Рассчитать баланс тангажа радиоуправляемого планера?

Сегодня я играл с планерами из пенопласта со своими детьми; Я сделал асимметричное крыло, асимметричное горизонтальное оперение, симметричное вертикальное оперение и прикрепил их к одной палке для фюзеляжа. У меня были большие проблемы со стабильностью высоты тона, поэтому я играл с добавлением массы к носу, надеясь решить проблему.

Каждый раз, когда я бросаю планер рукой, нос поднимается вверх или опускается вниз (в зависимости от того, где я установил центр тяжести планера), и планер падает. Я настроил хвост на создание прижимной силы, но не могу найти правильный баланс тангажа, чтобы планер хорошо летал.

Я знаю, что для горизонтального полета центр тяжести должен быть в том же месте, что и общий центр подъемной силы параплана (подъемная сила обоих крыльев и хвостового оперения).

Должен ли горизонтальный оперение иметь симметричный или асимметричный профиль и каковы должны быть углы падения крыла и хвостового оперения?

Может быть, лучший способ - поместить ЦТ в центр подъемной силы крыла (на линии 25% хорды) и установить хвост в нейтральное положение (не создавая положительной или отрицательной подъемной силы)?

Как проще всего рассчитать, где разместить ЦТ, если я не знаю, какую подъемную силу создают крылья и хвост?

Я бы поставил CG на 25%. Тогда я бы сделал регулируемый лифт из плотной бумаги. Способ создания этого регулируемого лифта меняется в зависимости от того, насколько велик самолет, так что вы можете мне это сказать? Кроме того, этот вопрос может быть лучше на Drones.se
@ThatCoolCoder Как вы имеете в виду регулируемый руль высоты, мой «планер» из пенополистирола, без электрики ... Если я поставлю CG на хорду 25%, тогда хвост должен быть нейтральным?
Я лучше объясню, если вы мне скажете, какой длины самолет (от носа до хвоста).
@ThatCoolCoder От носа до хвоста, может быть, 80 см, я должен завтра измерить, но я могу изменить размеры, потому что я делаю крылья и хвост палкой.. Это просто для развлечения детей, а не для профессионалов..
Я думаю, что лучше всего для этого самолета вырезать полоску плотной бумаги шириной с хвост и длиной около 5 см. Затем прикрепите это к задней части хвоста так, чтобы наполовину торчало наружу. диаграмма . Сначала бросьте самолет с бумагой плашмя. Если самолет идет вниз, немного согните бумагу. Если он поднимается, немного согните бумагу. Немного поэкспериментировав, вы сможете идеально обрезать самолет. Я использовал этот метод в течение многих лет на небольших планерах из пенопласта, и он работал хорошо.
Вы также можете использовать этот метод для управления плоскостью, идущей влево и вправо, если вы согните одну сторону бумаги больше, чем другую.
@ThatCoolCoder С компьютерной графикой при подъеме крыла (1/4 хорды)?
да, все, что я сказал, предполагает 1/4 аккорда
@ThatCoolCoder Лучше ли приложить больше массы к носу, чтобы выровнять ЦТ с 1/4 хорды, или переместить крыло ближе к хвосту? Если я подвину крыло слишком близко к хвосту, я уменьшу курсовую устойчивость.
Я бы, наверное, добавил веса носу, так как этот самолет сделан из легких материалов.
Вы не можете исправить проблему тангажа, связанную со скоростью, с помощью «перемещения веса», не понимая триммирования статической устойчивости .
Мое эмпирическое правило с моделями самолетов было симметричным хвостом, изогнутым крылом, ЦГ на одной трети хорды крыла. Начните с нескольких градусов падения (возможно, 2°) на крыле и нуля на хвосте и начните с желаемой скорости планирования. Отрегулируйте падение хвоста, пока он не будет хорошо летать. Старайтесь бросать сильнее только после того, как плавный запуск приведет к плавному скольжению.

Ответы (2)

Мировой рекорд Джо Айюба по броску бумажного самолетика, разработанного Джоном Коллинзом, стоит пересматривать снова и снова.

Каждый раз, когда я бросаю планер рукой...

Это заставило меня разделить свое свободное полетное хобби на метание планеров и запуск с холма .

Брошенный планер испытывает в полете широкий диапазон скоростей, поэтому его нельзя установить со статически устойчивой компоновкой «прижимная сила хвоста/вес вперед» . Этот тип планера будет петлять, если его сильно бросить, но будет нормально, если его бросить с холма. Попробуйте осторожно отпустить его на его триммерной скорости. Перемещение груза/изменение декалей на хвосте обеспечит наилучшее скольжение.

Но для броска на ровную поверхность планер должен быть слегка статически неустойчивым , чтобы продолжать полет при замедлении. Вы хотите, чтобы он постепенно увеличивал тангаж (увеличивая угол атаки) по мере того, как он терял скорость, чтобы создать достаточную подъемную силу для горизонтального полета .

Самолет летит прямо, пока не глохнет. Обратите внимание, что во время броска Джо планер пролетел около 150 футов, от 40 миль в час до, может быть, 5 миль в час, остановился, затем оправился от пикирования, установив мировой рекорд.

Планер имеет асимметричное оперение, создающее прижимную силу, поэтому планер "тяжелый хвост".

Асимметричное хвостовое оперение создает аэродинамическую силу тангажа , а не вес. Вот почему «классическая» конструкция самолета имеет «вертикальный» вертикальный стабилизатор (многие конструкторы планеров также выигрывают, помещая горизонтальный стабилизатор сверху в виде буквы «Т», увеличивая крутящий момент по тангажу без увеличения сопротивления). Хвост должен создавать силу тангажа вниз, чтобы «установить» угол атаки крыла, если центр тяжести направлен вперед .

Для «бросания» планера вам понадобится сила хвоста, вес на корме (при сохранении курсовой устойчивости ) и немного удачи, чтобы пройти 226 футов. Если можно управлять рулем высоты (с помощью радиоуправления) в полете, то планеры, запускаемые дисками (DLG), заслуживают внимания!

Плаза, не нестабильная! Но брошенному планеру нужна близкая к нейтральной устойчивость, иначе при броске он будет петлять. Неустойчивый самолет будет только нырять в землю или глохнуть в начале полета.
@Peter Kampf Согласен с «почти нейтральным», и Коллинз много говорил об «угле запуска». Для его мирового рекорда это было критично, так как избыточная подъемная сила заставляла самолет подниматься вертикально, что создавало прижимную силу на хвосте. Если крыло находится немного впереди центра тяжести, а хвостовое оперение имеет подъемную силу , тангаж на более высоких скоростях можно свести к минимуму. Самолет поднимется, но не по петле. Потенциальные деформации бумаги под этими напряжениями довели бальзу до свободного полета с холмов.
@Peter У меня положительная устойчивость, компьютерная графика сообщает о крыле. Но когда планер быстро бросается, он петляет. Хвост симметрично настроен на нейтральную подъемную силу. Это потому, что центр масс находится под центром давления (назовем это сопротивлением или фронтальной точкой давления)?
@EBV821, возможно, вы хотели бы рассказать нам немного о своем крыле.
@RobertDiGiovanni асимметричный аэродинамический профиль, размах крыла 100 см, хорда 14,5 см, толщина 4 см, последние 4 см поток разделен, угол падения крыла и хвоста ноль градусов..
@ EBV821 … но крыло с изгибом, так что фактически у вас разное падение между крылом и хвостом. Если он зацикливается при броске, он слишком стабилен. Сдвиньте центр тяжести назад и соответствующим образом отрегулируйте падение хвоста.
@PeterKämpf Он зацикливается только тогда, когда я сильно бросаю. Не слишком ли CG впереди, опустите нос, а не вверх?
@ EBV821 Да, верно. При сильном броске он летит быстрее и хочет изменить скорость на меньшую. Это он делает, делая качку вверх. При броске по восходящей траектории эта качка приведет к петле. При меньшей устойчивости желание лететь медленнее становится слабее, поэтому тангаж будет менее резким.
@PeterKämpf Glider будет зацикливаться, только если центр масс находится ниже общего центра сопротивления?
@ EBV821: Нет, вертикальное расстояние между массой и сопротивлением оказывает незначительное влияние. Важно продольное положение.
@PeterKämpf Но что тогда вызывает увеличение крутящего момента при ускорении планера? Я не понимаю
@EBV821 Прочитай это

Я знаю, что для горизонтального полета центр тяжести должен быть в том же месте, что и общий центр подъемной силы параплана (подъемная сила обоих крыльев и хвостового оперения).

Не совсем. Вы хотите, чтобы ваш центр тяжести был впереди NP самолета для статической продольной устойчивости - это означает, что у вас будет стабилизирующий момент при опущенном носу при возмущении во время полета. Типичные приемлемые запасы статической устойчивости составляют 5-20% без учета размеров от основной хорды крыла -> достаточно сказать чуть-чуть перед четвертной хордой.

Для простоты я бы сказал, что выберите симметричный аэродинамический профиль и поиграйте с углом падения, чтобы получить правильную характеристику подъемной силы для вашего основного крыла.

Но если вы хотите получить супер-фантазию с вашим анализом, ознакомьтесь с приложениями в этом тексте! Динамика стабильности полета и управления

Рассчитать баланс тангажа радиоуправляемого планера?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v