Samokřídla obecně

[Atto]

Mne by ale zajímal ten mechanismus autostability. Že např. při změně úhlu náběhu něco stoupne, něco klesne a výsledkem bude, že se to vrátí do původní stabilní polohy.

Nebudeme teraz riešiť stabilitu samokrídiel pomocou šípovitosti a krútením koncov krídiel, budeme si všímať stabilitu samotného autostabilného profilu, napríklad pri samokrídle bez šípovitosti.

Skúsme si to ukázať takým síce zjednodušeným, ale zato rukolapným - priamočiarym, povedal by som "polopatistickým" spôsobom.

..................................................................

Ako už tu bolo skôr zmieňované, autostabilný (reflexný, či dvojito klenutý) profil, na rozdiel od klasického klenutého profilu, má kladný klopivý moment (tail haevy), ktorý spôsobuje dvíhanie predku krídla:

Na tomto obrázku sú profily:
- klasické (klenuté) - čierny, hnedý, červený, oranžový a tmavo modrý
- autostabilné - zelený, tyrkysový, svetlo modrý

Klopivý moment pôsobí v tzv. "štvrtinovom bode", niekedy označovanom ako C/4 (C - Chord (tetiva)).

Aby autostabilita fungovala, ťažisko samokrídla býva umiestnené pred bodom C/4, na rozdiel od klasických (klenutých - neautostabilných) profilov, kde býva ťažisko umiestnené za bodom C/4.

V rovnovážnom stave je situácia nasledovná:

Veľkosť vztlaku krídla L* je rovnaká ako veľkosť váhy modelu (tu označená ako mg): L*=mg. Akurát že vztlak krídla pôsobí smerom hore a váha modelu smerom dole. Výsledkom je rovnováha daná tým, že tieto dve sily (L* a mg), ktoré nepôsobia v rovnakom bode (a tak pôsobia klopenie profilu nosom dole), kompenzujú kladný klopivý moment autostabilného profilu, ktorý pôsobí klopenie profilu nosom hore.

Čím väčší je (kladný) klopivý moment autostabilného profilu, tým väčšia bude vzdialenoať medzi "štvrtinovým bodom" (C/4) a ťažiskom samokrídla, teda medzi pôsobiskom L* a mg.

......................................................

Ak sa vplyvom vonkajších síl rovnováha naruší, samokrídlo zmení pôvodný uhol nábehu - môže to vyzerať napr. takto:

Váha modelu (mg) sa nezmenila, rovnako sa nezmenil klopivý moment M*0,25.
Čo sa zmenilo je vztlak L. Ten vďaka väčšiemu uhlu nábehu vzrástol a je väčší ako vztlak v rovnovážnom stave L*, takže platí L>L*.

Tým sa ale narušila rovnosť veľkosti vztlaku a váhy modelu a tak sa zadná časť krídla začne dvíhať (vďaka tomu, že L>mg) a krídlo sa začne vracať do (zhruba) vodorovnej polohy. Až v určitom okamihu opäť začne platiť, že sily (L a mg), ktoré nepôsobia v rovnakom bode (a tak pôsobia klopenie profilu nosom dole), kompenzujú kladný klopivý moment autostabilného profilu, ktorý pôsobí klopenie profilu nosom hore.

A krídlo sa tak vráti do rovnovážneho stavu. Samo - automaticky, keďže má autostabilný profil .

[Celeron]

V neděli jsem testoval lítání Arabely s autostabilním profilem na zádech. Za motorovýho letu se chová naprosto stejně jako při letu na "břiše". Kluz je na zádech samozřejmě podstatně horší ale let je stále naprosto stabilní. Předpokládám, že na zádech se autostabilní vlastnosti profilu nijak neuplatňují. Mám v plánu na jaro udělat stejný křídlo ale s oboustraným profilem bez jakýhokoliv geometrickýho křížení na porovnání.

[StrycAlois]

Kluz je na zádech samozřejmě podstatně horší ale let je stále naprosto stabilní. Předpokládám, že na zádech se autostabilní vlastnosti profilu nijak neuplatňují. Mám v plánu na jaro udělat stejný křídlo ale s oboustraným profilem bez jakýhokoliv geometrickýho křížení na porovnání.

Mám na tebe dvě otázky:
1. Jaký profil křídla má Arabela?
2. Když letíš na zádech, musíš tlačit výškovku?

Dík.

[Celeron]

Profil nevím, Janáček to nikde neventiluje.Tadyje aspoň fotka žeber.
Na zádech musím tlačit asi 1/4 dráhy páky při exponenciále 60%.

[jyrry]

Hele, to je dobrý, já si uhňácal profil z nějakého PW211 popotahováním křivek v Corelu (má to 5 bodů, z toho 2 na odtokovce) tak aby se mi od oka líbil a on tam docela zapad

[Leon]

To je vono !!
V časech dávno minulých, kdy jsem chtěl bejt nejlepší ádvojkař v širokém okolí, tak jsem si
profily pomocí velkého křivítka kreslil sám. Po Corellu nebylo vidu ani slechu
V našem klubu se jim a asi i jinde, říkalo CRD . .
Co ruka dala . . Pravda, nějaká ta inspirace profily řady B6356, MVA ... tu byla . .
A poslední jsem nebejval.
Při tomhle teoretizování profilovém u křídel konstrukčních je třeba vzít na vědomí vliv výrobních
nepřesností a nezanedbatelný přínos šmirglpapíru . . .
Leon

[StrycAlois]

Kluz je na zádech samozřejmě podstatně horší ale let je stále naprosto stabilní. Předpokládám, že na zádech se autostabilní vlastnosti profilu nijak neuplatňují.

Příznivci teorií: může být autostabilní profil i při letu modelu na zádech stabilní?

[Atto]

Příznivci teorií: může být autostabilní profil i při letu modelu na zádech stabilní?

Neviem či práve ja som priaznivec teórií, ale je fakt, že mám rád, keď teória "sedí" s praxou.
Ale skúsim predložiť svoj pohľad na vec.

..........................................

Ak som dobre pochopil, tak Celeron má na svojom samokrídle autostabilný profil a keď letí "hore bruchom", tak musí primerane potláčať knipel výškovky.
S tým plne súhlasím a mám a robím to tak aj ja.

Keby netlačil na výškovku tak by to vyzeralo asi takto:

Takto by si ale so svojim samokrídlom nezalietal.
Dôvod je ten, že táto konfigurácia je nestabilná:
Keďže je teraz autostabilný profil naopak, tak aj jeho klopivý moment je naopak: čiže nie nosom hore, ale nosom dole.
Navyše aj vztlak L a váha modelu mg pôsobia štýlom "nosom dole".

Takže bez zásahu pilota by samohrídlo smerovalo k zemi.
Pochopiteľnou reakciou pilota je (trochu) potlačiť výškovku.

Ale v tom prípade sa autostabilný (dvojito klenutý) profil zmení na "neautostabilný" (jednoducho klenutý) a vyzerať to môže napr. takto:

Autostabilita naopak - rovnovaha.jpg (8.66 KiB) Zobrazeno 5992 krát

Jeho klopivý moment už nie je kladný (v zmysle nosom hore, alebo tail heavy), ale je to v podstate "klasický" nosný (jednoducho klenutý) profil, ktorý má záporný klopivý moment (v zmysle nosom dole):

Ten však pri takomto uhle nábehu bude mať nedostatočný vztlak a tak je treba výškovku potlačiť nie trochu ale trošku viac. Potom už situácia môže vyzerať aj takto:

Šedou farbou je znázornené dodatočné potlačenie výškovky.

Avšak tým, že je tento (neautostabilný) profil "hore bruchom", tak jeho klopivý moment (nosom hore) je kompenzovaný dvojicou síl (L* a mg), ktoré nepôsobia v rovnakom bode (a tak pôsobia klopenie profilu nosom dole).
Výsledkom je, že aj počas letu "hore bruchom" môže samokrídlo vykazovať známky autostability a ako Celeron píše: let je stále naprosto stabilní.

Samozrejme "obrátený" profil má oveľa horšie vlastnosti ako keď je v normálnej polohe a tak aj ďalšia Celeronova poznámka (Kluz je na zádech samozřejmě podstatně horší) je nanajvýš verohodná.

[VTjr]

To je vono !!
... CRD ...
Při tomhle teoretizování profilovém u křídel konstrukčních je třeba vzít na vědomí vliv výrobních
nepřesností a nezanedbatelný přínos šmirglpapíru . . .

Nepochybně, o přesném dodržení tvaru profilu při konstrukční stavbě s měkkým potahem je zbytečné mluvit. Přesný profil se dá docílit jen tuhým potahem, ale i to ne úplně, jedině laminováním do kvalitně zhotovených negativních forem. O tom není sporu.
Ale lítalo nám to stejně a mnohým i docela dobře.

Ono je to přesně jako v té povídačce o čmelákovi, který by podle známých aerodynamických zákonu nemohl létat, protože je příliš těžký na tak malá křídla. Ale čmelák o tom neví a tak prostě létá.