Forum Miłośników Symulatorów Lotniczych
Lotnisko => Technika, wojskowość i zagadnienia militarne => Wątek zaczęty przez: rutkov w Października 07, 2015, 22:31:39
-
Jak liczymy tę powierzchnię? Które obszary płatowca się na nią składają, czy elementy spodu kadłuba w "obrysie" skrzydeł też się do tego zaliczą? Rozumiecie o co mi chodzi ;) ? Nurtuje mnie pytanie czy to nie jest czasem taka przenośnia i na przykład powinniśmy traktować jako powierzchnię nośną cały spód samolotu bo przecież każdy jego skrawek wytwarza powierzchnię nośną. Czy jednak same skrzydła rzutują na jakąś istotną informację techniczną i są wystarczające jako dane?
-
Jako powierzchnie skrzydła traktujemy zarówno skrzydło jak i kawałek kadłuba który te skrzydła niejako łączy.
-
A jeżeli jest górnopłat w konstrukcji jak RWD-8, liczymy też kadłub?
-
Skrzydła w RWD-8 nie są połączone z kadłubem w ten sposób, by miał on wpływ na wartości siły nośnej tam - więc nie. Liczysz wtedy tylko powierzchnie samego skrzydła. Ogólnie rzecz biorąc, to robi się to tak, że rysuje się jakiś uproszczony "zastępczy" obrys skrzydła z prostych figur geometrycznych, zlicza się jego powierzchnie i... tyle. Uprzedzając kolejne pytania - dwupłatowce liczy się tak samo, ale skrzydła traktuje się jako dwa osobne, wraz z ewentualnymi miejscami gdzie kadłub dzieli się powierzchnią ze skrzydłami. Powód jest prosty - kadłub przejmuje część różnicy ciśnień ze skrzydeł, co widać trochę na obrazku poniżej. Poza tym, taka jest konwencja i tyle!
https://dl.dropboxusercontent.com/u/28368896/QTR%20PANUKL%20W%2BF%20FRONT.png
-
(...) Nurtuje mnie pytanie czy to nie jest czasem taka przenośnia (...)
Oczywiście że tak, to jest "przenośnia" (nie do końca, ale niech już będzie). Pytanie "jak ją policzyć?" powinno być poprzedzone pytaniem "a po co ci to?" (i ew. "jak dokładne mają być te obliczenia?"). Podejmując decyzję czy liczyć kadłub czy nie trzeba po inżyniersku (czyli "na oko, bazując na dotychczasowym doświadczeniu swoim i innych") ocenić co ma większy sens z punktu widzenia celu, który chcesz osiągnąć. Dla takiego An-2 na przykład w zasadzie nie ma sensu wliczać kadłuba do powierzchni OBU płatów; ale może mieć sens wliczenie go przy obliczaniu powierzchni płata górnego. Z kolei dla takiego SR-71 policzenie powierzchni samych skrzydeł po pierwsze wymagało by podjęcia decyzji gdzie to skrzydło się kończy, a gdzie kadłub zaczyna; a po drugie i tak miało by średni sens bo np. znaczną część siły nośnej wytwarza również część kadłuba nie znajdująca się między skrzydłami (a więc w w/w przykładzie obliczeń pominięta).
Tak na prawdę w warunkach praktycznych powierzchnia nośna (jako wartość policzona/zmierzona) ma charakter przede wszystkim porównawczy; a w takim przypadku zasadniczo traci na znaczeniu to jak ją policzysz. Ważne żebyś zawsze (dla konstrukcji aerodynamicznie podobnych) liczył ją tak samo, lub przynajmniej (dla konstrukcji różnych) przyjął sensowne "poprawki". Tutaj znów, przynajmniej na etapie "papierowym", przydaje się mocno "inżynierskie oko"; a ostatecznie wyniki i tak weryfikuje "życie" (czyli najpierw dmuchanie w tunelu, a później oblot prototypu).
-
Pytanie to nurtuje mnie oczywiście w odniesieniu do obciążenia powierzchni skrzydeł masą całkowitą samolotu, odniosłem wrażenie że trochę przesadnie przyjęło się mocne sugerowanie obciążeniem powierzchni nośnej w przełożeniu na zwrotność. Wyszło mi to przy przyglądaniu się zwrotności Messerów F2 względem ŁaGGów i Iszaków. Pomyślałem być może diabeł tkwi w różnym liczeniu tej wartości i widzę że jest to być może jakiś tam trop.
-
Wysokie obciążenie powierzchni zmniejsza ogólnie pojętą zwrotność samolotu. Ma jednak inną, bardzo ważną funkcje - wysokie obciążenie oznacza "małe" skrzydła, które to stawiają mniejszy opór. Przekłada się to na większe prędkości, lepszą ekonomię, itd. Wadami jest mniejsza manewrowość samolotu na mniejszych prędkościach (optymalna prędkość do manewrów jest wyższa), wyższe prędkości startu i lądowania itd.
A na manewrowość wpływ ma dużo więcej czynników niż pojedyncza liczba, więc nie przykładaj do tego zbyt wielkiego znaczenia.
-
(...) "małe" skrzydła, które to stawiają mniejszy opór. Przekłada się to na większe prędkości, lepszą ekonomię, itd. (...)
Takich bajek nie znajdziesz nawet w podręcznikach mechaniki lotu z lat '60 ubiegłego wieku. Aż dziw że można je usłyszeć jeszcze dziś...
Fajnie, kol. Rutkov, że podałeś kontekst rozważań; możemy się więc w temat zagłębić nieco bardziej. Tradycyjnie w układzie klasycznego jednopłata liczy się pow. skrzydła razem z "częścią kadłubową"; choć nie jest to sztywną regułą. Odnoszenie zaś kwestii obciążenia skrzydeł do szeroko pojętej "zwrotności" jest dość dużym przybliżeniem. Na zwrotność samolotu wpływa bardzo wiele czynników, od ogólnych parametrów geometrycznych, przez szczegóły aerodynamiczne, zespół napędowy, aż po takie detale jak siły na sterach i sama ich efektywność zależnie od prędkości. Tu w grę wchodzą również często pomijane aspekty jak spadek skuteczności sterów krytych płótnem, niewystarczającej sztywności konstrukcji do której ster jest zamocowany czy brak kompensacji sił na sterach - bardzo istotne właśnie w samolotach DWŚ. Starając się nie drążyć zbyt głęboko i nie zmieniać krótkiego posta w rozprawę naukową, można przyjąć że samoloty ogólnie podobne (zbliżona moc, masa, konstrukcja) wraz ze wzrostem obciążenia powierzchni (przez redukcję rozmiaru skrzydła, bo pozostałe parametry przyjęliśmy za podobne) cechuje (w nawiasach ogólna ocena "cechy", także opis użyteczności gdy potrzebny):
1.) wzrost prędkości maksymalnej (+)
2.) wzrost prędkości przelotowej (+)
3.) wzrost prędkości przy której daje się uzyskać maksymalne przeciążenie (tzw. prędkości manewrowej) (=; samolot jest mniej "zwrotny" poniżej tej prędkości, ale bezpieczniejszy i bardziej wydajny powyżej)
4.) wzrost prędkości minimalnej (-)
5.) zwiększenie promienia skrętu/wyrwania (-)
6.) zwiększenie prędkości przechylania (+)
7.) zwiększenie oporu przy zadanym przeciążeniu (-; wykonując zakręt o tym samym promieniu i prędkości samolot z małym skrzydłem potrzebuje więcej mocy)
8.) zwiększenie przyspieszenia, szczególnie na zniżaniu (+)
9.) spadek oporu na okołozerowych kątach natarcia (+; np. nabór wysokości kosztem prędkości może być dłuższy jeśli przeprowadzony prawidłowo)
10.) wyższa wrażliwość na zaburzenia opływu, w tym na skutek uszkodzenia poszycia (przestrzeliny) (-)
To oczywiście nie jest lista ani kompletna, ani też zawsze 100% prawdziwa; ale tak "na szybko" obrazuje złożoność zagadnienia. Pozwala też z grubsza porównać samoloty z tej samej epoki i tworzone w tym samym celu. Można tym samym podsumować (nadal podkreślam: upraszczając) że samoloty z wyższym obciążeniem powierzchni bardziej nadają się do walki energetycznej niż manewrowej ("kołowej"); ale sprowadzone do parteru mogą w zasadzie tylko uciekać (w czym zresztą też nie są takie złe).
-
Mironie, to co napisałem nie jest do końca nieprawdą - mimo, że opór indukowany przy "małych" skrzydłach może być większy, to jeżeli założymy stałe wydłużenie płata (a o tym rozmawiamy), to przecież nie jest to nieprawdą. Ja rozumiem, że jestem jeszcze studentem MELu (więc jasne jest, że g... wiem o lotnictwie), ale z moich własnych doświadczeń i zainteresowań to nieprawdy nie mówię.
Nawet dzisiaj trend jest taki, by maksymalizować wydłużenie płata przy minimalizacji jego powierzchni, bo to się po prostu opłaca.
Popraw mnie, bo napisałeś, że pletę głupoty.
PS - ze wszystkim co wypunktowałeś się zgadzam - więc tym bardziej nie wiem, gdzie jest błąd w moim rozumowaniu.
-
Ach, MEL...
Błąd w tym że skupiasz się na samej geometrii płata, pomijając masę samolotu i ich wzajemny wpływ na rzeczywiste parametry pracy skrzydła w danym (każdym jednym, byle statecznym) stanie lotu. Nawet (a właściwie szczególnie) przy tym samym wydłużeniu, w każdym stanie lotu mniejsze/bardziej obciążone skrzydło pracuje na większym kącie natarcia, a więc (nawet pomijając straty skończonego wydłużenia, które przecież rosną w miarę zmniejszania wymiarów) generuje większy opór. Tym samym nieprawdą jest że "małe skrzydła" = "większa ekonomika". Taka zależność MOŻE zaistnieć gdy zmieni się przy okazji kilka innych parametrów; ale jeśli mówimy o generalnie tym samym samolocie, w którym jedynie "skalujemy" skrzydło, ogólnie pojęta "ekonomika" zmienia się przeciwnie do rozmiaru płata.
Ja nawet z grubsza rozumiem skąd się bierze ta "miejska legenda" (ma to związek z tendencją do zwiększania prędkości przelotowych i zasadniczo charakterystyką sprawności napędów turbinowych, a szczególnie turboodrzutowych, preferujących skracanie czasu lotu za niemal wszelką cenę); ale samolot jako rzeczywista bryła aerodynamiczna nie daje się sprowadzić do "pęku parametrów liczbowych i garści wzorów" (jak by niektórzy doktorowie i profesorowie na MEL'u bardzo pragnęli).
-
Ależ chwila - my tutaj rozmawiamy o myśliwcach. "Kompensowanie" małych skrzydeł większą prędkością jest tam przecież zarówno wskazane jak i pożądane. Zatem to co mówiłem (mniejszy płat jest mniej korzystny przy mniejszych prędkościach) nie jest nieprawdą. Oczywiście, jeżeli chodziłoby tutaj o samą "czystą" ekonomię energetyczną lotu, to przecież latalibyśmy wszędzie szybowcami - które to mają bardzo małe obciążenie skrzydeł i świetną ekonomię lotu. Ale myśliwiec ma być szybki i zwrotny w rozsądnym zakresie prędkości, przez co małą powiechnia skrzydeł jest tam wskazana. Wybacz, jeżeli za mocno trzymałem się kontekstu dyskusji i w ten sposób wyszedłem na mniej ogarniętego.
Aha - i są sytuacje gdzie mniejsza powierzchnia skrzydeł oznaczała by poprawę ekonomii lotu w danych, stałych warunkach. Więskzy kąt natarcia nie zawsze oznacza większy opór, tak samo większa prędkość przelotowa nie zawsze oznacza większego spalania jednostkowego (ale tu już czepiam się szczegółów wychodzących daleko poza temat).
-
Po pierwsze ekonomia jest tylko jedna, marnujesz energię albo nie. Małe, mocno dociążone skrzydła są w przeważającej większości stanów lotu nieekonomiczne. Sprawdzają się jednak lepiej w stanach szczególnych (zwykle niestatecznych); i to akurat "przypadkiem" w tych które przeważają w typowym przebiegu energetycznej walki powietrznej ("Boom'n'Zoom"). Dlatego myśliwce są właśnie takie a nie inne: godzi się wydać trochę więcej na paliwo skoro z tego samego powodu samolot w ogóle wróci do bazy, a nawet sprawi że samolot przeciwnika nie.
Po drugie, szybowce już dawno (tak gdzieś od końca lat '30 ubiegłego wieku) nie mają "bardzo małego" obciążenia skrzydeł (po co biorą balast?...).
Po trzecie sam piszesz że "myśliwiec ma być szybki i zwrotny" (co tutaj oznacza "zwrotny"?), a więc ekonomia lotu nie stoi wysoko na liście priorytetów.
Po czwarte wreszcie: tak, są; w tzw. "drugim zakresie prędkości" (poniżej prędkości ekonomicznej lotu swobodnego), którego z zasady (a także z umiłowania własnego życia) się unika (no chyba że się podchodzi do lądowania na "ołówku", ale to zupełnie inna bajka...).
-
Ano właśnie, myśliwce ekonomiczne nigdy nie były, ale ekonomia energetyczna była co najmniej równie ważna co rozwijane prędkości. Samolot który potrafi latać szybko do pierwszego zakrętu nie jest samolotem wartym uwagi.
No to tu mnie masz - dla mnie dwucyfrowe obciążenie płata jest "małe", a nie przypominam sobie żeby wiele (o ile jakikolwiek w ogóle) miał trzycyfrowe obciążenie. Mogę się mylić, więc popraw mnie, nieuka jednego.
Zwrotny - cóż, tutaj nie ma jednej definicji. Ale jeżeli ma być szybki, to na pewno nie może mieć ogromnych skrzydeł, które to przy większych prędkościach bardziej przeszkadzają niż pomagają.
Tak, dlatego rzuciłem to raczej jako ciekawostkę a nie argument. :)
-
Nie znam się na temacie tak aby wchodzić z wami w merytoryczną dyskusję, ale przekonują mnie wywody @Mirona, dlatego przytoczę wam to co zwykł powtarzać Pan Jan w MLP przy stojącym tam F-104, a brzmiało to mniej więcej tak, że małe skrzydła nie są problemem tego samolotu, bo w stosunku do konkurencyjnych konstrukcji z większymi skrzydłami, F-104 bił je na głowę genialną na owe czasy mechanizacją skrzydła. zawsze mi się to przypomina jak jest rozmowa o skrzydłach, bo dziś jeden model obliczeniowy nie wystarczy do określenia np. nośności, bo przecież skrzydło cały czas "pracuje". W nowym wydaniu "Lotnictwa" na X.2015 jest krótka notka "Eurofighter coraz lepszy", gdzie napisali, że wprowadzenie modyfikacji napływów u nasady skrzydeł i dodanie malutkich (nieruchomych) trójkątów po bokach kadłuba mniej więcej za przednimi płatami sterowymi wysokości (nie wiem jak to się nazywa fachowo w układzie kaczki ;) ) zwiększyło siłe nośną o 25% i zwiększyło dopuszczalne wartości kątów natarcia o 45%!
"Choć modyfikacje na pierwszy rzut oka nie są znaczące,to ... dwukrotne zwiększenie prędkości przechylenia, ..." - samolot to nie tylko skrzydła ;)
Masakra.
http://www.airbusgroup.com/int/en/news-media/press-releases/Airbus-Group/Financial_Communication/2015/07/20150715_airbus_defence_and_space_eurofighter_aerodynamic_upgrades.html (http://www.airbusgroup.com/int/en/news-media/press-releases/Airbus-Group/Financial_Communication/2015/07/20150715_airbus_defence_and_space_eurofighter_aerodynamic_upgrades.html)
-
Dawno na The Forum nie pisałem, ale muszę wziąć w obronę kolegę z wydziału :icon_wink:
Ach, MEL... [..]
Nawet (a właściwie szczególnie) przy tym samym wydłużeniu, w każdym stanie lotu mniejsze/bardziej obciążone skrzydło pracuje na większym kącie natarcia, a więc (nawet pomijając straty skończonego wydłużenia, które przecież rosną w miarę zmniejszania wymiarów) generuje większy opór. Tym samym nieprawdą jest że "małe skrzydła" = "większa ekonomika".
[..]
Po drugie, szybowce już dawno (tak gdzieś od końca lat '30 ubiegłego wieku) nie mają "bardzo małego" obciążenia skrzydeł (po co biorą balast?...).
No właśnie, po co? I po co mają takie malutkie skrzydła skoro nieprawdą jest, że małe daje większą ekonomikę? 8)
Miron, uważam, że próbując wypunktować błędy kolegi wchodzisz w straszne szczegóły, ponadto ciut sam sobie przeczysz. A prawda wcale nie jest tak skomplikowana - im większe obciążenie pow. (czy to z powodu balastu czy mniejszych skrzydeł) tym bardziej przesuwamy biegunową danej maszyny w stronę większych prędkości. Dlatego z Twojej listy 10 punktów odnośnie skrzydełek punkty 7-9 można wykreślić.
"7.) zwiększenie oporu przy zadanym przeciążeniu (-; wykonując zakręt o tym samym promieniu i prędkości samolot z małym skrzydłem potrzebuje więcej mocy)"
Nieprawda dla łagodnych zakrętów przy dużych prędkościach.
8.) zwiększenie przyspieszenia, szczególnie na zniżaniu (+)
Nieprawda dla zniżania na małych prędkośchach (no chyba, że to jest zniżanie na pysk :) )
9.) spadek oporu na okołozerowych kątach natarcia (+; np. nabór wysokości kosztem prędkości może być dłuższy jeśli przeprowadzony prawidłowo)
Prawda, ale zaraz potem zamiast samolotu mamy kowadło, które musi swoje odczekać zanim wejdzie na prędkości operacyjne.
Wracając do pytania Rutkova o zwrotność samolotu - warto jeszcze uściślić o jaką zwrotność chodzi. Czy przez zwrotność rozumiemy czas i promień ustalonego zakrętu o 360 stopni? Czy chwilową możliwość osiągnięcia dużego przeciążenia?
Jako przykład można dać Hurricane'a, który może i był zwrotny ale grube i duże skrzydło sprawiało pomimo sporego silnika, że na dużych prędkościach ten samolot był zwrotny ale tylko raz - potem musiał znów odzyskiwać prędkość, która w międzyczasie spadła mu do 200km/h ;)
-
Dawno na The Forum nie pisałem, ale muszę wziąć w obronę kolegę z wydziału :icon_wink:
Nie musisz, dokładnie trzy osoby obsadzające najwyższe miejsca na mojej liście "prywatnych partnerów do dyskusji w temacie" zajmują absolwenci tego właśnie wydziału. Mówiąc "MEL" miałem na myśli kadrę dydaktyczną; i to co potrafi zrobić z mózgami niczego nie spodziewającej się młodzieży.
No właśnie, po co? I po co mają takie malutkie skrzydła skoro nieprawdą jest, że małe daje większą ekonomikę? 8)
Skoro malutkie skrzydła są takie "ekonomiczne", to dlaczego najlepszymi szybowcami (zarówno pod względem prędkości, jak i doskonałości) są te z największymi? I dlaczego nadał ładuje się w nie balast? I dlaczego nie wymaga się od nich (a wręcz zabrania) akrobacji?...
(...) prawda wcale nie jest tak skomplikowana - im większe obciążenie pow. (czy to z powodu balastu czy mniejszych skrzydeł) tym bardziej przesuwamy biegunową danej maszyny w stronę większych prędkości. (...)
Owszem; ale biegunowa to nie wszystko. Niestety niektórzy (ach ten MEL... :P ) twierdzą inaczej.
"7.) zwiększenie oporu przy zadanym przeciążeniu (-; wykonując zakręt o tym samym promieniu i prędkości samolot z małym skrzydłem potrzebuje więcej mocy)"
Nieprawda dla łagodnych zakrętów przy dużych prędkościach.
To dopiero nowa fizyka. Dla każdego normalnego stanu lotu (przyjmijmy dla uproszczenia: lot poziomy ze stałą prędkością) w pierwszym zakresie prędkości (w tym "dużych") większy kąt natarcia to większy opór; zaś pod każdym innym względem identyczne skrzydło o większym obciążeniu pokonuje ten sam tor lotu (ta sama prędkość, to samo przeciążenie) na większym kącie natarcia (zmuszone do wytworzenia tej samej siły nośnej musi wejść w wyższe Cz, a więc siłą rzeczy wyższe Cx). Ergo: stawia większy opór, c.n.d. Ale chętnie się dowiem gdzie tu tkwi błąd.
8.) zwiększenie przyspieszenia, szczególnie na zniżaniu (+)
Nieprawda dla zniżania na małych prędkośchach (no chyba, że to jest zniżanie na pysk :) )
Nieprawda w 2-gim i przejściowym zakresach prędkości, to już ustaliliśmy. Ale nie jest to stan pożądany (szczególnie dla myśliwca); przy prędkościach użytecznych (powyżej Vopt) prawda zawsze (chociażby ze względu na "przesuniętą biegunową, o której wspomniałeś wyżej)
9.) spadek oporu na okołozerowych kątach natarcia (+; np. nabór wysokości kosztem prędkości może być dłuższy jeśli przeprowadzony prawidłowo)
Prawda, ale zaraz potem zamiast samolotu mamy kowadło, które musi swoje odczekać zanim wejdzie na prędkości operacyjne.
Z grubsza owszem. Ale jeśli porównujemy dwa pod każdym innym względem podobne samoloty, które zaczynają dynamiczne wznoszenie przy tej samej prędkości i okołozerowym kącie, ten z mniejszym skrzydłem wyjdzie wyżej przy tej samej prędkości końcowej. Mamy więc dwa kowadła, i każde z nich "musi swoje odczekać zanim wejdzie na prędkości operacyjne"; tyle że jedno jest trochę wyżej. To w końcu jak, prawda czy nie prawda?
Wracając do pytania Rutkova o zwrotność samolotu - warto jeszcze uściślić o jaką zwrotność chodzi. Czy przez zwrotność rozumiemy czas i promień ustalonego zakrętu o 360 stopni? Czy chwilową możliwość osiągnięcia dużego przeciążenia?
Jako przykład można dać Hurricane'a, który może i był zwrotny ale grube i duże skrzydło sprawiało pomimo sporego silnika, że na dużych prędkościach ten samolot był zwrotny ale tylko raz - potem musiał znów odzyskiwać prędkość, która w międzyczasie spadła mu do 200km/h ;)
Bardzo ładny przykład, obrazujący jak bardzo niekompletną jest analiza zwrotności na podstawie tylko jednego parametru. Tyle że mały ma związek z pytaniem kol. Rutkova, bo ten pytał o obciążenie powierzchni, a nie grubość względną profilu...
-
Miron, skaczesz od szybowców do myśliwców, próbując uczepić się konkretnych słów. Szybowce mają duże wydłużenie skrzydeł, ale duża powierzchnia to już produkt uboczny limitów wytrzymałości materiałów. Balast jest po to, żeby zwiększyć masę (więc poniekąd też obciążenie powierzchni) a przy tym optymalną prędkość. Bo szybowiec nie tylko ma latać długo, ale i rozsądnie szybko (zawody szybowcowe). A akrobacji nie wykonują, bo skrzydła z dużym wydłużeniem nie mają wystarczającej do tego wytrzymałości. Zresztą, ponownie - te samoloty nie są do tego zaprojektowane. Od szybowców z długimi skrzydłami wymaga się długotrwałości albo zasięgu lotu. Od myśliwców z "małymi" skrzydłami czegoś zupełnie innego.
Zwiększenie kąta natarcia dla skrzydła mniejszego ma sens, OK - ale pamiętaj, że zmniejsza się również powierzchnia odniesienia. Samolot to nie tylko skrzydło, więc biegunowa może przebiegać nieco inaczej gdy weźmie się pod uwagę wszystkie interakcje skrzydło-kadłub itp. Strata wynikająca ze zwiększonego oporu może być do przyjęcia z powodu zwiększenia prędkości przelotowej.
-
To nie ja "skaczę". Pierwszą wzmiankę o szybowcach zamieścił kol. Miodek ( :P ), druga była autorstwa kol. Alexa.
Kwestia szybowców została poruszona w kontekście ekonomii (cytat: "małe" skrzydła, które to stawiają mniejszy opór. Przekłada się to na większe prędkości, lepszą ekonomię...) i żadnym innym. To nie mała powierzchnia (a więc duże obciążenie) zapewnia "lepszą ekonomię"; jest wręcz jej przeciwieństwem. Względnie duże obciążenie powierzchni nośnej szybowców jest kompromisem: szybowcom zależy nie tylko na wysokiej wydajności, ale też na czasie. To samo tyczy się np. samolotów pasażerskich: walczymy z kosztami, ale nie za cenę prędkości. Maszyny które za najwyższy priorytet uznają ekonomię walczą o jak najniższe, praktycznie osiągalne obciążenie powierzchni (skrajne przypadki to Gossamer Albatross, Solar Impulse I i II; także po części Rutan Voyager). Wynika to z prostej zależności Cz do Cx, i nie zmieniają tego ani wymyślne profile, ani bogata mechanizacja płata. Samoloty myśliwskie mają w duszy ekonomię, nigdy nie twierdziłem niczego innego. Ale to nie ja napisałem to, co cytuję.
Pamiętam o zmianie powierzchni odniesienia, a jakże. Pamiętam też o tym że za wyjątkiem okolic zerowego Cz (przy którym opór zerowy nie jest), Cx w zasadzie zawsze rośnie szybciej wraz ze wzrostem kąta natarcia. To zaś oznacza że przy wszystkich innych parametrach podobnych samolot lecący z "typowym" Cz (czyli niemal zawsze wykonując lot ustalony oraz manewry z dodatnim przeciążeniem, za wyjątkiem lotu poziomego na bardzo wysokich prędkościach) przy mniejszym skrzydle będzie miał niższe Cz/Cx (mówiąc językiem szybowcowym: niższą doskonałość). Bardzo trudno jest znaleźć parametry lotu inne niż okolice zerowej siły nośnej przy których mniejsze skrzydło stawia mniejszy opór - ja takich nie znam, ale nie twierdzę że znam wszystko. A bez siły nośnej długo latać się nie da.
-
Pamiętam o zmianie powierzchni odniesienia, a jakże. Pamiętam też o tym że za wyjątkiem okolic zerowego Cz (przy którym opór zerowy nie jest), Cx w zasadzie zawsze rośnie szybciej wraz ze wzrostem kąta natarcia. To zaś oznacza że przy wszystkich innych parametrach podobnych samolot lecący z "typowym" Cz (czyli niemal zawsze wykonując lot ustalony oraz manewry z dodatnim przeciążeniem, za wyjątkiem lotu poziomego na bardzo wysokich prędkościach) przy mniejszym skrzydle będzie miał niższe Cz/Cx (mówiąc językiem szybowcowym: niższą doskonałość). Bardzo trudno jest znaleźć parametry lotu inne niż okolice zerowej siły nośnej przy których mniejsze skrzydło stawia mniejszy opór - ja takich nie znam, ale nie twierdzę że znam wszystko. A bez siły nośnej długo latać się nie da.
Szybowcowe odniesienia jak najbardziej mają się do myśliwców DWŚ, tu i tam dużo kręcąc się w kółko dostajemy od tych, którzy latają szybko i po prostej a pod chmurami uprawiają boom n zoom :026:
A tak na poważnie, w sumie Miron - masz rację, ale to nie znaczy, że my jej nie mamy :) Zarówno rozpędzony myśliwiec z DWŚ, jak i szybowiec w okolicach swoich maksymalnych prędkościach są własnie w pobliżu tego zerowego Cz, dla którego skrzydło jest coraz bardziej zbędne. I nie są to tylko moje teorie, już nie jeden szybownik płakał bo jego super hiper Nimbus 4 czy inna Eta, która ma 70+ doskonałości maksymalnej, na dużej prędkości zbiera baty od "maluszków"
W myśliwcach z okresu II wojny, Cz dla dużych prędkości jest około 10 razy mniejszy od maksymalnego. Więc tak, jest on w okolicach tego zerowego (~0,15) miejsca, w którym opór maleje wraz z kątem natarcia.
Natomiast co do rozpędzania się i wybierania w walce energetycznej - jeżeli weźmiemy pod uwagę wszystkie aspekty manewru to co ciekawe, duża masa, którą przed chwilą chwaliłem jest naszym wrogiem. Pionowe nurkowanie i pionowe wybieranie lepiej wykona maszyna lekka w zakresie prędkości poniżej Vmax. Natomiast dociążona w przedziale Vmax do Vne. Małe skrzydła oczywiście są zaletą bo w takich manewrach i tak z nich nie korzystamy (zerowe Cz).
Aby nie był to do końca offtop, sprawdziłem rzut I-16 z góry i wyszło mi, że wraz z odpowiednią częścią kadłuba pow. skrzydeł wynosi 14,9m^2 (wiki podaje 14,49). Za to powierzchnia kadłuba pomiędzy skrzydłami to 2,8m^2. Jutro policzę ŁaGG i Mietka, póki co wracam do projektów :D
-
W myśliwcach z okresu II wojny, Cz dla dużych prędkości jest około 10 razy mniejszy od maksymalnego. Więc tak, jest on w okolicach tego zerowego (~0,15) miejsca, w którym opór maleje wraz z kątem natarcia.
Jak bym się miał czepić to bym powiedział że mylisz się bo opór nie maleje wraz ze wzrostem kąta natarcia; ale że się nie czepiam to przyznam że rozumiem iż chciałeś powiedzieć że maleje stosunek oporu do siły nośnej :P
A teraz bawiąc się w archeologa pragnę zauważyć, że już na samym początku wymieniam takie cechy mniejszego skrzydła, jak:
1.) wzrost prędkości maksymalnej (+)
2.) wzrost prędkości przelotowej (+)
(...)
9.) spadek oporu na okołozerowych kątach natarcia (+; np. nabór wysokości kosztem prędkości może być dłuższy jeśli przeprowadzony prawidłowo)
a jedyne czego tak na prawdę się "czepiłem" (i co zabolało niektórych) to owo nieszczęsne "małe=ekonomiczne" (plus drobne uszczypliwości pod adresem MEL'u i okolic, ale to tak "półżartem branżowym").
Natomiast co do rozpędzania się i wybierania w walce energetycznej - jeżeli weźmiemy pod uwagę wszystkie aspekty manewru to co ciekawe, duża masa, którą przed chwilą chwaliłem jest naszym wrogiem. Pionowe nurkowanie i pionowe wybieranie lepiej wykona maszyna lekka w zakresie prędkości poniżej Vmax. Natomiast dociążona w przedziale Vmax do Vne. Małe skrzydła oczywiście są zaletą bo w takich manewrach i tak z nich nie korzystamy (zerowe Cz).
I znów absolutnie się z Tobą zgadzam bo lekka maszyna wygrywa mniejszym obciążeniem MOCY; ale przy porównaniu maszyn identycznych za wyjątkiem rozmiaru skrzydła (a więc maszyn ważących tyle samo) wygra większe obciążenie SKRZYDŁA (oczywiście pośrednio, bo samo obciążenie skrzydła nie ma tu nic do gadania).
-
Jak bym się miał czepić to bym powiedział że mylisz się bo opór nie maleje wraz ze wzrostem kąta natarcia; ale że się nie czepiam to przyznam że rozumiem iż chciałeś powiedzieć że maleje stosunek oporu do siły nośnej :P
Miałem na myśli dokładnie to co napisałem - duża prędkość, mały Cz, ujemny kąt natarca (oczywiście tylko skrzydła niesymetryczne). Obciążenie rośnie, kąt natarcia również (czyli zbliża się do zera, ale od dołu), Cz rośnie, Cx maleje.
-
Prawdą jest że dla skrzydeł niesymetrycznych istnieje wąski zakres ujemnych (geometrycznie) kątów natarcia, przy których Cz jest nadal dodatni. Nieprawdą jest że zawsze w tym zakresie wzrostowi Cz towarzyszy spadek Cx; ale nawet jeśli to pytanie moje brzmi: jak duży (typowo) jest to zakres (względnie, w stosunku do całego zakresu kątów dodatnich od zera do krytycznych) i jakiej prędkości (znów: typowo) wymaga lot poziomy w tym zakresie (znów: względnie, w stosunku do dowolnej wybranej prędkości charakterystycznej samolotu)? Żeby nie zawieszać pytania w próżni:
Zakładając (tak z głowy) że krytyczny kąt natarcia równy jest 15 stopni, kąt zerowego Cz -3 stopnie, kąt optymalny 5 stopni przy Cz= ~1 i Czmax=2, Cz przy zerowym kącie natarcia wynosi z grubsza 0,3. Nawet jeśli w całym zakresie kątów ujemnych aż do zerowego Cz prawdą jest że "Cz rośnie, Cx maleje", jest to zaledwie 25% Czopt. Dla Bf-109f prędkość przelotowa wynosi z grubsza 350km/h, i można przyjąć że oscyluje ona w okolicy prędkości optymalnej. Posługując się podstawowym wzorem na siłę nośną wychodzi więc nam, że prędkość ustalonego lotu poziomego dla zerowego kąta natarcia (czyli minimum oporu) to circa 640km/h, czyli... okolice prędkości maksymalnej (635km/h na pułapie 6000m).
Więc: tak, prawdą jest (a raczej bywa) co napisałeś, ale ma to okołozerowe znaczenie dla rozważań o zwrotności. Masz rację pisząc że "mam rację ale to nie znaczy że wy jej nie macie", bo cały temat rozbija się o stopień uproszczenia i uszczypliwość dyskutantów. I, jeśli nie ma dalej żadnych obiekcji, ja bym w tym miejscu "z inżynierskim pozdrowieniem" dyskusję zakończył, bo zaczyna to za bardzo odbiegać od tematu; sam temat zaś - o ile autor nie ma dalszych pytań - za zgodą rozmówców chętnie bym uznał za wyczerpany.
-
To ja tylko skończę też offtop z mojej strony przyjmując Twoje założenia -
powierzchnia skrzydeł Bf-109 - 16m^2
masa podczas lotu - 3200kg
gęstość powietrza - 1
Cz - 0,25
m*g=0,5*S*ro*Cz*V^2
myk
V^2=(2*m*g)/(Cz*S*ro)
V^2=(2*3200*10)/(0,25*16*1)
V^2=16000
V=126[m/s]=455km/h
Jak widać mamy jeszcze 180km/h rozpędzania się już "pod górkę" gdzie skrzydło nas tylko ogranicza.
Aby dokończyć temat to jeszcze odpowiedź na temat jak pow. nośną liczyli Niemcy - tak samo z rzutu 109tki z góry wynika, że: pow. kadłuba pomiędzy skrzydłami to 1,84m^2, powierzchnia skrzydeł liczona z kadłubem to 15,65m^2 czyli też liczyli zgodnie z konwencją.
-
:evil:
(i jest to najkrótsza wiadomość jaką w życiu napisałem, ale nie mogłem się powstrzymać :) )
(nawiasem mówiąc tak kulturalnej i rzeczowej dyskusji nie widziałem już dawno, nawet na tym forum. A szkoda...)