Idrovolante tuttala con ventola a incidenza variabile

[Personal Jesus]

Originalmente inviato da quenda

Problema: per Winglib il centro di gravità al 22%, cade a 329 mm dalla punta dell’ala mentre per il foglio di calcolo “Panknin Flying Boot” (compilato da PJ appositamente per il sottoscritto… ), il 22% corrisponde a 353 mm……eccheccazz…!!!

Confermo che la mia idea di usare profili spessi è legata solo alla necessità di avere maggiore superficie di incollaggio tra legno delle flange dei galleggianti e polistirene estruso.
Tuttavia chiedo: utilizzando profili più sottili che vantaggi avrei ?

Il calcolo del centro di gravità del foglio Panknin infatti non mi convince.
Non ho provato a "smontare" la formula che ci sta sotto, per capire, per il semplice motivo che non mi interessava in quanto, ottenuto lo svergolamento teorico, avevo comunque poi già deciso di determinare "sperimentalmente" la posizione del baricentro tramite simulazioni in XFLR (da cui deriva infatti il valore che ho suggerito e, ribadisco ancora per un'altra volta, oltre 320 mm dalla punta io non arretrerei, quantomeno per i primi voli e a costo di avere un modello pesante di muso).

Secondo me la formula del CG nel foglio Panknin è "sbagliata" e da "ignorare".

Tra le altre cose, su una pianta alare trapezia "semplice", determinare la CMA con metodi grafici e da qui piazzare la posizione del CG dovrebbe essere un gioco da ragazzi.
Basta armarsi di carta, penna, calamaio, riga, squadra un foglio magari formato A2 o anche più grosso e, con un minimo di precisione, si riesce addirittura a tracciare la semiala in scala naturale.

Discorso profili: citando le parole di Al Bowers, i profili sottili possono avere ragione in relazione alla ricerca di minore resistenza aerodinamica e maggiore efficienza.
Ma in un modello come il tuo a basso allungamento secondo me conta poco, specie poi se pensi di passare da uno spessore 14% ad un 12%.
Il gioco non vale la candela e recuperi secondo me si e no un punto sull'efficienza massima totale.

Se per ragioni costruttive e di robustezza sei più a tuo agio rimanendo sul 14%, tieni quelli spessori lì.

NOTA: mi sono dimenticato di scriverlo in precedenza ma "non misurare l'incidenza del Clark YH dalla parte piatta del ventre! Misurala dalla congiungente naso-coda"

Sul posizionamento/calettamento della turbina, come ho già scritto, io la vedo la parte più complicata.
Sei praticamente obbligato a tenerla nella parte alta e questo genererà sempre momento picchiante. E che momento picchiante!
Hai voglia a correggerlo calettandola verso l'alto!.

Il paradosso è dovresti annegarla nell'ala alla radice.
Già ci sarebbe un problema con l'efficienza per l'aria che (non) riesce ad aspirare ed a (non) espellere. In più c'è il problema dell'ingestione degli spruzzi.

Però, suggerimento: sulle turbine (quelle a kerosene) vedo che a volta mettono delle retine a prima vista invisibili davanti all'entrata del compressore (lo fanno immagino per schermare i detriti più grossi).
Non si potrebbe usare una soluzione simile anche nella tua, specie pensando di mettere la ventola in posizione bassa? Quanto meno per schermare gli spruzzi più grossi.

[Ehstìkatzi]

Un articolo che vale la pena leggere ed un foglio di calcolo dovuto a Hepperle, chi non sapesse chi è dia un'occhiata qui.
MainFrame

[Ehstìkatzi]

Ecco il file

[double68]

Seguo....

[quenda]

@ Beppe
Ho inserito i dati del Flying Boot nel foglio di calcolo “DETERMINAZIONE DELLO SVERGOLAMENTO ALARE SECONDO HEPPERLE” ma devo aver sbagliato qualcosa perché il valore “Svergolamento geom.rich.” risulta di 0,05.


—————————

Poi ho letto quasi tutte le 29 pagine del documento “CSULB_TAILLESS_TALE.pdf”
Anche se il modello descritto nella relazione è diverso dal mio, alcune considerazioni sono interessanti.
In particolare, a pagina 7, si capisce bene che lo svergolamento (washout) riduce notevolmente la portanza complessiva dell’ala.
Daltraparte è risaputo che per ottenere stabilità nella configurazione tuttala, è indispensabile sacrificare qualcosa a livello di portanza.
Va però detto che il mio modello ha due derive belle grandi e quindi non dovrei aver problemi di stabilità sull’asse di imbardata (YAW).
Molto interessante l’idea degli slats fissi sul bordo d’entrata ma presumo (?) che non vadano d’accordo con lo svergolamento d’estremità.

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@ Personal Jesus

Originalmente inviato da Personal Jesus

…..ribadisco ancora per un'altra volta, oltre 320 mm dalla punta io non arretrerei, quantomeno per i primi voli e a costo di avere un modello pesante di muso).
Secondo me la formula del CG nel foglio Panknin è "sbagliata" e da "ignorare”.

Bene! Bilancerò il mio modello a 320 mm. dalla punta dell’ala….e fine della storia.

Originalmente inviato da Personal Jesus

…..in un modello come il tuo a basso allungamento secondo me conta poco, specie poi se pensi di passare da uno spessore 14% ad un 12%. Il gioco non vale la candela e recuperi secondo me si e no un punto sull'efficienza massima totale.
Se per ragioni costruttive e di robustezza sei più a tuo agio rimanendo sul 14%, tieni quelli spessori lì.

Molto bene. Però approfitto della tua disponibilità e ti chiedo se a tuo parere è possibile ridurre lo svergolamento utilizzando all’estremità un profilo piano-convesso rovesciato, vale a dire applicare uno svergolamento aerodinamico per ridurre quello geometrico.
Il motivo della mia richiesta è di ordine pratico: per tagliare con il filo a caldo un ala con svergolamento di 9,8° mi serve un foglio in estruso da 10 cm. di spessore……che non riesco a trovare.
Invece con un’ala a minore svergolamento potrei usare un foglio da 8 cm. che ho già.

Originalmente inviato da Personal Jesus

NOTA: mi sono dimenticato di scriverlo in precedenza ma "non misurare l'incidenza del Clark YH dalla parte piatta del ventre! Misurala dalla congiungente naso-coda"

Ovvio. Tra un po’ chiederò aiuto riguardo all’incidenza dei galleggianti in relazione all’incidenza dei profili alari. La questione è molto importante dato che i galleggianti influenzeranno non poco il volo del modello. Ma ne parleremo dopo Natale.

Originalmente inviato da Personal Jesus

Sul posizionamento/calettamento della turbina, come ho già scritto, io la vedo la parte più complicata.
Sei praticamente obbligato a tenerla nella parte alta e questo genererà sempre momento picchiante. E che momento picchiante!
Hai voglia a correggerlo calettandola verso l'alto!

Concordo ma va detto che in molti idrovolanti RC, la distanza tra asse dell’elica e i galleggianti è spesso superiore ai 20 ÷ 30 cm..
Comunque, per diminuire sensibilmente il momento picchiante della ventola, l’unica soluzione sarebbe installarla sotto l’ala.
Ma in questo modo la girante si troverebbe vicinissima all’acqua e non protetta in alcun modo dagli spruzzi.

Quindi la mia mente malata ha partorito una nuova versione del Flying Boot (la quarta), che a scanso di equivoci, garantisco che rimarrà solo sulla carta.



Si tratta in sostanza di utilizzare due ventole da 64 mm. (dato che due da 70 sono troppo pesanti), posizionate quasi sulla punta dei galleggianti e con lo scarico tra le due flange in legno.
Così le giranti non dovrebbero essere colpite dagli spruzzi (….forse…) e il momento picchiante verrebbe quasi annullato.
Sarebbe comunque necessario aumentare le dimensioni dei galleggianti e distanziarli maggiormente dall’ala, ma con questa configurazione non è un problema.

Con 2 ventole i timoni in acqua non servirebbero e idem dicasi per il sistema di cambio di incidenza.
Forse si potrebbero evitare anche i direzionali (lasciando le derive senza parti mobili) e in virata usare la spinta differenziale delle ventole controllata dallo stick del direzionale.
Un altro svantaggio, oltre al maggior peso e alla maggior complessità, sarebbe che con le due ventole installate sui galleggianti non si potrebbe utilizzare il modello su terra.

Comunque sarà già tanto riuscire a far volare il Flying Boot con una sola ventola e non ho intenzione di buttare un sacco di soldi per 2 ventole/2 regolatori/2 batterie per poi scoprire che l’idea di un idrovolante tuttala è una gran fesseria.

Buon Natale a tutti!

ettore

[Ehstìkatzi]

Direi che l'errore sta nel segno del Cm che è deve essere negativo.
Il foglio Xcel l'hai fatto tu coi dati di Hepperle ? Fai un confronto dei dati così ottenuti col foglio di Panknin, ci metti un attimo.
La soluzione delle due ventole negli scarponi è assolutamente da scartare, se hai visto un idro qualche volta ti renderai conto che l'acqua va dappertutto e in grande quantità. Molta è quella risucchiata dall'elica.
Non capisco perchè sei fissato su quella configurazione della pianta alare con molta freccia e poco allungamento che sposta la posizione del CG molto indietro rispetto al BE al centro. Avevo suggerito di spostare la ventola dietro e vicina all'ala in modo che fosse protetta in qualche modo dagli spruzzi e hai risposto di pensare di non poter sistemare il CG adeguatamente senza piombo. Ma la batteria ? Fare un calcolo approssimativo è piuttosto semplice usando solo i pesi di batteria e ventola. Per quanto riguarda la pianta alare perchè non pensare a 2 rastremazioni in modo da avere una parte centrale con più corda in funzione paraspruzzi ? Non cominciare con le tue lamentele sui costi del progetto, vecchio spilorcio.

Dimenticavo, Rutan ha progettato il Quicky che ha un carrello sistemato all'estremità delle semiali, ti suggerisce niente la cosa ?

[Personal Jesus]

Tanta carne al fuoco...

Intanto permettetemi di scrivere in modo ilare e scherzoso "Eeeehhhh fiiii che do baliii..."
(Sempre detto io che l'Emilia finisce sulla sponda destra dell'Enza...)

Do solo una prima anteprima, più che altro una specie di elegia.

Secondo me montare un profilo convesso invertito all'estremità è una gran cazzata.
Ti sei fatto traviare da Lippisch. So che lui lo usava e presumo anche che sapesse quello che stesse facendo ma, detto ciò, a naso mi vien da dire che lo facesse a puri fini di stabilità: sicuramente non a fini d'efficienza, manovrabilità e chi più ne ha più ne metta.

Io ho provato 5 minuti a mettermi lì con alcuni fogli di calcolo preliminari e mi viene fuori che dovresti dare una forma ed una funzione alla svergolamento geometrico e dei profili ancor più bislacca di una classica forma a campana.
Preliminarmente ti dico che, è sì vero che il profilo in estremità sia praticamente calettato a zero ma lo è solo e soltanto quello: già se sti sposti qualche centrimetro verso il centro dell'ala dovresti comunque continuare ad avere un profilo con "forte" svergolamento" negativo.

Comunque mi riservo di simulare la cosa, anche se con molta poca convinzione, su XFLR prima di dare una risposta definitiva.

Il "casino" sarà invertire le coordinate del profilo per avere le polari con il profilo "rovescio".

Se proprio ti vuoi "inlippischire" a sto punto taglia un Clark Y al 14% dritto alla radice e un Clark Y al 14% inverito all'estremità. Senza nessun svergolamento in mezzo.

Quello che ci viene ci viene.
Però poi non lamentarti se vola male, ammesso che voli, se hai problemi a centrarlo, a manovrarlo, ecc.

Ultimi capitolo ventola: da profano mi viene da dire che devi semiannegarla nell'ala alla radice, con l'asse di spinta che passa esattamente per il baricentro.
La anneghi in modo che abbia un poco d'inclinazione per spuntare tangente al dorso del profilo con la presa d'aria tutta fuori e con lo scarico che invece va a finire dove va a fine: probabilmente devi fare un "buco" in mezzo all'ala per far passare il condotto della ventola con lo scarico che magari spunta mezzo fuori, o tutto fuori, di sotto.
Così forse non induci nessun momento picchiante.
L'acqua magari non ti entra da sopra ma tender magari a risalire dallo scarico.

Sul calettamento degli scarponi mi dispiace dire che...ti arrangi.
Non ho la ben che più pallida idea di come piazzarli: mai fatto idro in vita mia.

[Ehstìkatzi]

Originalmente inviato da Personal Jesus

Tanta carne al fuoco...

Intanto permettetemi di scrivere in modo ilare e scherzoso "Eeeehhhh fiiii che do baliii..."
(Sempre detto io che l'Emilia finisce sulla sponda destra dell'Enza...)

Do solo una prima anteprima, più che altro una specie di elegia.

Secondo me montare un profilo convesso invertito all'estremità è una gran cazzata.
Ti sei fatto traviare da Lippisch. So che lui lo usava e presumo anche che sapesse quello che stesse facendo ma, detto ciò, a naso mi vien da dire che lo facesse a puri fini di stabilità: sicuramente non a fini d'efficienza, manovrabilità e chi più ne ha più ne metta.

Io ho provato 5 minuti a mettermi lì con alcuni fogli di calcolo preliminari e mi viene fuori che dovresti dare una forma ed una funzione alla svergolamento geometrico e dei profili ancor più bislacca di una classica forma a campana.
Preliminarmente ti dico che, è sì vero che il profilo in estremità sia praticamente calettato a zero ma lo è solo e soltanto quello: già se sti sposti qualche centrimetro verso il centro dell'ala dovresti comunque continuare ad avere un profilo con "forte" svergolamento" negativo.

Comunque mi riservo di simulare la cosa, anche se con molta poca convinzione, su XFLR prima di dare una risposta definitiva.

Il "casino" sarà invertire le coordinate del profilo per avere le polari con il profilo "rovescio".

Se proprio ti vuoi "inlippischire" a sto punto taglia un Clark Y al 14% dritto alla radice e un Clark Y al 14% inverito all'estremità. Senza nessun svergolamento in mezzo.

Quello che ci viene ci viene.
Però poi non lamentarti se vola male, ammesso che voli, se hai problemi a centrarlo, a manovrarlo, ecc.

Ultimi capitolo ventola: da profano mi viene da dire che devi semiannegarla nell'ala alla radice, con l'asse di spinta che passa esattamente per il baricentro.
La anneghi in modo che abbia un poco d'inclinazione per spuntare tangente al dorso del profilo con la presa d'aria tutta fuori e con lo scarico che invece va a finire dove va a fine: probabilmente devi fare un "buco" in mezzo all'ala per far passare il condotto della ventola con lo scarico che magari spunta mezzo fuori, o tutto fuori, di sotto.
Così forse non induci nessun momento picchiante.
L'acqua magari non ti entra da sopra ma tender magari a risalire dallo scarico.

Sul calettamento degli scarponi mi dispiace dire che...ti arrangi.
Non ho la ben che più pallida idea di come piazzarli: mai fatto idro in vita mia.

Con Profili 2 è possibile ottenere il file .dat di qualsiasi profilo che si voglia rovesciare. Per tutto il resto non capiso perchè si parli ancora di distribuzione a campana quando sono presenti due belle derive, interne o di estremità poco cambia. Efficienza ? ,va sempre bene, ma stiamo parlando di un modello a motore e non di un aliante. I profili rovesciati nonchè il Clark Y al centro, su cui insistete molto mi pare una scelta clamorosamente sbagliata, un profilo con un elevato momento richiede, necessariamente un notevole svergolamento, per cui quello che si guadagna in portanza al centro viene perso lungo l'apertura. Conviene partire con un profilo a basso Cm negativo, questo a parer mio ovviamente e suscettibile di verifiche con programmi SERI.
Auguri ragazzi.

[Personal Jesus]

Giusto un indizio.

Qualche giorno fa mi sono sbizzarito a simulare l'ala con svergolmento lineare usando un unico profilo biconvesso simmetrico da radice ad estremità calcolando lo svergolamento Panknin di conseguenza.

Ah lo svergolamento totale si riduce a 6° ma...poi devi far volare il profilo alla radice a 9° di calettamento geometrico...

Se la cosa vale la pena...

[Ehstìkatzi]

Originalmente inviato da Personal Jesus

Giusto un indizio.

Qualche giorno fa mi sono sbizzarito a simulare l'ala con svergolmento lineare usando un unico profilo biconvesso simmetrico da radice ad estremità calcolando lo svergolamento Panknin di conseguenza.

Ah lo svergolamento totale si riduce a 6° ma...poi devi far volare il profilo alla radice a 9° di calettamento geometrico...

Se la cosa vale la pena...

Mai usato un simmetrico su tutta l'ala nei miei modelli, posso comunque garantire che con profili normali e svergolamenti adatti non ho mai visto nessuno di loro volare con incidenze di quel tipo. Posso garantire che si vede. L'X-wing di X model, derivato da un modello progettato da Herk Stockeley di cui si parlava su un Flying Models di 20 anni fa, aveva un SD 7037, ad elevata curvatura, all'attacco e un SD8020 svergolato di 8 gradi all'estremità, ebbene in pendio allontanandosi dal pilota a quota degli occhi, si vedeva solo lo svergolamento delle estremità, la parte centrale era praticamente invisibile.
Allego il file Excel coi dati dell'X 4 e profili della serie Eppler a cui ho già accennato.