Lippisch P.13a

[quenda]

Ciao a tutti.
Premetto che da sempre ritengo sbagliato costruire più di un modello per volta. Infatti a meno di non avere tantissimo tempo libero, significa dilatare i tempi di costruzione in modo esagerato.....in altre parole nessuno dei 2 modelli arriva alla fine.
Se poi si hanno altri impegni al di fuori dell'aeromodellismo, è sicuro che i due modelli rimarranno sul tavolo per anni.
In ogni modo, per la serie "facciamoci del male", alla costruzione del Bartini-Beriev VVA-14 M1P (che è una grana non da poco...), ho affiancato quella del Lippisch P.13a.
Quest'ultimo, per fortuna, è molto meno impegnativo del VVA-14 ma trattandosi comunque di un modello costruito da zero, richiede un certo impegno.

Il P.13a era un progetto dell' Ing. Alexander Lippisch pensato come "intercettore di punto" ma diversamente dal ME-163 "Komet" (sempre progettato da Lippisch), il P.13a non entrò mai in servizio e fu solo realizzato un aliante, chiamato DM-1, che in pratica era un P.13a tutto in legno e senza motore. Il DM-1 fu trasferito negli U.S.A. alla fine della guerra e fu studiato nella galleria del vento del NACA. Anche Lippisch si trasferì in America e contribuì alla progettazione del primo aereo militare con ala a delta della storia: l'XF-92...che in effetti assomiglia parecchio al P.13a.

Una caratteristica che rendeva unico il P.13a era il motore: un "ram-jet" alimentato a paraffina miscelata con polvere di carbone. Per sapere qualcosa di più su questa idea al limite dell'assurdo, potete leggere questa breve pagina su Wikipedia:

https://it.wikipedia.org/wiki/Lippisch_P.13a

Dato che i motori a carbone sono vietati dall'ENAC e odiati da Greta Thunberg , per portare in volo un modello RC del P.13a si può usare una piccola turbina...ma per ora mi accontento di una semplice ventola intubata.

Come già evidenziato dall'utente Giocavik nella discussione riguardante il tubo di uscita della ventola:

https://www.baronerosso.it/forum/aer...ml#post5261716

...il problema del modello è il bilanciamento che in pratica obbliga a installare la ventola, le batterie e il regolatore nella posizione più avanzata possibile.

Riguardo al centro di gravità mi sono basato su:

1) La pagina https://www.ecalc.ch/cgcalc.php?deep...5;0;20;165;30;

2) Il progetto di un P.13a realizzato con stampante 3D che come il mio utilizza una ventola da 50 mm.:

https://www.rcgroups.com/forums/show...0mm-EDF)/page3

Anch'io avevo provato a partire con un modello stampato in 3D ma la cosa per vari motivi non mi convinceva e quindi ho deciso di usare il Depron da 6 e 9 mm. per centine e ordinate e Depron da 2 mm.per la ricopertura.

Ala e deriva sono state progettate con Dewing 3 ma dato che il programma non lo permette, ho modificato alcune centine con Adobe illustrator per ottenere l'apertura rettangolare in coda. Il profilo alare è il GOE 459.







In questa tabella si vedono il calcolo dei pesi, del carico alare e del rapporto peso/potenza:



L'unico dato incerto è il peso della struttura e spero di rimanere sotto i 400 grammi.

Ecco le prime immagini della costruzione:











Ettore

[staudacher300]

Mai banale. Seguo con interesse.

[angelobev]

Interessante, anche per l'uso del materiale.

Inviato tramite scocciofono e ditoni.
Scusate gli errori!

[giocavik]

Quando decisi di realizzare il p13a, avevo trovato da un annetto il fascicolo della Schiffer che lo riguardava, e ne raccontava suppergiù la storia.
Il DM1, ovvero l'Experimental DM 1 era la versione aliante, che doveva essere trainata in quota per provvedere alla familiarizzazione dei piloti con la configurazione e per l'addestramento all'atterraggio, tant'è che riportava una zona trasparente in basso sul muso per migliorare la visibilità.
Quando arrivarono le truppe americane, il velivolo era quasi pronto, e una volta completato lo inviarono in America per valutazione.
Lo inserirono in una grande scatola piramidale di legno e via autotreno fino al porto per il viaggio via mare.
Sbagliarono di poco qche misura e la scatola non passava sotto un viadotto autostradale...ma sgonfiando le ruote del rimorchio riuscirono nell'impresa.
Sembra che il viaggio per mare, abbia causato problemi di corrosione per via della salsedine, comunque lo testarono nella galleria del vento, però i risultati non sembrarono eccezionali, per via del profilo, e del grosso timone fusoliera, che furono corretti e sperimentati in varie riprese.
La configurazione finale era di una cabina a goccia (stile P 51 D) verso l'anteriore, suppergiù ad un quarto della lunghezza, e un timone verticale posteriore di dimensioni molto più ridotte rispetto al progetto originale.
Riportava inoltre due lame sul bordo d'attacco (una per ogni semiala) posizionate dalla radice fino ad un quarto/un terzo della lunghezza del bordo d'entrata, probabilmente per assottigliare il naso del profilo, per problemi di distacco precoce, etc.
Questo, per dire che sembra come se la fusoliera/timone del modello siano stati leggermente maggiorati, ma sarebbe solo controproducente, anzi, andrebbero leggermente ridotti all'indietro, o lasciati in scala, se ci si tiene.
Per il cg, in pratica, se la lunghezza dell'ala e' intorno ai 78 cm, si avrebbero circa 400 gr. a 25 cm da dietro.Il cg, dalle foto, mi viene intorno ai 35-38 cm dalla punta del vertice anteriore, per cui bisognerebbe posizionare i 400 gr. rimanenti di paccottiglia a non più di 15 cm dal vertice anteriore.
Se si considera che il tubo anteriore-presa d'aria dell'originale sporgeva abbastanza, potrebbe essere fattibile di centrare senza troppi patemi.

(p.s. non ho il fascicolo sotto mano ma sarei quasi certo che il pattino di atterraggio doveva essere retrattile, cosa che valuterei seriamente anche nel modello, magari semplificato, a mo' di baffo di atterraggio, da aprire col fine corsa del cabra..?..)

[quenda]

Anch'io ho il libretto della Schiffer ma essendo scritto in tedesco...posso solo guardare le figure

Per l'ala ho scelto il profilo GOE495 simmetrico con spessore massimo del 12,7%, che è molto simile a quello che si vede in questo trittico:



La deriva è stata progettata inserendo in DevWing un profilo "personalizzato" in quanto nell'archivio di Profili non ne ho trovato uno simile a quello che si vede nel trittico. Un grande ringraziamento all'amico Adelio che ha prodotto il file "DAT".

Nel mio modello la corda di mezzeria (escludendo il tubo di ingresso sul naso) è di 763 mm. e l'apertura alare è di 722 mm..

Nel libretto Schiffer si vede un trittico del DM-1 con il centro di gravità posto esattamente al 50% della centina di mezzeria che nel mio modello corrispondono a 380 mm.




Questo valore mi convince poco e infatti usando altri metodi ho trovato valori ben diversi.
In questa pagina, ad esempio, con un margine statico del 20%, si ottiene un centro di gravità posto a 323 mm dalla punta.

https://fwcg.3dzone.dk/?wing_span=72...ow_mac_lines=1



Con cgCalc la faccenda si complica perchè si trova una posizione del C.O.G. da 230 a 256 mm. dalla punta:





Questa terza pagina riporta un valore simile a quello della precedente: 243 mm. dalla punta:



Attendo suggerimenti.


Ettore

P.S.: non vedo nessuna immagine con il pattino retrattile come nel "Komet". In ogni modo non ho intenzione di aggiungere un quarto servocomando con relativi leveraggi a un modello che DEVE essere il più semplice e leggero possibile.

[Ehstìkatzi]

Che strano ha una presa d'aria che sembra uno scarico e gli scarichi che sembrano prese d'aria. Forse qualcuno ha interpretato male i disegni del progetto.

[giocavik]

Per l'argomento dimensioni, ovvero 763 e 722 che misure sono..??..Sarei andato con 800 e 760 mm e via (ne escono 30 dm2 e qcosa) ma ormai è avviato così, però può essere utile per il secondo prototipo.
Con il valore reale della lunghezza dell'ala il cg mi viene tra 33 e 35 cm, quindi mediamente 34cm.
E' difficile prevedere perché la vera incognita che permane e' quanto cabra impostare per il primo involo.
Per essere certi della posizione del cg non resterebbe che fare un 'balsetta'-deproncino lastra piana (in scala 1/3 o 1/4 esce intorno ai 26 o 19 cm di lunghezza)
Con poco depron 6 o poco polistirolo di avanzo dal lab ci si toglie la curiosità in una mezzoretta.
Per l'ingresso-uscita motore andrebbe tenuto a mente che questo aereo incarna l'invenzione dell'ala a delta...con propulsione a carbone...senza parti mobili (niente turbine-compressori, etc, quindi il motore lo potrebbe fare qualunque lattoniere...) e spinta vettoriale.....e ne esce un caccia supersonico di superiorità aerea per l'epoca... Che dire di più..?

[quenda]

Le dimensioni del mio P.13a derivano da un numero ben preciso: i 50 mm. di diametro della ventola.
Infatti ho seguito il consiglio di Alessando Ginestri (pag. 98 del libro Jet Elettrici): "Il segreto è solo uno: partire dalla ventola".
Ovviamente avrei potuto arrotondare le misure ma non ho una passione particolare per le cifre tonde.

Detto questo, tra corda media alare, punto neutro, margine statico, centro aerodinamico, ecc., a volte vado in confusione.
Spesso leggo su vari forum lunghe discussioni con una gran quantità di informazioni inutili se non addirittura fuorvianti.
Raramente trovo poche righe ma molto utili come ad esempio in questa pagina:

https://sourceforge.net/p/xflr5/disc...read/1d1bff10/

...dove si legge:

"Be careful that usually the location of the centre of gravity is defined in the on-line calculators as % of the MAC, a value not directly related with the static margin unless you know the location of the plane's neutral point. Usually the neutral point of a lifting surface is located at 25% of MAC, except for "extreme shapes" (high sweep, low AR). That's why most of the on-line calculators recommend 15%, 20% and 25% of MAC for the CG (corresponding to 10%, 5% and 0% static margin, respectively)."

A questo punto ho il sospetto che il valore del Centro di Gravità suggerito da Giocavik (da 330 a 350 mm. dalla punta), si riferisca in realtà al Centro Aerodinamico (in inglese AC) che per quello che capisco coincide con il Punto Neutro (NP), che a sua volta si trova al 25% della Corda Media Alare (MAC).
Sappiamo tutti che i nostri modelli vanno bilanciati in un punto chiamato Centro di Gravità (COG), posto sempre DAVANTI al Centro Aerodinamico (ovvero Punto Neutro), di un valore variabile che si chiama Margine Statico.
Maggiore è la distanza tra il Centro Aerodinamico e il Centro di gravità e maggiore sarà la stabilità del modello. Ma non bisogna esagerare perché un Margine Statico eccessivo rende inefficace l'elevatore.

Usando la pagina di cgCalc, per il P.13a che sto costruendo, ho ottenuto questi valori:

Margine statico del 7,5% ---> Centro di Gravità a 307 mm.

Margine statico del 10% ---> Centro di Gravità a 294 mm.

Margine statico del 12,5% ---> Centro di Gravità a 281 mm.

Margine statico del 15% ---> Centro di Gravità a 269 mm.

Margine statico del 17,5% ---> Centro di Gravità a 256 mm.

Quindi, secondo i miei calcoli, posizionare il Centro di Gravità a 340 mm. equivale ad avere un margine statico inferiore all' 1% (corrispondente a circa il 24% della Corda Media Alare)....ovvero un modello quasi incontrollabile.

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Per capire meglio dove si trova il Centro di Gravità, l'idea del "balsetta-deproncino" è ottima.

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Il progetto originale di Lippisch non aveva un motore di tipo Ram-Jet puro, ovvero senza parti mobili, ma prevedeva un tamburo forato rotante a 60 giri/minuto che serviva come diffusore della polvere di carbone.

Ettore

[giocavik]

Consiglierei di lasciar perdere tutte le elucubrazioni riguardo il cg e i vari punti e centri aerodinamici, così come i programmi di calcolo, che seguono appunto il programma, senza guardare a cosa si applica.
Vedrai che il cg e' dove indicato di sopra, o ci si avvicina.
Personalmente non concordo con la sagomatura posteriore di certi kit e trittici dell'aereo in questione, perché, sebbene si parli di aria fritta/processo alle intenzioni, lo scarico posteriore del motore sarebbe stato sicuramente diritto piuttosto che a spigolo, sia per uniformità-regolarità del flusso in uscita, che per semplicità.
Secondo il progetto originario, lo scarico doveva essere costituito da due alettoni di lamiera idonea, sovrapposti, che comandati dal pilota, avrebbero regolato il funzionamento del motore chiudendosi o aprendosi in base alla velocità di volo e al regime di funzionamento.
Per l'ingresso, se doveva essere supersonico, ci avrebbero messo la spina di ingresso (stile Mig21) e risolto, ma probabilmente nel progetto iniziale mancava perché difatti non sappiamo veramente se doveva/si voleva/o poteva essere supersonico (probabilmente neanche sapevano apriori come funzionava del tutto esattamente) e non avendone costruito/testato neanche uno, anzi neanche cominciato, non hanno avuto modo di concludervi alcunché.
Resta che la soluzione dello scarico e' semplice-geniale e che con un passetto se ne poteva avere spinta vettoriale/vettorabile (basta un tirante in più, con un miscelatore meccanico e una leva di più per il pilota), ma restano tutte considerazioni aleatorie.
Più improbabile, sembrerebbe, invece il funzionamento del tamburo rotante per la distribuzione del carbone, perché comunque lo si ruoti, causerebbe non uniforme distribuzione del calore nel flusso del motore, e forse su questo avrebbero dovuto lavorarci discretamente.
Resta altresì strano che Lippisch non penso' una versione per turboreattore, come per il me163...
Non sembra esserci un Li P 13 c...

[enryaltoe]

Interessante progetto. Bravo Ettore (come sempre)!