Scelta profilo tip

[Clabe]

Originalmente inviato da giocavik

Vi voglio bene a tutti...ma pare che stiamo qui a scoprire l'acqua calda...
(...tiepida..?....)

Scusa se mi sono permesso di fare domande su un argomento che non conosco. La prossima volta studio cosí saró piú preparato.
Claudio

[giocavik]

Ma figurati se questa uscita era una critica ai tuoi interventi o a quello di qcuno nello specifico...!
E' modo provocatorio per dire che per far volare i tuttala si e' sempre fatto così...anzi tutti gli aerei...
Il chiamarlo 'distribuzione a campana' potrebbe farlo sembrare una tecnica diversa, ma
direi che la roba e' sempre quella.....In pratica, qualunque ala abbia lo svergolamento
di estremità, usufruirebbe della distribuzione a campana...Se non specifichiamo un andamento per la 'campana', questa cosa non vale per tutte le ali..?
Si vede che nella pratica aeronautica, volente o nolente, si e' evinta la necessità in questione...
Dicevano che era per limitare lo stallo di estremità..?
Però quando vola lontano da quelle condizioni, e' un'ala con distribuzione sostanzialmente a 'campana'...quale ala non lo e'...?..

[giocavik]

Anzi, rilancio...
Ancora più provocatoriamente, suggerirei un esperimento, che può essere fatto sia dal vero, che più 'teoricamente'...(anche sfruttando la 'tecnica' che ci suggerisce il GranDecapo nel suo ultimo intervento..)
E cioè pigliamo la pianta alare di un tutt'ala fornito di tutto, (cioè tip e root), ad es il Go229, e ne facciamo una sagoma di cartoncino di circa una trentina di cm di apertura alare...con cui ricaviamo, ricalcandola su depron3, le sagome di due piccoli modelli di ali volanti...
Una volta trovato il cg, valido per entrambi, li centreremo con dadi e bulloni nastrati/annegati sulla parte frontale, (punto valido per entrambi..)
Ora prima di lanciarli, vanno resi stabili...ma uno lo stabilizziamo rialzando deformando plasticamente a cabrare la 'coda' root, l'altro, esercitando deformazione consimile ma alle estremità alari...
Ebbene, non volerebbero stabilmente entrambi..?
Ma le 'configurazioni' sarebbero ben diverse! Nel primo ci si avvicinerebbe alla distribuzione ellittica (in stile suggerito/messo a punto dal Grandecapo), nella seconda avremmo la fantagalattica distribuzione a campana...
Ma volerebbero stabilmente entrambi, non vi pare..?

[Personal Jesus]

Originalmente inviato da Ehstìkatzi

Allego l'immagine ricavata con un programma di calcolo tedesco almeno 20 anni fa, il modello in questione si chiama 10^-2 ( forse qualcuno ricorda ancora perchè ) ed ha un profilo reflex disegnato dal sottoscritto e chiamato Monkey00-100 ( perchè ero del parere che coi programmi odierni, già disponibili allora, anche una scimmia messa davanti ad una tastiera sarebbe stata in grado di tirar fuori un profilo passabile ).
Il modello ha una freccia di 20% al 25% delle corde ( è quasi una cosa canonica ) e svergolamento negativo di 1 grado, il profilo intermedio è lo Strak ( alla tedesca ) tra i due profili di estremità che sono uguali tra di loro, essendo lo svergolamento lineare ed i profili uguali non sarebbe stato necessario introdurre questa stazione intermedia, ma era necessaria per separare gli elevoni dal resto dell'ala.
Nell'immagine si vede la distribuzione della portanza sovrapposta ad una ideale distribuzione ellittica, come si vede la differenza è modesta.
Mi pare di capire che non siano chiare le idee relative alla funzione della distribuzione a campana che non ha funzione principale di assicurare la stabilità longitudinale, anche se evidentemente la può garantire, ma quella di consentire l'imbardata favorevole, in più a parità di peso strutturale la campana ha una maggiore efficienza rispetto alla ellittica. La stabilità, qualsiasi sia la pianta alare, qualsiasi la distribuzione, qualsiasi sia il profilo e lo svergolamento è garantita quando il Momento totale è positivo. Detto questo il progettista, come al solito, ha davanti infinite soluzioni per cercare di ottenere le prestazioni che interessano.

Sei un "pasionario" della distribuzione ellittica.

Io invece mi son persuaso, ma è una personalissima opinione, che un tuttala a freccia che non utilizza quella a campana, sia una gran ca**ata.

[Ehstìkatzi]

Le due configurazioni potrebbero richiedere una diversa posizione del CG. Insisto nel richiamare il concetto di base: la campana è stata introdotta dagli Horten per evitare l'insorgere della imbardata inversa e di conseguenza permettere all'aereo la possibilità di virate aerodinamicamente corrette senza la necessità di un direzionale. Sull'Ho229 V2 , il V1 era un prototipo non motorizzato, vennero introdotti i diruttori di estremità per facilitare la collimazione direzionale nel combattimento aereo. Lo svergolamento non è lineare dall'attacco all'estremità, ma segue una legge sinusoidale. Studi successivi hanno portato a dimostrare quanto ho già scritto più volte e cioè il vantaggio in efficienza per una precisa condizione rispetto alla ellittica.

[mattafla]

Originalmente inviato da giocavik

Anzi, rilancio...
Ancora più provocatoriamente, suggerirei un esperimento, che può essere fatto sia dal vero, che più 'teoricamente'...(anche sfruttando la 'tecnica' che ci suggerisce il GranDecapo nel suo ultimo intervento..)
E cioè pigliamo la pianta alare di un tutt'ala fornito di tutto, (cioè tip e root), ad es il Go229, e ne facciamo una sagoma di cartoncino di circa una trentina di cm di apertura alare...con cui ricaviamo, ricalcandola su depron3, le sagome di due piccoli modelli di ali volanti...
Una volta trovato il cg, valido per entrambi, li centreremo con dadi e bulloni nastrati/annegati sulla parte frontale, (punto valido per entrambi..)
Ora prima di lanciarli, vanno resi stabili...ma uno lo stabilizziamo rialzando deformando plasticamente a cabrare la 'coda' root, l'altro, esercitando deformazione consimile ma alle estremità alari...
Ebbene, non volerebbero stabilmente entrambi..?
Ma le 'configurazioni' sarebbero ben diverse! Nel primo ci si avvicinerebbe alla distribuzione ellittica (in stile suggerito/messo a punto dal Grandecapo), nella seconda avremmo la fantagalattica distribuzione a campana...
Ma volerebbero stabilmente entrambi, non vi pare..?

giocavik,
forse volevi fare un confronto ipotizzato solo per la stabilità longitudinale.
Non so se hai fatto veramente l'esperimento dei 2 cartoncini con ala freccia positiva, uno con la coda root, tipo Horten 229, ma rialzata e l'altro con invece le 2 tips rialzate (dietro il bordo d'uscita).
Verificherò con i miei tuttalini di cartoncino, ma credo che i tuoi 2 modelli non siano stabili entrambi allo stesso modo, supponendo diverse posizioni del CG e diversa stabilità direzionale, sottintendendo a pari diedro trasversale.
Se non si toccano le tips, rialzando la coda root occorrerebbe almeno una deriva centrale, o aggiungere 2 derive sull'ala verso le tips.
Se si mettono 2 winglets o derive di estremità senza svergolare le tips non so se basta alzare la coda root per la stabilità longitudinale, ciò forse peggiorerebbe la portanza centrale; le tips potrebbero andare in stallo prima del centro, inoltre le tips resterebbero strutturalmente sopraccaricate.

Non rialzando la coda e restando senza derive, il modello con le tips rialzate dietro credo che sia più stabile di quello con la coda centrale rialzata, purchè il rialzo avvenga in entrambi i casi tramite una piega perpendicolare alla direzione di volo.
Secondo la direzione della linea di piega la situazione in volo potrebbe peggiorare nella stabilità direzionale della versione a tips rialzate, allorquando queste fossero divergenti (a freccia inversa) rispetto alla direzione di marcia.
Tale fenomeno si evidenzierebbe nei tuttala con alettoni Paoli ( https://scherrer.pagesperso-orange.f...sh/paolie.html ).
Infatti Paoli suggerisce di invertire in costruzione gli alettoni destro-sinistro, invertendo l'estradosso con l'intradosso dell'alettone:
la cosa non mi è chiara: restando gli alettoni incernierati divergenti, si muta in tal modo la svergolatura delle tips del modello Paoli.
Al contrario, se le 2 tips rialzate sul bordo d'uscita fossero convergenti alla marcia, la stabilità potrebbe forse migliorare ulteriormente, sempre rispetto alla versione con coda root rialzata.
Non alludo solo alla stabilità longitudinale, ma sui 3 assi, tuttavia occorre verificare il tutto sperimentalmente, perché ho molti dubbi.

Penso anche che un terzo caso, con le tips abbassate davanti, come "alettoni anteriori", possa essere più stabile ed efficace dei casi precedenti, in pratica secondo la direzione di piega di svergolamento delle tips, cioè meglio fare con tips svergolate attorno a pieghe diagonali partenti dal bordo d'entrata e terminanti sul bordo d'uscita in una posizione più esterna rispetto a quella di partenza.
Credo che così si realizzi forse una distribuzione a campana della portanza, ma lascio a quelli più volonterosi di me di verificarne l'aspetto teorico-matematico, trattandosi di profili a lastra piana, dove l'efficienza dei miei tuttalini è un fattore soggettivo e la loro stabilità è valutata a vista, in planata più o meno diritta.
I miei tuttalini di cartoncino sono nati per divertimento e non per farsi scoppiare la testa in elucubrazioni.

[Personal Jesus]

Io nel mentre mi sono divertito ad analizzare il progetto di Ettore.

Prima genuflessione: mi ero sbagliato, con un Clark Y "puro" alla radice, l'idrovolante di Ettore non vola. O meglio, è totalmente instabile.
Ho provato anche a sostituire il Clark Y con un MH-70 ma il risultato è il medesimo.
Penso che sia dovuto al fatto che entrambi i profili non sono autostabili (neanche l'MH-70 infatti lo sarebbe in verità), le corde sono generose e l'allungamento molto basso, perciò temo che ci sia poca superficie portante dietro al baricentro per generare momento positivo, nonostante l'angolo di freccia spinto a 35°.

Per risolvere ho dovuto simulare due configurazioni:
-una con profilo simmetrico costante da radice a estremità (NACA 0012) e fortissimo svergolamento
-una con profilo autostabile alla radice (Clark YH, che è la versione autostabile e inoltre mi è sembrato "piacesse" a Ettore) che si evolve in simmetrico all'estremità (sempre NACA 0012) e svergolamento più "umano", ma sempre marcato.

Da quest'ultima configurazione ho derivato una geometria approssimata ma che secondo me vola ed è costruibile anche a filo caldo.

Allego anche l'immaginina del foglio di calcolo da cui sono partito per le versioni con Clark YH e file di XFLR zippato dove è contenuto tutto lo studio se a qualcuno interessasse.
Più che altro nello studio di XFLR è contenuto il profilo intermedio (chiamato "50%") che bisogna usare per costruire la configurazione a geometria approssimata.

Questa configurazione a geometria approssimata ha i seguenti calettamenti:
-profilo Clark YH alla radice calettato a +5°
-profilo "50%" a metà apertura calettato a +3,5°
-profilo NACA 0012 (o altro simmetrico a piacere) in estremità calettato a -3,5°

Se uno vuole tagliare a filo caldo, ammettendo di tenere il profilo alla radice a 0° gli altri dovrebbero essere svergolati con i seguenti angoli:
-a metà apertura -1,5°
-in estremità -8,5° rispetto alla radice e/o -7° rispetto al profilo di metà apertura.

Secondo me, così facendo, funziona.

Il baricentro va messo a 312 mm dal bordo d'attacco della radice.

Il coefficiente di portanza di progetto che secondo me da le migliori prestazioni è 0,25-0,3 che si tradurrebbe in un efficienza teorica, al punto di trim con parti mobili a zero (e angolo d'incidenza di tutto il modello sempre a "zero"), di 15.
Io ho ipotizzato un peso di 1,5 kg ma non bisogna preoccuparsi se viene più pesante o leggero: se viene più pesante vola solo più veloce, se è più leggero invece è più lento.

Mi "scuso" solo per il nome buffo che ho dato al progetto, "Scarpone volante", ma quando l'ho visto la prima volta mi è saltata alla testa questa definizione e non ne è più uscita.

Io, al posto di Ettore, avrei solo paura per gli scarponi (quelli "veri") e per quella ventola intubata che ci vuole mettere (spinta e calettamento sono tutti da determinare empiricamente, almeno per me).
Le derive, IMHO, sono eliminabili e bastano un paio di elevoni nell'ultimo terzo di apertura dell'ala con corda pari al 25% dei profili in quei punti.

Penso che Ettore sia stato saggio a prevedere prima una versione terreste per vedere come vola.
Forse forse, proprio come l'Horten IX, potrebbe addirittura fare la versione aliante puro, per prima cosa, per vedere come plana, dove è il baricentro, se si controlla ecc. ecc.

(Adesso quasi quasi vado a simulare il tuttala "grosso" da 4 m e allungamento 20, con Clark Y e NACA 0012, mettendo però la distribuzione ellittica per vedere cosa cambia. Ma non prometto niente).

[giocavik]

Ora va a finire che col clark y capovolto diventa stabile...
L'esperimento non l'ho provato, ma se ci ho tempo lo provo...
Non ho guardato i conti per la distribuzione a campana, ma stento a credere che nel mondo reale un'ala che 'lavora' cosi' tanto di piu' (perche' nella zona centrale deve compensare la portanza che gli manca alle estremita' e tutto lo 'sporco' delle zone intermedie che vanno da portante a deportanti) sia realisticamente piu' performante di un'ala che fa il suo lavoro tramite distribuzione continua, graduale e uniforme come quella ellittica...sebbene possa o debba anche dover adottare gli scadenti profili autostabili...
La distribuzione a campana deve essere considerata una fase intermedia degli studi degli Horten, che non hanno avuto la possibilita' di verificare in modo esauriente, se non di andare oltre (perche' dopo tutti i calcoli del mondo, ci deve essere il riscontro concreto..)
Idem dicasi per il famigerato middle effect...che presumibilmente si riduce ad una instabile distribuzione del flusso posteriore nella zona della radice alare.
Con molta probabilita' l'evoluzione temporale dei tutt'ala Horten ha portato a questo miglioramento di stabilita', che purtroppo, come sopra, non hanno avuto il tempo e\o la possibilita' di sperimentare in modo esaustivo/approfondito

[Clabe]

Originalmente inviato da giocavik

Ora va a finire che col clark y capovolto diventa stabile...
L'esperimento non l'ho provato, ma se ci ho tempo lo provo...
Non ho guardato i conti per la distribuzione a campana, ma stento a credere che nel mondo reale un'ala che 'lavora' cosi' tanto di piu' (perche' nella zona centrale deve compensare la portanza che gli manca alle estremita' e tutto lo 'sporco' delle zone intermedie che vanno da portante a deportanti) sia realisticamente piu' performante di un'ala che fa il suo lavoro tramite distribuzione continua, graduale e uniforme come quella ellittica...sebbene possa o debba anche dover adottare gli scadenti profili autostabili...
La distribuzione a campana deve essere considerata una fase intermedia degli studi degli Horten, che non hanno avuto la possibilita' di verificare in modo esauriente, se non di andare oltre (perche' dopo tutti i calcoli del mondo, ci deve essere il riscontro concreto..)
Idem dicasi per il famigerato middle effect...che presumibilmente si riduce ad una instabile distribuzione del flusso posteriore nella zona della radice alare.
Con molta probabilita' l'evoluzione temporale dei tutt'ala Horten ha portato a questo miglioramento di stabilita', che purtroppo, come sopra, non hanno avuto il tempo e\o la possibilita' di sperimentare in modo esaustivo/approfondito

Condivido il dubbio!
Claudio

[mattafla]

Tips fisse e loro parti mobili.
Acqua calda, anzi tiepida, dipende da come la calda si miscela con l'acqua fredda, o da come l'acqua era (calda o fredda?), o diventerà tiepida al punto giusto.
Non condivido il dubbio retorico che sia sempre meglio l'acqua calda o fredda, perché penso che per i tuttala una tiepida distribuzione a campana sia migliore di una troppo calda o fredda ellittica, ma il dubbio non retorico di come realizzare le giuste distribuzioni di portanza mi rimane, a parte la difficoltà di sapere come realizzare il riscaldamento o il raffreddamento dell'acqua.

Giocavik, Clabe ed Altri,
quando proverete l'esperimento dei 2 o 3 tuttalini non state a rovinare il depron con dadi e bulloni in punta, ma potete usare un cartoncino bristol 200 g/m2 mettendogli clippato in punta un pezzetto di dorsetto di plastica da cancelleria.
La lunghezza di tale pezzetto (clip) per un tuttalino di 30 cm di apertura è circa 45 mm, pesa comunque poco, credo meno di bulloncini e vitine non esteticamente incollate con lo scotch e mal quantificabili in peso.
Il peso necessario si può cambiare semplicemente modificando micrometricamente la lunghezza della clip con un taglio oculato di forbicione.

Nel messaggio n° 156 ho in maggior parte volutamente, ed in poca parte inconsciamente, confuso lo svergolamento delle tips con l'inclinazione degli alettoni,
perché per me alettoni e tips sono sostanzialmente la stessa cosa, quando gli alettoni sono posizionati in modo tale da generare gli stessi effetti delle tips svergolate.
Ovviamente continuando ad inclinare gli alettoni è come se si mutasse lo svergolamento delle tips, come ai tempi dei fratelli Wright.
Nei tuttala a freccia positiva i soliti alettoni posteriori seguono normalmente la freccia positiva del bordo d'uscita, dunque sono convergenti alla direzione di marcia, quando gli alettoni vengono spostati.
Nei tuttala tipo Paoli gli alettoni ruotano attorno ad una piega perpendicolare alla direzione di marcia, cioè non sono né convergenti né divergenti.
Lo si nota meglio dal disegno costruttivo che si trova nel sito Paoli ( https://scherrer.pagesperso-orange.f...sh/paolie.html ) ingrandendo una piccola immagine jpg sperduta nel testo, mentre in un altro disegno dello stesso sito gli alettoni appaiono erroneamente divergenti.
Ciò mi aveva dapprima ingannato.

Personal Jesus e Quenda (Ettore),
riguardo allo Scarpone (Biscarpone) volante di Ettore sarebbe meglio aprire subito un altro thread separato dal presente.
Ettore, vuoi rivivere i gloriosi tempi degli SM 55, ma con ala a freccia, eliminando il piano di coda e mettendo in castello una ventola intubata a spinta e direzione variabile in volo?
Potrebbe uscirne anche un magnifico ekranoplano tuttala, senza offesa, anzi con tutto il rispetto possibile per un aeromodellista eccezionale.