| | #22 (permalink) Top |
| User Data registr.: 19-07-2016
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In precedenza avevo scritto che alcune formule empiriche per trovare il punto neutro NP dei modelli convenzionali non erano impiegabili per i canard. Allora avevo citato altre formule per i canard, ad esempio la formula di Peppe 46 (v. suo messaggio #3 in https://www.baronerosso.it/forum/aer...ml#post3316197 ). Per i velivoli convenzionali mi riferivo alla formula: NP = 25 + 25 * K * (radice quarta di AR) dove AR è l’allungamento dell’ala, NP è la distanza del punto neutro espressa in % della MAC a partire dal suo bordo di entrata e in K viene usata la distanza (a) tra i CA di ala e stabilatore di coda. Ora mi sorge il dubbio che (quasi) la medesima suddetta formula dei convenzionali possa venir usata anche per i canard, usando lo stesso rapporto volumetrico K. Semplicemente per i canard si tratterebbe di calcolare algebricamente: NP = 25 - 25 * K * (radice quarta di AR) Algebricamente significa porre la posizione di NP% sempre a partire dal bordo di entrata della MAC alare e, qualora risultasse NP% negativo, tale posizione sarà davanti al bordo d’entrata della MAC. Il punto neutro, tra convenzionali e canard omologhi, è così considerato speculare rispetto alla posizione del CA dell’ala, essendo il CA dell’ala al 25% della MAC alare. Siccome penso che la radice quarta di AR per i convenzionali sia un espediente per tener conto del downwash dell’ala anteriore, per i canard occorrerebbe fare qualche aggiustamento dell’AR che compare nella formula con il segno meno, tuttavia si tratta sempre di formule entrambe approssimative. Esse credo siano già usate in alcuni calcolatori del CG on line, tramite la nozione di margine statico rispetto al punto neutro. |
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| | #23 (permalink) Top |
| User Data registr.: 19-07-2016
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link errata corrige. La formula di Peppe46 si trova in: https://www.baronerosso.it/forum/aer...ml#post3316197 |
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| | #24 (permalink) Top | |
| User Data registr.: 10-05-2011
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| Citazione:
P = [(Sup.Stab. * L)/Sup.Alare] + C/10
__________________ La passione, è tutto... senza, c'è il vuoto... | |
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| | #25 (permalink) Top |
| User Data registr.: 19-07-2016
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Il cap. Ronald Van Putte, tramite Chicco K, ha una formula che fornirebbe direttamente la posizione del CG, senza passare dall'enunciato del punto neutro. P = [(Sup.Stab. * L)/Sup.Alare] + C/10 In realtà [(Sup.Stab. * L)/Sup.Alare] dovrebbe essere la distanza tra il CA dell'ala posteriore ed il punto neutro del canard, mentre C/10 dovrebbe essere il margine statico, supposto pari al 10% della corda media (aerodinamica o geometrica, non sottilizziamo). Scrivo dovrebbe perchè la distanza tra il CA dell'ala posteriore ed il punto neutro del canard sarebbe più propriamente espressa dalla citata formula di Peppe46, però formula già da me corretta circa con eff. = 0,85 nel mio post #3 in questo trend, cioè: Distanza tra il CA dell'ala posteriore ed il punto neutro del canard = [(Sup.Stab. * L)/((Sup.Alare * eff.) + Sup. Stab.)] = [(Sup.Stab. * L)/(0,85 * Sup.Alare + Sup. Stab.)] dove eff. = coefficiente di rendimento dell'ala posteriore, supposto circa = 0,85, per via del downwash dello stab.. Supponendo invece che eff. = 1 per via di una sup. stabilizzatore anteriore piccolo e/o trascurato, dovrebbe ben valere molto approssimativamente la formula di Van Putte. |
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| | #26 (permalink) Top | |
| User Data registr.: 19-07-2016
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| Citazione:
Il downwash anteriore dei canard è minore di quello dei convenzionali, però i vortici di estremità delle alette potrebbero peggiorare l'ala, che perde comunque di efficienza. Quindi la risposta alla suddetta domanda è NO. Nei casi successivi considererò (Caso 2) l'alternativa della media degli allungamenti (ARw + ARc)/2 ed un'ulteriore idea (Caso 4) di usare, sempre sotto la radice quarta, la somma (ARw + ARc). Caso 3) Forse il valore più indicato da mettere sotto radice quarta potrebbe essere solo l'ARw dell'ala posteriore, anche se la cosa mi appare non avere un preciso motivo logico. Scusate se vi è parso un ragionamento stupido, ma è il più semplice che mi è venuto in mente, quindi, sempre in riferimento percentuale al bordo di entrata della MAC (corda media aerodinamica dell'ala), ho calcolato 4 diverse ipotetiche posizioni dell'NP di un canard, ove occorre conteggiare, al contrario dei convenzionali, tutti gli addendi della suddetta formula in negativo, cioè con 2 segni meno. Per verificare quale sia l'alternativa valida, ho confrontato le posizioni del NP%MAC ricalcolandole poi con la formula di Peppe 46, già proposta in questo thread e ritenuta una formula valida, purché si precisi un coefficiente di efficacia dell'ala, da moltiplicare per la superficie alare. Ho scritto tra parentesi, dopo ogni alternativa, i risultati del confronto con la formula di Peppe 46, esemplificata tramite i coefficienti 0,875 e 0,93. Per fare tutto ciò ho prefissato arbitrariamente i seguenti parametri di un ipotetico modello canard assunto come esempio. Sup. canard = Sc = 10 dm2 Sup. ala = Sw = 40 dm2 MAC ala = 2 dm apertura alare posteriore = 20 dm ARw = 10 ARc = 5 corda media aletta anteriore = MACc = 1,41 dm apertura alare aletta anteriore = 7,07 dm distanza tra i centri aerodinamici, o fuochi, dell'ala e dell'aletta = P = 10 dm Riguardo alla definizione del rapporto volumetrico K dei canard ho scelto la stessa definizione classica per i modelli convenzionali [Sc*P/Sw*MAC], quindi K = 10 * 10 / 40 * 2 = 1,25 anche se qui il valore di K mi pare eccessivo, tuttavia tollerabile ed accettato. 1) NP%MAC = - 25 - 25 * K * (radice quarta di 5) = - 25 - 25 * 1,25 * 1,495 = - 25 - 46,7 = - 71,7 % MAC cioè NP = 1,43 dm davanti al bordo d'entrata MAC (distanza 1,43 sempre errata per difetto rispetto a 1,5 della formula di Peppe 46) 2) NP%MAC = - 25 - 25 * K * (radice quarta di 7,5) = - 25 - 25 * 1,25 * 1,65 = - 25 - 51,56 = - 76,56 % MAC cioè NP = 1,53 dm davanti al bordo d'entrata MAC (perlopiù distanza quasi giusta, potrebbe essere giusta se fosse coeff. di efficacia = 1) 3) NP%MAC = - 25 - 25 * K * (radice quarta di 10) = - 25 - 25 * 1,25 * 1,778 = - 25 - 55.56 = - 80,56 % MAC cioè NP = 1,61 dm davanti al bordo d'entrata MAC (distanza giusta per coeff. di efficacia = 0,93) 4) NP%MAC = - 25 - 25 * K * (radice quarta di 15) = - 25 - 25 * 1,25 * 1,967 = - 25 - 61,46 = - 86,46 % MAC cioè NP = 1,72 dm davanti al bordo d'entrata MAC (distanza giusta per coeff. di efficacia = 0,875, ma distanza eccessiva per coeff. 0,93, inoltre distanza sempre più inesatta per coeff. di efficacia alare sempre più scadenti sotto 0,875). Attenzione che per la posizione del NP, mentre la formula della radice quarta assume come riferimemto il bordo di entrata della MAC e tale posizione percentuale deve essere trasformata in lunghezza (espressa negli esempi in dm) della distanza davanti al bordo di entrata MAC, la formula di Peppe 46 invece assume come riferimemto il centro aerodinamico (= fuoco) della MAC e il risultato è direttamente la lunghezza della distanza, però davanti al centro aerodinamico dell'ala. Nella formula di Peppe 46 il centro aerodinamico del modello (= punto neutro) è distante C = [P * Sc]/[Sw + Sc] essendo C la distanza del centro aerodinamico del modello (= NP) dal centro aerodinamico dell'ala, questo inteso sempre posto al 25% della MAC, dietro al suo bordo di entrata. Nell'esempio C = [10 * 10]/[40 + 10] = 2 dm quando il coefficiente di efficacia dell'ala è massimo, cioè = 1. Siccome il fuoco dell'ala è stimato sempre al 25% dietro al bordo d'entrata MAC, cioè nell'esempio a 0,5 dm dal bordo d'entrata, il punto neutro dovrebbe trovarsi davanti al bordo d'entrata MAC (2-0,5) = 1,5 dm. Notare però che l'ala è in realtà ridotta di efficacia, ad es. ponendo efficacia 0,93, cioè superficie 0,93 * Sw, risulta C = [10 * 10]/[(40 * 0,93) + 10] = 2,11 dm Quindi il punto neutro si trova in realtà davanti al bordo d'entrata MAC (2,11 - 0,5) = 1,61 dm. Invece ponendo efficacia 0,875, cioè superficie 0,875 * Sw, risulta C = [10 * 10]/[(40 * 0,875) + 10] = 2,22 dm Quindi il punto neutro si trova in questo caso davanti al bordo d'entrata MAC (2,22 - 0,5) = 1,72 dm. In conclusione per i canard usando le formule con la radice quarta di ARw, oppure talora con la radice quarta di (ARw + ARc), formule confrontate con la formula di Peppe 46, i risultati sono quasi identici e praticamente variabili solo al variare dei coefficienti di efficacia dell'ala posteriore. Io per i canard in generale riterrei prudenziale usare, sempre approssimativamente, la formula NP%MAC = - 25 - 25 * K * (radice quarta di ARw + ARc), ipotizzando perlopiù coefficienti di efficienza alare < 0,875. Voi cosa ne pensate? | |
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| | #27 (permalink) Top |
| User Data registr.: 19-07-2016
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Chiedo scusa perché potrei aver ingenerato qualche confusione sui simboli usati nel mio precedente messaggio # 26. Allego pertanto un disegno esplicativo, che modifica alcuni simboli preesistenti in un disegno, precedente in questa discussione, di Chicco K inerente Van Putte. Ho messo nel nuovo disegno del canard i miei simboli del post # 26, tuttavia il nuovo disegno non rappresenta esattamente le forme del canard proposto come esempio nel post # 26. Spero di non ingenerare una diversa confusione. |
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| | #28 (permalink) Top |
| User Data registr.: 19-07-2016
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Debbo purtroppo riscrivervi, perchè la formula dell' NP%MAC con la radice quarta degli allungamenti, formula che vale sempre per la posizione dell'NP dei modelli convenzionali, non vale sempre, modificata per i canard nel modo da me proposto. Infatti nel post # 26 mi ero illuso (sbagliando) che una certa formula della radice quarta, adattata per i canard, valesse sempre per tutti i canard, ma non è affatto così. La formula con la radice quarta della somma degli allungamenti dell'ala ARw e dell'aletta ARc nel post # 26 era risultata valida per K = 1,25. Probabilmente è ancora valida per valori di K canard solamente poco inferiori, ma occorre diminuire il valore sotto radice man mano che si abbassa il valore di K. Cioè già per K = 1 non vale più la formula con la somma degli allungamenti (ARw + ARc), ma per considerare valida la formula occorre avere sotto radice quarta soltanto circa ARc. Ho provato a ripetere i calcoli per diversi canard che avessero ad esempio circa K = 1. La corrispondenza della lunghezza C, che sia identica a quella ricavata con l'altra formula, quella di Peppe 46, si ottiene soltanto conteggiando circa la radice quarta di ARc. Per valori di K inferiori a 1, osservando la corrispondenza tra (D + 25%MAC) = C ricavata dalla formula dell'NP%MAC e la C ricavata dalla formula di Peppe 46, confrontando le due C, ho notato che tale corrispondenza scema sempre di più, all'abbassare di K. Per valori di K inferiori a 0,8 anzi penso che la corrispondenza delle 2 C non si ottenga mai, cioè la formula in questione non vale affatto per i canard con K normalmente bassi, tra 0,4 e 0,8. Occorrerebbe avere sotto radice quarta un valore ancor ben più basso del solo ARc, il che mi appare un controsenso logico. In conclusione, per K < 1, ricavando la posizione del punto neutro del modello canard tramite la radice quarta anche solo di ARc si otterrebbe una posizione troppo avanzata, rispetto alla posizione reale. Infatti la lunghezza (D + 25%MAC) risulterebbe sempre > C reale, quella con coeff. di efficacia stimato ad esempio 0,875 nell'altra formula denominata di Peppe 46, ritenuta ancor valida. |
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| | #29 (permalink) Top |
| User Data registr.: 19-07-2016
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| Centraggio canard. Osservare che in pratica il punto neutro NP dei canard si trova sempre davanti al bordo di entrata della MAC (Mean Aerodynamic Chord). Dopo innumerevoli calcoli da me svolti, posso finalmente proporvi una semplice formula empirica per trovare subito la posizione del punto neutro dei modelli canard. La posizione del CG poi si trova aggiungendo davanti all'NP una lunghezza pari al margine statico, che indico approssimativamente necessario circa 10% della lunghezza MAC. S'intenda che tale formula vale solo in presenza di un adeguato diedro longitudinale tra l'aletta anteriore (canard) e l'ala posteriore, diedro qui non ben precisabile. Si tratta pur sempre di una formula empirica, approssimata soprattutto per aeromodellisti, che vogliano verificare quanto già calcolabile con la cosidetta formula di Peppe 46, precedentemente già analizzata in questo thread (post #3 e #25), formula di Peppe 46 ritenuta valida considerando la superficie Sw dell'ala posteriore ridotta di efficacia, tramite un coefficiente, moltiplicativo della stessa superficie, stimato 0,85 circa. Ho trascurato gli allungamenti alari e ho riferito la posizione dell'NP esclusivamente al valore del rapporto volumetrico di coda K, inteso nello stesso classico modo per il quale la maggioranza lo intende per i velivoli convenzionali. Cioè K = (superficie canard Sc * P) / (superficie ala Sw * MAC). P = distanza tra i centri aerodinamici dell'aletta canard e dell'ala posteriore, distanza ritenuta sempre con centri al 25% delle rispettive due MAC. Ho ulteriormente modificato il disegno allegato al mio post # 27, disegno che qui riallego, ma con tutti i nuovi riferimenti, nella speranza che la cosa risulti più chiara, tramite il seguente esempio. Ecco dunque la nuova formula di Mattavelli per la posizione NP dei canard: D% = 65 K - 10 * (radice quadrata di K) La distanza D% è espressa in un valore percentuale della lunghezza MAC alare. D% va trasformato in lunghezza D misurata tutta davanti al bordo di entrata della stessa MAC, essendo D = D% * MAC / 100 Il discorso vale per tutti i canard a pari MAC e pari P, quindi per esempio poniamo MAC = 40 mm e P = 100 mm, ma pensiamo con K diversi, cambiando Sc. Per K = 1 risulta sempre D% = 55, cioè D = 22 mm Per K = 0,75 risulta circa D = 40 %, cioè il punto neutro si trova, davanti al bordo di entrata MAC, 16 mm, dovendo essere Sc = 2160 mm2. In questo caso la lunghezza C, a partire dal centro aerodinamico ala posteriore, tutta in avanti, risulterebbe dalla formula di Peppe 46 una lunghezza C = 23 mm, però senza considerare l'efficacia 0,85, cioè se fosse coeff. di efficacia ala = 1. Il coeff. di efficacia dell'ala invece potrebbe variare da 0,8 a 0,9 circa, pertanto è stata conteggiato in pratica mediamente 0,85. Quindi si ottiene C = 26 mm (pedice C 0,85) ricalcolando C con Sw con coeff. di efficacia stimato 0,85. Il centro aerodinamico della MAC alare è sempre 25 % dietro al suo bordo di entrata 10 mm, pertanto per K = 0,75 risulta 26 - 10 = 16 mm. Per valori più bassi di K = 0,5 occorre considerare un piccolo errore per eccesso, tuttavia vieppiù crescente all'abbassare di K. Nell'esempio l'errore percentuale è circa 2,93% in eccesso per K = 0,5, cioè D = 25,43% = 10,17 mm, mentre dovrebbe essere esatto D = 22,5% = 9 mm (errore trascurabile, trattandosi di errore reale 10,17 - 9 = 1,17 mm, su 40 mm). L'errore però diviene circa 8,25% per K = 0,3, cioè è sbagliato ritenere D = 14% = 5,6 mm, mentre è esatto D = 2,3 mm = (D/MAC) * 100 = 100*D/ MAC = 5,75%, ciò valendo con K = 0,3 per Sc = 864 mm2 e C = 12,3 mm. Notare comunque che K non dovrebbe mai scendere sotto 0,3. A parità di K puo cambiare C con canard diversi, dunque possono cambiare la lunghezza D e le conseguenti posizioni dell'NP e del CG, in canard diversi. Un vantaggio della mia formula potrebbe essere trovare subito la posizione D% senza calcolare C con la formula di Peppe 46 o con altre formule. Confrontare eventualmente le lunghezze di C & D ricavate con altre formule per verificare che siano tutte a posizioni terminali identiche, riguardo all'NP & CG dello stesso canard. |
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| | #30 (permalink) Top |
| User Data registr.: 19-07-2016
Messaggi: 257
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Ricordo che la distanza tra il centro aerodinamico dell'ala posteriore ed il punto neutro NP del canard è stata indicata con C = MAC * C%/ 100, ovvero C% = C * 100/ MAC. La mia formula D% = 65 K - 10 * (radice quadrata di K) approssima quasi esattamente la posizione di NP solo di quei canard aventi il rapporto volumetrico K calcolato come nell'esempio allegato al mio post precedente. Cioè i parametri P, MAC, Sc e Sw erano collegati dal rapporto P/MAC = 2,5, inoltre Sc/Sw = 0,4 quando K = 1. Dalla formula si può ricavare D = MAC * D%/100, cioè la distanza geometrica del NP in avanti a partire dal bordo di entrata della MAC. Per altri canard con diversi P/MAC e Sc/Sw la situazione cambia, anche perché il coefficiente di efficacia dell'ala posteriore può essere maggiore di 0,85 (comunque <1). Non dimenticate che sto scrivendo di valori D sempre più o meno approssimati, con errori più o meno accettabili con diverse approssimazioni. Per canard molto diversi la mia formula può perdere di affidabilità, in quanto l'approssimazione della posizione D di NP può raggiungere talora errori eccessivi, rispetto al valore ritenuto reale di D. Quest'ultimo è stato stimato e calcolato tramite la distanza C usando l'altra formula detta di Peppe 46, poi ritenendo D% reale = (C% - 25%MAC), con efficacia 0,85 per la Sw usata nel calcolo di C. Quindi occorrerebbe generare altre formule per trovare dei D% più precisi per canard molto diversi dall'esempio, oppure accettare anche per essi la mia formula sopra esposta, ma con errori maggiori (ed approssimazioni minori) dei D% reali. Visto che tanti guardano, perché nessuno partecipa alla discussione? |
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