полета модель начинает раскачиваться, на обычных моделях в таких же условиях данных проблем не наблюдается, может посоветуете в какую сторону экспериментировать?

[Andrey.]

поправлю 55-65% от передней кромки

[FlyOff]

В чем причина такого поведения модели сказать не могу.
Из собственного опыта: для улучшения планирования можно попробовать наклеить турбулизатор на "ушах" в классическом месте - 5...7% хорды от передней кромки.
Диаметр нити должен быть не меньше 0.6 мм. Можно попробовать и 0.8 мм, но такой толстый турбулизатор уже будет тормозить на разгоне. Эффект от переклейки турбулизатора будет зависеть от таких факторов, как крутка "уха" и форма профиля (все-таки ЛДА профили немного отличаются друг от друга). Так как положение турбулизатора может оказывать влияние на фокус профиля, то в некоторых случаях может изменится балансировка. При переднем положении турбулизатора и сохранении того же угла деградации возможно придется двигать центровку назад.

[Andrey.]

В чем причина такого поведения модели сказать не могу.
Из собственного опыта: для улучшения планирования можно попробовать наклеить турбулизатор на "ушах" в классическом месте - 5...7% хорды от передней кромки.
Диаметр нити должен быть не меньше 0.6 мм. Можно попробовать и 0.8 мм, но такой толстый турбулизатор уже будет тормозить на разгоне. Эффект от переклейки турбулизатора будет зависеть от таких факторов, как крутка "уха" и форма профиля (все-таки ЛДА профили немного отличаются друг от друга). Так как положение турбулизатора может оказывать влияние на фокус профиля, то в некоторых случаях может изменится балансировка. При переднем положении турбулизатора и сохранении того же угла деградации возможно придется двигать центровку назад.

Попробую, только я использую прямоугольный турбулизатор толщиной 0.6(ширина 1мм), в одной из статей писали что эффект лучше при прямоуголной форме турбулизатора.
По поводу спиральной не устойчивости, надо делать меньше руль для моделей LDA(как вы и писали выше). Так же экспериментировал с законцовками(загнутыми вверх) на ушах, по моим наблюдениям модель планирует лучше (в тихую погоду)

[FlyOff]

Добрый вечер!
Предлагаю вашему вниманию статью о сравнении характеристик боковой устойчивости модели с сильноизогнутым профилем и с профилем LDA.
Данная статья не претендует на полное рассмотрение всех вопросов боковой устойчивости. В частности не рассмотрено, как меняются характеристики боковой устойчивости по углу атаки и по скорости. Эти вопросы я планирую рассмотреть в дальнейших статьях.

[v-romashin921]

Попробуйте посчитать здесь, для сравнения занесены некоторые модели, жёлтые поля не заполнять

[FlyOff]

Статистика - вещь хорошая. Только в статье я как раз и хотел показать, что используя всего лишь другой профиль крыла, при неизменных остальных геометрических параметров модели, можно получить совершенно иные показатели боковой устойчивости.

[FlyOff]

Немножко балуюсь оптимизацией. Небольшая заметка о том, как передняя нижняя часть профиля оказывает влияние на cx0. Вероятнее всего для большинства полученный результат не будет новым. А некоторым может быть интересен. Во всяком случае с количественной точки зрения.

[George]

Здравствуйте,Кирилл
Возник ряд вопросов по поводу оптимизации в CFX:

1)Какая там параметризация и какое количество переменных использовали?
2)Какие ограничения накладывали?
3)Как задавали критерии при фиксированном альфа или при фиксированном Cya?

Я думаю,что важно иметь не только маленький Cxa0,но и при разгоне планера Сxa тоже должен быть минимальным,чтобы на выходе с леера развить максимальную скорость
То есть надо оптимизировать сразу по трем критериям -разгон,старт,планирование.

С уважением,Егор

[FlyOff]

Добрый вечер, Егор!

1)Какая там параметризация и какое количество переменных использовали?

Использую параметрическую оптимизацию. В проекте Workbench это компонент Response Surface Optimization.
Профиль крыла представлен в виде четырех сплайнов: от передней кромки до лонжерона – один сверху, один снизу; от лонжерона до задней кромки – один сверху, один снизу. Кромки представлены в виде дуг окружности. Один сплайн управляется 4 параметрами. Соответственно на весь профиль приходится около 20 параметров (те которые участвовали в оптимизации). Общее число параметров несколько больше. Параметр – это координата точки или угол касательной кривой на чертеже, или какой-либо размер. По желанию я могу включать параметр в оптимизацию или не включать.

2)Какие ограничения накладывали?

Радиус задней кромки фиксирован. Максимальную толщину профиля и ее положение подбирал вручную. Т.е. в оптимизации эти параметры не участвовали.

3)Как задавали критерии при фиксированном альфа или при фиксированном Cya?

Суа является выходным параметром, т.е. таким, который вычисляется. Оптимизацию можно вести только по входным параметрам. Угол атаки – входной параметр. Например, для режима планирования оптимизация велась по трем углам: 6, 7, 8 градусов. Для каждого угла вычислялся коэффициент мощности и бралось среднее значение.

Я думаю,что важно иметь не только маленький Cxa0,но и при разгоне планера Сxa тоже должен быть минимальным,чтобы на выходе с леера развить максимальную скорость.

Подход в целом верный. Но в процессе разгона Сха не является основным параметром, влияющим на конечную скорость в момент сброса леера. Необходимо написать математическую модель разгона планера на леере и проанализировать, какие параметры влияют на скорость. По моим расчетам Суа оказывает гораздо более сильное влияние на разгон. Поэтому для оптимизации этого режима лучше искать максимум аэродинамического качества, а не минимум одного только сопротивления.
При оптимизации не забывайте учитывать индуктивное сопротивление.

То есть надо оптимизировать сразу по трем критериям -разгон,старт,планирование.

Именно так. Главный критерий – максимальное время полета. Поэтому необходимо найти баланс между этими режимами. Так, чтобы не получилось, что модель высоко взлетает и быстро планирует.

[George]

Здравствуйте,Кирилл
Подскажите,пожалуйста,сколько вычислительного времени занимает пример рассмотренный в статье?
С уважением,Егор

[FlyOff]

Чистого вычислительного времени примерно 40 часов на 6 ядрах процессора AMD FX8350.