Calcolare il punto neutro - BaroneRosso.it

favonio · 08 maggio 24, 12:33

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 · 08 maggio 24, 17:17

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 · 10 maggio 24, 17:44

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 · 10 maggio 24, 18:22

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 · 10 maggio 24, 19:38

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.

flyhight · 10 maggio 24, 19:48

direi formula più che approvata

Clabe · 10 maggio 24, 20:38

Citazione:

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

favonio · 11 maggio 24, 02:11

@ Clabe:Le forze sono i momenti, costanti al variare dell'assetto, per cui cè un punto rispetto al quale si equilibrano ed è fisso. La curva dei momenti è una retta.
@ Mattafla:Mi incuriosiva un metodo per determinare il DL teoricamente ma temo che se lancio il modello con la posizione del PN calcolato da Mattafla, 1 cm in meno su 15 di CM rispetto a quelli usualmente calcolati dai vari programmi in rete, (tutti concordanti) Fa un elegantissimo looping e va a svegliare le talpe alle mie spalle.
Buona notte. Sognate di volare.

mattafla · 14 maggio 24, 12:11

Il PN è dovuto essenzialmente alla geometria del velivolo, per cui, cambiando la geometria, cioè cambiando il DL, cambia la posizione del PN.
Però ovviamente con un DL prefissato il PN non cambia posizione e resta fisso.
Così nel modello dell'esempio precedente (post #42), con posizioni PN = 11,9 cm e CG = 9,6 cm, entrambi in posizioni fisse, presumiamo che il modello sia perfettamente centrato, con un certo DL geometrico.
CG CALC non ci dice quale sia il DL corrispondente , io penso che sia un DL prossimo a zero, anzi il DL geometrico potrebbe essere anche leggermente negativo, stimando che il diedro longitudinale assoluto dovrebbe essere sempre leggermente positivo. Dunque poniamo che sia DL = - 0,5°.
Del resto, con questo valore di DL = - 0,5, sia la formula classica (usata da CG CALC) che la mia formula conducono alle stesse posizioni di PN = 11,9 cm e CG = 9,6 cm.
Se poi portiamo il DL a 2,5° lasciando il CG a 9,6 cm probabilmente avremo subito una notevole cabrata in looping.
Ma se, con DL posto a 2,5 °, facciamo avanzare il CG fino alla posizione 8,5 cm, poiché facendo DL = 2,5 tramite la mia formula il PN avanza fino a 10,8 cm circa, con lo stesso margine statico 15% MAC, il modello tornerà ad essere perfettamente centrato.
Se invece, lasciando il DL = -0,5°, portassimo il CG a 8,5 cm, il modello picchierebbe.
Se infine si facesse avanzare ulteriormente il CG sotto la posizione 8,5 cm, lasciando il DL = 2,5°, il modello comincerebbe a picchiare sempre di più, a meno che non si aumentasse ulteriormente il diedro longitudinale geometrico oltre 2,5°.
Ricordo che tutte le posizioni sopra citate dei PN & CG sono riferite alla punta della corda in mezzeria del disegno di Favonio, post #42, mentre nella mia formula le % delle posizioni dei PN & CG sono riferite al bordo di entrata della corda media aerodinamica (MAC), sempre sottintendendo di proiettare le posizioni dei PN & CG sull'asse di mezzeria, cioè l'asse lungitudinale del modello.
Per quel che concerne l'esempio proposto, io avevo già provveduto ad equiparare tutti i valori delle posizioni in misure tutte espresse in cm, rispetto alla punta della corda in mezzeria del disegno di Favonio.
Quindi, dopo aver trasformato le % MAC in cm sulla MAC, ho aggiunto la distanza in cm tra la punta della corda in mezzeria e la proiezione sull'asse longitudinale del punto corrispondente al bordo di entrata della MAC.
Si tratta in ogni caso di simulazioni solo orientative, basate su dati approssimativi, da verificare poi nel volo reale.

08 maggio 24, 12:33	#1 (permalink) Top
favonio UserPlus Data registr.: 01-04-2004 Residenza: Napoli-Bari Messaggi: 2.901	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! __________________ Ciao, mauro. Meno cose ci sono meno se ne rompono!

10 maggio 24, 18:22	#4 (permalink) Top
favonio UserPlus Data registr.: 01-04-2004 Residenza: Napoli-Bari Messaggi: 2.901	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 Icone allegate __________________ Ciao, mauro. Meno cose ci sono meno se ne rompono!

10 maggio 24, 19:48	#6 (permalink) Top
flyhight User Data registr.: 26-09-2009 Residenza: Jesi Messaggi: 1.247	direi formula più che approvata __________________

11 maggio 24, 02:11	#8 (permalink) Top
favonio UserPlus Data registr.: 01-04-2004 Residenza: Napoli-Bari Messaggi: 2.901	@ Clabe:Le forze sono i momenti, costanti al variare dell'assetto, per cui cè un punto rispetto al quale si equilibrano ed è fisso. La curva dei momenti è una retta. @ Mattafla:Mi incuriosiva un metodo per determinare il DL teoricamente ma temo che se lancio il modello con la posizione del PN calcolato da Mattafla, 1 cm in meno su 15 di CM rispetto a quelli usualmente calcolati dai vari programmi in rete, (tutti concordanti) Fa un elegantissimo looping e va a svegliare le talpe alle mie spalle. Buona notte. Sognate di volare. __________________ Ciao, mauro. Meno cose ci sono meno se ne rompono!

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08 maggio 24, 17:17	#2 (permalink) Top
Personal Jesus User Data registr.: 21-05-2009 Messaggi: 2.790	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).

10 maggio 24, 17:44	#3 (permalink) Top
mattafla User Data registr.: 19-07-2016 Messaggi: 257	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.

10 maggio 24, 19:38	#5 (permalink) Top
mattafla User Data registr.: 19-07-2016 Messaggi: 257	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.

14 maggio 24, 12:11	#9 (permalink) Top
mattafla User Data registr.: 19-07-2016 Messaggi: 257	Il PN è dovuto essenzialmente alla geometria del velivolo, per cui, cambiando la geometria, cioè cambiando il DL, cambia la posizione del PN. Però ovviamente con un DL prefissato il PN non cambia posizione e resta fisso. Così nel modello dell'esempio precedente (post #42), con posizioni PN = 11,9 cm e CG = 9,6 cm, entrambi in posizioni fisse, presumiamo che il modello sia perfettamente centrato, con un certo DL geometrico. CG CALC non ci dice quale sia il DL corrispondente , io penso che sia un DL prossimo a zero, anzi il DL geometrico potrebbe essere anche leggermente negativo, stimando che il diedro longitudinale assoluto dovrebbe essere sempre leggermente positivo. Dunque poniamo che sia DL = - 0,5°. Del resto, con questo valore di DL = - 0,5, sia la formula classica (usata da CG CALC) che la mia formula conducono alle stesse posizioni di PN = 11,9 cm e CG = 9,6 cm. Se poi portiamo il DL a 2,5° lasciando il CG a 9,6 cm probabilmente avremo subito una notevole cabrata in looping. Ma se, con DL posto a 2,5 °, facciamo avanzare il CG fino alla posizione 8,5 cm, poiché facendo DL = 2,5 tramite la mia formula il PN avanza fino a 10,8 cm circa, con lo stesso margine statico 15% MAC, il modello tornerà ad essere perfettamente centrato. Se invece, lasciando il DL = -0,5°, portassimo il CG a 8,5 cm, il modello picchierebbe. Se infine si facesse avanzare ulteriormente il CG sotto la posizione 8,5 cm, lasciando il DL = 2,5°, il modello comincerebbe a picchiare sempre di più, a meno che non si aumentasse ulteriormente il diedro longitudinale geometrico oltre 2,5°. Ricordo che tutte le posizioni sopra citate dei PN & CG sono riferite alla punta della corda in mezzeria del disegno di Favonio, post #42, mentre nella mia formula le % delle posizioni dei PN & CG sono riferite al bordo di entrata della corda media aerodinamica (MAC), sempre sottintendendo di proiettare le posizioni dei PN & CG sull'asse di mezzeria, cioè l'asse lungitudinale del modello. Per quel che concerne l'esempio proposto, io avevo già provveduto ad equiparare tutti i valori delle posizioni in misure tutte espresse in cm, rispetto alla punta della corda in mezzeria del disegno di Favonio. Quindi, dopo aver trasformato le % MAC in cm sulla MAC, ho aggiunto la distanza in cm tra la punta della corda in mezzeria e la proiezione sull'asse longitudinale del punto corrispondente al bordo di entrata della MAC. Si tratta in ogni caso di simulazioni solo orientative, basate su dati approssimativi, da verificare poi nel volo reale.