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

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.

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.

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.

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.

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.

Anche io sono interessato alla questione della freccia nei tuttala……ma essendo un misero geometra e non un ingegnere, ci capisco ben poco:icon_rofl
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

Allegato 350444

Rettifico quanto scritto nel mio precedente messaggio:
“Aumentando il reflex si deve aumentare o il peso in punta o il margine statico, per ottenere (quasi) la stessa planata centrata,…”
Siccome aumentando il reflex c’è anche un aumento di resistenza, contrastato dalla trazione per gravità negli alianti, probabilmente tale planata non è leggermente più veloce, ma potrebbe avvenire alla stessa velocità di prima, velocità che negli aeroplanini di cartoncino è difficile da valutare ad occhio.
Comunque vi ripeto alcune domande:
1) La stabilità è dovuta principalmente più al margine statico od al reflex?
2) Se stabilità o efficienza sono dovute ad entrambi o ad altro, dove è meglio intervenire progettualmente per planare alla massima efficienza dei tuttala, o altre aerodine in volo librato, senza poter intervenire in volo a modificare l’elevatore o gli “elevons” o il “canard” o gli “slats” o la freccia alare e quant’altro? Per la massima efficienza ritengo di minimizzare sia il margine statico che il reflex. Riguardo alla freccia alare non so.
3) Il concetto di stabilità è stato ricollegato, ma in realtà non sarebbe collegabile, in quanto avulso dal concetto di efficienza aerodinamica?

Infine una comunicazione per Ettore (quenda). Oltre 50 anni fa in Italia insegnavano quasi solo francese. Certo se si capisce l’inglese tecnico oggi si ha un vantaggio maggiore che essere solo ingegnere italiano di 70 anni. Comunque grazie per gli allegati.

….adesso finisce male…….:icon_rofl

q

Come ho già scritto l'efficienza non varia al variare della posizione del CG, questo almeno si deduce dalle polari calcolate da XFLR5.
Nelle immagini allegate un semplice tuttala plank a corda costante, senza freccia e con profilo reflex SN24.
Sono state calcolate con 3 posizioni di CG diverse, si leggono i valori nel nome dato alle polari.
Le polari Cl/Cd sono sovrapposte per le 3 diverse posizioni, in un caso l'ala è addirittura instabile.

https://s9.postimg.org/82lmnocnz/nuovo_2.jpg

https://s9.postimg.org/yxklolqkv/nuovo_1.jpg

La faccio finire male io...

Non cambia l'efficienza massima (forse?).
Ma cambia l'efficienza del punto di trim a cui si vola?
In pratica se si cambia il baricentro varia il trimmaggio e quindi il punto d'inviluppo di volo a cui il velivolo è stabile? E a punti di trim diversi corrispondono efficienze diverse?
Non succede la stessa cosa anche per una configurazione tradizionale?
Anche perchè altrimenti il baricentro si potrebbe metterlo un po' alla volatile di canide che tanto l'efficienza non cambierebbe ma cambierebbe solo il comportamento del velivolo, ossia più o meno manovrabile?

Comunque concordo su una cosa: programmi fluidodinamici alla mano e magari anche telemetrie sul modello, i valori d'efficienza (e qui mi faccio del male, anche di velocità di caduta) tra diversi punti di baricentro e trimmaggio variano veramente poco, non di rado meno di un punto d'efficienza.

A mia esperienza, in un tuttala tipo plank più si sposta indietro il baricentro e conseguentemente si toglie reflex, più aumenta l’efficenza, forse ma forse di un paio di punti, fino all’instabilità dell’aliante dovuta al ridotto margine statico. Avanzando il baricentro e di conseguenza aumentando il reflex, succede l’opposto ma la maggior stabilità, fino ad un certo punto naturalmente, permette un pilotaggio più facile con meno esposizioni di parti mobili e quindi meno resistenze con un piccolo “ritorno” in termini di efficienza .
La configurazione aerodinamica tipica dei miei tuttala a freccia ( 19 – 20°) non prevede profili autostabili ma profili a basso camber all’attacco evolventi in profili biconvessi simmetrici all'estremità. L’evoluzione dei profili ed il loro svergolamento negativo garantiscono la stabilità. Se in questa configurazione si sposta il baricentro avanti o indietro, di conseguenza si dovrà cabrare o picchiare con gli elevoni e gli effetti saranno simili a quanto succede nei plank. Questo in linea generale, senza tirare in ballo profili, centraggi, carichi alari o configurazioni particolari. Certo che per sfruttare al meglio un tuttala si dovrebbe poter variare il camber dei profili su tutta l’ala e di conseguenza spostare il baricentro. Facile la variazione del camber ma non ho ancora trovato un sistema funzionale che non metta sotto carico eccessivo il servo adibito allo spostamento della batteria per la conseguente variazione del C.G.
Edi

Quelle che Jonathan chiama le "macchinette" dei carrelli hanno un motorino elettrico che fa ruotare un alberino filettato su cui scorre la camma che procura la rotazione della gamba.La corsa rettilinea utile è di circa 2-3 cm, credo che non sia difficile collegare il peso alla camma.
:fiu:

Grazie! ci darò un'occhiata.
Edi

Volendo si trovano dei servi lineari con forti rapporti di riduzione, li adocchiai per l'aerofreno di un mig.:)

Actuonix L12-R Micro Linear Servo for RC

Credo ne abbia anche servocity.:)

Se però sono quelli che penso io, sono sì lineari ma non sono "intermedi".
In pratica lavorano solo su due posizioni "carrello tutto chiuso" e "carrello tutto aperto".

O almeno io sono riuscito a farli lavorare solo così.

Esatto.

Rischio l'OT, ma una precisazione ci vuole. Un servo che direttamente muove un peso da 200 - 250 grammi, non mi piace perché le botte in atterraggio prima o dopo sgranerebbero il servo in quanto la sua cascata di ingranaggi a denti dritti è "reversibile". Invece un accoppiamento chiocciola - vite non è reversibile e la spinta del peso verrebbe assorbita senza gravare sul motore dell'attuatore.
Edi

Cerca attuatori lineari LEGO su ebay, potresti avere belle sorprese, con poca elettronica attorno lo si trasforma in un "quasi servo" con due lire....

servo per variare cg in volo
 

50 n bastano ?
becker-fm.de - Universalservo us600
Ciao giobalde:rolleyes:

Tanti bei suggerimenti, grazie a tutti!
Mi piacciono gli attuatori Actuonix. L'idea che avevo era di costruire un quasi scala dell'aliante Pioneer 3 con il bordo d'uscita, occupato da elevoni e alettoni, tutto mobile. Nel variare il reflex vorrei spostare anche il C.G. usando proprio un attuatore lineare come fosse un normale servo.















Peppe!......Peppeee!!......Peeeeeppppppeeee!!!.... .non ti scordar di me eh? Guarda che ci conto!

Certo che ne avete di fantasia, solo a pensare di adattare l’efficienza di un aliante cambiando la posizione del CG in volo (posto che cambi l’efficienza, mentre credo che forse cambi solo la stabilità e la manovrabilità…), tramite un robusto servoattuatore a riduttore a vite senza fine che sposti la batteria del radiocomando (il fuori tema sarebbe da oscar della meccanica: notare che non è il vsf. che fa la differenza, in base al rapporto un riduttore vsf. potrebbe essere anche reversibile, tuttavia un vsf. consente rapporti più alti, che diventano irreversibili, etc.; importa come è robusto il riduttore ad ingranaggi… e poi bisogna vedere in quanto tempo il sistema attuerebbe la manovra…). Dunque forse il sistema adatterebbe solo la manovrabilità di un Plank o di un modello di Pioneer3, entrambi RC, per i piloti più esigenti, che volessero aggiungere all’usuale variazione degli “elevons” anche lo spostamento del CG.
Anche il pilota di un deltaplano sposta il proprio CG in volo. Non credo che Edima voglia usare il nuovo sistema sempre e totalmente al posto degli “elevons”, ma forse usare il nuovo sistema solo saltuariamente, oltre all’uso combinato degli “elevons”. Comunque sia, l’insieme mi appare difficilmente realizzabile ed utopistico, quasi quanto l’estensione della possibilità di volare a marcia indietro dei miei tuttala di cartoncino della serie Sogno, che, fatti soltanto per divertimento/apprendimento, invertono la marcia semplicemente spostando il peso dalla punta alla coda, prima del lancio manuale al contrario, vedere Tuttala a freccia negativa o inv .
Per estensione dell’utopia, anche un tuttala RC a profilo alare “piano” dotato di 1 motore con adeguata inversione di spinta (es. elica a pale a profilo “piano”, con asse a calettamento variabile), oppure dotato di 2 motori da usare alternativamente a spinte contrapposte in assetti diversi, potrebbe volare avanti ed indietro, qualora dotato del dispositivo di Edima, ma adesso sono andato io molto fuori tema.
Rientrando nell’argomento, vi prego di trattare soprattutto motivi aerodinamici di stabilità ed efficienza essenziali per i tuttala “normali” a freccia, in caso di volo solo da alianti in planata monodirezionale a CG prefissato, con peso prefissato.
Alcuni di voi mi hanno già implicitamente in parte risposto sulla funzione del margine statico e del reflex “apparente” dei tuttala, gradirei che si approfondissero anche le funzioni della freccia alare riguardo alla stabilità ed all’efficienza.
Lo scopo delle mie domande è di capire le migliori soluzioni aerodinamiche, con lo scopo collaterale di pubblicizzare e rendere utile a tutti il mio sito Web, sezione aeromodellismo.
Sezione aeromodellismo di carton Saluti cordiali Flavio

a me era piaciuto il trattato di Galè sui tuttala.

Qui coloro che hanno affrontato la materia a fondo dando inchiostro alle penne sono Simone Nosi e Giuseppe Ehstikatzi Ghisleri. C'era un loro bellissimo articolo -occupava più di un numero di Modellismo- sui tuttala veloci ma non si limitava a quello.
Potresti trovare parecchie risposte alle tue domande -alcune retoriche perchè conosci già le risposte, probabilmente-.
Ghisleri ha anche a suo tempo progettato un complesso cazzamavero, il Cobra, che è stato recentemente realizzato in stampo dai ragazzi di Voloinpendio.
Per me i tuttala sono troppo sottili e impervi alla vista, altrimenti...ma ad ognuno i suoi limiti.

Stabilità ed efficienza, dici...i due parametri hanno indubbi collegamenti.
Se ottieni stabilità con la svergolatura, indubbiamente la svergolatura -geometrica o aerodinamica- diminuisce l'efficienza. Una parte di ala lavora con buona portanza, una parte no.
Da qualche parte su un tuttala il compromesso ci deve essere, da una parte rinunci al trave di coda, obiettivo che non è poca cosa, dall'altra...
Inoltre:
C'è gran differenza tra le lastre piane e i profili "pieni"; come indicava Ehsti per un suo tuttala, questi aveva un profilo a cm negativo alla radice...

Scrivere un trattato qui sul forum?
mmm...
Non siamo riusciti nemmeno a determinare perchè gli aerei volano.

Un bell'argomento sarebbe quello dei flying body alla maniera della NASA, specie di tuttala dopotutto. I tuoi aeroplani di carta sono dei flying body...dove l'ala e la fusoliera si miscelano in un tutt'uno.

Drela al MIT con il suo D8 propone invece fusoliera vera e propria "very wide body" (la fusoliera per essere larga e rigida ha la sezione inventata da Bartini) relativamente portante con un accento del lift nella parte di prua, con un'ala classica, dritta, non ha cioè freccia positiva o negativa, a modesta corda, molto allungata. La parte frontale della fuso produce lift che permette ai piani di coda di essere più piccoli richiedendo meno spinta "di compensazione" verso il basso.

Osservando la pianta di alcuni delle tue aerodine, non posso non chiedermi quale sia il contributo della distribuzione del lift, tra prua e poppa, specie della parte anteriore e quanto questo effetto incida su stabilità ed efficienza. Quanto varia la quantità di reflex necessaria, a parità degli altri parametri, quando "il naso" porta in maniera significativa?
Osservando i tuoi esperimenti c'è, ritengo, molto di più da scoprire rispetto a quanto ci sia da spiegare utilizzando le nozioni convenzionali dei tuttala alla horten e lippisch.

Per quanto convenzionale possa essere un tuttala, ovviamente.

Va bè, domani si vola.

Io non sono un’ingegnere aeronautico, bensì meccanico impiantista. In pratica ho ripreso “l’aeromodellismo (solo di cartoncino)” dopo 50 anni di abbandono (da giovane avevo costruito alcuni aeromodelli centinati in balsa). Ora voglio apprendere l’aerodinamica, però senza troppa matematica difficile e softwares misteriosi, sebbene possano in qualche caso tornare utili.

Manubrio, non ho mai fatto domande retoriche, cerco di capire se le mie idee concordano. Aggiungo altre domande sulla freccia degli aeromodelli tuttala.
Bello il Cobra di Ghisleri a doppia freccia, ma non capisco le estremità a freccia quasi zero. Probabilmente le 2 vere winglets/derive servono anche per ridurre la resistenza indotta, ma la freccia zero che ci fa? (domanda in generale per tutte le ali, anche senza winglets). Azzardo una risposta, chiamando le ali del Cobra fatte a roncola (a freccia inflessa zero-negativa), mentre chiamo il contrario a sciabola (a freccia inflessa zero-positiva, rispetto alla freccia della radice alare). Alla velocità degli aeromodelli, penso che la roncola diminuisca la resistenza di estremità e quindi migliori l’efficienza, ma, accorciando il braccio di leva, riduca la stabilità del tuttala, a pari svergolamento/reflex rispetto alla sciabola. Invece la sciabola penso che peggiori l’efficienza ma migliori la stabilità. E’ vera o sbagliata questa mia interpretazione?
Penso anche che la mutazione dell’angolo di freccia del Cobra avvenga circa in corrispondenza dell’introduzione dello svergolamento/reflex, anche se non è una regola generale. Cosa cambierebbe se, piuttosto di fare una roncola, od altrove una sciabola, facessimo la semiala come una spada diritta, sempre a freccia costante dalla radice all’estremità alare, con un unico angolo opportuno?
L’angolo alla radice della freccia alare di un veleggiatore tuttala, ma anche dei “liner” convenzionali, è solitamente circa 25°. Perché circa 25°? Credo che siano soluzioni pratiche di compromesso, con motivazioni diverse per veleggiatori e “liner”, date le diverse velocità. Nei tuttala a bassa velocità potrebbe prevalere l’ottenimento di maggior stabilità con minor efficienza, o c’è qualche altra motivazione specifica?
Il tutto prelude alla domanda più importante:
Si può eliminare del tutto lo svergolamento/ reflex dei tuttala con la sola freccia opportunamente conformata? Qui proprio non so rispondere.
In subordine: E’ vero od improprio (o decisamente errato?) dire che ad ogni grado di svergolamento/reflex possono corrispondere approssimativamente 2,5 gradi di freccia alare positiva?

Per i miei tuttala di cartoncino a stabilizzazione anteriore, che ho chiamato similcanard, cioè con naso significativamente “portante”, es. i tipi a freccia positiva W , io non so quanto varia la quantità di reflex necessaria, intendendo in tal caso per reflex la piegatura positiva degli slats associati alla clip variabile; purtroppo nei W esistono anche preponderanti problemi di stabilità direzionale, dovuti alla conformazione di ancoraggio della clip “portante”, clip ricavata da dorsetto di plastica tagliato in lunghezza opportuna, che può fungere da aletta del “flying body”. Infatti i tipi W non planano bene come i T e i tipi A . Occorre notare che in generale è la stabilità direzionale quella più critica nei tuttala di cartoncino senza derive, dotati di clip anteriore, clip che quando è ottimizzata è stabilizzante longitudinalmente, ma talora instabilizza lateralmente. Credo che nei tipi W la clip sposta troppo in alto il centro di spinta laterale. Le stabilità laterale e trasversale in assenza di derive sono dovute principalmente all’arretramento (per la freccia alare positiva) ed all’innalzamento del diedro alare trasversale. Le stabilità direzionali sono assai discutibili, ma per ora trascuriamole (eventualmente vedere a fondo pagina Tuttala a freccia negativa o inv , capitolo Consigli generali sulla stabilità direzionale dei tuttala di cartoncino.).
Limitatamente alla stabilità longitudinale, nei casi dei tipi T a stabilizzazione simil-convenzionale posteriore, o comunque con pieghe di stabilizzazione anche anteriori ma spostate indietro dalla freccia alare positiva, es. tipi A (come mio “avatar”), so che se, oltre agli “elevons” dei tipi T, oppure alle “pseudowinglets” dei tipi A, cioè oltre a superfici di controllo arretrate inclinate negative (tramite pieghe anche dette svergolamenti negativi di estremità), si fanno anche degli slat a bassa inclinazione negativa (che chiamo soluzione a minimo “camber”) probabilmente si migliora l’efficienza, ma se si esagera con la piegatura negativa degli slat (associati alla clip ora “deportante”), essi fungono invece come da “elevons” positivi, cioè fanno picchiare, stessa cosa che risulterebbe da alette canard inclinate negative.
Mi è difficile quantificare esattamente tutti questi angoli di piegatura del cartoncino, allo scopo di individuare il reflex o svergolamento ottimale migliorativo, forse veramente indispensabile ai fini della stabilità longitudinale, oppure forse in realtà soltanto opzionale, invero variabile profilo per profilo.
Constato che i tipi A ottimizzati planano meglio delle altre configurazioni. In pratica la stabilità si può risolvere dotando i tipi A di una freccia dai 15° ai 30°, forse meglio ad estremità conformate a sciabola, suddividendo l’ala in opportuni rapporti di superfici ed opportuni angoli convergenti delle pieghe delle superfici di controllo, cercando di applicare un peso in punta minimo e non ingombrante aerodinamicamente con potenziali spinte laterali.
Soprattutto in generale la stabilità longitudinale e l’efficienza appaiono collegate meglio con uno svergolamento/reflex quasi zero.

A parte il fatto che lo svergolamento/reflex con pieghe convergenti al muso del tuttala contribuisce alla direzionalità, è il perché della necessità o meno di questo miglior svergolamento/reflex quasi zero che mi ha lasciato dubbioso dall’inizio del presente “topic” riguardante la stabilizzazione longitudinale dei tuttala a freccia, indipendentemente dagli accorgimenti per ottenere anche la necessaria stabilizzazione direzionale, magari con l’aggiunta di derive e/o eventuale coda tipo Horten. Francamente non è retorica. Flavio

Teorema di Quenda:
"In presenza di un aeromodellista studioso dei tuttala, la quantità di ragionamenti scritti dal Soggetto in esame è inversamente proporzionale al peso dei modelli portati in volo dal Soggetto medesimo".

Esempi:
- Ing. Galè: interi libri di teoria sui tuttala e modelletti da pochi centimetri. *
- Flavio: decine di pagine scritte e modellini in cartoncino. *
- John Wright: Arado 555 con 6 turbine da 35 Kg........e neanche due parole sulla teoria dei suoi tuttala.
- Erik van den Hoogen: Gotha Go P.60A da 31 Kg……..idem c.s..

ettore

(*) che questi modellini in carta siano economici e utili per capire l'aerodinamica è cosa assodata........ma forse non sarebbe male trovare un compromesso tra teoria e pratica......facendo volare qualcosa di più "sostanzioso".

Ettore come non essere d'accordo con te praticamente al 100% ?
Per quanto riguarda la geometria del Cobra posso solo dire che è il risultato di una ricerca estetica e non di efficienza e che sono discretamente soddisfatto del modo in cui vola considerato che volevo un modello diverso dai soliti, ragionevolmente facile da pilotare e con caratteristiche di volo medie.
Dopo anni di abbandono ho risistemato e modificato un modello che non avevo potuto far volare in modo rispondente alle aspettative per sue carenze costruttive che provocavano flutter al raggiungimento di velocità anche relativamente modeste.
Tolta la parte centrale in modo da ridurre l'apertura alare ora il modello vola, anche veloce con mia grande soddisfazione.
Il suo progetto è il frutto di una lunga collaborazione con Simone Nosi, ma la parte più importante l'ha fatta lui, e l'intenzione era proprio quella di arrivare alla massima efficienza possibile per un modello da F3F ( pylon in pendio ).
Si tratta del SiGh, trovi l'articolo su un vecchio Ventus che puoi chiedere a Edizioni Modellismo e puoi trovare un articolo rimaneggiato che ho tradotto in inglese qui

http://www.rcsoaringdigest.com/pdfs/...SD-2013-04.pdf

qui trovi la foto del SiGh corto

http://www.baronerosso.it/forum/4941416-post3488.html

Beppe ed Ettore (ed Altri) siete bravissimi nelle costruzioni, ben al di sopra delle mie realizzazioni modellistiche, ma vi devo tirare le orecchie perché avete eluso parte delle mie domande, oppure io non ho capito bene tutte le vostre risposte. Tenterò un riassunto inerente la stabilizzazione dei tuttala, riassunto che potrebbe essere sbagliato in alcuni punti essenziali. Se così fosse, vi prego di correggermi. E’ un tentativo di verifica delle mie poche (nonostante lo spiritoso teorema di Quenda) e mie ben confuse idee sull’argomento oggetto del “topic”, sperando di non suscitare corollari al citato teorema.
Compendium (e miei dubbi) sulla stabilità longitudinale delle ali volanti.
Esistono in aeromodellismo 2 tipologie di intendere i tuttala, descritte in A) e B), tipologie ben diversificate in base ai profili alari, 2 facce della stessa medaglia.
A) = (tuttala come i miei di cartoncino) con profilatura alare di semplici piani inclinati, a stabilizzazione perlopiù simil convenzionale “posteriore” o talora a stabilizzazione simil canard “anteriore”.
Nella tipologia A) il reflex, inteso come diedro longitudinale o svergolamento, è “apparente”, costituito da 2 superfici antero/posteriori diversamente inclinate, con opportuna ripartizione delle rispettive portanze.
In presenza di tale reflex, aumentando l’incidenza diminuisce (perlopiù) la deportanza di coda, con effetto picchiante, ristabilizzante in caso di cabrata dovuta a cause esterne (tramite opportuna conformazione del reflex medesimo: sono appunto le condizioni che tuttora vorrei approfondire). Dunque il reflex può fornire un effetto stabilizzante più o meno valido, anche se diminuisce sempre l’efficienza, in funzione della conformazione del profilo antero/posteriore.
Nella tipologia A) gli spessori di ogni sezione alare sono di secondaria importanza, rispetto ai fini della scelta stabile degli angoli di piega, inclinazioni, suddivisione superfici antero/posteriori, allungamenti, rastremazioni e frecce alari possibili, per non parlare dei possibili simulacri della coda Horten. L’ottenimento della stabilità in A) può prevalere sulla massima efficienza aerodinamica possibile.
La domanda di fondo, nel caso di una lastra piana piegata, è: per stabilizzare dinamicamente un siffatto aliante tuttala, basta il margine statico equilibrante od occorre un minimo di qualcosa di diverso in più?
Il qualcosa in più potrebbe essere appunto il reflex “apparente”, tuttavia anche la freccia alare ha la sua importanza aggiuntiva, collaterale o preponderante sul reflex.
Con la freccia positiva c’è circolazione di flusso dalla radice verso le estremità delle semiali: è come se le estremità fossero più veloci, con momento aerodinamico alla radice minore dei momenti alle estremità alari. A parte fenomeni di “flutter” per torsione dell’ala, la cosa ai fini della stabilità statica non ci dovrebbe interessare, quando i momenti sono globalmente nulli e le forze sono a risultante zero, cioè nella planata centrata.
Se tramite una variazione intenzionale del reflex (es. alzando gli “elevons”) si aumenta il momento aerodinamico globale, il tuttala cabra e rallenta; oppure viceversa abbassando gli “elevons” picchia ed accelera.
Il tuttala può cabrare anche per una causa esterna, a pari reflex fisso. Se il momento esterno cabrante non venisse compensato, il tuttala continuerebbe a cabrare fino allo stallo, se non intervenisse automaticamente un momento interno contrario ristabilizzante, che può essere quello connaturato al reflex ed alla sua posizione.
Riguardo alla stabilità longitudinale occorre non trascurare che in un’ala a freccia, oltre ai momenti locali variabili, variano localmente anche le portanze e resistenze. A pari portanza globale nella freccia positiva avremo alla radice delle semiali meno portanza ed alle estremità più portanza, fino allo stallo di estremità. In cabrata, per via dei bracci di leva rispetto al baricentro, ciò si traduce in un momento picchiante aggiuntivo a quello dell’eventuale reflex di un’ala senza freccia, momento cioè stabilizzante in funzione della velocità di circolazione del flusso alare, che dipende dall’entità della freccia e dalla velocità di planata, senza dipendere dall’eventuale reflex, che comunque influenza anche la velocità di planata.
Quindi la freccia positiva offre un effetto longitudinalmente stabilizzante, perlopiù indipendente dal reflex, ma dipendente dalla velocità e dall’angolo di freccia. Alle usuali velocità degli aeromodelli la freccia mi sembra non far eccedere mai la stabilizzazione, dunque potrebbe essere molto utile per stabilizzare in sostituzione del reflex, ove il reflex entrasse troppo in conflitto con l’efficienza.
Il reflex sembra opzionale, la freccia può essere opzionalmente una valida sua sostituta, quando si ritenesse che il reflex diminuisca troppo l’efficienza, e la diminuisca più della freccia. Infatti anche la freccia, aumentando la resistenza, può contrastare l’efficienza, dunque è meglio che non sia eccessiva per i veleggiatori tuttala.
In conclusione il margine statico è fondamentalmente necessario, ma potrebbe essere non del tutto sufficiente, da richiedere una stabilizzazione integrativa, io non riesco ad affermare quale e quanta sia necessariamente meglio, freccia o reflex, o entrambi.
Si potrebbe far corrispondere ai gradi di reflex i gradi di freccia (es. a 1° = 2,5° circa)…ma la cosa va rivista caso per caso, credo con soluzione sperimentale, idea da verificare anche nella tipologia seguente.
Tenere presente che anche nella tipologia seguente si potrebbe fare la precedente domanda di fondo, notando però che il reflex sarà più sofisticato da valutare, in quanto determinato proprio dalla forma dei profili alari, più eventualmente in parte o del tutto sostitutivamente determinato dalla presenza di uno svergolamento alare, in generale altrettanto sofisticato.
Oltre a tutto non si può nemmeno aumentare troppo il margine statico per non peggiorare le prestazioni…
B) = (per aeromodellisti esperti) tuttala RC a profili elaborati, tramite un vero e proprio reflex “posteriore” incorporato nel profilo auto stabile, e/o tramite svergolamenti (preferibilmente graduali continui), in maggioranza a stabilizzazione simil convenzionale a freccia positiva, mirati alle massime prestazioni di volo (in pratica quasi le stesse degli aerei “full size”), con risultati che però potrebbero essere ottenibili anche con un reflex “anteriore”. Col vantaggio del maggior sfruttamento della portanza anteriore, per chi volesse sperimentare la stabilizzazione similcanard, potrebbe essere interessante fare tuttala profilati col bordo d’attacco del profilo rialzato, ottenendo un reflex “anteriore” incorporato nel profilo, un “flying body” da studiare e sperimentare.
Purtroppo io non mi sento abbastanza preparato per approfondire progettualmente, costruttivamente e sperimentalmente tutta la complessa tipologia B), che comunque mi attrae.
L’angolo di freccia di un tuttala è il risultato di un compromesso tra stabilità ed efficienza. Io preferirei per la stabilità le ali con estremità a “sciabola”(come il SiGh), anche se dovrebbero essere più efficienti quelle “a roncola”(come il Cobra). Poi va anche a gusti estetici. Fissata una minima freccia alare, etc. secondo i casi, forse occorrono comunque un reale reflex minimo, e/od un svergolamento minimo, entrambi quasi zero.
Lo svergolamento è ciò che potrebbe servire a sostituire la mancanza di abbastanza reflex del profilo, o a vincere la totale instabilità di un profilo non auto stabile, a parte la presenza o meno della freccia alare.
La domanda ripetuta e raddoppiata nei casi B) è: Il reflex/svergolamento minimo diviene necessario senza freccia (o con freccia scarsa) solo se, in tali condizioni, a scapito della manovrabilità, si vuole planare più sicuri, senza modificare il margine statico minimo, oppure un reflex/svergolamento minimo è comunque sempre necessario, oltre ad un margine statico minimo indispensabile??
Certamente le risposte dipendono dai profili adottati, che nei casi B) non sono lastre piane. Ritengo che le risposte vadano collegate alle variazioni dei coefficienti di momento con le variazioni di incidenza, tuttavia non riesco a concretizzare bene le mie risposte. Ad es., in via qualitativa generale penso che una lastra piana possa rientrare nella categoria dei profili biconvessi simmetrici, che mi pare abbiano un coefficiente di momento focale sempre zero, che quindi non dovrebbe richiedere ulteriore equilibratura. Ma qui sono nel campo delle mie ipotesi, alimentate dai dubbi della mia ignoranza.
In pratica le aerodine B) sono per me un terreno inesplorato, inesplorabile senza analisi matematica e softwares specifici, basati su adeguate polari etc., per ottenere efficienze incomparabilmente superiori a quelle delle ali in cartoncino, ma con livelli di stabilità forse identici.
Esiste anche un sottocaso di B) = per aeromodelli RC particolari, cioè tuttala da acrobazia, perlopiù Plank (senza freccia alare), adatti anche al volo rovescio, con opportuni profili veloci (es. Tsagi e/o Simone Nosi), dove lo svergolamento alare potrebbe non interessare, essendo quasi nullo, o talora proprio nullo e meglio essendo tali profili minimamente autostabili, cioè biconvessi asimmetrici con un reale reflex “posteriore” quasi zero. Quindi tali tuttala possono essere stabili (quasi) esclusivamente per il margine statico e la posizione della trazione (o della spinta), al fine di raggiungere la massima velocità di acrobazia.
Ho citato questo sottocaso per focalizzare il coinvolgimento nella stabilità di un particolare tipo di profilo alare, ad ogni velocità desiderata. Non sto riferendomi solo a un modello di aliante tuttala, ma ad un tuttala ben motorizzato e veloce.
Domanda finale: Con svergolamento zero, quando c’è già un margine statico minimo e sufficiente per ogni desiderata velocità, eventualmente con una freccia minima non indispensabile, detto profilo minimamente auto stabile veloce (es. Tsagi e/o Simone Nosi), che presenti coefficiente di momento praticamente zero, ai soli fini della stabilità, e non dell’efficienza, può essere sostituito da un profilo semplicemente biconvesso simmetrico (senza reflex), o no?