Autor Wątek: Wpływ malowania na osiągi samolotu.  (Przeczytany 9758 razy)

0 użytkowników i 1 Gość przegląda ten wątek.

Offline Rammjager

  • ZB
  • *
  • ex-JG300 pilot.
Wpływ malowania na osiągi samolotu.
« dnia: Marca 31, 2012, 13:38:44 »
Od czasu do czasu zerkam sobie na moją półkę z ksiązkami i stwierdzam: co by tu jeszcze raz przeczytać ... :001:
Ostanio padło na wspomnienia Gabreskiego i zastanowiło mnie coś takiego :

Z relacji szefa zespołu mechaników Ralpha Safford'a, którzy opiekowali się samolotem Gabreskiego:
"... Kiedy po raz pierwszy zostałem wyznaczony na szefa mechaników obsługujących samolot Gabby'ego, nie byłem pewien czy zdołam wywiązać z tych obowiązków, bo w sprawie różnych szegółów dotyczących jego samolotu potrafił być grymaśmy. Teraz, patrząc na sprawy z dystansu, widzę, że miał rację. Wymagał na przykład, aby wszystkie powierzchnie (skrzydła, kadłub, usterzenia itp.) były absolutnie gładkie; nic w samolocie nie mogło być luźne i nie na swoim miejscu. P-47D-11 szefa był tego dobrym przykładem. Przy pomocy papieru ściernego doprowadzilismy fabryczne malowanie do stanu absolutnej gładkości, a nastepnie nałozyliśmy na nie sześć warst twardej woskowej pasty, którą Schacki znalazł gdzieś w Wielkiej Brytanii. Ukończenie pracy zajęło nam około dwóch miesięcy, potem zaś, co było oczywiste, musielismy dzieło konserwować ... "
" ... Moje zainteresowanie wyglądem samolotu sprowadzało się wyłącznie do tego, aby błyszczał jak lustro, bo to dawało trochę więcej prędkości ..."

Francis S. Gabreski "Gabby Pilot Mysliwski" Oficyna Wydawnicza ECHO , W-wa 2001

Wobec powyższego naszły mnie takie wątpliwości oraz pytania :002:
Samolot ma dokładnie określoną "specyfikację techniczną": tyle i tyle km/h przy takiej i takiej wadze, udzwigu itp itd.
Pierwsza sprawa.
Czy w wyliczeniach fabrycznych odnośnie osiągów jest/był uwzględniony ciężar farby ? No bo przeciez powierzchnia samolotu to nie sufit pokoju 2x2m i 1 litr farby wystarczy żeby go pomalować. Zaryzykowałbym stwierdzenie, że tej farby jest raczej sporo.
Druga sprawa.
Sama farba też nie jest z rodzaju cieszynki czy dulux'a :004: Czy w czasie II wś były specjalne wymagania odnośnie farb lotniczych oraz czy są takie wymagania teraz ?
Trzecia sprawa.
Gładkość powierzchni płatowca. Powiem szczerze, ze bedąc w Radomiu nie zauważyłem aby prezentowane tam samoloty "lśniły", ale skoro taki pilot jak Gabby twierdzi, że dawało to parę km/h to chyba coś w tym musi być.

Ramm.
" only mad men fly there where angels afraid to step... "

Online Ranwers

  • *
  • Wizzard
Odp: Wpływ malowania na osiągi samolotu.
« Odpowiedź #1 dnia: Marca 31, 2012, 14:28:16 »
Bardziej chodzi o tarcie farby niż o jej masę. W zasadzie, po rozpędzeniu samolotu do zadanej prędkości jego masa nie wpływu na prędkość postępową, dla której zasadniczym "hamulcem" są wszelakie opory.
Polerowanie, szpachlowanie samolotów w WWII to nic nowego, vide nasz SZ-X, a i u Niemiemaszków nie było niczym dziwnym.
.       __!__
.____o(''''')o____.
          " " "
Forum to miejsce spotkań ludzi, którzy mają "zryty palnik" w pewnych kwestiach i do tego dobrze im z tym

Offline Leon

  • Global Moderator
  • *****
Odp: Wpływ malowania na osiągi samolotu.
« Odpowiedź #2 dnia: Marca 31, 2012, 14:40:08 »
Ciężar farby będzie miał wpływ na osiągi w pionie natomiast sposób wykończenia płatowca miał bezpośredni wpływ na strukturę warstwy przyściennej opływającej bryłę czyli będzie wpływał na opór tarcia a co za tym idzie na vmax.
Chropowatość opływanej powierzchni będzie miała bezpośredni wpływ na wartość współczynnika oporu tarcia (opór tarcia jest skladową oporu profilowego, wraz z oporem ciśnieniowym) dla turbulentnej warstwy przyściennej.
Poniżej masz wykres zmienności współczynnika oporu tarcia w funkcji liczby Reynoldsa (liczba kryterialna dynamicznego podobieństwa zjawisk przepływowych, prędkość razy długość dzielone przez lepkość kinematyczną - stosunek sił bezwładności do sił lepkości) dla płaskiej płyty o długości L, 2 - warstwa przyścienna turbulentna.

Im większa chropowatość (k) tym większa wartość współczynnika oporu.

Najlepszym przykładem, który nasuwa mi się automatycznie,  jak sposób wykończenia wpływał na osiągi są sowieckie myśliwce generacji 1941. Wystarczy prześledzić losy prób I-300 i I-200, które na próbach państwowych i wojskowych wyglądały zdecydowanie inaczej niż seryjne myśliwce dostarczane jednostkom. Znane są informacje o oburzeniu pilotów, którzy na próbach zobaczyli samoloty wypolerowane jak fortepiany...
Marcin Widomski

Pealuuga lipp, Surnupealuuga lipp, Tundmuste tipp, Sinu tundmuste tipp, See on ju vabadus hüperboloid, Insener Garini hüperboloid...

Odp: Wpływ malowania na osiągi samolotu.
« Odpowiedź #3 dnia: Marca 31, 2012, 17:08:50 »
Z życia wzięte:

1. Szybowce się poleruje. Doświadczenie wskazuje, że dość zaniedbany szybowiec klasy "klub" może "odzyskać" ok. 3 jednostki doskonałości (w przybliżeniu, nie da się przecież dokładnie zmierzyć w locie) po starannym umyciu i wypolerowaniu.

2. Samoloty RWD biorące udział w Challenge były nie biało-czerwone, ale srebrno-czerwone. W tamtych czasach białą farbę wykonywano na bazie ołowiu, zaś srebrną - aluminium. Nie pamiętam konkretnej wartości, ale chodziło o "ładne kilogramy"; a to przecież nieduży samolot.

3. W pościgach za V-1 podobno najlepiej spisywały się samoloty w malowaniu "bare aluminium", czyli pozbawione barw (tylko lakier bezbarwny, o ile w ogóle).

4. Swego czasu popularne w szybownictwie były "muchołapki" - bajeranckie, choć dość proste "urządzenia" mające na celu umożliwienie usunięcia much rozbitych na krawędziach natarcia w locie.

5. Znanym jest fakt, że Jantar-2b w opadzie deszczu idzie do ziemi jak cegła. Deszcz to może nie brud, ale działa podobnie. Co ciekawe, podobno PW-5 w opadzie deszczu nieco zyskuje; ma to mieć jakoby związek z niskimi Re jego skrzydła (mała cięciwa, małe prędkości), które "generalnie lubi" opływ turbulentny. Nie udało mi się tego potwierdzić: akurat w moim "sezonie klasoświatowym" albo deszczu nie było wcale, albo lało tak, że nikt nie myślał o lataniu.

6. Jeśli zaś chodzi o ciężar, to PW-5 naprawdę "zaczyna latać jak szybowiec" gdy jest o dobre 20-30kg przeciążony (powyżej MTOW). Oczywiście doświadczenie takie "wykonało się samo i niechcący"; ale faktycznie coś w tych małych Re musi być, skoro latając nieco szybciej lata też lepiej.

I tak by można w nieskończoność niemalże, bo dla "zrozumienia" lepsze są praktyczne przykłady niż wykresy. A przykładów życie nam nie szczędzi; a jakby jeszcze sięgnąć do doświadczeń morskich... to by internetu zabrakło żeby wszystko opisać.

Podsumowując więc: faktycznie gładki i lekki samolot lata lepiej niż jego zaniedbany i zagracony odpowiednik. Różnice nie są powalające, ale dają się zauważyć; a to w warunkach bojowych mogło mieć znaczenie. Chociażby jak w tym dowcipie:

Tygrys atakuje dwóch turystów; jeden z zapałem zbiera się do ucieczki, drugi zmienia traperskie obuwie na "adidasy". Pierwszy go pyta: "po co? I tak nie będziesz szybszy od tygrysa!" A drugi spokojnie odpowiada: "wystarczy że będę szybszy od ciebie..."


A bezpośrednio odpowiadając:

1. Tak. Masy samolotu pustego (i wszystkie inne) określa się dla samolotu "gotowego", a więc i pomalowanego. I w takiej konfiguracji określane sa też jego osiągi. Chociaż to też trochę przesada, bo i tak samolot się załaduje "towarem" ważącym wiele więcej, niż ta farba; a szanujący się producenci podają osiągi dla MTOW (Max Take-Off Weight gdyby ktoś nie wiedział, czyli maks masa do startu), gdzie masa samej farby jest już raczej "miejscem po przecinku" niż jakąś istotną wartością.

2. Obecnie tak, choć przemysł "pozalotniczy" wyniósł chemię lakierniczą na takie wyżyny, że trudno powiedzieć iż są jakoś wyjątkowe. W czasie wojny... przyznaję, nie wiem; ale zdziwiłbym się, gdyby nie. Szczególnie po zachodniej stronie "osi zła".

3. Współcześnie samoloty celowo kryje się "niebłyszcząco" żeby... się nie błyszczały. Czyli żeby nie zdradzały swojej pozycji. Ale i tak są "bardzo gładkie"; choć przy osiąganych przez nie prędkościach traci to już na znaczeniu. Ale w okresie, gdy przekroczenie bariery dźwięku było bardziej wyjątkiem niż regułą, sporo samolotów było przecież "gołych" i "gładkich jak pupa archanioła". Nie bez powodu.
You are not stuck in traffic. You ARE Traffic.
Get a bike. Break FREE!
"Still in one piece. Good Job. Let's go home."

Offline Sherman

  • *
  • 1. Pułk Lotniczy, 2. Eskadra Wywiadowcza, 105.WPŚB
Odp: Wpływ malowania na osiągi samolotu.
« Odpowiedź #4 dnia: Marca 31, 2012, 17:32:51 »
Taki skrajny przypadek to matowa czarna farba stosowana na myśliwcach RAF. Tak na szybko z wiki (aczkolwiek podawane za konkretną pozycją)- Mosquito odbierało to 42km/h z prędkości maksymalnej.

Przy czym nazywane jest to (RDM2a) często nie "paint", a "finish". Nie wiem- możliwe że to było traktowane nie jako główna farba, a dodatkowa warstwa maskująca. Ale to szczegół.
Marcin "Rahonavis" Rogulski (1986-2019)

Nie przepuszczą żadnej owcy,
Z drugiej chłopcy wywiadowcy.

Offline Leon

  • Global Moderator
  • *****
Odp: Wpływ malowania na osiągi samolotu.
« Odpowiedź #5 dnia: Marca 31, 2012, 20:57:48 »
Z drugiej strony w czasie DWS walczono czasem o każdy kilogram odchudzając konstrukcję, zmniejszając uzbrojenie itp. Znalazłem informację, że sama farba pokrywająca B-17 ważyła ponad 500 funtów. Przekładając na jednomiejscowy samolot myśliwski daje nam to pewnie z kilkanaście kilogramów, a może więcej.

Ta wspomniana przez Shermana RDM2 była tak "matowa" dzięki zastosowanemu pigmentowi (Carbon Black), że powłoka generowała na tyle duży opór, iż 1 października 1942 zmieniono sposób malowania maszyn nocnych.
Marcin Widomski

Pealuuga lipp, Surnupealuuga lipp, Tundmuste tipp, Sinu tundmuste tipp, See on ju vabadus hüperboloid, Insener Garini hüperboloid...

Odp: Wpływ malowania na osiągi samolotu.
« Odpowiedź #6 dnia: Marca 31, 2012, 21:13:44 »
Nie wiem ile w tym prawdy nie mniej w "Ścieżkach myśliwego" Dickfelda (str. 280) jest taki fragment:
"... Przechodząc często słyszę rozmowy w rodzaju: "Moja "Biała 3" spokojnie robi czterdzieści kilometrów więcej na godzinę niż twoja "Żółta 7". Jeśli masz szybką maszynę, twoje szanse przeżycia są o połowę większe. Mój "młynek" jest szczególnie dobrze polerowany przez Hessa i jego hiwisów, ponieważ po wizycie u pszczelarzy pozostało mi jeszcze wystarczająco dużo wosku."
"Różnica między mną a wariatem jest taka, że ja wariatem nie jestem."
                                                                                  S. Dali

Offline Leon

  • Global Moderator
  • *****
Odp: Wpływ malowania na osiągi samolotu.
« Odpowiedź #7 dnia: Marca 31, 2012, 21:21:49 »
Przypomniało mi się "zdjęcie legenda":
Marcin Widomski

Pealuuga lipp, Surnupealuuga lipp, Tundmuste tipp, Sinu tundmuste tipp, See on ju vabadus hüperboloid, Insener Garini hüperboloid...

Odp: Wpływ malowania na osiągi samolotu.
« Odpowiedź #8 dnia: Marca 31, 2012, 22:17:45 »
Temat rzeka dający pełne spektrum wiedzy jeśli kogoś interesuje wpływ malowania na prędkość samolotu, to są rozpoznawcze samoloty Spitfire należące do RAF. Polecam się zapoznać z tematem, można dowiedzieć się wielu rzeczy o których nikt tu nawet nie wspomniał. Kilka przykładów aby wzmóc apetyt: spitfire obklejony gazetami, spitfire różowy, spitfire w kolorze błękitnym wymyślonym na potrzeby jakiegoś maharadży w Indiach. Oraz słowo-klucz: Cottonfield. Ciekawą monografię tego zagadnienia po polsku opracowali też kiedyś ludzie ze starej ekipy Skrzydlatej Polski, w magazynie Aeroplan.
Takie samoloty m.in. fotografowały Tirpitza w fiordach, będąc przy tym praktycznie nieosiągalnymi.
Oraz taka ciekawostka: łączna masa farb użytych do pomalowania B-747 oscyluje w granicach 7 ton. Obniżenie grubości powłoki lakierniczej na A-380 o wartość 1 mikrona (1 tysięczna milimetra) przyniosło oszczędność masy ok. 80 kilogramów.
-Mamo dlaczego ci ludzie klęczą?
Bo to synku E24 jedzie.
-A ten za nim, to ma awarię?
Nie synku, to diesel.

Odp: Wpływ malowania na osiągi samolotu.
« Odpowiedź #9 dnia: Marca 31, 2012, 22:44:00 »
... spitfire różowy, spitfire w kolorze błękitnym ...
Kilka tablic barwnych u M. Spick'a w "Supermarine Spitfire" m. in. różowy PR.X z 541 dywizjonu czy "PRU blue" z 3 Photo Reconnaissance Unit. Pozostaje tylko odpowiedzieć na zadane przez Rammjagera pytanie: jak to wpływa na osiągi?
"Różnica między mną a wariatem jest taka, że ja wariatem nie jestem."
                                                                                  S. Dali

Odp: Wpływ malowania na osiągi samolotu.
« Odpowiedź #10 dnia: Kwietnia 01, 2012, 00:14:22 »
Jeżeli chodzi o wagę farby to o chyba Piotr Butowski pisał, że w "odchudzonym" egzemplarzu rekordowym Su-27 (П-42) na farbie zaoszczędzono około 100kg.
Русский военный корабль, иди нахуй

Schmeisser

  • Gość
Odp: Wpływ malowania na osiągi samolotu.
« Odpowiedź #11 dnia: Kwietnia 02, 2012, 18:42:51 »
Rosjanie kiedyś zaprojektowali doskonały bombowiec Tu-4. Te durne pastuchy wykradły jednak plany konstrukcyjne i zrobili swoją wersję samolotu. Nie byli jednak w stanie skopiować niepowtarzalnej radzieckiej farby o oliwkowym odcieniu, nie wspominając o legendarnym błękitnym kolorze wnętrza maszyny, przez co ich kopia nie dość że latała szybciej to jeszcze była lżejsza.

Odp: Wpływ malowania na osiągi samolotu.
« Odpowiedź #12 dnia: Kwietnia 02, 2012, 23:40:33 »
Tak w ramach ciekawostki, szybowce z SZD B-B przygotowywane na zawody miały zeszlifowane numery rejestracyjne na skrzydłach. Szybowiec nówka a numery jakby miały z 20 lat.

Coś jest na rzeczy skoro pływacy golą owłosienie i stosują nowoczesne kombinezony tzw. "skóra rekina".

Kadłub pewnie im gładszy tym lepszy, ale ze skrzydłami jest pewien problem. O ile dobrze pamiętam, to zbyt gładka powierzchnia na płacie sprawia, że cząsteczki powietrza posiadają zbyt wiele energii co powoduje niekorzystne wcześniejsze oderwanie strug i zaburzenie laminarnego przepływu. Aby temu zapobiec były wymyślane różne patenty typu turbulizatory, czy próby odsysania powietrza w warstwie turbulentnej.

Odp: Wpływ malowania na osiągi samolotu.
« Odpowiedź #13 dnia: Kwietnia 03, 2012, 20:24:33 »
Może trochę dokładniej - laminarna warstwa przyścienna daje mniejszy opór tarcia, ale kiepsko radzi sobie z "nadążaniem" za zmianami krzywizny opływanego ciała i już niewielki wzrost ciśnienia statycznego po stronie spływowej płata / kadłuba powoduje oderwanie warstwy - wg D. Stintona ("Design od Aeroplane", skądinąd bardzo przystępnie i ciekawie napisana książeczka, polecam, dostępna m.in. "nieoficjalnie" tu i ówdzie na necie) następuje to już przy spadku prędkości opływu do 87-95% wartości maksymalnej osiagniętej chwilkę wcześniej w najgrubszym miejscu płata. Cóż nam zatem po małym oporze tarcia, jeśli wczesne oderwanie spowoduje duży opór ciśnieniowy i / lub nada płatowi własności lotne cegły.

Dla odmiany turbulentna warstwa przyścienna, dzięki wymianie pędu między cząsteczkami w kierunku prostopadłym do opływanej powierzchni, daje sobie radę ze zmianą kształtu tejże znacznie lepiej i odrywa się znacznie później, po spadku prędkości opływu nawet do 2/3 wartości maksymalnej. Owszem warstwa taka generuje nieco większy opór tarcia, ale dzięki późnemu oderwaniu nadrabiamy to z nawiązką znacznie mniejszym oporem ciśnieniowym i ostatecznie wychodzimy na plus (nieśmiertelny akademicki przykład piłeczki golfowej z dołeczkami i bez). Dlatego w rzeczy samej warto czasem paradoksalnie umieścić na samolocie różne ustrojstwa "psujące" warstwę przyścienną pod kątem "dobra nadrzędnego" w postaci późniejszego oderwania. Trzeba jednak pamiętać, że nie jest to reguła ważna zawsze i wszędzie, bo inaczej panowie z NACA nie zjedliby zębów na tworzeniu profili laminarnych serii 6-stej.

Nadmuch i odsysanie warstwy przyściennej to nieco inna bajka, choć cel takich zabaw ze zmianą energii warstwy sprowadza się do tego samego jak wyżej.

Pozdrawiam!

Offline Rammjager

  • ZB
  • *
  • ex-JG300 pilot.
Odp: Wpływ malowania na osiągi samolotu.
« Odpowiedź #14 dnia: Kwietnia 06, 2012, 08:51:38 »
Ciężar farby będzie miał wpływ na osiągi w pionie natomiast sposób wykończenia płatowca miał bezpośredni wpływ na strukturę warstwy przyściennej opływającej bryłę czyli będzie wpływał na opór tarcia a co za tym idzie na vmax.
Chropowatość opływanej powierzchni będzie miała bezpośredni wpływ na wartość współczynnika oporu tarcia (opór tarcia jest skladową oporu profilowego, wraz z oporem ciśnieniowym) dla turbulentnej warstwy przyściennej.
Im większa chropowatość (k) tym większa wartość współczynnika oporu.
Najlepszym przykładem, który nasuwa mi się automatycznie,  jak sposób wykończenia wpływał na osiągi są sowieckie myśliwce generacji 1941. Wystarczy prześledzić losy prób I-300 i I-200, które na próbach państwowych i wojskowych wyglądały zdecydowanie inaczej niż seryjne myśliwce dostarczane jednostkom. Znane są informacje o oburzeniu pilotów, którzy na próbach zobaczyli samoloty wypolerowane jak fortepiany...

Dzięki Leon. Zapomiałem, że Ty jesteś wykładowca :001:

Może trochę dokładniej - laminarna warstwa przyścienna daje mniejszy opór tarcia, ale kiepsko radzi sobie z "nadążaniem" za zmianami krzywizny opływanego ciała i już niewielki wzrost ciśnienia statycznego po stronie spływowej płata / kadłuba powoduje oderwanie warstwy - wg D. Stintona ("Design od Aeroplane", skądinąd bardzo przystępnie i ciekawie napisana książeczka, polecam, dostępna m.in. "nieoficjalnie" tu i ówdzie na necie) następuje to już przy spadku prędkości opływu do 87-95% wartości maksymalnej osiagniętej chwilkę wcześniej w najgrubszym miejscu płata. Cóż nam zatem po małym oporze tarcia, jeśli wczesne oderwanie spowoduje duży opór ciśnieniowy i / lub nada płatowi własności lotne cegły.

Dla odmiany turbulentna warstwa przyścienna, dzięki wymianie pędu między cząsteczkami w kierunku prostopadłym do opływanej powierzchni, daje sobie radę ze zmianą kształtu tejże znacznie lepiej i odrywa się znacznie później, po spadku prędkości opływu nawet do 2/3 wartości maksymalnej. Owszem warstwa taka generuje nieco większy opór tarcia, ale dzięki późnemu oderwaniu nadrabiamy to z nawiązką znacznie mniejszym oporem ciśnieniowym i ostatecznie wychodzimy na plus (nieśmiertelny akademicki przykład piłeczki golfowej z dołeczkami i bez). Dlatego w rzeczy samej warto czasem paradoksalnie umieścić na samolocie różne ustrojstwa "psujące" warstwę przyścienną pod kątem "dobra nadrzędnego" w postaci późniejszego oderwania. Trzeba jednak pamiętać, że nie jest to reguła ważna zawsze i wszędzie, bo inaczej panowie z NACA nie zjedliby zębów na tworzeniu profili laminarnych serii 6-stej.
Nadmuch i odsysanie warstwy przyściennej to nieco inna bajka, choć cel takich zabaw ze zmianą energii warstwy sprowadza się do tego samego jak wyżej.
Pozdrawiam!

A to nie jeden z Twoich studentów Leon ? :002: :002:

Dziękuję slicznie wszystkim za wypowiedzi.
Trochę rozjasniło mi się w głowie w temacie.

Odnosnie "zdjęcia legendy" jakie zapodał Leon.
Samoloty w naturalnej barwie aluminium były pokrywane jakimiś lakierami bezbarwymi, woskami ?

Ramm.
" only mad men fly there where angels afraid to step... "