Calcolare il punto neutro

[favonio]

Originalmente inviato da Ehstìkatzi

Amen.

E che ce ne fotte a noi del PN?

[mattafla]

Ho capito che la posizione del punto neutro, e conseguentemente la posizione del centro di massa, interessa poco che sia formulabile, per coloro che hanno risposto nel trend.
La loro esperienza pratica è così grande da rendere superflua ogni teoria approssimativa a proposito.
Però non tutti gli aeromodellisti godono di tale grande esperienza, io per primo.
Ecco il motivo che mi aveva indotto ad elaborare la seguente formula approssimativa:
NP = 25 + 25 K * sqr(sqr(ARw)) * sqr(sqr 1/(DL + 1,5))
dove:
NP = punto neutro (Neutral Point) in percentuali della corda aerodinamica media (MAC), a partire dal bordo di entrata
K = rapporto volumetrico di coda (Tail Volume Coefficient)
sqr(sqr(ARw)) = radice quarta dell'allungamento alare (wing Aspect Ratio)
DL = diedro longitudinale geometrico (Longitudinal Dihedral), espresso in gradi sessagesimali, intesi adimensionalizzati nella mia formula.
Nessuno tuttavia ha risposto alla domanda per la quale avevo iniziato il trend, cioè, in altri termini, che ora spero più chiari, la formula del punto neutro, che contiene anche il DL, serve a qualcuno, oppure è una ciofeca inutile?

[favonio]

A quanto ne so io (gli insulti in privato per favore) il PN è il punto nel quale Il peso applicato nel CG, la portanza dell'ala, la portanza dei piani di coda moltiplicate per i loro bracci si equilibrano (entro limiti ragionevoli di assetto).
Tu, se non capisco male, ci dici che esso cambia anche in funzione del diedro longitudinale.
Ovviamente è cosa utile, prima di lanciare un modello, sapere con quanta incidenza dei piani di coda e non andare per tentativi.
Cambiare l'incidenza (entro limiti ragionevoli) non sposta il PN ma cambia l'assetto del modello dal limite di stallo (minima velocità di discesa) al limite di massima efficienza fino a quello di massima velocità.
Cambiare l'incidenza DL necessita però di cambiare la posizione per gli assetti di cui sopra, e rende il modello più o meno sensibile ai comandi a seconda della forza che esso esercita rispetto al PN.
Continuo a non capire come il DL possa cambiare la posizione del PN.
Tu dici che cambiando il Dl cambia il momento generato dalle forze aerodinamiche e questo è vero ma per un assetto "stabile" bisogna cambiare anche il momento generato dal peso ovvero il CG e tutto ritorna in equilibrio rispetto al PN. Con tutte le coseguenze e considerazioni sul margine di stabilià che alla fine è altro discorso da praticoni e che abbiamo messo da parte.
Mah! Capisco che cè qualcosa che non capisco!

[Personal Jesus]

Il punto neutro sarebbe semplicemente quel punto rispetto al quale il coefficiente di momento (del profilo o dell'aereo completo) assume un valore costante e non più anch'esso dipendente dall'angolo d'incidenza della corrente indisturbata, come invece continua a rimanere per i coefficienti di portanza e resistenza.

In pratica le curve dei coefficienti di portanza e resistenza avranno sempre una certa pendenza rispetto ad un grafico cartesiano che ha in ascissa l'angolo d'incidenza.
La curva del coefficiente di momento, invece, se riferito rispetto al punto neutro, è una retta parallela all'asse delle ascisse (che poi non è del tutto vero, se si parla specialmente del profilo alare isolato, ma in prima approssimazione invece si può ritenere corretto).

[mattafla]

Forse c'è un mio disguido nell'intendere il PN.
Il PN per me è un punto a momento focale nullo, risultante dalla somma algebrica di tutti i momenti dei singoli centri aerodinamici dell’aereo e di tutti gli altri possibili momenti dovuti al “downwash”, al diedro longitudinale DL ed al margine statico.
Però non intendo il PN un punto sempre a posizione fissa, intendo il PN a posizione variabile.
Tra i vari fattori che determinano la posizione del PN c'è infatti il DL.
Ad ogni DL corrisponde quindi un certo PN e viceversa. Se si cambia il DL il PN si sposta.
Il DL necessario all'equilibrio potrebbe essere predeterminato dal calettamento dello stabilizzatore a "spatolino" bloccato, oppure essere ottenuto spostando lo "spatolino", senza toccare lo stabilizzatore fisso.
Quando si agisce in volo si cambia l'assetto del modello, ma sostanzialmente è la stessa cosa che predeterminare il DL cambiando il calettamento dello stabilizzatore fisso, con "spatolino" a zero.
L'effetto di stabilità sarà più o meno forte secondo il margine statico, inteso come distanza tra PN e CG, con il CG anteriore al PN, nel senso di marcia.
In prima approssimazione si pone di solito il margine statico pari circa al 10 % della MAC.
Per valori maggiori aumenta la stabilità, mentre per valori minori, fino allo zero, il modello è sempre più "acrobatizzabile".
Se il CG coincidesse col PN avremmo una stabilità indifferente; se il CG fosse dietro al PN avremmo un modello sempre instabile.
Ritengo il margine statico un trucco ben riuscito, da associare alla formula della posizione del PN, per trovare il CG più conveniente al tipo di volo desiderato.

[favonio]

Continuo a non capire come entra in gioco il DL quando in tutti i fogli di calcolo pubblicati in rete non compare.
Ad ogni modo ho fatto dei calcoli con CG CALC, che adotto di solito, per un modello teorico, ponendo il CG avanti al PN di un 15% della Corda Media. Dopo di che partendo da un calettamento di 2,5° procederei per tentativi fino a trovare il limite dello stallo.
Ora ti pregherei di applicare la tua formula allo schema che ti allego. Io ho provato e, da buon archietto in difficoltà con le tabelline, trovo dei valori inaccettabili. Tu cosa trovi? Grazie

[mattafla]

DL = 2,5°
Trovo posizione PN = 10,8 cm al posto di 11,9 cm
Posizione CG = 8,5 cm al posto di 9,6 cm.
Tieni presente che si tratta di valori comunque approssimativi.

[Clabe]

Originalmente inviato da favonio

Continuo a non capire come entra in gioco il DL quando in tutti i fogli di calcolo pubblicati in rete non compare.
Ad ogni modo ho fatto dei calcoli con CG CALC, che adotto di solito, per un modello teorico, ponendo il CG avanti al PN di un 15% della Corda Media. Dopo di che partendo da un calettamento di 2,5° procederei per tentativi fino a trovare il limite dello stallo.
Ora ti pregherei di applicare la tua formula allo schema che ti allego. Io ho provato e, da buon archietto in difficoltà con le tabelline, trovo dei valori inaccettabili. Tu cosa trovi? Grazie

Una variazione di DL comporta una variazione delle forze in gioco sull'aereo e dato che il PN é un punto di equilibrio delle suddette forze, al variare di queste, la sua posizione cambia. Questo perché le forze variano in modo diverso l'una dall'altra.

https://www.youtube.com/watch?v=UafibXSLq8I
La storia el Puo du Ciel é emblematica per capire cosa fare per rendere un modello piú stabile. https://www.youtube.com/watch?v=UafibXSLq8I
https://www.youtube.com/watch?v=Ou4gDMLUXPg
Claudio