Как действовать при проектировании катапультного планера с максимальной дальностью полета? [закрыто]

За основу этого вопроса возьмем следующий катапультный планер:

http://www.guillow.com/spaceshuttle.aspx

Эта модель имеет маленькое удлинение крыла, толстую секцию крыла и относительно широкий фюзеляж, однако поверхность планера гладкая. Является ли это оптимальным дизайном для расстояния или возможен лучший дизайн?

Как следующие параметры повлияют на то, насколько хорошо планер выполняет свои требования?

  • Масса
  • Площадь крыла
  • Крыло в плане
  • Ширина фюзеляжа
  • Шероховатость поверхности
  • Соотношение сторон

(описано здесь. Как длина хорды влияет на конструкцию крыла? )

Хотя бы в каких областях должен экспериментировать конструктор, чтобы добиться дальних перелетов?

Все это будет функцией лобового сопротивления для подъема и устойчивости. Я бы сказал, что дизайн типа «летающее крыло», вероятно, был бы лучшим здесь, но у меня нет ничего, чтобы поддержать это утверждение. Я не уверен, что это даже допустимый вопрос в этом формате, поскольку я не верю, что на него действительно можно ответить.
На вопрос, является ли показанная модель оптимальной, можно ответить, я думаю, некоторые способы ее улучшения, например, обтекаемость и наличие крыла с более высоким удлинением, могут быть одними из ответов. Здесь есть соответствующий ответ: Aviation.stackexchange.com/questions/13609/…

Ответы (1)

Два параметра важны для получения хорошего ответа, но не рассматриваются в вашем вопросе:

  • Каков размер планера? Модель «Шаттл» будет летать с числами Рейнольдса порядка нескольких десятков тысяч, что ставит ее в режим полета, совершенно отличный от режима полета больших самолетов с людьми.
  • Сколько кинетической энергии будет обеспечено при запуске? Одним из преимуществ модели Shuttle является ее большой объем по отношению к площади поверхности. Это позволяет ему начать планирование с большей кинетической энергией по сравнению с моделью, скажем, планера. В конце концов, дальность планирования можно объяснить скорее баллистикой, чем аэродинамикой.

Оптимальная конфигурация будет меняться в зависимости от абсолютного размера. Соотношение сторон будет расти с размером, а высокое отношение массы к площади поверхности даст лучшие результаты. Однако у модели Shuttle есть слабое место: большая площадь основания приводит к отрыву потока и сильному сопротивлению основания. Обтекаемое тело должно быть лучше при любых размерах.

Я решил не редактировать вопрос, так как смысл будет потерян. Чтобы меня не отложили, мне действительно нужно зайти в раздел справки, написать и отредактировать вопрос примерно 10 раз, а затем задать. Одно правило должно состоять только из 1 вопроса.
Питер, мне жаль, что размер модели не указан, я ожидаю, что размах крыльев будет 20 см или около того. Катапульта запускала модели на уровне, замедление полета - интересная проблема, но я не знаю, как задать здесь правильный вопрос. Нет ли компромисса между массой и дальностью полета? Опять сложный вопрос. И вы, конечно, правы насчет хвоста шаттла - настоящий шаттл имеет большую обтекаемую крышку, которая используется при его транспортировке (шаттле?) обратно на базу на соответствующим образом модифицированном Боинге-747.
@ stackex555: Треугольное крыло стабильно по высоте; при большем удлинении и меньшей стреловидности нужен отдельный хвост. Важный момент - ограничена ли кинетическая энергия при пуске, или можно сделать модель сколь угодно тяжелой и прописана только скорость пуска. Слишком тяжелое и вызванное подъемной силой сопротивление приведет к падению модели, но слишком легкое и трение остановит ее слишком рано, поэтому существует оптимум. С размахом крыльев в 20 см челночную геометрию можно сделать намного больше и тяжелее, чем модель обычного самолета, так что вы свободны в отношении длины и массы?
Модель с треугольным крылом, которую я использовал, на самом деле полумасштабная модель Mirage 111, летела на короткое расстояние, поднималась вверх (вероятно, сваливалась) и затем продолжала мягкое скольжение вниз. Он весил около 20 г. Более легкие аналогичные модели не имеют этой проблемы, однако мне интересно, связано ли это с недостаточной эффективностью лифта или с отсутствием подъемной силы. Мне действительно трудно понять, как я мог заметить разницу.
Питер, чтобы ответить на ваши вопросы - кинетическая энергия ограничена, используя 2 резинки на катапульте, и я не собираюсь ее увеличивать, я фактически пытаюсь разработать план детской игрушки. Я думаю, что могу уменьшить вес до 10 г, и он будет летать лучше, требования к долговечности делают маловероятной более легкую модель. Моя конечная цель - модели реальных реактивных истребителей в масштабе 1:50, так что мои возможности ограничены... так много для обсуждения, можно ли перенести это в обсуждение?
@ stackex555: Ваша проблема в расположении центра тяжести. Добавьте немного массы к кончику модели, пока траектория полета не станет прямой на всем протяжении. То, что вы наблюдаете, является фигоидным движением модели.
С тех пор я построил успешные модели планеров, которые могут летать на 20 и более метров, что более чем достаточно для моего небольшого пространства. Например, в них используются тонкие крылышки из картона от коробки с хлопьями, и они весят от 15 до 20 граммов. Используется цилиндрический фюзеляж с носовым обтекателем, а правильная ЦТ, которая требует небольшого подъема руля высоты, является лучшей. Модель представляет собой полумасштабную модель Mirage 3 в масштабе 1:48.ll
Как действовать при проектировании катапультного планера с максимальной дальностью полета? [закрыто]
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v