Летающее крыло

[German_psv 20]

Добрый день, коллеги.

Помогите раздобыть координаты профиля летающего крыла

для низких скоростей порядка 1-5м/с.

Планируется использование такого 2D-крыла (профиль)

для численного моделирования (во Fluent'e) движения в воде.

Для стабильности траектории хотелось бы, чтобы такое 2D-крыло

имело подъемную силу при нулевом угле атаки, которая при увеличении угла атаки

не возрастала бы сильно.

Буду благодарен за любые рекомендации

по вопросу моделирования движения летающего крыла.

PS

Моделирование движения различных крыльев (из числа NACA)

приводит к нежелательному нарастанию угла скольжения до 90 градусов.

При этом учитывалось взаимное расположение центра давления и

координат приложения массы, создающей отрицательную плавучесть.

С уважением, Герман

[a_schelyaev 368]

Летающее крыло могут набирать и из обычных профилей. Балансировку получают просто за счет крутки примерно 20% размаха крыла.

Если тебе нужны ламинарные крылья, то глянь вортмановские профиля или что-то из серии FX.

[German_psv 20]

Летающее крыло могут набирать и из обычных профилей. Балансировку получают просто за счет крутки примерно 20% размаха крыла.

Если тебе нужны ламинарные крылья, то глянь вортмановские профиля или что-то из серии FX.

Добрый день, Александр.

Спасибо за рекомендацию.

Взял FX 63-137 как самый тонкий профиль, посчитал во Флуенте поляру.

Великовата подъемная сила, а самое неприятное – центр давления, а точнее:

Х-координата приложения подъемной силы, расположена к хвосту от центра профиля,

что, к сожалению, исключает возможность применения ламинарного крыла...

Александр у Вас большой опыт в самых различных областях, может Вы посоветуете,

какое крыло можно применить.

Необходимо замоделировать во Флуенте (6DOF) свободное движение глайдера,

но так как достаточного вычислительного ресурса для задачи 3D-постановке не имеется,

то решено было вместо глайдера использовать профиль крыла длиной примерно

1.5 метра. UDF-ку написали, вычислительный процесс отладили, а с крылом – проблема.

Крыло должно быть тонким, чтобы подъемная сила была небольшой

(избыток массы для создания отрицательной плавучести не более 0.5 кг),

центр давления должен находиться впереди от геометрического центра профиля.

Скорость движения не более 5м/с.

И самое главное – крыло должно стабилизироваться

на траектории движения путем выбора координат центра масс крыла

(немного впереди центра давления).

Траектория со старта горизонтальная, затем под действием груза,

создающего отрицательную плавучесть,

крыло должно само нырнуть и по мере набора скорости выйти

(за счет смещения к носу координаты приложения подъемной силы – как у глайдера)

снова на горизонтальное движение.

Может это должно быть все-таки S-образное летающее крыло?

Еще раз спасибо за внимание к вопросу.

С уважением, Герман.

[a_schelyaev 368]

Идея понятна. Я не занимался гидродинамикой, поэтому ничего конкретного подсказать не могу, т.к. у вас тут еще и архимедова сила, которой в аэродинамике фактически нет.

Поэтому позволю себе ограничиться некими общими советами - может наведет вас на какие-нибудь мысли.

В свое время нам так и не удалось воспроизвести в CFD пакетах продувки с профилем FX. Ни в одном коммерческом коде. Заколдованный он. :)

Так что тут дело может быть в математике, а не в профиле. Поаккуратнее.

Балансировка летающего крыла это не только профильных вопрос, но и схемный.

С устойчивостью играют за счет придания крылу стреловидности и угла поперечного V.

Самое прекрасное, что за счет перекрестных связей, стреловидность дает эффект как в продольном канале, так и поперечном. Механика тут проста - чем дальше от ц.м. площадь крыла, на которой на угле атаке или скольжения реализуется приращение подъемной силы, тем больше будет возвращающий момент.

Опять же, т.к. часть площади крыла играет на балансировку (т.е. имеет другую профилировку), то получается, что у летающего крыла крыло имеет два локальных вектора силы на каждой консоли - центроплана и законцовки. Снося их на плоскость симметрии получаем две силы и два момента.

Если уж совсем по простому, то можно сделать отъемную часть законцовки с возможностью менять угол установки. Прогнать с разными углами и понять законы поведения. А потом уже репу чесать вокруг того, как сделать все то же самое но более благородно без таких изломов.

На мой взгляд такой подход дает больше понимания к структуре аэродинамической балансировки?

Подъемная сила, развиваемая профилем не всегда получается за счет увеличения его толщины. Точнее сказать, наличие большой толщины не всегда приводит к большой подъемной силе. Возьмем за пример кирпич...

Т.е. за счет профилировки и удлинения можно так обыграть градиенты давления, что получится нечто с большими строительными высотами, но не дающее добавку в Y. Однако это требует исследований, чего вы себе позволить не можете.

;)

P.S. А что вы называете S-образным? Игра с законцовками? Или игра с срединной поверхностью крыла?

[a_schelyaev 368]

Да, кстати. Если не ошибаюсь, то любая попытка сбалансировать крыло только лишь за счет профиля, а не за счет крутки крыла, сделает все крыло очень чувствительным к внешним воздействиям. И хотя у тебя скорость маленькая, но плотность высокая.

[German_psv 20]

Да, кстати. Если не ошибаюсь, то любая попытка сбалансировать крыло только лишь за счет профиля, а не за счет крутки крыла, сделает все крыло очень чувствительным к внешним воздействиям. И хотя у тебя скорость маленькая, но плотность высокая.

Добрый день, Александр.

Спасибо за консультацию.

S-образное крыло - это наличие законцовки. Действительно, заниматься

исследованиями, связанными с поиском пригодного для нашей задачи

S-крыла, дело бесперспективное. Попробую найти атлас профилей

и повыбирать из них.

Еще раз спасибо за внимание к вопросу и рекомендации.

С уважением, Герман.

[a_schelyaev 368]

Герман, если сконстролите ТЗ, то могу передать одному человеку на оценку.

Он, наверное, один из немногих в нашей стране остался, кто способен спроектировать крыло с нуля.

Но это вопрос денежный. Сколько не знаю - скажут после изучения ТЗ.

[German_psv 20]

Герман, если сконстролите ТЗ, то могу передать одному человеку на оценку.

Он, наверное, один из немногих в нашей стране остался, кто способен спроектировать крыло с нуля.

Но это вопрос денежный. Сколько не знаю - скажут после изучения ТЗ.

Добрый день, Александр.

Вчера нашел профили серии MH. Это как раз они - летающие крылья.

Насчет ТЗ, было бы хорошо, главное - профессионально.

Но... день и ночь считаем, чтобы к концу месяца (таков срок)

сделать предварительную оценку возможности использования

профиля крыла для реализации глайдерной траектории.

Так что за предложение спасибо.

Незнаю, что получится из всей этой затеи,

в смысле получения гранта...

С уважением, Герман.

[a_schelyaev 368]

Ну они вам за недельку сделают, а может и быстрее.