DG-808S Competition

Ak ste rozhodnutý robiť nový koniec krídla, určite nebude stačiť len negatív, pretože hĺbka krídla na konci je veľmi malá. Z tohto dôvodu aj kvalita obtekania profilu nie je v poriadku.
Keďže poznáme rýchlosť, pri ktorej to bratom Oravcovcom ešte spoľahlivo letí, t.j. okolo 50km/h, poznáme aj reálne Reynoldsovo číslo obtekania profilu na konci krídla: Re=68.v.b=68*15*70=71400. Nech máme rezervu, tak 60 000. Osobne by som doporučil použiť nejaký profil z kategórie F3K hrubý 8% a menej a ten natočil do negatívu max. 1,5 až 2°.

Áno, ale to platí ak sú v oblasti nadkritických Re čísel. Koniec krídla s 18% profilom pri Re 70 000 v tejto oblasti určite nie je.
Každý profil má kritické Re číslo niekde inde. Ten hrubší ho má vyššie ako ten tenší. (A to ešte neberiem do úvahy tvar profilu) Keďže sa nám krídlo pohybuje tou istou rýchlosťou, môžeme si Re čísla zrátať kdekoľvek na ňom. Na konci bude najnižšie, lebo vo vzorci mi figuruje dĺžka tetivy profilu a tá je na konci najmenšia. To znamená, že tam musím dať taký profil, aby za daných podmienok fungoval čo najlepšie.

Pokúsim sa na Vašu otázku čo najjednoduchšie odpovedať: Na to, aby lietadlo letelo určitou rýchlosťou potrebuje jednak dostatok plochy a tvar profilov taký, aby som dosiahol čo najnižší odpor a čo najväčší vztlak. Na to, aby som to mohol dokázať potrebujem, aby celé krídlo malo prúdenie na jednotlivých profiloch riadne vyvinuté. Ak to tak nie je, prúdenie na krídle sa správa nestabilne. Je to niečo ako jazda na snehu s letnými gumami.

Keďže nemám krídlo obdĺžnikového pôdorysu, ktoré má po celom rozpätí rovnaký profil, musím zabezpečiť, aby profily na mojom krídle, fungovali pokiaľ možno v oblasti Reylnoldsovho čísla pre nich ideálneho. Keďže mi práve tento parameter smerom ku koncu krídla klesá, lebo dĺžky tetív profilov sa ku koncu krídla zmenšujú, musím zákonite aj znižovať hrúbku profilu. Je síce pravda, že tenšie profily majú nižší maximálny uhol nábehu, ale je aj pravda, že hrubší profil v takýchto podmienkach môže fungovať ešte horšie ako ten tenký. Predstavte si to asi takto: Od nábežnej hrany sa smerom k maximálnej hrúbke profilu prúdenie zrýchľuje, ale smerom k odtokovej sa opäť spomaľuje. Problém je v tom, že častice vzduchu pri malej rýchlosti prúdenia majú málo kinetickej energie, aby ten nárast tlaku v pohybe smerom k odtokovej hrane prekonali tak, aby nedošlo k odtrhnutiu medznej vrstvy od povrchu profilu. Vy ste použili turbulátor, ktorý nerobí nič iné, len rozvírením prúdenia dodá časticiam vzduchu viac energie. Výsledok je stabilnejšie, i keď rozvírené prúdenie na profile. Tým, že som na nábežnej hrane vytvoril prekážku, stúpne mi aj odpor profilu. Teda ak turbulátor, tak len nevyhnutne taký, aby som si nespôsobil príliš veľký nárast odporu. Tým ale netvrdím, že turbulátor je nanič riešenie.
Je ale výhodné, ak sa dá navrhnúť krídlo tak, aby som ten turbulátor nepotreboval. Pri maketách ťaháme vždy za kratší koniec v tom, že ak chceme dodržať pôdorys krídla, máme problém s aerodynamikou a naopak. U modelov moderných vetroňov je táto nevýhoda ešte väčšia, lebo u nich samotných konce krídiel fungujú na hornom okraji Reynoldsových čísel, kde sa pohybujú modely. S tým ale v našom prípade nič neurobíme. Vy ste to riešili turbulátorom, kolega, ktorý ešte len stavia model to chce riešiť novými koncami krídiel.
Ak si stiahnete niektorý software, ktorý dokáže spočítať poláry profilov, skúste nasledovné: Zoberte náš prípad, Reynoldsove číslo 70 000 a zadajte výpočet poláry pri profile HQ 2,5 12% a HQ 2,5 18% a HQ 2,5 8%. Tam jasne uvidíte, ktorý profil pri tomto Re čísle má poláru s plynulým priebehom t.j. s riadne vyvinutým prúdením a aj s čo najnižším odporom. Prečo odporom? Pretože pomer vztlaku k odporu mi dá predstavu, ako efektívne na krídle využijem jeho plochu na vytvorenie vztlaku. Potom je potrebné všimnúť si, aký maximálny uhol nábehu môže zniesť profil pri koreni (ten ale má Re číslo iné, lebo má inú dĺžku tetivy) Tu sa mi môže stať, že profil na konci mi takýto uhol nedovolí. Aby som nedosiahol odtrhnutie prúdenia na konci krídla, musím profil na konci natočiť do negatívu (t.j. geometrické krútenie krídla). Ale toto isté môžem dosiahnuť aj zmenou zakrivenia profilu (aerodynamické krútenie krídla) V praxi, na skutočných krídlach sa používa kombinácia oboch spôsobov. Je to preto, že negatív nemôže byť príliš veľký, lebo pri rýchlom lete, keď je uhol nábehu krídla malý si môžem pri príliš veľkom negatíve vytvoriť na konci krídla nie vztlak, ale prítlak. To je dôvod, prečo som písal, že tie plôšky natočené do negatívu majú príliš veľký uhol výchylky.
Ak sa vám vôbec nechce babrať so software, na stránke http://airfoiltools.com je spústa polár pre jednotlivé profily a je tam aj kalkulačka na výpočet Reynoldsovho čísla.
Pre tých, ktorý radi študujú doporučujem dnes už klasiku:
Letecké modelářství a aerodynamika (1977 Jaroslav Lněnička, Bohumil Hoření)
Aerodynamika moderných leteckých modelú (1978 Miroslav Musil)
Aerodynamika a mechanika letu pro plachtaře (1960)
Učebnice pilota 2019 a pod.
Na záver prikladám obrázok použitých profilov na krídle vetroňa Antares:

Vetroň má kĺzavosť 60:1, takže sa s tým poriadne "pohrali", aby z toho krídla vyžmýkali čo sa dá.

Dnes som viac-menej náhodne natrafil na túto fotografiu z nášho októbrového zatvárania neba:

Je na nej 4,2-metrový motorizovaný vetroň Blaník nášho najstaršieho brata Milana.
Tu je tento model tesne po štarte z vozíka:


A na jeho krídle je položený motorizovaný mikro-vetroň nášho kamaráta Petra Krpelána (aby to bolo vidno, treba si dať prvú fotografiu v plnej veľkosti):

Myslím, že je to lahôdka pre aerodynamických guru-ov.
Rozpätie toho "vetronika" je tak 40cm a hĺbka krídla na konci je tak 2cm.

Celkom by mohlo byť zaujímavé, aké Reynoldsove čísla tam dosahuje a ako sa v takomto prípade zhoduje teória s praxou.
Aby to nebolo podobne ako s tým čmeliakom:
Podľa nízkej hodnoty Re by tento "modelík" nemal lietať.
Ale on Reynoldsa a ani jeho čísla nepozná a tak si v pohode lieta.

BOravec: ... trik je v povrchu krídla. Stačí krídla vyrezať z napr. polystyrénu, povrch nepotiahnuť ...

Ale ten modelík nemá krídla vyrezávané z polystyrénu, čiže drsné.
On ich má zrejme vstrekované do formy, čiže pomerne hladké. Nie také hladké ako napr. fólia, ale isto nie drsné.

Myslím, že to vidno aj na tej detailnejšej fotografii.

Tak som aj ja "lustroval" a narazil som na toto tvoje "čudo".

Nemáš k tomu viac fotiek?

Lebo z tej jednej si človek môže ťažko urobiť presnejšiu predstavu .

Pekná fotka, fakt ako skutočný stroj.