Форумы paraplan.ru ParaForum Самодельный Woopy
DesertEagle
Гость
08 Фев 2011
Самодельный Woopy
Так как в парамото-беседку мало кто заглядывает, то решил продублировать ветку тут. Админы, если не по теме, то удалите (но лучше после того как решится проблема, описанная ниже).

Встал вопрос о реализации управления. Простое и напрашивающееся балансирное как на дельте не очень хочется, я предпочел бы полноценное аэродинамическое. Тем более что на таком крыле, с прямой передней кромкой, судя по всему необходим киль для путевой (по курсу) устойчивости. Хотелось бы его как-нибудь совместить с элевонами, к примеру, разместив кили на концах крыльев и используя их как силовой элемент для привода элеронов. Привязаться можно к лонжерону по всем размаху, либо наклеив заплатки в любом месте крыла и от них провести тросы, упругости крыла для этого вполне достаточно. Или.... в общем, буду рад выслушать любые идеи, даже самые бредовые. Аппарат в процессе разработки, поэтому на нем ради эксперимента можно реализовать все что угодно.

Фото галерея: http://paraplan.ru/photos/thumbnails.php?album=4437

На данный момент вес примерно 10 кг (5 кг крыло и 5 кг лонжерон, хотя цифры могут отличаться на пару кг из-за неточных напольных весов). Питается от турбинки мощностью 24В 12 Вт (в будущем будут две-три штуки от 12 В), взятой из обычного фена. 33 секции, размах 9.2 м, площадь 18 м2, автостабильный профиль.





Баринов
пилот XC
08 Фев 2011
Re: Самодельный Woopy
Икар нашего времени...
Редактировалось: Баринов (08 Фев 2011), всего редактировалось 1 раз(а)
Вофка Орел
пилот выходного дня
09 Фев 2011
Re: Самодельный Woopy
Цитата:
Икар нашего времени...
Первый взгляд на фотку и точно такая же мысль, слово в слово
Leo
пилот выходного дня
08 Фев 2011
У меня так и вертится вопрос...
Полетать пробовал?
DesertEagle
Гость
08 Фев 2011
Re: У меня так и вертится вопрос...
Цитата:
Полетать пробовал?
Нет еще, крыло не до конца доделано, надо вшить кое-какие детали. Хотя с балансирным управлением можно пробовать хоть сейчас . На данный момент доведено до рабочего состояния только само крыло, то есть оно надувается до рабочего состояния от турбинки и может проработать сколько нужно. С текущими аккумуляторами запас хода на 4 часа. А вот схему управления еще предстоит реализовать. Вопрос только какую выбрать
ingener
пилот выходного дня
08 Фев 2011
Re: Самодельный Woopy
Цитата:
Встал вопрос о реализации управления.
Перед тем, как управлять, нужно обеспечить устойчивость.
А с этим будут проблемы. Во всяком случае конструкцию придется существенно дорабатывать - вводить вертикальное оперение или мудрить с с V-образностью и стреловидностью.
Не вздумай сразу взлетать без хорошей продувки "в аэродинамической трубе" на старте. Очень мало шансов, что крыло в том виде, что на фото, будет способно даже просто лететь по прямой. Скорее всего оно будет очень склонно к самопроизвольным кульбитам.

Основная проблема - устранение скольжения на крыло. Возможно она решится за счет V-образности, возникающей при прогибе лонжерона под весом пилота, но скорее всего потребует каких-то дополнительных элементов конструкции. Потому что для летающего крыла с балансирным управлением обязательно, чтобы в процессе устранения скольжения происходил разворот в сторону скольжения.

Вторая проблема - обеспечение изменения крутки крыла под действием веса пилота для обеспечения требуемой маневренности. Консоли должны легко менять угол относительно центроплана при небольшой разнице в нагрузке на них и в то же время мало реагировать на общее изменение нагрузки.

Третья проблема - передать пикирующий/кабрирующий момент от пилота на надувное крыло через лонжерон практически невозможно. Следовательно его придется передавать расчалками. Возможно их же можно будет использовать и для управления по крену.
Редактировалось: ingener (08 Фев 2011), всего редактировалось 1 раз(а)
DesertEagle
Гость
08 Фев 2011
Re: Самодельный Woopy
Цитата:
Перед тем, как управлять, нужно обеспечить устойчивость.
Продольная устойчивость обеспечивается автостабильным профилем. Для поперечной устойчивости по проекту предусмотрена V-образность за счет изгиба лонжерона. Консоли из более тонкой трубы. А вот путевую устойчивость хотелось бы совместить с системой управления (использовать киль в качестве элемента крепления для системы управления, например для тросовой проводки). В крайнем случае можно вшить неподвижный большой киль как на оригинале. Если бы форма в плане была точной копией оригинала, то есть с широким центропланом и выраженной прямой передней кромкой, то однозначно центральный киль. Но в моем случае форма крыла ближе к эллиптической (видно на фото сзади), с короткой хордой центроплана, поэтому думаю будет достаточно небольших килей/винглетов на концах крыльев.

Цитата:
Не вздумай сразу взлетать без хорошей продувки "в аэродинамической трубе" на старте.
Ну разумеется, никаких полетов сразу. Это экспериментальный прототип, сначала надо дождаться хорошего ветра, побегать на земле. И только после этого (и возможных доработок после продувки) можно будет делать маленькие подскоки с горки на высоте не более пары метров. Я ж не самоубица кидаться с обрыва

Цитата:
Основная проблема - устранение скольжения на крыло. Возможно она решится за счет V-образности, возникающей при прогибе лонжерона под весом пилота
Совершенно верно, на оригинале так и происходит. В любом случае, аппарат планируется для полетов "блинчиком", пилотаж ему противопоказан по природе, имхо.

Цитата:
Вторая проблема - обеспечение изменения крутки крыла под действием веса пилота для обеспечения требуемой маневренности
Вот тут загвоздка, все решения, которые приходят мне в голову, довольно сложны в реализации. А главное, в последующей сборке и разборке для транспортировки.

Цитата:
Третья проблема - передать пикирующий/кабрирующий момент от пилота на надувное крыло через лонжерон практически невозможно.
Совершенно верно. Поэтому для управления по тангажу будет что-то вроде трубок, вставленных в латкарманы по нижней кромке (на оригинале так же, и тут я полностью согласен). Такая схема дополнительно гарантирует от проворота центроплана вокруг лонжерона в сильный расколбас. Получается что-то вроде аналога килевой трубы в дельтаплане, только проще по конструкции. А вот как конструктивно связать "килевую" трубу для управления по тангажу и перекос консолей для управления по крену, тут я теряюсь в догадках....

Изначально я хотел пустить по нижней поверхности две длинные трубки, расходящиеся от пилота буквой V (может потом нарисую картинку), чтобы каждую из них можно было наклонять отдельной ручкой. Тянете обе ручки на себя - крыло пикирует, от себя - тормозит (кабрирует). Тянете одну на себя, а другу от себя - крыло перекашивается и создается крен. То есть как бы управляете правой рукой правым элероном, а левой левым.

Но что-то мне подсказывает, что для этого придется пустить такие трубки по диагонали через все крыло, чтобы был хоть какой-то эффект. В оригинальном вупи такие трубки действуют только на центроплан и используются синхронно только для управления по тангажу (как трапеция на себя/от себя).

Второй вариант был пустить тонкую трубку вдоль лонжерона, а на конце крыльев сделать что-то вроде антипик на дельтаплане, способных поворачиваться и тем самым наклонять кончики крыла. И опять же, каждую вывести на отдельную ручку для раздельного управления "элеронами". Но тогда не будет управления центропланом, что очень нужно для срыва при посадке. Да и сложно это - пускать вторую трубу параллельно лонжерону.

Пока склоняюсь к варианту управления тангажом с помощью трубок на центроплане ("килевой" трубой), а от кончиков крыла вывести управление тросами, в простейшем случае строповкой к задней кромке как клеванты на параплане.

Но надо еще подумать, а не проще ли как-нибудь реализовать отклоняемые винглеты вместо элеронов (на некоторых ультралайтах так сделано) вместо классических "элеронов". Их можно совместить с управлением по курсу.

P.S. Ну а пока от самого крыла я в полном восторге! Легкое, удобное по сравнению с дельтапланом, поднимается одной рукой, само ложится на поток при малейшем дуновении ветерка (из-за автостабильного профиля). Думаю, что если удастся реализовать хорошую управляемость по курсу/крену, особенно на старте, то взлетать с таким крылом будет одно удовольствие! Ну и в постройке проще некуда. По бюджету тоже. Данное крыло сшито из полипропиленовой пленки 95 г/м2, весь купол обошелся в 1500 рублей. Плюс где-то столько же за лонжерон. Новое крыло меньше чем за 100 долларов, это довольно... гм... необычно . Впрочем, из ткани тоже будет весьма бюджетно, так как нет необходимости использовать 45 г/м2. Чего-то вроде 65-70 г/м2 по доллару за метр будет вполне достаточно.
Автопилот
08 Фев 2011
Re: Самодельный Woopy
Посморел этот сайт. Очень интересно. Не думал что уже с мотором такие штуки летают.
DesertEagle
Гость
08 Фев 2011
Re: Самодельный Woopy
Это старая версия их сайта, вот эта поновее: http://woopyjump.com/. Там есть и спидглайдерная, и моторная версия. А в галерее на том сайте есть фотки и более старых вариантов. Инфы по оригиналу все равно очень мало. К примеру, лонжерон в отверстия нервюр никак не лезет! Нервюры сгибаются под своим весом и попасть в дырки в закрытых секциях просто нереально. А вот если вставить в отверстия по всему размаху рукав из той же ткани и трубы вставлять в него, то идут нормально. Такие нюансы всплывают постоянно и приходится их решать по ходу дела. С турбинками тоже сначала были проблемы, два варианты 40 Вт (осевой) и 60 Вт (центробежный) не давали нужного расхода воздуха и крыло было каким-то вялым. А один вентилятор от фена мощностью 12 Вт накачивает отлично. Но вроде дела идут на лад
ingener
пилот выходного дня
09 Фев 2011
Re: Самодельный Woopy
Цитата:
А вот как конструктивно связать "килевую" трубу для управления по тангажу и перекос консолей для управления по крену, тут я теряюсь в догадках....
Вот так можно передний стабилизатор использовать для управления по курсу:

При балансирном управлении по крену, например вправо, будет натягиваться правый передний трос и вызывать сильный наклон переднего стабилизатора вправо. А за счет естественной вэобразности основного крыла будет осуществляться стабилизация по курсу.

Если планируется в основном моторный полет, то наличие еще нескольких стержней и желательно жесткого неразборного переднего стабилизатора не будет большой помехой?

Имхо, без "утки" летать будет плохо и конструкция получится сложной.
Редактировалось: ingener (09 Фев 2011), всего редактировалось 1 раз(а)
VVS_
пилот выходного дня
09 Фев 2011
Re: Самодельный Woopy
Утку я бы не рискнул. Лучше стаб сзади... утка без стреловидного заднего крыла неустойчива при росте скорости. Наигрался с р/у моделями утки... приходится делать излишне переднюю центровку, качество вообще в топку идет.
Редактировалось: VVS_ (09 Фев 2011), всего редактировалось 1 раз(а)
ingener
пилот выходного дня
09 Фев 2011
Re: Самодельный Woopy
Цитата:
Наигрался с р/у моделями утки...
А я в свое время с уткой был чемпионом России среди школьников в классе экспериментальных моделей. Летала не хуже обычных таймерок, а время работы двигателя там ого-го. Так что максимум во всех турах был гарантирован. Утка на оптимальном режиме ничем не хуже планера обычной схемы. Только диапазон режимов у нее уже. Не применяется широко в основном потому, что с этой схемой обычно невозможно реализовать максимально возможный Су основного крыла. Но с балансирным управлением и этого недостатка практически нет.
VVS_
пилот выходного дня
09 Фев 2011
Re: Самодельный Woopy
Пока скорость не превышает оптимум, утка однорежимная, как таймерка спору нет... Но любое легкое пикирование и огромный риск словить резкую кобру/пике. А режим реальный, как на дельте ручку прибрать.
Такая утка с балансирным управлением опасна, а диапазон скоростей не более парапланерного
Редактировалось: VVS_ (09 Фев 2011), всего редактировалось 1 раз(а)
VANO
Гость
10 Фев 2011
Re: Самодельный Woopy
А не проще ли сделать классическую схему с двухбалочным хвостовым оперением?
ingener
пилот выходного дня
10 Фев 2011
Re: Самодельный Woopy
На посадке нельзя будет эффективно сорвать крыло и затормозить. Хвост в землю упрется.
om
03 Апр 2012
Re: Самодельный Woopy
Цитата:
Второй вариант был пустить тонкую трубку вдоль лонжерона, а на конце крыльев сделать что-то вроде антипик на дельтаплане, способных поворачиваться и тем самым наклонять кончики крыла. И опять же, каждую вывести на отдельную ручку для раздельного управления "элеронами". Но тогда не будет управления центропланом, что очень нужно для срыва при посадке. Да и сложно это - пускать вторую трубу параллельно лонжерону

или сделат основную трубу лонжерона повортной...
или трос - меняюший угол наклона таких "антипик" - как в безмачтовике...

...интересно можно ли использовать для управления изменения формы крыла вызванные например стягиванием вдоль хорды на одной из законцовок или какил либо другим способом менять геометрию - "стягивая" крыло изнутри
Редактировалось: om (03 Апр 2012), всего редактировалось 2 раз(а)
DesertEagle
Гость
03 Апр 2012
Re: Самодельный Woopy
Спасибо за идеи, но уже не актуально. В таком виде как есть, это крыло меня не устроило , я им заниматься больше не буду. Достаточно было пару раз выйти в поле с этим аппаратом и потом с парапланом, чтобы выбор стал очевидным =).
Олег Вас.
08 Фев 2011
Re: Самодельный Woopy
Очень интересный эксперимент.
V-образность получиться в полете сама, вертикальное оперение нужно и довольно большой площади.
Про ваш вопрос - я бы на штанге вывел вперед ГО, которое выполняло бы роль руля высоты и элеронов.
Veter80
08 Фев 2011
Re: Самодельный Woopy
А почему вы так против балансировочного управления?
С т.з. аэродинамики, оно, более выгодно. Просто реализовать схему балансировочного управления на больших аппаратах (Самолётах ) трудно.
Или у вас самацель идти трудным путём?
DesertEagle
Гость
08 Фев 2011
Re: Самодельный Woopy
Цитата:
А почему вы так против балансировочного управления?
Ну, это личное предпочтение. Чистое балансирное как бы пробовал на дельтаплане, тормозными щитками (клевантами) на параплане, теперь вот хочется управления ручкой с малыми расходами. Видеоролики планеров-жесткокрылов, балансирующихся перед стартом аэродинамически тоже произвели положительное впечатление. Короче, это дело вкуса . А итоговый вариант будет определяться эффективностью и удобством управления.

Цитата:
Или у вас самацель идти трудным путём?
Не без этого . Ежики плакали, кололись, но продолжали жрать кактус
Фунт лиха
пилот выходного дня
08 Фев 2011
Re: Самодельный Woopy
если у тебя на борту планируется электричество и вентиляторы, то можно попробовать управление обеспечить струями воздуха перпендикулярно поверхности крыла из сквозных щелей в районе задней кромки. Словами лучше описать не получается, рисовать надо.
Беспилотники без управляющих плоскостей уже на этом эффекте летают.
DesertEagle
Гость
08 Фев 2011
Re: Самодельный Woopy
Цитата:
Беспилотники без управляющих плоскостей уже на этом эффекте летают.
Да, видел это видео. Прикольно . И перспективно для беспилотников, имхо. Хотя на маленьких размерах механизацию сделать проще. Тут турбинка оказалась достаточно легкой, чтобы держаться просто на ткани скотчем/хомутиком, и это огромное облегчение - не нужно городить усиления, поддержку из прутиков и т.д.
VVS_
пилот выходного дня
09 Фев 2011
Re: Самодельный Woopy
Старые добрые времена, первые монопланы, в качестве элеронов выступала законцовка крыла, которую крутильным образом изгибала натяжка расчалок. Цельноповоротные элероны Я думаю жесткость этой конструкции позволит такие крутильные изменения.
Олег Вас.
09 Фев 2011
Re: Самодельный Woopy
При гошировании расчалки сильно сжимают крыло. Да и жалко расчаливать такую аэродинамически чистую конструкцию.
DeeR
2-й разряд
08 Фев 2011
Re: Самодельный Woopy
а не большеват размерчик? На роликах от производителя оно как то поменьше выглядит

а на счет управления. Почему балансирное, как на оригинале, не нравица?
Редактировалось: DeeR (08 Фев 2011), всего редактировалось 1 раз(а)
DesertEagle
Гость
09 Фев 2011
Re: Самодельный Woopy
Цитата:
а не большеват размерчик? На роликах от производителя оно как то поменьше выглядит
Там сильно автостабильный профиль, а такие профили создают меньшую подъемную силу. Поэтому крыло должно иметь площадь процентов на 20 больше, чем с обычным профилем. Размерчик в самый раз, чтобы его имеющийся слабый моторчик мог тянуть . Так как потребная мощность для полета зависит не только от аэродинамического качества, но и от скорости полета. Поэтому для большого медленно летящего крыла достаточно двигателя меньшей мощности.

Если использовать для старта тележку, то конечно можно делать и меньшую площадь. Для самолета я бы использовал площадь 13-15 м2 в зависимости от массы телеги. Ради безопасной посадки. Хотя для ровных площадок подошло бы и 10 м2. Но этот прототип предназначен для испытания схемы с наддувом и старта с ног, поэтому выбрана такая площадь, как компромисс.

Цитата:
Почему балансирное, как на оригинале, не нравица?
Ну, я пока думаю какое ставить. С балансирным на земле неудобно работать, сам знаешь как дельт бывает тяжело физически выставить перед стартом когда борешься с порывами ветра. Мне кажется, что имея эффективное аэродинамическое управление, еще на земле можно было бы удобно рулить крылом. На учебных одноколесных планерах специально делают пробежки по земле, управляя только аэродинамически.

Это крыло использует только такой же принцип наддува, как вупи. Но в остальном оно полностью своей разработки - другая форма в плане, другой профиль (хотя и очень похожий), положение лонжерона выбиралось по результатам продувки в XFoil, какая центровка у оригинала я не знаю. Конструкция лонжерона и подвеса тоже другие. Форма изгиба лонжерона симулировалась в Solidworks. Впрочем, там не особо разбежишься. Оригинальный вупи хорошо оптимизирован и когда думаешь как сделать пооптимальнее, приходишь к таким же решениям.

Я пробовал с ним немного пробежаться, хотя ветра почти не было. Вроде взлетает, ложится на поток. Грубых ошибок в расчетах вроде нет. Но дальнейшие испытания покажут.
VVS_
пилот выходного дня
09 Фев 2011
Пара слов от авиамоделиста
Вспомните про V образное хвостовое оперение планеров.
Предлагаю установить то же самое, но разнести половинки хвоста до середины консолей или чуть дальше. (будут два киля под углом 45 градусов, почти как у F22 raptor). Но расположить кили За задней кромкой крыла.
Кили смогут создавать как кренящий момент так и момент по тангажу, с приемлимой стабилизацией курса. Некое совмещение элевонов и РН. Вообще, с путевой устойчивостью и V образностью на первых парах лучше не экономить и еще.. обязательно, радиоуправляемого иван-иваныча делать. Испытать крыл на скорости, в пике. На флаттер. В S-образный профиль при таком удлиннении и такой форме в плане я не верю. Это как минимум замашка на установку полноценного V-хвоста. Ничего плохого в этом нет, его тоже можно транспортировать в складной форме, а вот на безопасность скажется положительно.
Вообще, это шанс сделать полноценный планер, в надувном исполнении.
По своему опыту скажу, бесхвостки и прочие ЛК с прямым крылом летают отвратительно, я бы не хотел находиться на борту у такой, слишком они дерганые по тангажу и непредсказуемые при росте скорости. Диапазон приемлимых центровок дюже мал. Не так двинул 5-й точкой, одел не того веса одежду и вуаля родная планета. К тому же качество у них порнушное. Вряд-ли удастся обойти парапланы класса 2,2-3.
Но при установке хвоста, смене профиля и перемещении центровки с 20-25% на 35-38%, качество и стабильность заметно растет. Хвост полностью оправдывает себя.

Полезно, собрать уменьшеный макет в полной радиоуправляемой боевой готовности и на нем исследовать коспромисс устойчивости-простоты конструкции.

Имхо, в такой концепции вряд-ли удастся превзойти по качеству дельты, но зато при полноценном управлении и хорошей прочности, можно поиметь легко транспортируемый планер с пилотажными замашками, с привычной ручкой управления. Можно комфортно летать в болтанку и чувствовать себя чуть лучше чем на дельте.
Особенно если удастся сделать его легко транспортируемым пешком.
Редактировалось: VVS_ (09 Фев 2011), всего редактировалось 10 раз(а)
DesertEagle
Гость
09 Фев 2011
Re: Пара слов от авиамоделиста
Цитата:
Имхо, в такой концепции вряд-ли удастся превзойти по качеству дельты
Это следующий этап. Дело в том, что на надувном крыле можно получить довольно гладкую поверхность:



С помощью обтяжки дополнительной тканью. На параплане такое делать нет смысла из-за увеличения веса, а вот в такой конструкции очень даже можно. Здесь есть несколько потенциальных путей для развития. Я уверен, что в будущем можно сделать складной лонжерон не вынимая трубы из крыла, что намного упростит подготовку и переноску.

А если использовать какой-нибудь промышленный рукав высокого давления, если существуют такие, скажем пожарные шланги на несколько атмосфер давления. И сделать надувной лонжерон... Целиком надувное крыло использовать сложно, хоть и требуется относительно низкое давление 0.5-0.8 атм. А вот взять готовый только рукав, это совсем другое дело. Правда он должен быть реально прочным, скорее всего из вектрановой ткани. В надувных беспилотника ткань вектран+кевлар держит давление кажется до 10-15 атм.
VVS_
пилот выходного дня
09 Фев 2011
Картинка
Вот что я имею ввиду:
http://disk.tom.ru/11jvwpr/1/a03d7/woopy2.GIF
Углом наклона килей можно выбрать пропорции управления. Допустим больше момент по крену и меньше по направлению, либо наоборот.
В любом случае, автоматически получается микс элеронов и РН, что на планерах делают часто.
Вроде бы подобные схемы где-то летают. Не помню точно, где-то на авиамоделях попадалось.
Подводный камень, возникновение крена при скольжении в случае сильно завышенной площади килей или малой V крыла.
Если сделать развал килей наружу, при кренящем моменте в одну сторону будет момент по курсу в противоположную.
Редактировалось: VVS_ (09 Фев 2011), всего редактировалось 8 раз(а)
DesertEagle
Гость
09 Фев 2011
Re: Картинка
Я склоняюсь к варианту поворотных рулей на концах крыльев. Должно быть нормально и очень просто в реализации: съемный киль вставляется в лонжерон и вращается на собственной оси. Привод тросиком/стропой. Было несколько ультралайтов с таким управлением, судя по видеороликам в интернете, вполне нормально управляются.



Спойлерная система как на некоторых жесткокрылах типа Atos, тоже вроде неплохая, но ее сложнее реализовать на надувном крыле.

Принцип такого управления очень прост: на одном крыле создается дополнительное сопротивление (а в случае спойлера также непосредственно падает подъемная сила), аппарат начинает поворачивать, на втором крыле возрастает скорость, увеличивается подъемная сила и соответственно появляется крен. Как-то так . В любом случае, это довольно плавный поворот с небольшим креном. Но для прогулочной концепции это то что надо.

Кроме того, остается чистое балансирное управление по крену, я кажется придумал как сделать универсальную трапецию. Представьте, что спидбар может скользить вправо-влево через отверстия в стойках. И тем самым подтягивать стропы, ведущие к поворотным рулям. Такая конструкция кажется наиболее оптимальной. Если будет плохо работать, то кили можно зафиксировать и использовать только балансирное управление трапецией.

А экзотическим схемы попробуем на следующем крыле
ingener
пилот выходного дня
09 Фев 2011
Re: Картинка
Цитата:
Я склоняюсь к варианту поворотных рулей на концах крыльев
Тогда нужно делать хотя бы небольшую стреловидность крыла, как на приведенном фото. Рули, расположенные близко к центру тяжести в боковой проекции, будут работать как интерцепторы. Тогда уж лучше интерцепторы и делать.
Олег Вас.
09 Фев 2011
Re: Картинка
Для поворотных килей нужно плечо, а на прямом крыле оно мало. Хотя из-за увеличения сопротивления на повернутом киле момент будет.
Эфективнее конечно интерцепторы или тормозные щитки. Управлять - не проблема, а со стабилизацией большой вопрос.
Jozek
09 Фев 2011
Re: Самодельный Woopy
Чувак, ты рулишь!!!
Олег Вас.
10 Фев 2011
Re: Самодельный Woopy
Предлагаю обратить внимание на такую конструкцию.
Надувной 4-х...5-и камерный лонжерон повышенного давления из ткани ПВХ воспринимающий некоторую нагрузку на скручивание.
Профилирующие латы из тонких трубок, выполняющие роль нервюр.
Обшивка из толстой парапланерной ткани, упрощенного кроя и пошива по- сравнению с Вупи.
Такая конструкция технологична, компактно складывается, быстро собирается, практически неразрушима в полете.
Все жесткие элементы односекционные, без стыковок.
При желании к концам лат легко крепить элевоны.
Редактировалось: Олег Вас. (10 Фев 2011), всего редактировалось 1 раз(а)
DesertEagle
Гость
10 Фев 2011
Re: Самодельный Woopy
Цитата:
Надувной 4-х...5-и камерный лонжерон повышенного давления из ткани ПВХ воспринимающий некоторую нагрузку на скручивание.
Профилирующие латы из тонких трубок, выполняющие роль нервюр.
Не держит один надувной лонжерон под нагрузкой размах даже 6-7 метров... По моим расчетам нужно около 13 надувных труб диаметром около 15-20 см с давлением около 0.6 атм, чтобы держать в полете по размаху крыло около 7 м. И то там получалась очень маленькая расчетная перегрузка, что-то около 2-3 единицы, не больше. Цифры очень примерные, но основной смысл в том, что для того чтобы лететь без жесткого лонжерона, нужно такое количество надувных лонжеронов, которые в сумме по объему занимают почти все крыло.

Тем не менее, идея надувного крыла весьма перспективна. И я серьезно намерен ей заниматься в будущем. Вариантов очень много, от повторения самолета goodyear, который достаешь из багажника, выкатываешь в поле на тачке, включаешь компрессор, ждешь несколько минут, садишься в кабину и летишь . Очень даже удобно, имхо. До попыток сделать переносной безмоторный планер. Целиком надувной; из надувных лонжеронов, вставленных в отверстия парапланерных нервюр; из надувных труб, заключенных в трехмерную сетку... Вариантов конструкций действительно много. Да и материалы (лодочные ткани с ПВХ и полиуретановым покрытием, многослойные ваккуумные пленки, полимерные колбасные оболочки) вроде как держат нужное давление, в отличие от прорезиненных тканей, которые были доступны во времена goodyear и гроховского
Augn
пилот выходного дня
10 Фев 2011
Re: Самодельный Woopy
Будет нужно что-нибудь сделать из ткани ПВХ, обращайтесь. Пример http://www.d-n-t.ru/1.avi
Ткань ПВХ держит не 0,6 атм а 0,25. Конечно 0,6 она выдержит и даже 1, без других нагрузок, с нагрузкой она "поедет". Расчет нужно вести от 0,25 атм. либо использовать другие материалы.
DesertEagle
Гость
10 Фев 2011
Re: Самодельный Woopy
Цитата:
Ого, у вас видимо большой опыт по проектированию таких конструкций. Сварка ТВЧ(токами высокой частоты)? Вы их моделируете (сложные формы в надутом состоянии) в какой-то программе или все расчитывается/рисуется вручную?
Augn
пилот выходного дня
11 Фев 2011
Re: Самодельный Woopy
Клеим, соединение равнопрочное. Модели делаю в SW. Насчет тканей-за 8 лет работы испробовали все ткани которые есть на рынке. От 620 до 1500 г/м2. Для летных целей сейчас есть подходящая ткань 650 г/м2 с очень прочной основой. Прокатный рафт из такой ткани отработал сезон без пробоин на горной реке. Можно делать конструкции с внутренними перегородками. Пример http://www.d-n-t.ru/sanki2.avi это однообъемная штуковина, надувается через один клапан.
DesertEagle
Гость
11 Фев 2011
Re: Самодельный Woopy
Интересно... Я тоже в Солиде делал, но как правильно смоделировать матрасность, обтянутую сверху чехлом, чтобы получить ровную поверхность, так и не нашел (обычный Simulation с распределенным давлением по внутренней поверхности или через Flow Simulation имитировать надувание объекта?). Там ведь по идее окружности должны получиться немного сплющенными за счет натяжения "шкуры".

Я попробую позже пересчитать конструкцию под давление 0.25-0.3 атм, имхо тоже должно получиться. Это кажется наиболее реалистичным вариантом. Планер Гроховского был из прорезиненной ткани, а она как известно, держит меньше ПВХ, где-то 0.15-0.2 атм макс. Но там писали, что не хватало жесткости конструкции на кручение. Из 650 г/м2 наверняка можно сделать рабочий вариант. Поменьше удлинение, помощнее движок и все дела . В любом случае, вариант самолета, который вмещается на тачке (прицепе) и который не надо собирать перед стартом из труб, а надувается сам компрессором как Inflatoplane, представляется весьма удобным.
Олег Вас.
11 Фев 2011
Re: Самодельный Woopy
По моим прикидкам 4-5 лонжеронных труб, расположенных в зоне мах. толщины профиля достаточно, в зоне центроплана в кармане можно поставить короткий лонжерон из трубы. Посмотрите надувной планер Гроховского - заметьте, что это чудо из прорезиненного х/б.
Ткани ПВХ есть очень разные по толщине и качеству основы.
Редактировалось: Олег Вас. (11 Фев 2011), всего редактировалось 1 раз(а)
DesertEagle
Гость
11 Фев 2011
Re: Самодельный Woopy
Цитата:
По моим прикидкам 4-5 лонжеронных труб, расположенных в зоне мах. толщины профиля достаточно
Ну, значит надо заняться более точными расчетами. У меня где-то есть несколько PDF-ок с отчетами об испытании надувных балок. Там были и формулы для расчета изгибных моментов в зависимости от давления и диаметра труб, и графики по какой форме трубы гнутся под нагрузкой. Там вроде была картинка, что начинают изгибаться около корня, а конец трубы остается относительно ровным (речь о трубах постоянного сечения). Что для крыла очень даже хорошо, так как если добавить пару поддержек на полразмаха или чуть дальше, то можно получить довольно ровную консоль.

Если найду, то выложу формулы.
DesertEagle
Гость
13 Фев 2011
Программа для расчета надувных крыльев
Цитата:
Если найду, то выложу формулы.
Вот, как и обещал, нашел формулу для определения момента, при котором надувная труба теряет устойчивость. То есть появляется складка и труба резко перегибается.

М = 1.57*p*r^3, где p - давление, r - радиус

Это формула для эластичной аэробалки, например длинного воздушного шарика. Также подходит для труб из резины и полиуретана (по крайней мере, тонких полиуретановых пленок). Армированные трубы или сделанные из нерастягивающихся материалов (типа жестких тканей с ПВХ/полиуретановым покрытием или пленок ПЭТ и ОПА), лучше сопротивляются изгибу, так как с упругости сжатого воздуха добавляется способность ткани сопротивляться растяжению. В пределе их изгибная прочность должна быть в два раза больше, но при реальных материалах типа намотки из вектрана и кевлара, момент увеличивается только на 14-20%.

Кроме того, написал небольшую программу для помощи в расчете надувного крыла: http://paraplan.ru/forum/files/1837/141479665.zip (2 кб)
Изменено: текущая версия 0.3, предыдущие содержали ошибки, скачайте программу заново

Сопротивляемость изгибу нескольких одинаковых надувных лонжеронов можно суммировать (чего нельзя сказать о связке труб разных диаметров, там немного сложнее). Расчеты конечно приблизительные, принято несколько упрощений. Предполагается, что подъемная сила распределена по крылу равномерно. Также при использовании подкоса считается, что нужно поддерживать только остающуюся часть крыла (то есть при подкосе на 50% размаха это равносильно уменьшению общего размаха крыла в два раза).

Как пользоваться программой: открываете файл в Блокноте и редактируете характеристики желаемого крыла: площадь, размах, взлетную массу, а также диаметр и давление в одном надувном лонжероне. Сохраняете изменения, закрываете Блокнот и дважды щелкаете мышью по файлу. Появится окошко с результатами расчета и количеством лонжеронов, которые будут держать размах под нагрузкой. В том числе для заданной расчетной перегрузки.



Судя по расчету, для крыла с размахом 8 м, вполне достаточно десятка труб из лодочной ПВХ ткани с давлением 0.3 атм и диаметром одного баллона 25 см. Хорда прямого крыла из таких труб при этом получается около 2 м, что вполне реалистично.

А для спортивного планера с размахом крыльев 10 м, нужно на пару штук больше таких же баллонов, либо столько же, но с увеличенным давлением 0.5 атм.

Для проверки ввел данные Goodyear Inflatoplane: масса 250 кг, размах 6.7 м, площадь 10.2, давление 0.5 атм, получилось для 3g (при реальных испытаниях в аэродинамической трубе крыло переломилось при 4g) нужно 5.92 труб диаметром 30 см. Что дает хорду 1.77 м. А известно, что у них была хорда 1.2 метра. Что учитывая в реальности неравномерное распределение подъемной силы, довольно близко к расчету.


P.S. В программе могут быть ошибки, кто знает javascript, можете проверить алгоритм работы.
Редактировалось: DesertEagle (15 Фев 2011), всего редактировалось 2 раз(а)
Олег Вас.
14 Фев 2011
Re: Программа для расчета надувных крыльев
Программа дело хорошее, но расхождение с практикой всегда будет.
Она нужна для примерного абриса конструкции.
Говоря о 4-5 камерном лонжероне я имел ввиду не пучек труб, а надувной лонжерон с 3-4 перегородками, которые тоже добавят жесткости.
Если принять максимальную толщину профиля 350-400 мм, а лонжерон сужаюжщийся к законцовкам, то вроде и у вас получиться как у меня (справедливости ради скажу, что вы копаете гораздо глубже меня).
DesertEagle
Гость
14 Фев 2011
Re: Программа для расчета надувных крыльев
Цитата:
Говоря о 4-5 камерном лонжероне я имел ввиду не пучек труб, а надувной лонжерон с 3-4 перегородками
Более того, добавление жесткого элемента типа алюминиевого профиля с прямоугольным сечением вдоль верхней грани трубы и спиральных лент вокруг надувного баллона, увеличивает сопротивляемость баллона изгибу в 10-15 раз. В интернете есть формулы, по которым можно рассчитать какой прочности должны быть ленты/тросы и какое должно быть сечение жесткого элемента. Эта штука равносильна ауттригеру, где толщина баллона аналогична высоте вертикальной подпорке, а сам баллон равномерно распределяет нагрузку на элемент, что не позволяет ему терять устойчивость (в отличие от одной подпорки с тросами в центре балки).




То есть вставляем баллон в чехол, обшитый по спирали лентами, вверху пришиваем карман, куда при сборке вставляем 1.5-2 м куски алюминиевого профиля из АД31, либо деревянные бруски, и два-три таких лонжерона будут прекрасно держать крыл! Давления в баллоне будет достаточно 200-300 мбар.



Это намного проще, чем лонжерон внутри крыла, да и доступнее по материалам. Не нужны редкие друбы Д16Т больших диаметров.

Собственно, я уже проектирую крыл с баллонами и гладкой поверхностью без матрасности, скоро сделаю и посмотрим. Если их жесткости будет не хватать, то пришью карман и вставлю профиль на паре-тройке основных лонжеронов.

Еще лучше ветеренообразный баллон (сужающийся к концам), а сверху и внизу полоски жесткого элемента, тогда не нужны спиральные троса. И к форме крыла с сужением больше подходит. Но это сложнее в изготовлении, первый вариант будет с прямыми баллонами.
DesertEagle
Гость
02 Май 2011
Несколько фотографий
Сделал несколько нормальных пробежек, правда ветер был слабоват - от штиля до 3 м/с. Ну что сказать... летит. Встает на поток если тянуть за точки подвеса (на фото не показано, к тому моменту села батарейка в камере) и летит сам по себе с брошенной ручкой на скорости примерно среднего бега. Так что с центровкой, похоже, угадал.

Летом собирать проще, но в очередной раз убедился какой это геморой - стыковать трубы, крутить болты и все такое.... По сравнению с парапланом, который разложил и готов к полету!

Впрочем, опыт отрицательным не бывает. Нашел пару багов, надо исправить и, в принципе, можно начинать испытывать в подлетах. Пока как есть, в пробежках не выявлено каких-то больших проблем с курсовой устойчивостью. По ощущениям на разбеге напоминает по поведению дельтаплан, за исключением того что намного легче по массе и сразу взлетает и летит сам, по тангажу не надо управлять вообще.

Кадры из видео, пока обрабатывать некогда, поэтому как есть. Собственно, по сравнению с зимним вариантом добавлена только упрощенная трапеция и на концах крыльев предусмотрены места для крепления вертикального оперения (которое в случае трудностей управления по крену будет сделано поворотным с тягами от трапеции).

















А это как выглядит весь комплект в разобранном виде:


BALLOON
пилот выходного дня
02 Май 2011
Re: Несколько фотографий
ЖЕСТЬ аппарат!!!
РЕСПЕКТ, за терпение и усердие!
Вспомнил одни из первых фото, с канцелярскими прищипками. Когда ты только начинал.
Alexey Belevich
02 Май 2011
Re: Несколько фотографий
Цитата:
Летом собирать проще, но в очередной раз убедился какой это геморой - стыковать трубы, крутить болты и все такое....
На дельтах это решено просто - разбираешь в 6 метровый пакет - трубы вставлять не надо. А болты давно заменены на Пин0локи - ставятся мгновенно.
По тангажу дельтом тоже управлять не надо - на балансировочной скорости летит сам. Только когда скорость надо набрать или отдать ручку в развороте (кроме спортивных).
DesertEagle
Гость
02 Май 2011
Re: Несколько фотографий
Цитата:
По тангажу дельтом тоже управлять не надо - на балансировочной скорости летит сам.
Да я как бы в курсе =). Сравнивал с пробежками на Славутич-УТ, его надо было на разгоне постоянно контролировать по тангажу, иначе норовил либо задрать нос, либо опустить. Но это вроде особенность только славутича, на нормальных аппаратах, говорят, с этим получше. Но все равно на видео частенько попадается как дельт на разгоне опускает нос и врезается в землю (забыл как называется этот трюк =), сам тоже так один раз падал на славутиче с прокачкой в трапеции и стуком шлемом об килевую). На вупи такое практически невозможно, при замедлении он продолжает лететь вперед, обгоняя пилота, но нос не опускает.

Но вупи имеет чрезмерно автостабильный профиль, поэтому при той же площади он, естественно, будет обладать намного меньшей подъемной силой. Так что никаких чудес, за все своя цена.

Цитата:
По тангажу дельтом тоже управлять не надо - на балансировочной скорости летит сам.
Пинлоки - это пружинные кнопки такие, выступающие из трубы? Да, рульная вещь... На летном вупи обязательно надо сделать такие (хотя из чего непонятно). А в принципе, тут на весь лонжерон всего 6 болтов. Причем если центроплан не вытаскивать из крыла, как сделано в оригинальном вупи, то все еще проще. Основная проблема с центральной частью, потому что в чехле, по которому скользить труба, есть технологические разрезы под трапецию и подвес, и край трубы часто упирается в него и не идет дальше. Поэтому желательно центральную часть сделать постоянной в крыле, а одевать только консоли.
ingener
пилот выходного дня
02 Май 2011
Re: Несколько фотографий
Цитата:
(хотя из чего непонятно)
Ищется дюралевая трубка подходящего внутреннего диаметра и к ней точатся из дюраля кнопки. Ну и пружина, само собой.
DesertEagle
Гость
02 Май 2011
Re: Несколько фотографий
Цитата:
Ищется дюралевая трубка подходящего внутреннего диаметра и к ней точатся из дюраля кнопки. Ну и пружина, само собой.
Гм... действительно! У меня в голове крутился вариант с V-полоской из пружинистой стали, а на кончиках кнопки (которые проблематично закрепить на полоске). А с трубкой я тоже видел вариант, но с болтиком под шестигранник внутри, который с внутренней стороны раскручивался, чтобы головка вошла в спец. отверстие в основной трубе, и тем самым все это дело расклинило. Хорошая конструкция, надежная, но очень уж навороченная в изготовлении. Но там была особенность, что кнопка должна была быть только с одной стороны, поэтому так геморойно. А если кнопки с двух сторон, то они и так должны держаться... Спасибо! Сделаем...
ingener
пилот выходного дня
02 Май 2011
Re: Несколько фотографий
Цитата:
У меня в голове крутился вариант с V-полоской из пружинистой стали, а на кончиках кнопки (которые проблематично закрепить на полоске).
Такой вариант удобнее тем, что когда случайно нажимаешь кнопку глубже, чем надо, и она не возвращается в отверстие, то легче какой-нибудь случайной палочкой или даже рукой ее поправить. Но даже серийно изготовленные кнопки бывало отваливались от пружинной полоски. А это не неудобство, а предпосылка к катастрофе.
ingener
пилот выходного дня
02 Май 2011
Re: Несколько фотографий
Цитата:
Питается от турбинки мощностью 24В 12 Вт
Имхо турбинки стоят не там. Нужно их ставить туда, где у параплана воздухозаборники. А то на снимках видно как давление скоростного напора пересиливает давление турбинок. А нужно чтобы они суммировались.
DesertEagle
Гость
02 Май 2011
Re: Несколько фотографий
Цитата:
А то на снимках видно как давление скоростного напора пересиливает давление турбинок. А нужно чтобы они суммировались.
Да, одной турбинки маловато, надо ставить две. Но продавливает не столько из-за этого, а потому что у меня провод с клемм часто слетал (2 акк от бесперебойников по 12 В в сумке на поясе) и турбинка останавливалась =). За время пробежки сдуться не успевает, но на передней кромке появляются характерные вмятины в месте где у параплана воздухозаборники. После остановки турбинок остается примерно 10 сек чтобы совершить аварийную посадку (с продавленными воздухозаборниками крыло еще какое-то время сохраняет форму), а потом крыло становится совсем вялым. Имхо, на летающем аппарате надо предусмотреть на этот случай 4 кайтовых клапана и об остановке турбинок в полете можно не беспокоиться.
DesertEagle
Гость
05 Май 2011
Видео!
А вот и немного видео. К сожалению, самое интересное, а именно - нормальные пробежки с тягой за точки подвеса, в него не попали, так как к тому моменту села батарейка в камере. На видео самые первые, робкие и медленные попытки. И к тому же в первой части растяжки были прослаблены. Во второй немного подправил, но не до конца.

В общем, еще раз сам посмотрел видео, из него мало что можно вынести, так как практически ни один момент вывода до нормальной взлетной скорости, на видео не попал. Но хоть какое-то представление.


смотреть прямо тут или смотреть с сайта
VVS_
пилот выходного дня
05 Май 2011
Re: Видео!
У Woopy есть очень большой киль и центроплан шире, большой хвост профиля как стаб.
В вашем крыле меня беспокоит вероятность возникновения опасных автоколебаний рысканье-крен. Происходят они когда есть крыло с V образностью и нехватка эффективности киля (которого вовсе нет), аппарат попадает в серию скольжений с креном и рысканьем, которая устойчива. Имхо, нада киль. Не такой безобразный как у woopy но 2 или 3 поменьше, по задней кромке центроплана само то было бы.
DesertEagle
Гость
05 Май 2011
Re: Видео!
Согласен Просто есть несколько вариантов, надо еще подумать какой поставить. Можно вшить киль как на вупи, можно два небольших надувных ближе к консолям, а можно две прямоугольные рамки из трубок, обтянутые тканью, на самых кончиках крыльев (причем направленных вниз, чтобы при сборке на земле на спине они смотрели вверх и не мешали крылу лежать). И если сделать их поворотными с помощью натянутой стропы от трапеции, то получится аэродинамическое управление по крену (и как следствие, по курсу, т.е. двухосевое управление). Должно быть удобнее, чем трапецией. Просто все это как бы в процессе... Крыло ведь прототип для отработки разных идей, а не готовая конструкция. От вупи взят только принцип однолонжеронного крыла с наддувом.
VVS_
пилот выходного дня
05 Май 2011
Re: Видео!
Две по краям, как бы.. плече по курсу относительно ЦТ никакое будет. Самое эффективное место недалеко от задней кромки центроплана..
В общем, не для управляемости даже, а для подстраховки от автоколебаний по рысканью.
Я склонен предположить что лучше даже пойти на какую-никакую но хвостовую балку, пусть короткую но все же, безопасность на кону. Разборной ее сделать тоже не сложно, да и крыло более несущим тогда можно сделать чуть двинув центровку назад.
Cruiser
Гость
05 Май 2011
Re: Видео!
Поддерживаю насчет балки. Эффективность киля зависит не только от его площади, но и от рычага воздействия. Один из вариантов компактной хвостовой балки - телескоп, наподобие удочки, но с хорошей фиксацией. Силы, воздействующие на киль много меньше сил на крыле.
Жаль, что даже в варианте вупи не удается уйти от элементов жесткой конструкции. Пока это удалось сделать только параплану (из всех видов ЛА). Но все же...
Л.

  Форумы paraplan.ru ParaForum Самодельный Woopy



Перейти: