margine statico senza svergolamento né reflex nei tuttala (a freccia).

[mattafla]

Come già scritto nel mio precedente messaggio nella sezione principianti, ho dubbi di aerodinamica.
Nella pagina del mio sito: Configurazione H , in riferimento ai miei modelli tuttala tipi I & J, cioè con profilo alare a lastra piana di cartoncino bristol, a freccia alare senza svergolamenti né reflex, ho scritto:
“…La cosa più sconcertante che mi è capitata studiando i miei aeroplanini è che qualsiasi tuttala sembra planare (quasi) sempre bene, all'apparenza quasi indipendentemente dagli angoli di piega delle "superfici mobili" (a zero nei modelli I & J), in dipendenza solo dal giusto peso della clip di punta (fondamentale che il baricentro sia davanti al centro aerodinamico del modello)…”
Per semplificare, nei tuttala intendo i termini svergolamento alare, reflex del profilo e diedro longitudinale come sinonimi. Anche l’entità della freccia alare ha indubbiamente la sua importanza, ma forse per ora possiamo trascurarla.
Soprattutto non mi pare che basti solo il margine statico, senza alcun reflex, a stabilizzare bene longitudinalmente un tuttala, infatti la condizione ottimale di stabilità sembra ottenersi in presenza anche di un minimo “reflex apparente” (guardando le pieghe del cartoncino).
O invece è proprio così come ho scritto nel sito, per tutti i tuttala a freccia senza reflex, anche se con un livello di stabilizzazione decisamente scarso, rispetto a quando si aggiunge un minimo reflex?
Cioè il reflex non è necessario, ma se c’è appare migliorare la planata, fino ad un certo punto del suo angolo di piegatura del cartoncino, angolo oltre il quale comincia a sembrare di peggiorare la planata. Quale debba essere il valore limite ottimale per la planata desiderata dipende dalle tipologie delle forme alari e dai rapporti proporzionali delle superfici in gioco (e loro profili), tuttavia nelle mie ali di cartoncino piano semplicemente piegato le apparenze angolari ottimali indicano un “reflex apparente” variabile talora da 5° a 25°, senza apprezzabili diversità di planata, a condizione di mettere sempre un’opportuna clip di peso diverso sul muso dello stesso tuttala.
Sono arrivato alla determinazione che ogni aereo abbia la propria condizione ottimale di margine statico e reflex variabili a seconda delle esigenze di planata, ma non sono riuscito a capacitarmi se, ai fini della stabilità, basti il margine statico positivo con reflex zero oppure occorra anche indispensabilmente un minimo reflex positivo, comunque non eccessivo per non peggiorare le prestazioni. In ultima analisi, il margine statico è indispensabile, ma il reflex è sempre opzionale nei tuttala (con ali a freccia)?

[Ehstìkatzi]

Originalmente inviato da mattafla

Come già scritto nel mio precedente messaggio nella sezione principianti, ho dubbi di aerodinamica.
Nella pagina del mio sito: Configurazione H , in riferimento ai miei modelli tuttala tipi I & J, cioè con profilo alare a lastra piana di cartoncino bristol, a freccia alare senza svergolamenti né reflex, ho scritto:
“…La cosa più sconcertante che mi è capitata studiando i miei aeroplanini è che qualsiasi tuttala sembra planare (quasi) sempre bene, all'apparenza quasi indipendentemente dagli angoli di piega delle "superfici mobili" (a zero nei modelli I & J), in dipendenza solo dal giusto peso della clip di punta (fondamentale che il baricentro sia davanti al centro aerodinamico del modello)…”
Per semplificare, nei tuttala intendo i termini svergolamento alare, reflex del profilo e diedro longitudinale come sinonimi. Anche l’entità della freccia alare ha indubbiamente la sua importanza, ma forse per ora possiamo trascurarla.
Soprattutto non mi pare che basti solo il margine statico, senza alcun reflex, a stabilizzare bene longitudinalmente un tuttala, infatti la condizione ottimale di stabilità sembra ottenersi in presenza anche di un minimo “reflex apparente” (guardando le pieghe del cartoncino).
O invece è proprio così come ho scritto nel sito, per tutti i tuttala a freccia senza reflex, anche se con un livello di stabilizzazione decisamente scarso, rispetto a quando si aggiunge un minimo reflex?
Cioè il reflex non è necessario, ma se c’è appare migliorare la planata, fino ad un certo punto del suo angolo di piegatura del cartoncino, angolo oltre il quale comincia a sembrare di peggiorare la planata. Quale debba essere il valore limite ottimale per la planata desiderata dipende dalle tipologie delle forme alari e dai rapporti proporzionali delle superfici in gioco (e loro profili), tuttavia nelle mie ali di cartoncino piano semplicemente piegato le apparenze angolari ottimali indicano un “reflex apparente” variabile talora da 5° a 25°, senza apprezzabili diversità di planata, a condizione di mettere sempre un’opportuna clip di peso diverso sul muso dello stesso tuttala.
Sono arrivato alla determinazione che ogni aereo abbia la propria condizione ottimale di margine statico e reflex variabili a seconda delle esigenze di planata, ma non sono riuscito a capacitarmi se, ai fini della stabilità, basti il margine statico positivo con reflex zero oppure occorra anche indispensabilmente un minimo reflex positivo, comunque non eccessivo per non peggiorare le prestazioni. In ultima analisi, il margine statico è indispensabile, ma il reflex è sempre opzionale nei tuttala (con ali a freccia)?

La condizione necessaria ad un volo stabile è che il Coefficiente di momento globale sia positivo.

[mattafla]

La variazione del coefficiente di momento bari centrale (detta anche indice di stabilità statica longitudinale) per la stabilità dovrebbe essere una variazione negativa per un aumento dell’incidenza. Non credo che ciò significhi un coefficiente di momento globale (rispetto al baricentro?) positivo, quanto piuttosto il coefficiente bari centrale risultante nullo in corrispondenza dell’incidenza preferita. Se invece Grande Capo intende il coefficiente di momento globale rispetto al punto neutro del modello, tale coefficiente può essere positivo, ma controbilanciato dal momento del peso davanti al punto neutro del modello, quindi con risultante dei momenti nulla rispetto al punto neutro. Comunque, a parte le disquisizioni di fisica, per ottenere la stabilità è sufficiente avere il margine statico positivo (cioè avere il baricentro davanti al punto neutro globale del modello) oppure occorre indispensabilmente avere anche un reflex o diedro longitudinale positivo (cioè una superficie posteriore inclinata negativamente, o meglio meno incidente della superficie anteriore, quando trattasi di 2 superfici piane combacianti lungo una linea di piega trasversale del cartoncino dei miei tuttala)? Per piega trasversale intendere come se si trattasse della cerniera di un elevatore/stabilizzatore “trimmato”. Secondo me basta il margine statico, ma se c'è anche il reflex è meglio, non so quanto meglio per una planata alla massima distanza.

[Ehstìkatzi]

Originalmente inviato da mattafla

La variazione del coefficiente di momento bari centrale (detta anche indice di stabilità statica longitudinale) per la stabilità dovrebbe essere una variazione negativa per un aumento dell’incidenza. Non credo che ciò significhi un coefficiente di momento globale (rispetto al baricentro?) positivo, quanto piuttosto il coefficiente bari centrale risultante nullo in corrispondenza dell’incidenza preferita. Se invece Grande Capo intende il coefficiente di momento globale rispetto al punto neutro del modello, tale coefficiente può essere positivo, ma controbilanciato dal momento del peso davanti al punto neutro del modello, quindi con risultante dei momenti nulla rispetto al punto neutro. Comunque, a parte le disquisizioni di fisica, per ottenere la stabilità è sufficiente avere il margine statico positivo (cioè avere il baricentro davanti al punto neutro globale del modello) oppure occorre indispensabilmente avere anche un reflex o diedro longitudinale positivo (cioè una superficie posteriore inclinata negativamente, o meglio meno incidente della superficie anteriore, quando trattasi di 2 superfici piane combacianti lungo una linea di piega trasversale del cartoncino dei miei tuttala)? Per piega trasversale intendere come se si trattasse della cerniera di un elevatore/stabilizzatore “trimmato”. Secondo me basta il margine statico, ma se c'è anche il reflex è meglio, non so quanto meglio per una planata alla massima distanza.

Questo cosa produce ? : momento globale positivo


Il reflex modifica il coefficiente di momento del profilo, avvicinandolo o facendolo diventare positivo, questo consente di ridurre la distanza tra il punto neutro ed il CG.

[Manubrio]

Originalmente inviato da Ehstìkatzi

La condizione necessaria ad un volo stabile è che il Coefficiente di momento globale sia positivo.

E' per questo che noi Piedi Neri leghiamo sempre la punta in ferro battuto nella parte davanti e non in quella dietro delle nostre frecce.

[mattafla]

Non capisco Grande Capo. E’ questione di intendersi sul termine Momento globale o totale, per me = somma algebrica del momento aerodinamico nel punto neutro e del momento del peso rispetto al medesimo punto neutro del modello, che nel caso dei tuttala coincide con il punto neutro dell’ala. E’ anche questione di intendersi sul senso dei momenti: per me positivo quando è a cabrare. Dunque per volare (oltre alla portanza che equilibra il peso, etc.) occorre un momento aerodinamico positivo, controbilanciato dal momento negativo del peso, quando il baricentro precede il centro di pressione globale = punto neutro. In moto il Momento globale deve essere nullo in caso di planata centrata, o tendente automaticamente a zero (stabilità dinamica del modello) in caso di instabilità per una causa esterna, poniamo ad es. a cabrare per un colpo di vento. Alla tendenza a cabrare, il momento aerodinamico dovrebbe diminuire affinché il modello permanga sulla stessa retta di planata, in modo tale che il Momento globale torni e permanga nullo. Aumentando l’incidenza della lastra piana il centro di pressione si sposta indietro (quasi auto stabilità), con ulteriore momento aerodinamico positivo, ma aumenta anche il momento negativo del peso, per aumento del braccio di leva chiamato margine statico. Non so quale momento prevalga, ma con il reflex so che la stabilità appare migliorare. Il reflex rallenta il modello e può far sembrare la planata più maestosa, non è detto che sia più efficiente. Siccome planare alla massima distanza significa avere l’efficienza massima, ad intuito direi che occorra reflex zero, allorquando si vuol minimizzare la resistenza della superficie posteriore del tuttala eventualmente piegata a reflex.
Grande Capo ha scritto: “ il reflex modifica il coefficiente di momento del profilo, avvicinandolo (?) o facendolo diventare positivo, questo consente di ridurre la distanza tra il punto neutro ed il CG”.
Contesto che aumentando il reflex, per planare sempre in apparenza quasi sulla stessa retta, occorre aumentare anche il margine statico oppure, lasciando lo stesso braccio di leva, aumentare il peso in punta (aumentando il peso della clip di plastica nei miei tuttala di cartoncino bristol: Configurazione tuttala ). Pertanto, se si vuole ridurre il margine statico (distanza tra il punto neutro ed il CG), occorre ridurre il reflex…

[Manubrio]

Originalmente inviato da mattafla

Non capisco Grande Capo. E’ questione di intendersi sul termine Momento globale o totale, per me = somma algebrica del momento aerodinamico nel punto neutro e del momento del peso rispetto al medesimo punto neutro del modello, che nel caso dei tuttala coincide con il punto neutro dell’ala. E’ anche questione di intendersi sul senso dei momenti: per me positivo quando è a cabrare. Dunque per volare (oltre alla portanza che equilibra il peso, etc.) occorre un momento aerodinamico positivo, controbilanciato dal momento negativo del peso, quando il baricentro precede il centro di pressione globale = punto neutro. In moto il Momento globale deve essere nullo in caso di planata centrata, o tendente automaticamente a zero (stabilità dinamica del modello) in caso di instabilità per una causa esterna, poniamo ad es. a cabrare per un colpo di vento. Alla tendenza a cabrare, il momento aerodinamico dovrebbe diminuire affinché il modello permanga sulla stessa retta di planata, in modo tale che il Momento globale torni e permanga nullo. Aumentando l’incidenza della lastra piana il centro di pressione si sposta indietro (quasi auto stabilità), con ulteriore momento aerodinamico positivo, ma aumenta anche il momento negativo del peso, per aumento del braccio di leva chiamato margine statico. Non so quale momento prevalga, ma con il reflex so che la stabilità appare migliorare. Il reflex rallenta il modello e può far sembrare la planata più maestosa, non è detto che sia più efficiente. Siccome planare alla massima distanza significa avere l’efficienza massima, ad intuito direi che occorra reflex zero, allorquando si vuol minimizzare la resistenza della superficie posteriore del tuttala eventualmente piegata a reflex.
Grande Capo ha scritto: “ il reflex modifica il coefficiente di momento del profilo, avvicinandolo (?) o facendolo diventare positivo, questo consente di ridurre la distanza tra il punto neutro ed il CG”.
Contesto che aumentando il reflex, per planare sempre in apparenza quasi sulla stessa retta, occorre aumentare anche il margine statico oppure, lasciando lo stesso braccio di leva, aumentare il peso in punta (aumentando il peso della clip di plastica nei miei tuttala di cartoncino bristol: Configurazione tuttala ). Pertanto, se si vuole ridurre il margine statico (distanza tra il punto neutro ed il CG), occorre ridurre il reflex…

Come la ho capita io, riassumendo ad usum dephini:
il reflex nel tuttala funziona sia per creare autostabilità a bordo dell'ala stessa che come elevatore.
Aumentando il peso in punta, si deve compensare con un maggiore angolo di attacco, il che richiede all'elevatore una maggiore escursione, cioè più reflex. Lapalissiano.

Quando il CG diciamo avanzato ti impone maggiore alfa, a tale maggiore angolo di attacco ottenuto aumentando il reflex, corrisponde una applicazione delle forze di portanza più vicino al bordo di entrata. E viceversa diminuendo il peso in punta, purchè il momento globale sia positivo, altrimenti si cade a foglia morta.

In questo senso varia la distanza tra il punto neutro e il cg, cioè il margine statico.

Faccio una considerazione avulsa, è tipico mio procedere a zig zag:
Tu nei tuoi modelli di carta a volo libero, che viaggiano ad una velocità, non hai il privilegio di adattare le superfici in volo per cui ogni regolazione deve essere precisissima per ottenere l'angolo di planata desiderato. Il che è un bel casino, considerata l'instabilità propria dei materiali e la pratica impossibilità di misurare le escursioni. Il che non sminuisce l'eccezionalità del tuo lavoro nel quale mi addentrerò meglio. Appassionante serie di prove e considerazioni.

Bon, torno al contesto riferendomi ad una delle tue note:
E' vero che il profilo più efficiente ha reflex zero, ma ciò richiede di cercare la autostabilità con altri mezzi, cioè lo svergolamento alare e la forma in pianta.

I profili autostabili offrono una serie di caratteristiche tra le quali scegliere, ma tu voli con lastre piane alle quali puoi applicare con le pieghe della carta slat e reflex, svergolamenti e derive, ma la aerodinamica dei bassissimi numeri di reynolds manca di studi specifici. Quindi il tuo lavoro di sperimentazione è oltremodo valido.
Recentemente avevo trovato qualcosa di interessante -studi stimolati dallo sviluppo di minuscoli droni spia- ma ho perso i link. C'erano risultati oltremodo sorprendenti.

Vi seguirò.
Saluti a tutti, il Monte Cornetto a Folgaria mi attende.

[mattafla]

Ringrazio quelli che mi hanno risposto ed anche coloro che si sono limitati a leggere questa proficua discussione, che non credo che sia finita.
Ad impressione probabilmente ingannevole continuo a pensare che con un modesto reflex la planata appare migliore e non capisco del tutto il perché. Aumentando il reflex si deve aumentare o il peso in punta o il margine statico, per ottenere (quasi) la stessa planata centrata, leggermente più veloce.
Un tuttala planante centrato e più veloce può solo sembrare più stabile?
La miglioria di stabilità è dovuta al margine statico, al reflex o ad entrambi?
C’è anche maggior efficienza aerodinamica teorico/pratica?
Credo che le domande possano essere estese a tutte le aerodine. In generale per non ridurre l’efficienza sembra che invece sia meglio ridurre il reflex, ma che occorra fare qualcosa di sostitutivo dell’effetto stabilizzante del reflex. Tale qualcosa, in assenza di precisi rapporti volumetrici di coda, nei tuttala potrebbe essere fare l’ala a (piccola) freccia, sia positiva che inversa; entrambe dovrebbero stabilizzare longitudinalmente, per via della circolazione del flusso alare...
Non so se l’ala a freccia potrebbe sostituire completamente l’effetto reflex.

[Ehstìkatzi]

Originalmente inviato da mattafla

Ringrazio quelli che mi hanno risposto ed anche coloro che si sono limitati a leggere questa proficua discussione, che non credo che sia finita.
Ad impressione probabilmente ingannevole continuo a pensare che con un modesto reflex la planata appare migliore e non capisco del tutto il perché. Aumentando il reflex si deve aumentare o il peso in punta o il margine statico, per ottenere (quasi) la stessa planata centrata, leggermente più veloce.
Un tuttala planante centrato e più veloce può solo sembrare più stabile?
La miglioria di stabilità è dovuta al margine statico, al reflex o ad entrambi?
C’è anche maggior efficienza aerodinamica teorico/pratica?
Credo che le domande possano essere estese a tutte le aerodine. In generale per non ridurre l’efficienza sembra che invece sia meglio ridurre il reflex, ma che occorra fare qualcosa di sostitutivo dell’effetto stabilizzante del reflex. Tale qualcosa, in assenza di precisi rapporti volumetrici di coda, nei tuttala potrebbe essere fare l’ala a (piccola) freccia, sia positiva che inversa; entrambe dovrebbero stabilizzare longitudinalmente, per via della circolazione del flusso alare...
Non so se l’ala a freccia potrebbe sostituire completamente l’effetto reflex.

L'efficienza dipende non solo dal CG, anzi tante volte secondo XFLR5 non cambia affatto, ma dalla configurazione, dal carico alare, dal profilo utilizzato.
Io avevo un piccolo tuttala a freccia con profilo a Cm negativo all'attacco e simmetrico, con abbondante svergolatura all'estremità.

[quenda]

Anche io sono interessato alla questione della freccia nei tuttala……ma essendo un misero geometra e non un ingegnere, ci capisco ben poco
Nonostante questo la cosa mi appassiona….

Ho appena scaricato e letto un documento che è stato postato su RCGROUPS, nella discussione riguardante un bel Northrop YB-39 in scala.

Yb-49 - Page 13 - RC Groups

Il costruttore e pilota del modello in questione sta ricostruendo il grande tuttala dopo un breve collaudo terminato su un albero subito dopo una (prematura) virata. Doveva far quota…..ma le 8 ventole erano troppo scarse……

Nella discussione si parla molto di profili, bilanciamento, slats, ecc. e quindi può essere interessante per gli appassionati delle "flying wings".

Anche il PDF che allego è molto interessante, ovviamente per chi sa l'inglese.

ettore

Several things happen.pdf