Říkají mi lidé, abych jim dal pokoj s teorií, pro ně tento článek tedy není 🙂 . Mně teorie přijde dobrá, zvláště k vysvětlení jevů, které jsou zdánlivě proti zdravému rozumu. Tento článek se nepřímo týká Martinovy nedělní havárie. Domnívám se, že jsem tento jen vysvětloval již na semináři ve Staňkově, ale možná tento text ocení i ostatní čtenáři.
Budu se odkazovat sám na sebe.
V tomto článku jsem vysvětloval podélnou stabilitu a je tam i tento obrázek, který původně sloužil v popisu sil na výškovce.
Čím rychleji model letí, tím je větší klopivý moment křídla, který musí vyrovnávat dolů působící síla na výškovce. V onom článku jsem se zmínil o tendenci modelů přejít do střemhlavého letu. Přičítal jsem to ohýbání ocasní trubky, ale mýlil jsem se. Ve skutečnosti jde o problém čistě aerodynamický, nikoliv pevnostní. Dle zjednodušené teorie profilů je součinitel klopivého momentu konstantní. Potom klopivý moment roste se čtvercem rychlosti letu a pokud je model staticky stabilní, síly na výškovce model vrací do rovnováhy. Ale zjednodušená teorie v tomto případě nestačí.
V dalším mém článku je popsaná tzv. separační bublina. Následující obrázek ukazuje, jak se mění velikost separační bubliny v závislosti na rychlosti letu (Reynoldsově čísle).
Světlá barva indikuje proudění nepřiléhající k profilu (koukejte pouze na horní polovinu křídla). Je zřejmé, že čím model letí rychleji, tím je separační bublina menší. To znamená, že zadní část profilu při větší rychlosti více nese a tudíž s rostoucí rychlostí roste i klopivý moment profilu (tj. není konstantní).
Toto je graf vypočtené závislosti součinitele klopivého momentu na součiniteli vztlaku pro profil AG35. Při malých součinitelích vztlaku, tj. při velké rychlosti letu, je součinitel momentu nejméně o 50% vyšší než při letu pomalém. Pokud si seřídíme model s malou statickou zásobou stability, například oblíbeným „dive testem“, při velké rychlosti tato zásoba nestačí, moment křídla výškovku přepere, a model nejenže nevybírá, nýbrž přechází do ještě strmějšího letu. Při pomalém letu je model podélně stabilní, při rychlém nestabilní.
Pomůže těžiště více vpředu a/nebo turbulátor. Ale domnívám se, že se to „dá uřídit“ i s těžišti v obvyklých rozmezích, jen je třeba vzít do úvahy, že v rychlém letu nemusí být model stabilní a může vyžadovat neustálé korekce výškovkou. Mně to dělají jak Slite, tak Sýček, vím o tom a počítám s tím.
A nakonec, je klidně možné, že se mýlím podruhé a příčina je ještě někde jinde 😉 .
Honza
1. 10. 2024
Ahoj Honzo,
je vždy výslednice vztlaku před těžištěm u těch našich modelů?
Ahoj Petře,
jak kdy 🙂
Je matoucí, že existuje dohoda, která vyplývá ze zjednodušené teorie, že vztlak působí v 1/4 hloubky a k tomu je součinitel momentu ke stejnému bodu konstantní. Protože moment chce většinou přetočit profil dolů (jak je ukázáno na obrázku výše, ve grafu je hodnota záporná kvůli znaménkové konvenci), působí vztlak ve skutečnosti za 1/4 hloubky. Navíc působiště vztlaku vandruje podél profilu, při velkém úhlu náběhu je více vpředu, s klesajícím úhlem náběhu se přesouvá dozadu. Ale jsou z toho i výjimky.
Když bude vztlak na výškovce nulový, tak by měl vztlak křídla procházet těžištěm.
U našich modelů míří vztlak na výškovce obvykle dolů, potom by vztlak na křídle měl působit za těžištěm (momentová rovnováha). U volňásků s nosnou výškovkou by měl být před těžištěm.
Dík, H.
Ahoj Honzo,
myslím, že vhodně navrženou VOP (ne-symetrickou), lze tento klopivý moment kompenzovat v širokém rozsahu rychlostí.
Ahoj Milane,
podle mě ne. To by profil nesměl mít lineární závislost vztlaku na úhlu náběhu, což většinou má. Ale vás s „velkými ptáky“ se to tento problém stejně asi netýká 🙂
H.