Динамика полёта крылатого ла-ликбез

Версия 09:31, 12 апреля 2023

динамика полёта крылатого ла-----автор Книжников ВВ

динамика полёта крылатого ла---это летные хар-ки ла от скорости сваливания Vo до максимальной воздушной скорости в пологом пикировании Vпик,

где соотношение этих скоростей называется коэф запаса скорости по сваливанию Кvзап=Vпик/Vсвал=Vмакси/Vмин=2.5-3 оптимально !

Диапазон от скорости сваливания и до скорости планирования называется аварийный режим----взлёт, посадка,парение!!! скорость сваливания ла----

Vo=(2mg /pо Sкр Cymax)^0.5=4(m /Sкр Cymax)^0.5

Диапазон от скорости планирования и до скорости максимальной называется основной режим----крейсер,вираж,гонка!!! скорость планирования на максимальном АК ла----

Vпл=(2mg /pо Sкр Cyопт)^0.5=5(m /Sкр Cymax)^0.5

воздушная скорость пикирования авиамодели без мотора под углом к горизонту (режим долёта против ветра)---

Vпике=10(m/Sкр Сумах)^0.5
 

в -30 гр для самолёта с шасси и подвесом

в -20 гр для чистых бпла

в -10 гр для планера

для безмоторного планера, где эквивалент тяги это проекция в горизонт суммы векторов всех сил при угле глиссады в режиме планирования----

Vплан=2(mg/Сумах AKмах)^0.5/(CAX)=5(m/Сумах Куд)^0.5/(CAX)

видно важную особенность----чтобы быстро планировать против ветра надо разгибать профиль крыла в симметричный и изначально иметь узкое крыло и большую массу ла----типичный кинетический хотлайнер или кроссовый планер!!!

для винтового ла максимальная воздушная скорость в горизонте ----- Vгор=0.9Hгеом fст /(Сумах)^0.5!!! 

сила лоб. сопротивления Fx= mg (Kск)^X / АКмах

максимальное аэрокачество ла эмпирически пропорционально удлинению крыла ---

АКмах=Как Куд, где Куд=Sкр/CAX^2

для авиамоделей на двухкратной скорости планирования или 2.5Vсвал

дископлан Как=3 ---------------------------------------Fлоб.сопр = 0.67mg

самолёт с шасси и грузовым подвесом Как=1----------- Fлоб.сопр = 0.5mg

пилотажка-бойцовка Как=1.1--------------------------- Fлоб.сопр = 0.4mg

бпла-классика с аэроторчками Как=1.2---------------- Fлоб.сопр = 0.36mg

короткое летающее крыло Как=2------------------------Fлоб.сопр = 0.33mg

аэрочистый бпла-классика Как=1.3--------------------- Fлоб.сопр = 0.3mg

мотопаритель Как=1.5---------------------------------Fлоб.сопр = 0.25mg

гонка-классика Как=1.4--------------------------------Fлоб.сопр = 0.2mg

Оптимизация размеров винта для конкретного типа ла

Так как ла полетит на винте любого размера и на маленьком скоростном и на большом медленном --- лишь бы тяги хватило!!! Но всегда существует "золотой винт" с оптимальными параметрами в зависимости от аэродинамики и размеров конкретного ла, который обеспечит максимальную эффективность (КПДвнеш)в заданном режиме полёта!

Ометаемая площадь винтом или так называемый волшебный диск и полный мидель планера имеют оптимальную зависимость от режима полёта и класса ла ----

Мидель всего планера определяет полное аэродинамическое сопротивление полёту, а ометаемая площадь винтом определяет тягу на установившейся скорости в горизонте ---- или как эффективно протащить тушку самолёта сквозь плотность воздуха Fпол=Fсопр!

Fпол=0.5pо Sомет (Vпот^2-Vпол^2)-----Fсопр=0.5pо (Vпол)^2 (Sмид Cxмид)

тогда для одновинтовой схемы двухлопастного пропеллера------------

D^2=1.4 Kск^Х Kуд CAX^2 Суопт/(Как Куд )

при Суопт=Сумах/Копт=0.5 Сумах^2 и Копт=2/Сумах зависит от типа профиля крыла для авиамодельной размерности!!!

D=CAXкр Cyмах (0.7 (Kск)^Х  / (Как))^0.5!!! -----для всех типов крылатых авиамоделей

для мотопланера-парителя ----- D=1.74САХ!

для самолёта с шасси и внешним грузом ------D=1.3САХ!

для чистого БПЛА классика ---- D=1.1САХ!

для пилотажки-бойцовки ---------- D=1.0САХ!

для гоночного хотлайнера ------- D=0.9САХ!

для короткокрылого лк-бесхвостка ---------D=0.75САХ!----Н=0.67САХлк потому что эффективное САХ змееобразного профиля (0.75-0.8)САХлк!!!

эмпирически параметры винта на пик мощности вмг--- Dмах=1.1Сумах САХкр!!!-----------Н=0.9САХкр!!!

для экономичного полёта типа круиз для многовинтовой справедливо тождество----(n Sомет)=Sмид! , где n=кол-во ВМГ---- 

Dкруиз=(1.3 Sмид / n)^0.5!!!

пересчёт диаметра многолопастного винта от двухлопастного ------ Dтрёхлоп=0.9 D ---- Dчетырёхлоп=0.84 D

тяга двухлопастного винта на уровне моря в статике-------

для ДВС Fст = 0.2 H D (D fст)^2

для электро  Fст = 0.12 H D (D Kxх Uакку)^2

Тяга винта в динамике для самолётов -----  Fпол= 0.5Fст (Кв/Тст)^0.5  или эмпирически  Fпол= 0.5Fст!!!

для э-ВМГ потребляемая мощность в полёте на полном газу----Рэл(вт)=0.5Кла Fст(mg (H/D))^0.5 /CAXкр КПДвмг---- круиз в пол-газа Ркр=Рст/3!!! 

на стопе электро----- Рэл(вт)=1.8(Fст)^1.5/D

на стопе ДВС------ Рмех(вт)=1.35(Fст)^1.5/D

воздушная скорость горизонтального полёта от тяги на стопе для всех типов крылатых ла с ВМГ-----при Суопт=0.5Сумах^2 (смотри статью "типы ла-ликбез")

Vгор=1.8(Fст AKmax Кв/ро Sкр )^0.5/Cyмах----инженерная формула

Vгор=0.73 H D fст(Kaк)^0.5/(CАХкр Сумах)----авиамодельная формула 

Vгор=0.82 H D fст/CАХкр ----для БПЛА на уровне моря

Vгор=0.9H fст----проверочная формула, так как при D=1.1Сумах САХкр  скорость полёта и есть 9/10 теоретической скорости потока на стопе!!!