Форумы paraplan.ru ParaForum Теория Об устойчивости параплана в глубокой спирали.
Augn
АвторТемы
пилот выходного дня
02 Апр 2013
Об устойчивости параплана в глубокой спирали.
http://паракубань.рф/spiral.htm
A.Krapivin
02 Апр 2013
Re: Об устойчивости параплана в глубокой спирали.
Мутная какая-то статейка. По моему автор сам ещё не до конца разобрался в предмете.
ingener
пилот выходного дня
03 Апр 2013
Re: Об устойчивости параплана в глубокой спирали.
Цитата:
Мутная какая-то статейка. По моему автор сам ещё не до конца разобрался в предмете.
Во всяком случае я не встречал более подробного популярного изложения этой темы.
Хотя да, сама суть - причины самостоятельного возвращения к прямолинейному полету, как и причины затягивания в спираль, все равно разжеваны недостаточно подробно. Да и пилотам такие тонкости наверное и не интересны.

Самое главное что правильно отмечена особенность устойчивости летательного аппарата применительно именно к парапланам - когда радиус спирали не на много порядков превышает хорду крыла и вогнутость эквивалентного профиля зависит от текущего радиуса спирали вдоль размаха крыла. Для парапланов эффект изменения эквивалентной вогнутости профиля намного превышает другие эффекты, обычно разбираемые другими авторами. Хотя зависимость Су/Сх от угла атаки разных участков крыла вдоль размаха тоже стоило упомянуть. Но тогда нужно было бы вспомнить и про скольжение и изменение зависимости распределения угла атаки вдоль размаха в зависимости от сочетания скольжения и формы арочности крыла... Нет, лучше не продолжать. Статья уже есть и лично я рекомендую ее для прочтения.
Редактировалось: ingener (03 Апр 2013), всего редактировалось 1 раз(а)
Test
03 Апр 2013
Re: Об устойчивости параплана в глубокой спирали.
Цитата:
Да и пилотам такие тонкости наверное и не интересны.
Абсолютно. Хорды, радиусы ... это же данность, а не предмет обсуждения. У всех примерно одинаково. Отличия не принципиальные. Конструкторы парапланов это как бы должны знать, а пилотам ничего не дает это знание.

Единственное, с интересом увидел то, о чем давно говорю начинающим, для понимания попадания в глубокую спираль. Это четко понятный момент, когда крыло резко ускоряется, как будто резко нажали на газ, хотя пилот не делал ничего специально.
Цитата:
Сначала это обычная термическая спираль с большим углом крена. Потом более или менее скачкообразно крыло ложится на горизонт, с быстрым нарастанием снижения и перегрузки.
И выводы ... ну, как бы ничего нового, стандартная инструкция:
Цитата:
Значит, необходимо иметь соответствующий запас высоты в начале и уметь плавно выходить из вращения, а также помнить, что времени на бросание ЗП в случае невозможности вывода-только 5 сек.
ЯнекРут
03 Апр 2013
Re: Об устойчивости параплана в глубокой спирали.
Цитата:
Скорости снижения могут быть больше 25 м/с, скорость пилота относительно воздуха больше 100 км/ч,
А оно , как презерватив не лопнет?
Цитата:
скорость вращения может быть ~0,4 об/сек (1 оборот за 2,5 сек), перегрузка достигать 5,5 G.
Это чего с креном 90?
Iv
пилот XC
03 Апр 2013
Re: Об устойчивости параплана в глубокой спирали.
Мы мерили самодельным прибором с акселерометрами.
Получилось 4.2G при 22 м/c вниз.
ЯнекРут
04 Апр 2013
это я облажался......
ny=cos(tetta)/cos(gamma), где
tetta=arcctg (K)-угол планирования, где K- аэродинамическое качество.
gamma-угол крена.
gamma=arccos(cos(arcctg (K))/ny)=arccos(0,992/4,2)=76.3 градуса
У меня где-то номограмка была перегрузка от угла крена. Принесть?
Test
04 Апр 2013
Re: это я облажался......
Цитата:
Принесть?
Неси
Олег Вас.
10 Апр 2013
Re: Об устойчивости параплана в глубокой спирали.
А если так - в глубокой спирали внешняя консоль находится на рабочих углах атаки и создает большую подъемную силу, внутренняя (ушная часть) на закритических, т.е. создает большое сопротивление эквивалентное затянутой клеванте. Отсюда и непроходящий момент и пикирование.
ЯнекРут
10 Апр 2013
Re: Об устойчивости параплана в глубокой спирали.
какого хрена?
больший угол у опускающегося крыла, а не у опущенного.
Нет вращения по крену нет разницы углов.
НЛО
10 Апр 2013
Re: Об устойчивости параплана в глубокой спирали.
Посмею высказать свое мнение: статья любопытна, но не правильна.
Автор делает упор на эффект «искривления» профиля крыла при криволинейном полете. Да, такой эффект есть, но он не является причиной «заныривания» параплана в спираль, а даже препятствует этому!!

О «кривых» профилях и демпфировании
Рассмотрим движение параплана по криволинейной траектории:

На рисунке схематично показано движение параплана по окружности с центром в точке О, расположенной на расстоянии 5 метров от крыла. Красная стрелка W – угловая скорость вращения. Из-за эффекта «деформации» профиля (описанного автором обсуждаемой статьи) возникаем пикирующий момент Мпик, он нарисован черной стрелкой. Теперь, можно заметить, что вращение крыла направлено по часовой стрелке, а момент Мпик, созданный этим вращением, направлен против часовой стрелки.
То есть, согласно всем законам, этот момент Мпик должен уменьшать скорость вращения W! Такие моменты, возникающие из-за вращения и направленные против нее, принято называть: демпфирующие моменты. Демпфирующие моменты всегда уменьшают скорости вращения динамических систем и добавляют системам дополнительную устойчивость.
За примером далеко ходить не надо. Смотрим этот документ на странице 99, раздел «15.2 Моменты тангажа, обусловленные вращением самолета»: http://www.reaa.ru/yabbfilesB/Attachments/Osnovy_ajerodtnamiki_Riga.pdf
Добавлю, что из-за демпфирующих моментов, иногда динамически устойчивыми в полете оказываются даже статически неустойчивые самолеты.

Итак. Вернемся к параплану. Описываемый в обсуждаемой статье эффект возникновения моментов из-за вращения есть, но возникающие моменты – демпфирующие, то есть никак не могут «ускорить» вход параплана в спираль, а наоборот, придают ему дополнительную устойчивость.

Теперь попытаюсь на пальцах объяснить, почему все-таки параплан при входе в спираль интенсивно, даже «скачкообразно» увеличивает перегрузку и скорости вращения. В подробное описание физики процесса вдаваться не буду, оно требует от читателя знаний теоретической физики и теории динамики систем. Но, некоторые моменты объясню.

Замечу, что есть парапланы, которые из любой спирали выходят сами без помощи пилота, не зависимо от скорости снижения. То есть, эти парапланы в любых спиралях безопасны и устойчивы. Но они тоже входят в спираль «скачкообразно»!!

Чертова парабола или банальная причина "скачкообразности" входа в спираль
Начнем с формулы подъемной силы.
Вот она:
Y=1/2*Cy*S*ρ*V^2
Сейчас обратим внимание на то, что подъемная сила пропорциональна квадрату скорости. То есть, если скорость увеличить в 2 раза, подъемная сила увеличится в 4 раза. Это относится и к другим аэродинамическим силам тоже. В спирали перегрузку и угловые скорости вращения создают аэродинамические силы, поэтому их зависимость от скорости будет квадратичная.
Ниже на рисунке для сравнения показаны два графика: линейной и квадратичной (синяя линия) зависимости.

Видим, что значение квадратичной функции нарастает прогрессивно. Такое прогрессивное нарастание чего либо, например, в нашем случае перегрузки, летчиком уже может восприниматься как «скачкообразное».

Следовательно, даже если параплан устойчив и не пытается «заныривать» в спираль, то нарастание перегрузки и угловых скоростей вращения в спирали все равно растет по квадратичному закону, который уже воспринимается как «скачкообразный».


Инерция или еще один момент, который «ускоряет» вход спираль
В спиральном движении параплана участвуют не только аэродинамические силы и моменты, но и инерционные. О них многие забывают, а зря. Из-за больших скоростей вращения они становятся очень значимыми, а из-за того, что оси вращения не совпадают с главными осями инерции системы «пилот-крыло», возникают различные центробежные или перекрестные моменты.
Объяснение «на пальцах» смотрим на рисунке:

Видим, что если ось вращения W составляет с главной осью инерции параплана угол Q, то из-за разноса масс крыла и пилота, возникает момент М, который стремиться увеличить этот угол.

Таким образом, в спирали, при увеличении угловых скоростей вращения на параплан начинают действовать моменты сил, увеличивающие крен. Эти моменты будут способствовать «заныриванию» крыла в спираль.

Арочность и стреловидность
В спирали крыло обтекается воздухом не симметрично. Внешняя консоль движется быстрее, внутреннее медленнее. Обычно присутствует скольжение на внутреннюю консоль. Из-за этого распределение аэродинамический сил не симметрично. Создаются момент крена, момент рысканья и момент тангажа. То, как связанны между собой эти моменты – влияет на поведение в спирали. Но об этом в следующий раз.
ingener
пилот выходного дня
10 Апр 2013
Re: Об устойчивости параплана в глубокой спирали.
Цитата:
На рисунке схематично показано движение параплана по окружности с центром в точке О, расположенной на расстоянии 5 метров от крыла. Красная стрелка W – угловая скорость вращения. Из-за эффекта «деформации» профиля (описанного автором обсуждаемой статьи) возникаем пикирующий момент Мпик, он нарисован черной стрелкой. Теперь, можно заметить, что вращение крыла направлено по часовой стрелке, а момент Мпик, созданный этим вращением, направлен против часовой стрелки.
То есть, согласно всем законам, этот момент Мпик должен уменьшать скорость вращения W! Такие моменты, возникающие из-за вращения и направленные против нее, принято называть: демпфирующие моменты. Демпфирующие моменты всегда уменьшают скорости вращения динамических систем и добавляют системам дополнительную устойчивость.
Этот вывод неверен для реального параплана в глубокой спирали.
Так как на вашем рисунке Мпик действует в горизонтальной плоскости, а в реале в плоскости, близкой к вертикальной. То есть в основном не уменьшает радиус спирали, а увеличивает угол пикирования. Поэтому ваши придирки к автору статьи не обоснованы. Тем более он и не утверждал, что именно Мпик затягивает в более глубокую спираль. Он правильно указывал, что Мпик способствует увеличению скорости.

Ваша ссылка на учебник не совсем к месту, хотя указанные там силы и моменты безусловно действуют и на параплан тоже. Однако в связи с специфическими особенностями парапланов, заключающимися в том, что его хорда и размах крыла на порядки больше по отношению к радиусу виража, чем у рассматриваемых в учебнике летательных аппаратов, эти силы и моменты не являются решающими, особенно на режимах самопроизвольного затягивания в спираль.

Относительно затягивания в крен центробежными силами - абсолютно верно и специфично для парапланов. Однако это тоже не основная сила, вызывающая самопроизвольное затягивание параплана в более глубокую спираль. Основная сила имеет все же аэродинамические корни. Но об этом вы обещали рассказать в следующий раз. Посмотрим, посмотрим.
Редактировалось: ingener (10 Апр 2013), всего редактировалось 3 раз(а)
Igor C
10 Апр 2013
Re: Об устойчивости параплана в глубокой спирали.
В статье говорится в основном об обтекании, это конечно важно, но не упоминается, что параплан с пилотом - маятник, груз которого (пилот с подвеской) находится на значительном удалении от точки подвеса (крыло) и его, груза, положение сильно влияет на расположение в воздухе крыла и на полёт, с учётом сложной картины спирали с возникновением больших центробежных сил; также, не обозначен "энергетический" подход, и т.д.

Между тем, с привлечением этих вещей картина развития спирали от обычной до крутой, когда достигаются указ. в статье параметры скорости, скорости вращения и перегрузки, довольно неплохо объясняется, и появляются ответы на след. вопросы:

1. Почему на опред. этапе происходит существенное ускорение как вертик. скорости, так и вращения;
2. Почему в крутой спирали, даже при бездействии пилота система из спирали не выходит, более того, иногда ещё и ускоряется, как по вращению, так и по снижению;
3. Почему и каким образом параплан, скажем, 1-2, который на баланс. скорости имеет 10 м/с, а на полном акселе - от силы 14 м/с, в крутой спирали достигает таких высоких значений скорости, как 20 м/с и даже выше;
4. Почему вот в этом сообщении Н.Шорохов написал, что такая рекомендация, как "2. ПЛАВНО выставить обе руки примерно в положение 40% хода клевант" - опасна, её - не применять, может увеличивать наклон крыла в глубокую спираль и т.д.

..Рассмотрим вначале обычный прямолинейный полёт. Единственный источник энергии для развития скорости у параплана - потенциальная энергия поднятого на высоту груза, которая при снижении расходуется, преобразуясь в кинет.энергию полёта. При качестве, скажем, 8,5-9 параплан имеет снижение в р-не 1,1-1,2 м/с. То есть, за 1 секунду расход потенц. энергии составит: mg умножить на изменение высоты h, которое в случае обычного полёта чуть больше 1 метра. Нас сейчас не интересуют точные значения, важно сравнение - забегая вперёд, отметим, что при снижении в середине развития спирали, допустим, при вертик. скорости около 10 м/с расход энергии уже будет больше почти в 10 раз, а в самОй крутой спирали, где, как тут пишут, снижение может достигать уже больше 20 м/с - в 20 раз.

Ещё отметим, что "сила тяги" (проекция силы тяжести, направленная вперёд и обеспечивающая гориз. скорость) в обычном прямом полёте, при весе пилота с подвеской (весом параплана пренебрегаем для простоты) 100 кг, при угле планирования, соотв. качеству 8,5-9, и баланс. скорости в 10 м/с составит около 11 кгс.
На акселе при качестве в р-не 6-7 эта сила увеличится до примерно 14-15 кгс. Запомним эти значения.

Начинаем спираль. Пусть будет левая. Переносим вес влево, создавая крен, и немного затягиваем левую клеванту. Параплан начнёт поворачивать влево, крен пока небольшой.
Если мы восстановим ровное положение корпуса и равное положение клевант, аппарат вернётся к прежнему прямолин. полёту.
Но мы оставляем и наклон корпуса и затяжку левой клеванты (небольшую пока).
Продолжая лететь по дуге, параплан в итоге опишет круг довольно большого диаметра, при его (круга) замыкании снизится на какую-то высоту, пока небольшую.

При движении по окружности всегда имеются как сила, тянущая объект вбок, к центру окружности, так и центробежная сила, направленная в противопол. сторону.
В нашем случае первая - это проекция подъёмной силы, направленная в сторону вращения и возникающая вследствие крена крыла (добавим, и увеличиваемая затяжкой внутр. клеванты, что увеличивает подъёмную силу внутр. консоли); центробежная сила направлена наружу, и может вызывать отклонение маятника (так как крыло и подвешенный к нему груз разнесены по высоте довольно существенно, 7-8 м обычно) в сторону от центра окружности, что, в свою очередь, может, при соотв. увеличении этой силы, работать на увеличение крена - запомним это, это важно для дальнейшего.

Отвлечёмся немного и рассмотрим один простой эксперимент. Возьмём веревку длиной метра полтора с привязанным к её концу грузиком, весом - пусть будет в р-не 1 кг.
Поднимем руку вверх и начнём раскручивать этот груз.
Обратим внимание, что вначале нам приходится описывать рукой довольно большой круг, прилагая усилие, направленное немного мимо центра вращения.
Также, заметим, что вначале усилие сравнительно небольшое, угол отклонения груза от вертикали невелик, радиус, описываемый рукой, заметен, направление усилия направлено мимо центра.
Но с нарастанием скорости вращения, веревка отклоняется больше, частота вращения увеличивается, усилие на руке нарастает, но в тоже время круг, описываемый рукой, можно уменьшить, чуть ли не до того, что "рука почти на одном месте".
Этот простой эксперимент пригодится в дальнейшем.
(извиняюсь за "многобукофф" и затянувшееся вступление, иначе никак, переход к сути уже близко).

Итак, возвращаемся к полёту: параплан летит по очень пологой спирали довольно большого радиуса, увеличение снижения (то есть, вертик. скорости) пока незначительно, крен невелик, гориз. скорость мало изменилась, так как только лишь поджата немного внутр. клеванта.
Но задача стоит - зайти (в итоге) в крутую спираль. Поэтому, ещё добавляем весом, и немного больше затягиваем внутр. клеванту. И тут недостаточно опытный пилот может встретить нечто неожиданное: параплан отвечает куда большим увеличением скорости, как поступательной, так и вращения, с нарастанием, что естественно, и скорости снижения - чем планировал этот пилот.
Наступило время разобраться, почему так. Причин несколько.
Во-первых, при движении по окружности (пусть будет левая спираль, как условились) набегающий поток идёт всё время немного слева. Поскольку параплан всегда стремится развернуться точно против потока воздуха, у него возникнет момент, поворачивающий его влево. То есть, в спирали, начиная с некоторого радиуса, с которого эффект становится более-менее заметен, параплан начинает стремиться ещё больше повернуть в ту же сторону, куда направлена спираль.

Второе - затягивая сильнее внутр. клеванту, пилот добавляет подъёмной силы внутренней консоли. А эта консоль из-за имеющегося крена и так уже смотрит внутрь, и добавление ей подъёмной силы увеличивает силу, которая тянет крыло внутрь - при этом увеличивая крен (вспоминаем про разнесение высот крыла и пилота), а уже через короткое время - ещё и уменьшая радиус спирали и увеличивая центробежную силу, что, в свою очередь, ещё больше увеличивает отклонения груза (пилота) наружу и увеличение крена.

Третий момент понять немного сложнее, но нужно обязательно.
У крыла параплана есть только подъёмная сила - это если говорить о вертик. скорости. Которая (подъёмная сила) и противостоит снижению, вызываемому весом аппарата. Когда полёт прямой, без крена, вертик. составляющая этой подъёмной силы максимальна, снижение аппарата минимально.
Как только возникает крен, подъёмная сила начинает смотреть вбок, у неё появляется боковая составляющая, а вертикальная, соответственно, становится меньше.
Чем больше крен, тем меньше вертик. составляющая, и тем больше снижение параплана

(...в 15.30 уходил. Вечером пришёл, прочитал сообщение НЛО. Видно совпадение некот. мыслей, хотя пока это касается только центробежной силы и маятника)).

Продолжаю.
...и тем больше снижение параплана.
Пока скорость снижения невелика, параплан остаётся примерно в положении "внутр. ухо смотрит в напр-ии центра, наружное - наружу".
Однако по достижении некоторого значения скорости снижения, которым уже нельзя пренебрегать, эта скорость становится такой, что параплан, согласно свойству, о котором уже написано выше, начинает стремиться развернуться так, чтобы занимать положение, максимально перпендикулярное набегающему на него потоку.

Тут нужно заметить, что в этой, средней фазе раскрутки, аппарат уже движется, занимая довольно хитрое положение в воздухе, с учётом ещё и траектории, углов и т.д.
Кроме поступательного движения, обеспечивающего создание подъёмной силы, параплан ещё движется по окружности, плюс груз (пилот с подвеской) движется по бОльшему радиусу, вызывая изменение положения крыла, а ещё - имеет место всё большее движение вниз.
Тут бы нужен рисунок, но больно сложно его сделать. Кому интересно, лучше изготовить модельку параплана и сымитировать это всё в пространстве, будет понятнее.
В-общем, главное что? То, что из-за нарастания вертик. скорости крыло из положения "внутр. ухо смотрит в напр-ии центра, наружное - наружу" постепенно переходит в положение "внутр. ухо отстало, наружное обгоняет". Одновременно увеличивается наклон системы, крыло впереди пилота (из-за увеличения скорости вращения и центробежной силы).
Что всё это вызывает? Это приводит к более значительному ускорению, причём всего - и поступательной скорости, и вращательной, и в итоге и скорости снижения.

Вот это и есть ответ на 1 вопрос: на опред. этапе нарастания снижения параплан начинает разворачиваться "по набег. потоку", что приводит к более быстрому увеличению всех скоростей.

Идём дальше.
Наш пилот крутой парень, который и после этого ускорения оставляет и работу весом, и затяжку внутр. клеванты.
Крыло продолжает увеличивать скорость снижения, а вместе с этим и все прочие свои скорости.
Пусть это будет период со скорости снижения в 8-10 м/с к скоростям 18-20.
Вспоминаем про энергию. Ещё недавно, в прямолин. полёте, система расходовала за 1 сек. энергию, равную mgh, где h равнялось 1,1 м.
А теперь... ух ты! за 1 секунду теряется 15-16 м. В 15 раз больше! Куда же, на что расходуется эта энергия?
Вспоминаем про пример с раскруткой груза на верёвке.
Из-за нарастания вертик. скорости и существенного разворота крыла ближе к положению "заборниками вниз", подъёмная сила сильно возрастает, скорость вращения системы - тоже, как и центробежная сила.
Вращающийся параплан выглядит, если смотреть сверху, так:

<)

Подъёмная сила действует аналогично действию руки при раскрутке веревки с грузом.
Из-за всё-таки спирального движения, эта подъёмная сила идёт мимо точки-центра вращения. Из-за высокой скорости снижения эта сила очень велика.
Вращающийся параплан с пилотом-грузом в этом вращении очень стабилен, наподобие гироскопа. В то же время, для полёта вниз препятствий нет, наоборот: из-за того, что система занимает положение, когда крыло лишь ненамного выше пилота - почти вся сила тяжести приложена в напр-ии полёта, в данном случае вниз.
Теперь вспомним, что в обычном полёте сила тяги была 11-15 кгс.
А теперь - чуть не все 100 кг, ну пусть даже 80-90!
Вот и ответ, почему параплан, в простом полёте не развивавший более 10-14 м/с, в спирали может достигнуть 20 и больше.
Ещё нужно сказать, что из-за вращения натяжение строп и поверхности увеличивается, а также и из-за высокой скорости, крыло становится "твёрже" и жёстче, что также способствует более высокой скорости.

Теперь вопрос №2. В принципе, ответ на него уже прозвучал.
Пусть пилот уже и не предпринимает ничего для большей раскрутки - однако скорость снижения, как и скорость вращения так возросли, что подъёмная сила, подобно действию руки при раскрутке верёвки с грузом, действует и дальше, создавая тягу на раскручивание параплана.

Тут уже и становится понятным вопрос 4.
Зажимая клеванты, пилот увеличивает подъёмную силу. А подъёмная сила в крутой спирали с большим снижением как раз и есть источник раскрутки.

ps Начал писать сообщение ещё вчера, отдельным текстовым файлом.
Сегодня утром хотел продолжить, но... первонач. вариант забраковал, начал по-новой. Трудно писать, видишь, что выходит громоздко, думаешь, как сократить - но тогда многое теряется, и понимание будет затруднено.

Насчёт обтекания - конечно влияет, но тут пусть лучше спецы-разработчики выскажутся, ну и НЛО тоже обещал написать.

Хочу ещё заметить, что из этого рассуждения, кажется, видно, почему крылья с небольшим удл-ем могут лучше залипать в спирали.

pps Перечитал, вижу, что не всё написал, что планировал, м.б., позже добавлю.
А кое-что, наоборот, слишком длинно вышло, прошу извинить ))
Редактировалось: Igor C (10 Апр 2013), всего редактировалось 1 раз(а)
ingener
пилот выходного дня
10 Апр 2013
Re: Об устойчивости параплана в глубокой спирали.
Многое, о чем вы пишите, действительно имеет место. Но все же это не главное, что нужно знать пилоту для понимания поведения параплана в спирали. Да и пишите вы так, что даже зная, что там происходит в действительности, трудно понять, что вы имеете ввиду.
Олег Вас.
11 Апр 2013
Re: Об устойчивости параплана в глубокой спирали.
Понятно, что полного понимания процесса нет вроде бы ни у кого.
Хотелось бы для начала получить ответ на вопросы - почему спирально неустойчивы обычно крылья с весьма скромным удлинением, и какие варианты вывода (кроме традиционных) можно предложить в связи с данными теоретическими изысканиями.
ingener
пилот выходного дня
11 Апр 2013
Re: Об устойчивости параплана в глубокой спирали.
Цитата:
почему спирально неустойчивы обычно крылья с весьма скромным удлинением, и какие варианты вывода (кроме традиционных) можно предложить в связи с данными теоретическими изысканиями.
Неверна сама постановка вопроса.
Достаточно вспомнить ПО9 и СПП30, совершенно не имеющие тенденции к залипанию в спирали. Наоборот, чем больше удлинение крыла, тем больше у него шансов быть спирально неустойчивым. Однако на устойчивость в спирали влияют и другие факторы, поэтому эта тенденция на практике не выражена. Самым мощным фактором, влияющим на устойчивость в спирали парапланов (это не касается летательных аппаратов с существенно большей удельной нагрузкой на крыло), является разница между балансировочной скоростью и скоростью максимального аэродинамического качества. А она у крыльев с большим удлинением обычно выше, поэтому и часто наблюдается у них более высокая устойчивость в спирали, чем у крыльев с меньшим удлинением. То есть связь между удлинением и устойчивостью в спирали безусловно есть, но она частично прямая, а частично через посредство разности балансировочной скорости и скорости максимального аэродинамического качества, имеющей обратное и более сильное влияние. Поэтому эта связь весьма неоднозначна.

Теоретически парапланы должны выходить из залипания в спирали (кроме обычных методов) посредством выжимания акселератора. Однако не всякий атлет это способен выполнить с учетом возникающих перегрузок и обычно недостаточной для этого прочности проводки акселератора.

Механизм залипания параплана в спирали аналогичен штопору, но отличается тем, что как правило до срыва потока на одной консоли не доходит, хотя не исключен и срыв и переход в штопор. Сильная асимметрия аэродинамических сил на консолях, затягивающая параплан в спираль, возникает когда одна консоль работает на участке поляры выше скорости максимального аэродинамического качества с учетом перегрузки, а другая - на скорости ниже скорости максимального аэродинамического качества. И до срыва потока у этой консоли совсем рядом, но он как правило не возникает из-за быстрого разворота параплана передней кромкой вниз и и резкого увеличения радиуса кривизны траектории.

Понятно, что переход на критическую разность режимов обтекания консолей и затягивание в спираль зависит от скорости полета, а точнее от среднего угла атаки. Чем он выше, тем выше вероятность затягивания в спираль. Поэтому вовсе не исключено, что параплан, который при сертификации самостоятельно выходил из спирали со снижением до 14 м/с, в реальном полете при наличии колебательных процессов и турбулентности воздуха, может самопроизвольно уйти в глубокую спираль и при меньшем снижении.
Редактировалось: ingener (11 Апр 2013), всего редактировалось 1 раз(а)
Олег Вас.
11 Апр 2013
Re: Об устойчивости параплана в глубокой спирали.
Говоря про умеренное удлинение (среднее) разумеется не имел ввиду минимальное. Вывод этот не из собственного опыта, а по высказываниям форумчан, которые по их словам не раз залипали в крутой спирали.
Вопрос про альтернативные методы вывода оттого, что нагрузки на клевантах в спирали могут быть очень большими. Больше всего интересует применение в спирали Б-срыва.
ingener
пилот выходного дня
11 Апр 2013
Re: Об устойчивости параплана в глубокой спирали.
Если уж на клевантах нагрузки велики, то В-ряд вытянуть совсем не получится.

А максимальная нагрузка на клеванте, требуемая для вывода из глубокой спирали, не может превышать 1/4 от веса пилота, умноженной на величину перегрузки. То есть практически около веса пилота. Если пилот не может подтягиваться на одной руке, то придется тянуть клеванту двумя руками.

Но это расчетный случай, который я рассматривал при выборе номинала клевантных строп. На практике усилие бывает раза в 2 меньше. Так что двумя руками можно справиться всегда, в любых случаях. Только не нужно теряться и вовремя, если клеванта не тянется, браться за нее второй рукой, бросив вторую клеванту и быстро ухватить ее обратно для замедления выхода из глубокой спирали.

Также нужно понимать, что в начале резкого вывода из глубокой спирали перегрузка еще увеличивается в 1,2-1,4 раза по отношению к той, что была в спирали. Так что для того, чтобы не потерять сознание, нужно действовать так, чтобы общее время действия перегрузки не превышало 5 секунд. Иначе из спирали можно вообще до самой земли не выйти.
Олег Вас.
12 Апр 2013
Re: Об устойчивости параплана в глубокой спирали.
Прикинул, нагрузка на второй ряд одного св. конца в самой жуткой спирали будет около 50 кг. Минус вес руки с перегрузом. Переломить рукой ряд и укоротить его на 5-10 см. вполне реально. Впрочем вопрос больше теоретический.
А есть еще сложение внешнего уха, тоже интересно в спирали.
ingener
пилот выходного дня
12 Апр 2013
Re: Об устойчивости параплана в глубокой спирали.
Цитата:
Прикинул, нагрузка на второй ряд одного св. конца в самой жуткой спирали будет около 50 кг.
Все равно до меня не доходит, по какой причине в нормальном полете усилие вытягивания В ряда намного больше, чем усилие для затягивания клевант, а в глубокой спирали оно становится по вашему почему-то меньше, чем для клевант.
Олег Вас.
16 Апр 2013
Re: Об устойчивости параплана в глубокой спирали.
Разумеется начальная нагрузка на 2 ряд всегда больше, чем на клеванте. Возможно переоценил физические возможности пилота. Но на клевантах при затягивании нагрузка растет, а на 2 рядах резко падает.

И до кучи интересное из истории. В процессе отработок управления летал на крыльях с таким законом отгиба задней кромки клевантами, что в крутую спираль они вставать вообще отказывались. Не получалось даже из экстремальных винговеров и клевков. Ничего хорошего и примечательного в этом нет, но просто факт.
Augn
АвторТемы
пилот выходного дня
15 Апр 2013
Re: Об устойчивости параплана в глубокой спирали.
Вы так прикинули: перегрузка 5,5, вес скажем 80, 220 кг на конец, делим на 4, получаем 50.

Реально в установившейся спирали процентов 40 идет на 2й ряд, т.е. немного больше веса. 88кг.
Можете из положения сидя подтянуться на одной руке? Попробуйте дома.

Клеванты. При затягивании клеванты даже ненамного сильно смещается центр давления-назад.
То есть затягивая клеванту, получаем автоматически рост нагрузки на ней.

Как вариант аварийного выхода сложить внешнее ухо? Нужен тест-акро-пилот. Одной рукой
тянуть внешнюю клеванту, другой складывать внешнее ухо, которое должно легче
сложиться при затягивании клеванты. Куда девать брошенную внутреннюю клеванту,
пока непонятно:)

Цитата:
почему спирально неустойчивы обычно крылья с весьма скромным удлинением, и какие варианты вывода (кроме традиционных) можно предложить в связи с данными теоретическими изысканиями.

Причин неустойчивости несколько, они уже изложены, извините, стиль изложения реально "мутноват", т.к. автор сам не вполне разобрался в нюансах, инерцию, силы Кориолиса и вращение Земли пришлось не учитывать-не было задачи писать диссер.

Задача была другая-определить простейшие профилактические меры для устранения или хотя бы снижения
тенденции к неустойчивости вполне определенного крыла на этапе эскизного проектирования.

Нестандартный вариант выхода из аварийного вращения, независимо от его причин, это парашутик, выпускающийся при превышении опасной перегрузки в течение заданного времени. Чем выше перегрузка, тем короче время. Устройство могло бы
встраиваться в любую подвеску, весить граммов 200.
Редактировалось: Augn (15 Апр 2013), всего редактировалось 1 раз(а)
Олег Вас.
16 Апр 2013
Re: Об устойчивости параплана в глубокой спирали.
На второй ряд клал порядка 30%. А перегрузку немного меньше. Замечу, что при 5,5 руки поднять к клеванте или к ряду уже затруднительно. А подтягиваться можно и на двух руках, причем не бросая клеванты.
ЯнекРут
18 Апр 2013
Re: Об устойчивости параплана в глубокой спирали.
Цитата:
Замечу, что при 5,5 руки поднять к клеванте или к ряду уже затруднительно.
Это неправда..... И чем задротнее пайлот, тем проще ему будет воздеть руки к небу.
Правда, если пресса совсем нет, тогда ой. Может стать нехорошо.
У упитанного мужика траблы с сознанием начинются с +6, правда долговременная (свыше 30 секунд) 4,5 ушатывает тоже не кисло.
Цитата:
А подтягиваться можно и на двух руках, причем не бросая клеванты.
И перегрузка тут будет хорошим помощником, если чувак не ослепнет и не оглохнет.

  Форумы paraplan.ru ParaForum Теория Об устойчивости параплана в глубокой спирали.



Перейти: