Flutter ?

[ask21]

Originalmente inviato da CarloRoma63

Non credo. una superficie (come qualsiasi altro oggetto) può oscillare solo se esiste un meccanismo di scambio di energia attorno ad un punto di equilibrio stabile (un esempio di ciò è il pendolo dell'orologio) oppure se esiste un equilibrio semistabile che, se non stimolato, rimane stabile ma una volta avviata una oscillazione, questa si autosostiene. Un esempio di quest'ultimo e una superficie concava (come, ad esempio, una vela) investita dal vento da 90 gradi precisi rispetto al profilo (andatura di poppa). Finchè non intervengono elementi a disturbo, questa superficie sarà interessata esclusivamente da una forza del vento applicata perpendicolarmente. Se per cause varie la superficie si sposta lateralmente (anche di pochissimo), l'angolo di attacco del vento non è più di 90 grado (vento apparente) e lo spostamento genera una forte spinta proprio nella direzione dello spostamento stesso; questo spostamento genere una spinta ancora maggiore ed il processo si ferma solo quando il vincolo della superficie è abbastanza forte da contrastare la spinta. Fermandosi il movimento termina anche il vento apparente e quindi la spinta laterale, la spinta di ritorno generata dal vincolo porta ad invertire il senso in cui il vento apparente colpisce quella superficie ed il processo si inverte. Se questo processo non viene interrotto o cmq limitato, porta inevitabilmente alla rottura del profilo (o alla scuffia della barca).

Il caso in questione, visto dal punto di vista dell'alettone, non rientra in nessuna delle due casistiche, rimane quindi solo la terza: l'oscillazione è dovuta ad altro e l'alettone non può fare altro che assecondarla.

E' più probabile che invece sia il piano fisso di coda ad essere entrato in oscillazione (lui può oscillare in quanto ha un vincolo elastico con la fusoliera) ed i suoi movimenti hanno coinvolto l'alettone.

Il movimento di una superficie senza asta collegata non può raggiungere quelle escursioni in quanto si tratta di una configurazione autostabile per eccellenza (al massimo può oscillare nell'ambito ed a casua della turbolenza ricevuta) a meno che non sia eccezionalmente pesante in rapporto alla superficie esposta.

Carlo

A questo punto, forse dovresti sapere che Raramente le parti mobili di un modello sono bilanciate staticamente. Nel caso della vela, non c'è nessuna forza che interviene a spostarla. Nel caso del pianetto di coda invece (ruotato di 90°) c'è una cosa che si chiama forza di attrazione terrestre. Ed è quella che tutte le domeniche al campo (tu ci vai?) cerchiamo di combattere.

A questo punto viene in aiuto sapere che il flutter (e ce ne sono almeno due tipi) è un'oscillazione (intorno alla linea di cerniera quindi) della superficie di controllo (elevatore nel nostro caso, non alettone) che può verificarsi per la flessione o lo svergolamento della struttura SOTTO CARICO (vedi velocità eccessiva).

E' risaputo che ad oggi i giovani del settore preferiscono utilizzare la radio per "settare" le corse del proprio aeromodello. Quindi solitamente si mischiano corse da 3D ad un settaggio della radio fatto di Dual Rate e riduzione del punto di fine corsa.
I servi sono quelli che sono e le oscillazioni e/o il gioco intorno allo "0" è molto, ed il settaggio "ad cazzum", di cui sopra, amplifica questa condizione.
Il risultato è un bel video istruzionale sul flutter.

Il modello va in volo, si fa i suoi giri, il pilota forza la mano perchè si è comprato un piper ma voleva un pylon, ed intanto le batterie (scadenti) sotto carico cominciano ad abbassare il loro voltaggio. A questo punto il picchiatone (ma basta poco) fa prendere velocità al modello. Le superfici mobili (enormi perchè così devono essere in un modello da corsa........) oscillano insieme al servo oppure per colpa del gioco ed il sistema diventa instabile dando vita al flutter.

A mio parere poi il servo con il comando è ancora attaccato, motivo per cui la superficie si muove così regolarmente. Per esperienza personale, una superficie con il comando staccato, si è comportata come una bandiera, sventolando tanto più velocemente quanto più alta era la velocità. Niente flutter però...

Scusate le parentesi!


EDIT: Volevo aggiungere che se il baricentro si trova dietro la cerniera, la sua inerzia fa oscillare la superficie quando questa si deforma. Ovviamente se le oscillazioni sono divergenti e forti abbastanza si può compromettere l'integrità della struttura.

[cecco]

Originalmente inviato da ask21

A questo punto, forse dovresti sapere che Raramente le parti mobili di un modello sono bilanciate staticamente. Nel caso della vela, non c'è nessuna forza che interviene a spostarla. Nel caso del pianetto di coda invece (ruotato di 90°) c'è una cosa che si chiama forza di attrazione terrestre. Ed è quella che tutte le domeniche al campo (tu ci vai?) cerchiamo di combattere.

A questo punto viene in aiuto sapere che il flutter (e ce ne sono almeno due tipi) è un'oscillazione (intorno alla linea di cerniera quindi) della superficie di controllo (elevatore nel nostro caso, non alettone) che può verificarsi per la flessione o lo svergolamento della struttura SOTTO CARICO (vedi velocità eccessiva).

E' risaputo che ad oggi i giovani del settore preferiscono utilizzare la radio per "settare" le corse del proprio aeromodello. Quindi solitamente si mischiano corse da 3D ad un settaggio della radio fatto di Dual Rate e riduzione del punto di fine corsa.
I servi sono quelli che sono e le oscillazioni e/o il gioco intorno allo "0" è molto, ed il settaggio "ad cazzum", di cui sopra, amplifica questa condizione.
Il risultato è un bel video istruzionale sul flutter.

Il modello va in volo, si fa i suoi giri, il pilota forza la mano perchè si è comprato un piper ma voleva un pylon, ed intanto le batterie (scadenti) sotto carico cominciano ad abbassare il loro voltaggio. A questo punto il picchiatone (ma basta poco) fa prendere velocità al modello. Le superfici mobili (enormi perchè così devono essere in un modello da corsa........) oscillano insieme al servo oppure per colpa del gioco ed il sistema diventa instabile dando vita al flutter.

A mio parere poi il servo con il comando è ancora attaccato, motivo per cui la superficie si muove così regolarmente. Per esperienza personale, una superficie con il comando staccato, si è comportata come una bandiera, sventolando tanto più velocemente quanto più alta era la velocità. Niente flutter però...

Scusate le parentesi!


EDIT: Volevo aggiungere che se il baricentro si trova dietro la cerniera, la sua inerzia fa oscillare la superficie quando questa si deforma. Ovviamente se le oscillazioni sono divergenti e forti abbastanza si può compromettere l'integrità della struttura.

Aggiungiamo a tutto l'assolutamente insufficiente rigidità torsionale dell'elemento che collega i due semipianetti (probabilmente la solita C di acciaio armonico) che insieme al superamento della VNE è, secondo me, la causa dell'incidente.....

[Peppe46]

Secondo me e andato in flutter perché costruito ad a augello canino...
Non c e una parte visibile che non sia andata palla.
Da cosa sia stato innescato, non e chiaro ma e chiarissimo che era na ciofeca ed era solo questione di tempo perché succedesse quello che era già scritto nel destino di quel modello.

[max_c26acro]

Il flutter aerodinamico è un fenomeno di vibrazione aeroelastica delle strutture, che può coinvolgere diversi tipi di costruzione, anche gli edifici e sopratutto i ponti.
In aviazione è generato nomalmente dalla vibrazione indotta dalle superfici mobili non bilanciate staticamente che possono iniziare a vibrare per risonanza.
La causa delle deformazioni è data dal fatto che quando la forza generata dal piano mobile deflesso è superiore alla forza necessaria per torcere la superfice mobile fissa (cioè supera la resistenza torsionale della struttura), questa inevitabilmente si deforma assumendo un angolo di incidenza che ne aumenta la torsione fino allo stallo dei filetti fluidi; a questo punto la superfice torna indietro elasticamente e supera il punto di incidenza di portanza nulla, si ripresenta di nuovo l'effetto di torsione e di aumento di incidenza ma in senso opposto alla precedente oscillazione, mentre anche la superfice mobile ha cambiato verso oscillando in controfase con quella fissa e cosi via, con una serie di oscillazioni sempre più ampie fino al cedimento strutturale.

Esiste anche il flutter innescato dalla deflessione della superficie mobile, bilanciata o non, che avviene con le stesse modalità dette sopra, solo che non è generato dalla vibrazione risonante ma dal comando dato dal pilota a velocità superiori alla VNE (velocity never exceed) e comunque poco prima che la superficie mobile entri in risonanza spontaneamente.
Quest'ultimo penso sia il caso del modello di piper postato da EstiKazzi, infatti se guardate bene il flutter inizia proprio mentre il modellista inizia a cabrare per uscire dalla picchiata, con una velocità ormai eccessiva.

Ecco un video molto interessante in cui si vede lo studio sul flutter dei piani di coda di un velivolo di AG, dove si può notare la superfice mobile che oscilla in controfase con quella fissa e le deformazioni indotte anche a carico della fusoliera e un filmato originale del 1940, in cui si vede il flutter del ponte di Tacoma Narrow (USA) generato dal forte vento, che ne ha causato la rottura.

[Peppe46]

Originalmente inviato da max_c26acro

Ecco un video molto interessante in cui si vede lo studio sul flutter dei piani di coda di un velivolo di AG, dove si può notare la superfice mobile che oscilla in controfase con quella fissa e le deformazioni indotte anche a carico della fusoliera e un filmato originale del 1940, in cui si vede il flutter del ponte di Tacoma Narrow (USA) generato dal forte vento, che ne ha causato la rottura.

Il ponte in flutter!!!

IMPRESSIONANTE!!

[sonic liner]

nete capito gnente, se sò staccati i comandi del cabra, i piani mobili separati se ne andavano a spasso da soli, e chi lo tiene in aria un modello senza più il comando del profondità? causa probabile, sgancio della forcella lato piano mobile, oppure servo staccato dalla basetta portaservi, sicuramente modello cinese da due euro.

[luca.masali]

Originalmente inviato da sonic liner

nete capito gnente, se sò staccati i comandi del cabra, i piani mobili separati se ne andavano a spasso da soli, e chi lo tiene in aria un modello senza più il comando del profondità? causa probabile, sgancio della forcella lato piano mobile, oppure servo staccato dalla basetta portaservi, sicuramente modello cinese da due euro.

Un modello senza il comando del cabra vola benissimo
Un modello col cabra in flutter come una bandiera non può che cercar lombrichi

[CarloRoma63]

Originalmente inviato da ask21

Nel caso della vela, non c'è nessuna forza che interviene a spostarla.

Sali su un Laser Standard e facci una bella poppa in fil di ruota con 10m/s, poi ne riaprliamo (p.s. portati il pallottoliere per contare le scuffie)..

....che può verificarsi per la flessione o lo svergolamento della struttura SOTTO CARICO (vedi velocità eccessiva)........I servi sono quelli che sono e le oscillazioni e/o il gioco intorno allo "0" è molto,......Le superfici mobili (enormi perchè così devono essere in un modello da corsa........) oscillano insieme al servo oppure per colpa del gioco ed il sistema diventa instabile dando vita al flutter.

se inseriamo nel sistema il servo (che è quindi attaccato) intruduciamo un elemento che può portare a quanto descrivi. Sono daccordo.

A mio parere poi il servo con il comando è ancora attaccato, motivo per cui la superficie si muove così regolarmente. Per esperienza personale, una superficie con il comando staccato, si è comportata come una bandiera, sventolando tanto più velocemente quanto più alta era la velocità. Niente flutter però...

concordo, vedi sopra

Volevo aggiungere che se il baricentro si trova dietro la cerniera, la sua inerzia fa oscillare la superficie quando questa si deforma. Ovviamente se le oscillazioni sono divergenti e forti abbastanza si può compromettere l'integrità della struttura.

Carlo

[ask21]

Le scuffiate?! Io parlavo del flutter e mi riferivo all'esempio della vela in banderuola ;)

[CarloRoma63]

Originalmente inviato da ask21

Le scuffiate?! Io parlavo del flutter e mi riferivo all'esempio della vela in banderuola ;)

Una vela in bando sbatte per le turbolenze che si creano sul suo BE (normalmente l'albero) e che si amplificano a causa della naturale cedevolezza del tessuto. Una vela rigida (come ad esempio quella dei catamarani) non sbatte mai, al limite oscilla leggermente per adeguarsi alle variazioni di direzione del vento....
Io parlavo di una vela con un angolo di incidenza di 90° rispetto al vento...

Per quanto riguarda le oscillazioni di una superficie orizzontale in bando, rimane valido il concetto di oscillazione in risonanza valido quel qualsiasi sistema: "reciproco scambio di energia cinetico-potenziale tra due sistemi tra loro connessi, che si autosostiene se l'energia scambiata tra i due sistemi, sommata a quella fornita dall'esterno, è superiore a quella dissipata dagli attriti": nell'alettone il sistema che accumula energia potenziale è l'elemento "elastico" costituito dall'alettone in posizione inclinata, il sistema che esprime l'energia cinetica è la (velocità angolare x massa) dell'alettone stesso, gli attriti sono le cerniere, l'aria stessa ed il servo. Esiste una formula (studiata 30 anni fa in elettronica, mi perdonerai se non la ricordo bene) che dice che se si supera un certo rapporto tra le due forme di accumulo dell'energia allora il sistema oscilla in regime di risonanza.
Se il peso dell'alettone è trascurabile rispetto alla sua dimensione, allora quel rapporto rimane sotto una certa soglia e l'alettone non potrà oscillare in risonanza. Se invece l'alettone pesa molto (improbabile su un modello RC) andiamo ad aggiungere massa che permette di accumulare energia cinetica ed allora ogni movimento oscillatorio che farà sarà "in risonanza" e quindi richiederà poca energia per essere sostenuto ed alimentato (basterà la semplice turbolenza dell'aria)
Se nel sistema intruduciamo il comportamento del servo che, in particolari condizioni di movimenti forzati e molto ampi, può simulare un notevole aumento della massa dell'alettone, allora può anche verificarsi una oscillazione in risonanza.

In tutto questo dobbiamo aggiungere che il comportamento di un corpo in movimento in un fluido può generare delle forze notevolmente diverse, per intensità e punto di applicazione, in funzione dell'angolo di incidenza del fluido. Comportamenti come lo stallo per angoli troppo alti complicano di molto la possibilità di prevedere come queste foze si generano, ma una cosa è certa: quello che succede al piano di coda dell'aereo nasce certamente dalla sua parte fissa, non sufficientemente rigida per sopportare tali forze, per poi applicarsi ed amplificarsi (probabilmente in regime di risonanza, vista l'ampiezza dei movimenti) alla parte mobile. Che poi i movimenti della parte mobile abbiano amplificato i movimenti della parte fissa è anche questo altamente probabile.

Carlo

Carlo