Форумы paraplan.ru ParaForum Теория Конструкция крыла параплана
Novikov_Viktor
АвторТемы
16 Мар 2022
Конструкция крыла параплана
Коллеги, назрело 5 вопросов для начинающих (конкретные ответы на них не смог найти):

1. Зачем нервюры крыла делают выпуклыми в нижней части? Сверху понятно - передней кромкой поток отбрасывается вверх, создавая между собой и крылом область пониженного давления в которое всасывается крыло (возникает подъемная сила - красный вектор).
Снизу по сути происходит то же самое (синий вектор), правда в меньшей степени из-за ассиметрии верхней и нижней частей, т.е. получается нижняя выпуклость отнимает часть подъемной силы. Почему ее не делают плоской, ну или максимально приближенной к таковой?



2. Почему крылья парапланов не делают тоньше? По идее профиль крыла не теряется, зато сильно уменьшается лобовое сопротивление, растет максимальная скорость на акселераторе, немного уменьшается вес за счет более тонких нервюр. Скоростной режим при этом можно регулировать изменением угла атаки крыла. Вижу пока только 1 минус - большая сложность в изготовлении, особенно задней кромки)

3. Арочность
3.1 Если измерить расстояние между двумя соседними нервюрами сверху крыла и снизу, оно будет отличаться? По идее нижнее должно быть меньше за счет арочности крыла, но на некоторых фото кажется что все сделано одинаково (без поправок на арочность). Свое крыло пока в процессе заказа, так бы конечно сам измерил.
3.2 Почему не делают меньшую арочность? С сильно загнутыми ушами получается эффективно работает только 2/3 крыла, а то и меньше, остальная часть свисает по бокам и создает проблемы в виде галстуков и ассиметрий, т.к. давление воздуха снизу, а уши по отношению к нему почти парралельны. Что будет, если немного разогнуть крыло? По идее уши нагрузятся и вероятность их деформаций уменьшится.

4. Как определить точку подвески пилота? Из авиамоделизма помню где-то читал, что при расчете планера центр тяжести должен находится на 1/3 хорды крыла (может и ошибаюсь, давно это было). Как рассчитать центровку параплана? Тряпка мягкая и формы крыльев разные как в плане удлинения, так и в плане кривизны передней и задней кромки

5. Почему с эффектом "матрасности" не борются с помощью облегченных промежуточных нервюр? Сейчас их можно нарезать лазером с филигранной точностью. Их задача держать форму, т.е. особых нагрузок они испытавать не будут, поэтому их можно максимально облегчить максимально вырезав внутренние полости да и сами промежуточные нервюры сделать из облегченного материала. Правда при наличии косых клиньев сшивать все это будет полным мазохизмом

Редактировалось: Novikov_Viktor (16 Мар 2022), всего редактировалось 4 раз(а)
theoretic
16 Мар 2022
Ответы
Цитата:
1. Зачем нервюры крыла делают выпуклыми в нижней части?

Причин несколько.

1. Крыльевые профили, у которых нижняя поверхность вогнутая, дают очень большую подъёмную силу, но имеют относительно узкий диапазон допустимых углов атаки. Это хорошо, если единственная задача планирующего летательного аппарата -- иметь минимально возможную скорость снижения, удерживаться в воздухе как можно дольше (пример -- таймерная модель самолёта). Но скоростной диапазон у таких профилей получается небольшой, аппарат с таким профилем не сможет и хорошо парить, и летать достаточно быстро.

2. У выпукло-вогнутых профилей плохие моментные характеристики. Параплан с такими профилями будет склонен к очень мощным клевкам по тангажу.

3. На высоких скоростях сопротивление у выпукло-вогнутых профилей больше, чем у двояковыпуклых. Параплан с выпукло-вогнутым профилем, даже если и сможет лететь быстро, будет иметь низкое аэродинамическое качество на высоких скоростях.

4. У двояковыпуклых профилей лучше механические характеристики, выше механическая жёсткость (то-есть выше стойкость к сложениям).

5. Вообще-то есть очень простой способ превратить типичный двояковыпуклый профиль параплана в выпукло-вогнутый: зажать клеванты. А вот аккуратно "разогнуть" в полёте крыло, у которого выпукло-вогнутая форма профиля
задана кроем и пошивом, заметно сложнее.


Цитата:
2. Почему крылья парапланов не делают тоньше?

Потому что параплан -- надувная конструкция, и его механическая жёсткость определяется сечением крыла. Слишком тонкие профиля -- это низкая стабильность формы, низкая стойкость к сложениям. За десятилетия существования парапланов стало ясно, что оптимальная толщина профиля для параплана достаточно велика -- где-то 16-18%. Парапланы с более тонкими профилями в истории были и есть -- но это очень опасные парапланы.

Вопрос 3.1 не понял.

Цитата:
3.2 Почему не делают меньшую арочность?

Ответов несколько.

1. Формообразование параплана обеспечивается не только внутренним давлением в крыле, но и взаимодействием двух сил: подъёмной и силы натяжения строп. Если сделать параплан плоским, то локальные подъёмные силы, развиваемые частями крыла, будут направлены не вдоль строп, и такое крыло просто "схлопнется" вдоль размаха, не сможет принять нужную форму.

2. У плоского параплана при работе клевантами появится "эффект элеронов": жмём правую клеванту -- поворачиваем влево и наоборот. Такое бывало с парапланами, имеющими предельно малую арочность. Чем выше арочность -- тем лучше параплан реагирует на работу клевантами.

Цитата:
4. Как рассчитать центровку параплана?

На балансировочном режиме центр масс системы должен располагаться строго под центром давления крыла.

Цитата:
5. Почему с эффектом "матрасности" не борются с помощью облегченных промежуточных нервюр?

Ещё как борются. У массовой техники число основных нервюр уже достигло 50-60, у спортивной -- больше 100. И это без учёта всяких полунервюр и прочих косынок.

Цитата:
Правда при наличии косых клиньев сшивать все это будет полным мазохизмом

Да, как-то так. Это одна из причин, по которой 30 лет назад параплан стоил 1000 долларов, а сейчас может стоить 4-5 тыс.
Novikov_Viktor
АвторТемы
16 Мар 2022
Re: Ответы
Уточнение по вопросу 3.1 - учет арочности при пошиве

Если посмотреть на крыло спереди (в лоб), то в идеале расстояния между нервюрами снизу должны быть меньше, а сверху больше, т.е. отрезки ткани при пошиве одной и той же секции сверху и снизу должны отличаться, иначе, когда крыло примет свою форму снизу образуются излишки ткани, которые будут проваливаться внуть крыла образуя так называемый двояковогнутый профиль. Вопрос в следующем - учитывают ли эту разность при пошиве или делают секции одинаковые по верху и по низу? Сколько не видел разложенных на земле крыльев, кажется, что их кроят на прямой плоскости.
Олег Вас.
17 Мар 2022
Re: Ответы
Эту разность учитывают. Ширина верхних полотнищ секций также имеет переменную величину по хорде. А в носке крой еще сложнее. Но важно не слишком зауживать нижние полотнища, чтобы наверху не увеличивалась "матрасность" ( не мешало бы натяжению верхней поверхности). Нижние "выпуклости" редко проваливаются внутрь - давление изнутри почти всегда немного больше.
Олег Вас.
17 Мар 2022
про толщину профиля
Для парапланов очень важна строительная высота нервюр. Это во-первых общая жесткость "надутого матраса". Во-вторых лучше передается распределение нагрузки от строп к верхней поверхности. В-третьих чем больше внутри воздуха, тем сложения менее глобальны и больше возможностей поддержки носка крыла задавливанием клевант (правда немного вырастает инерционность).
Во всех учебниках по аэродинамике говорится, что до относительной толщины 18% профильное сопротивление почти не меняется.
Novikov_Viktor
АвторТемы
16 Мар 2022
Re: Ответы
Цитата:
Ещё как борются. У массовой техники число основных нервюр уже достигло 50-60, у спортивной -- больше 100.
Борются в основном в сегменте High-B и выше, на A и Low-B подзабивают, типа летит да и ладно). Я к тому, чтоб максимально выглаживать крылья и в более низком классе. Как известно там секций маловато, соответственно чем ниже класс, тем более выражена матрасность Сейчас увеличенное секционирование сразу негативно отражается на массе крыла, а так за счет некого "швейцарского сыра внутри" мы получим более ровное крыло при той же массе и без ущерба для безопасности, т.к. полости в нервюрах будут хорошо пропускать воздух, тем самым не мешать быстрому наполнению крыла
В АСА попытались сделать нечто подобное, правда не по всей длине, а в самых ответственных местах

В результате более гладкие поверхности со всеми вытекающими.
Тут как бы интерес в том, чтобы максимально приблизиться к безопасности EN/A, но при этом иметь летучесть класса EN/B и выше
Редактировалось: Novikov_Viktor (16 Мар 2022), всего редактировалось 2 раз(а)
Солдат
(аноним)
16 Мар 2022
Re: Ответы
Цитата:
максимально выглаживать крылья в том же А и low-b классе например

Цена!

Nova Phantom
Novikov_Viktor
АвторТемы
16 Мар 2022
Re: Ответы
Это понятно. Но когда ты финансово готов взять С-шку, но по уровню тянешь пока только на А-шку, этот вариант был бы не плох с точки зрения "Хорошо парить, но при этом безопасно". А так сначала ты вынужден летать на надувном матрассе "по прямой", потом на аппарате для маньяков самоубийц, потому что "по прямой" летать как-то поднадоело Было бы прикольно на удлинении High-B получить ЛТХ как у ССС), но это нужно потратить не один десяток лет наверное на проектирование и доводку.
Редактировалось: Novikov_Viktor (16 Мар 2022), всего редактировалось 1 раз(а)
Солдат
(аноним)
16 Мар 2022
Re: Ответы
Цитата:
когда ты финансово готов взять С-шку

Цена значительно (!) выше чем у "С-шки".

Цитата:
на аппарате для маньяков самоубийц

Таких сейчас не делают.
TPEHAK
17 Мар 2022
Re: Ответы
Цена не зависит от класса, как и глайд. Класс, это просто система оценки безопасности параплана. Например, в приведённой выше ссылке навороченое крыло с множеством нервюр призвано повысить глайд и аэродинамические качества крыла и обеспечить более высокий класс безопасности. Самый высокий класс безопасности, это А. Цена зависит только от затрат на разработку, производство и материаллы. Есть сравнимые по цене крылья во всех классах безопасности. В среднем все классы крыльев стоят примерно одинаково, просто предоставляют разный баланс аэродинамических характеристик, безопасности, веса, функционала и так далее.
Редактировалось: TPEHAK (17 Мар 2022), всего редактировалось 4 раз(а)
Novikov_Viktor
АвторТемы
16 Мар 2022
Re: Ответы
Цитата:
Nova Phantom
Ох Япона мать
Цена и правда оставляет желать лучшего
Stasmor
(аноним)
16 Мар 2022
Re: Ответы
Очень достойное объяснение!
Вот прям отличное!!!
Novikov_Viktor
АвторТемы
16 Мар 2022
Re: Ответы
Сейчас по всей видимости парапланостроение приблизилось к некой планке, перепрыгнуть которую очень сложно.
Прорыв может наступить, если крылья научатся распечатывать на каком-нибудь 3D принтере из супер прочного полиэтилена. Тогда упадет себестоимость и можно будет экспериментировать как хочешь - например сделать 1024 секции и надуть его гелием, глядишь и термики не понадобятся)
Stasmor
(аноним)
16 Мар 2022
Re: Ответы
А можно вопрос по профилям, а как тогда себя ведёт однослойное крыло?
Какие его + и - ?

Вес и компактность это +, понятно...

Воздушная скорость это явный минус.

Что с углами, на сколько я понимаю диапазон углов тоже не велик?
Устойчивость в турболентности, мала?

Какие ещё есть моменты + и - ?

PS это чтоб дополнить тему таким вот профилями, раз ЛА существуют!

Спасибо
theoretic
17 Мар 2022
Про однослойники
Плюсы:

+ Малый вес конструкции
+ Сравнительно низкая себестоимость
+ Быстрое восстановление после сложений

Минусы:

- Ограниченный диапазон скоростей
- Невысокое аэродинамическое качество
- Нервное поведение в болтанку, обилие коротких резких движений
Олег Вас.
17 Мар 2022
матрасность
Крылья с большим количеством нервюр летают действительно заметно лучше. Но помнится был эксперимент по практически полному удалению матрасности путем нашивание сверху дополнительных полотнищ, а существенного положительного эффекта не получилось.
Novikov_Viktor
АвторТемы
17 Мар 2022
Re: матрасность
Если полотнища жесткие (а от другого варианта толку скорее не будет), значит будут сильно утяжелять. В результате плюсы перечеркнутся минусами. Тут наверное кроме разумного секционирования ничего не придумаешь. Интересно было бы лицезреть внутренности Nova Phantom)
Солдат
(аноним)
17 Мар 2022
Re: матрасность
Цитата:
Интересно было бы лицезреть внутренности Nova Phantom

По ссылке выше всё есть.
Олег Вас.
18 Мар 2022
Re: матрасность
Как вы себе представляете "жесткие полотнища". Задумка была проще. Под дополнительными полотнищами создавалось небольшое разряжение и матрас почти не гобился.
Нова - пионер в области сложного секционирования. Главная задача - максимальное количество секций при минимальной суммарной длине строп. Многосекционность немного утяжеляет крыло и сильно увеличивает трудоемкость пошива.
Iv
пилот XC
18 Мар 2022
Re: матрасность
Не сработает, так как без избыточного давления второй слой прогнется внутрь, особенно на лбу.
Вместо матраса получим ребристую батарею или что-то вроде того.
Novikov_Viktor
АвторТемы
18 Мар 2022
Re: матрасность
А что если для каждой секции изготовить внутренний надувной элемент из полиэтилена? В сдутом состоянии его можно вытащить или заменить при необходимости. В надутом состоянии крыло должно растянуть по всему размаху, сгладив тем самым все выпуклости и придав ему необходимую жесткость. Получится жестко и функционально - сдул, запаковал в рюкзак и поехал. Плюсы - повышаем качество крыла, сводим на нет всякие галстуки, сложения и т.д. Да, в потоке крыло будет колбасить, без этого никак, но зато без опасных продолжений. Думал над всякими прутьями по размаху, но если их загнет (а их скорее всего загнет), последствия будут намного хуже. С надувной версией загибы скорее всего будут исключены, т.к. элементы упругости будут распределены по всей хорде. Если в крыле будет стабильно высокое давление оно будет просто немного загибаться на переходах, но без срывов, фронталок и т.п.
Кстати в кайтах такую технологию частично применяют. Единственные минусы - гимморой на старте и в сильный ветер, уши в облаке не сложишь ))
Кстати и требования к тканям упадет, т.к воздухопроницаемость не будет иметь особого значения. Шить из парашютного шелка 25-35г/м2, стоит копейки и есть в наличии в России. Дешево, безопасно и долговечно ...
Редактировалось: Novikov_Viktor (18 Мар 2022), всего редактировалось 5 раз(а)
Койот
18 Мар 2022
Re: матрасность
Цитата:
А что если
Валяй. Пацаны не против
Novikov_Viktor
АвторТемы
18 Мар 2022
Re: матрасность
Кстати, как раз из-за падения давления внутри крыла и начинаются самые опасные режимы. Бывает после заднего свала ( если это полный свал, а не частичный) крыло начинает закручивать и оно превращается в бесформенную тряпку в виде комка, которую не всегда получается раскрутить. А вот если центроплан частично наполнен шансы повышаются в разы.
Stasmor
(аноним)
18 Мар 2022
Re: матрасность
Без падения давление в крыле, выпуска части воздуха, обрушения, подворотов и т д. Воздушная турболентность была бы часто фатальной.
Iv
пилот XC
19 Мар 2022
Re: матрасность
Параплан хорош именно своей простотой и мобильностью. Все остальное у него плохо.

Если пришла идея добавлять жёсткие элементы, проще сразу перебраться на дельтаплан или планер.
Олег Вас.
21 Мар 2022
Re: матрасность
О конструкции, о которой писал наверное можно фотки найти, гуглите. Нет там падения давления внутри крыла, нет и "ребристой батареи". А было почти гладкое крыло.
theoretic
19 Мар 2022
Мегабаян!
Мегабаян! "Надувные парапланы" в начале 90-х придумывали десятками. В те времена директор славной компании ПарААвис, с которой я сильно дружил и сейчас продолжаю дружить, выделил один из ящиков своего рабочего стола исключительно для писем с просьбами сделать уже надувной параплан, и этот ящик, мягко говоря, не пустовал.

Почему это так не работает?

1. Неудобно! Обычный параплан превращается из кучки тряпки на земле в красивое, пригодное к полёту крыло за пару секунд. Обратное превращение тоже занимает секунды. А надувную конструкцию надо долго и нудно чем-то надувать. А потом, после полёта -- так же долго и нудно сдувать. Дельтаплан и тот требует меньше времени на обслуживание.

2. Гипермегастойкость к сложениям. Как ни странно, для параплана это недостаток, причём серьёзный. Грамотно спроектированный параплан при достаточно сильных клевках по тангажу обязательно складывается, тем самым останавливая клевок. А если параплан излишне стоек к сложениям -- он может уйти на клевке под пилота, и это может кончиться падением пилота в (на?) крыло. Последствия даже для Абсолютно Нескладучего Параплана будут печальные. Даже если пилот не застрянет в стропах и куполе -- он гарантированно проденется сквозь стропы, и полученная конфигурация нормально лететь уже не сможет. Скорее всего, быстро разовьётся вращение, остановить которое будет малореально. Видел пару таких случаев, очень неприятное зрелище.

3. Большая масса и громоздкость конструкции. Ключевое преимущество параплана -- компактность и малый вес. Хорошее современное горное крыло -- двухряда с удлинением 7 -- может весить меньше 3 кг и паковаться в пакет-майку из супермаркета. Любые существенно жёсткие элементы (даже надувные) увеличивают массу и минимальный укладочный объём в разы.

4. Если уж городить полностью надувное крыло -- то надо избавляться от строп. Классическому параплану они нужны для формообразования и для устойчивости в полёте. Надувное крыло будет иметь правильную форму безо всяких там строп, а устойчивость можно обеспечить классическими методами (стреловидность, S-образные профиля, оперение и т.п.). В результате мы получим... да-да, дельтаплан. Или что-нибудь вроде Wipika, которая крайне ограниченно используется очень небольшим числом пилотов. Потому что даже в сложенном состоянии громоздкая почти как дельтаплан, а летает не лучше параплана.
Юрий Ванюк
пилот выходного дня
12 Сен, 19:34
Свое крыло
Следующее оборудование буду делать себе сам, мой проект крыло Бешка

Крыло: + ЛТХ файл (Kachestvo(27.03 м.кв, удл. 5.11, ар. 15.35(делать этот проект)).xls











Kachestvo(27.03 м.кв, удл. 5.11, ар. 15.35(делать этот проект)).xls
Редактировалось: Юрий Ванюк (12 Сен, 19:58), всего редактировалось 3 раз(а)
Юрий Ванюк
пилот выходного дня
12 Сен, 19:55
Re: Свое крыло
LEPARAGLIDING 3.20U
NOTES AND CHANGES OVER PREVIOUS VERSIONS

http://www.laboratoridenvol.com/leparagliding/archives3/20220828%20LEP-3.20%20v1.pdf
Test
13 Сен, 10:07
Проекты в никуда...
Цитата:
Следующее оборудование буду делать себе сам, мой проект крыло Бешка
Погоди, пару лет назад ты хотел спортивное крыло делать. Искал спонсора на материалы. Я так понял, что ничего не получилось.

Да и последние лет десять ты рассказываешь про какие-то свои идеи и мегапроекты. Но ничего не реализовано. Ничего не летает. Картинки, нарисованные в программе, и все...
Юрий Ванюк
пилот выходного дня
13 Сен, 10:55
Re: Проекты в никуда...
не твое дело
Не разбираешься, не учи других
Test
13 Сен, 11:33
Re: Проекты в никуда...
Цитата:
не твое дело
И слава богу. Такое дело, что не дай боже. Да и дела нет.
Цитата:
Не разбираешься
Я же не занимаюсь проектированием парапланов. Поэтому не разбираюсь. Как и ты.
Цитата:
не учи других
А чему я учил? Отметил, что кроме разговоров ничего не получается? Чистые факты.

Покажи свой результат, тогда и нечего будет возразить.
Юрий Ванюк
пилот выходного дня
13 Сен, 14:25
Re: Проекты в никуда...
все впреди! Либо отвали!!!

  Форумы paraplan.ru ParaForum Теория Конструкция крыла параплана



Перейти: