Forum modelarskie RC , projektowanie CAD

"Mewa" wpadła mi w oko już jakiś czas temu. Był to nasz pierwszy dwumiejscowy szybowiec wysoko-wyczynowy zaprojektowany przez Kocjana i Grzeszczyka - inżynierów których nie trzeba przedstawiać. W 1938 roku powstała wersja seryjna na której wzoruję się ja. "Mewa" była szybowcem tej samej klasy co późniejszy wyczynowy, a następnie szkolny, SZD-9 "Bocian".

Miał powstać inny projekt "Easy" ale ostatecznie wygrała przedwojenna "Mewa" z pięknym mewim skrzydłem

Dla "zobrazowania" zamieszczam zdjęcie seryjnej "Mewy" SP-1311 z 1938 r. stojącej na Polu Mokotowskim w Warszawie. Zdjęcie co prawda nie jest moje, ale korektę jak i koloryzację wykonałem ja. Dlatego przy umieszczaniu tego zdjęcia w internecie proszę o podanie linku do forum. Ze względu na czarno-białe zdjęcie, kolor szybowca mógł przybierać inne odcienie kremowego - na taki kolor były malowane seryjne "Mewy". Proszę się tym nie sugerować


Kilka danych dot. modelu:

• Rozpiętość: około 2,2 [m]
• Cięciwa płata: 234 / 120 mm [nasada / końcówka]
• Pow. Płata: 41 dm²
• Wsp. stateczności A: 0,43

Wstępny szkic modelu wykonany na podstawie planów zamieszczonych w numerach 05 i 06/2014 miesięcznika "Modelarz":


Model dostał powiększony statecznik poziomy oraz zwiększoną końcówkę skrzydła - zabieg często niezbędny przy kopiowaniu z "dużego" lotnictwa.

Wybrałem kilka profili, wrzuciłem do xflr5 i przeanalizowałem (samo) skrzydło dla różnych profili. Do obliczeń przyjąłem masę modelu = 1,3 [kg].


I wybrane dwa wykresy w większej skali:

Doskonałość aerodynamiczna / prędkość pozioma
Opadanie / prędkość pozioma (biegunowa prędkości)

Model "wycelowany" w termikę więc dobrze "spiszą się" SD7037 oraz nieco lepiej SD7080. Do prędkości ≈12 [m/s] ich opadanie nie odstaje znacznie od pozostałych (spokojne powolne szybowanie). Przy większych prędkościach znów lepszy SD7080 (od SD7037) a od ≈17 [m/s] najlepiej spisuje się skrzydło z profilem SD6060 (tak samo jak jego doskonałość przy tych prędkościach).
Z pośród przetestowanych profili, na chwilę obecną najlepszy do moich zastosowań wydaje się być SD7080. Jeśli ktoś polecić może inny profil - chętnie porównam go.
Wszelkie uwagi i sugestie mile widziane

Gratuluję wyboru....Mewa jest śliczna, jest idealna
Bardzo nakręcające jest to zdjęcie, pokolorowane, świetnie wygląda. Dużo pracy przy czymś takim? Doskonale oddaje klimat i nawet jeżeli kolory są , powiedzmy, nie takie, to bardzo inspiruje taki widok. Może inne zdjęcia tak przerobić .
Może zrób symulację dla SD7084, szeroko stosowany profil, może warto spróbować.

p.s.
A ja wiem jaki miał być Twój szybowiec easy w pierwszej wersji......

_________________
https://gliders.pl/ Szybowce są najfajniejsze....
SAM 18-007
pozdrawiam
milo

Czy dużo pracy? Zależy od ilości kolorów, rozłożenia ich, jakości zdjęcia. Z tym zdjęciem miałem około 2h zabawy a oryginalne wyglądało tak:
O ile barwa szybowca jest powiedzmy podobna (wzięta z opisu) , to np. ten "ala" spadochron jest niewiadomą. Ale też uważam że lepsze kolorowe
W miesięczniku jest jeszcze tylko jedno zdjęcie seryjnej "Mewy" (w widoku z przodu) i nie miałem go przerabiać ale teraz się zastanawiam
Jeśli chodzi o profile to poniżej znajdują się wykresy dla skrzydeł o trzech profilach - SD7037 , SD7080 (9,2%) i SD 7084 (9,6%)
I wybrane dwa wykresy w większej skali:

Doskonałość aerodynamiczna / prędkość pozioma
Opadanie / prędkość pozioma (biegunowa prędkości)
SD7084 w stosunku do SD7080 ma znikomo niższą doskonałość ale wygrywa przy prędkości powyżej 15,5 [m/s]. Tak samo w przypadku opadania w stosunku do prędkości poziomej. Przy 20 [m/s] (72 km/h) - jest to różnica rzędu 20%. SD7084 lata "szybciej" ale różnica rzędu 0,7 [km/h] będzie niezauważalna.
Minus SD7084 - to gwałtowna zmiana charakterystyki przy niskiej prędkości (≈7 m/s) co może objawiać się niestabilnym zachowaniem modelu przy przeciągnięciach. Można temu zaradzić np. stosując grubszy profil na końcówce ale czy to konieczne w tym wypadku? SD7084 wydaje się być lepszym do tego modelu.
Hmm, muszę jeszcze porównać charakterystyki tych profili przy różnych niskich liczbach Reynolds'a.

A pierwotny model Easy może kiedyś powstanie. Wyciągnąłeś to ze mnie podczas morderczego marszu po górach Albo sam się wygadałem? Tak czy inaczej cisnę z "Mewą" bo dni coraz dłuższe - praktycznie czuć wiosnę

Przyjmuję prędkość przeciągnięcia na poziomie 6 [m/s] (21,6 [km/h]) i cięciwę końcówki wynoszącą 120 [mm]. Przy tych wartościach Re wychodzi nieco ponad 50 000. Oto charakterystyki dla trzech wybranych profili:
Jak widać nie ma tragedii. Dla współczynnika siły nośnej Cl (Cz) poniżej 0,9, SD7037 ma największy współczynnik oporu.

Chyba zdecyduję się na SD7084 który wykazuje przewagę przy prędkościach ponad 15 [m/s] (54 [km/h]) - widać to na wcześniejszych wykresach. Pytanie tylko, ile % czasu będzie model latał z taką prędkością? Bo jeśli przez 90% czasu będzie to 7÷15 [m/s] lepiej zastosować SD7080...

Dodaję kolejne zdjęcie seryjnej "Mewy" stojącej na Polu Mokotowskim w Warszawie ("Modelarz" 05/2014). Zdjęcie przedstawia ten sam moment co zdjęcie wcześniejsze, tylko z innej perspektywy. Zwracają uwagę dodatkowe celuloidowe okienka w nosku centropłata. Zrobiono je by poprawić widoczność ziemi dla pilota z drugiej kabiny. W "Easy" mogę je tylko namalować

Cześć molej,
A może spróbuj LHK512 na który już namawiałem kolegę mgr.
Wprawdzie sam nie próbowałem ale wygląda zachęcająco
Czołem
Andrzej

Faktycznie wygląda zachęcająco. Wrzuciłem profil do xflr5 i wyszły takie oto cuda:
W większej skali:
Współczynnik siły nośnej / współczynnik oporu:LHK 512 posiada najmnijeszy współczynnik oporu oraz widać, że dla współczynnika siły nośnej >0,8 profil LHK 512 stawia większy opór od SD7037 a powyżej 1,0 również od SD7080. Ale nie to jest najważniejsze

Doskonałość aerodynamiczna / prędkość poziomaTutaj LHK 512 wyraźnie góruje nad innymi profilami, również przy większych prędkościach

Opadanie / prędkość pozioma (biegunowa prędkości)LHK 512 również wykazuje lepsze właściwości od innych profili aż do prędkości ≈23 [m/s] (≈83 [km/h]). Dla "Mewy" to bez większego znaczenia, ponieważ nieczęsto będzie latało z taką prędkością.

Reasumując - mam zwycięzcę Dzięki

molej,
Cieszę się, że mogłem pomóc. Link dostałem od kolegi mogilla z PFMRC.
Będę czekał na relacje z lotów.

Czołem
Andrzej

Rozrysowałem elementy na statecznik poziomy (pływający). Całość z balsy 1,5 [mm] (keson z "jedynki"), dźwigar sosna 3x2 [mm].
Krawędź natarcia i keson - docinane będą ręcznie
Gdy myślałem, że już wszystko skończone zauważyłem, że zapomniałem o stopkach do składania Lepiej teraz niż gdyby przyszły wycięte elementy

Poskładałem elementy w 3D aby sprawdzić czy wszystko do siebie pasuje
Edit:
Dorzucam jeszcze dwa screeny. Teraz to już prawie leci

Dostałem sugestię, aby usunąć wycięcia w żebrach statecznika - mało zysku masy a osłabia konstrukcję. Głównie chodziło mi o połączenie "komór", aby wszędzie było takie same ciśnienie podczas zmian temperatury (tak robię przy skrzydłach - gdzieś kiedyś usłyszałem). Może i wycięcie lekko duże, ale jest w środkowej warstwie obojętnej, nie powinno mieć ono dużego wpływu. Jednakże aby dowiedzieć się tego i wiedzieć na przyszłość postanowiłem wykonać taką analizę.

Aby uprościć pracę, rozważam tylko jedno żebro. Obciążenie przyjmuję od siły na spływie w 3 kierunkach - pionowym (F1), poziomym (F2) oraz pod kątem 45° (F3)Utwierdzenie całości jest na styku żebra z kesonem oraz na dźwigarach. Zielone żeberko z balsy 1,5 [mm] a nakładki (złoty pomarańcz) o szerokości 5 mm i grubości 1 mm.

Rozważam dwa przypadki - żebro z wycięciem oraz pełne

Najpierw przypadek F1. Po prawej stronie - naprężenia w konstrukcji. Jednostki nie są istotne, wartość obciążeń dobrana tak, aby naprężenia max. wynosiły 100 - przyjmijmy %.Żebro z wycięciem - maksymalne naprężenia zredukowane są na nakładkach. W wersji bez wycięcia, na nakładkach naprężenia są niższe, koncentracja pojawia się na ich końcach (przy styku z kesonem). Widać spadek naprężeń max. o prawie 10%.

Przypadek F2
Maksymalne naprężenia pojawiają się na krawędziach nakładek. Wycięcie w żeberku, w tym przypadku nie wpływa na wytrzymałość

Przypadek F3
Bardzo podobnie do wcześniejszego przypadku. W żęberku bez wycięcia naprężenia są o 1% wyższe. Albo spowodowane jest to sztywniejszą konstrukcją (przesunięcie koncentracji naprężeń) albo błędem obliczeń (przyjmuje się 5%).

Wracając do przypadku F1 - zmniejszyłem nieco wycięcie, i naprężenia wyglądają teraz tak:
Jeszcze zyski na masie - większe wycięcie to 12% mniej masy, a mniejsze - 7%.

Wnioski:
Analizie poddałem tylko jedno żebro na zginanie. Wycięcie w żeberku powoduje zmniejszenie wytrzymałości tylko pierwszym przypadku (F1). Większe wycięcie to 10% mniejsza wytrzymałość (kosztem 12% zysku masy) a mniejsze wycięcie to obniżenie wytrzymałości o mniej niż 8% (kosztem 7% zysku masy).
Zdaję sobie sprawę że to nie jest duże lotnictwo a uszkodzenia prędzej powstaną poprzez zahaczenie statecznikiem o drzwi samochodu niż przez siły aerodynamiczne w trakcie lotu. Myślę że pomniejszę obecne wycięcia aby znaleźć kompromis między masą a wytrzymałością.

Można zapytać - po co takie "wczuwanie" się w temat. Odpowiedź jest bardzo prosta - dla wiedzy A jeśli możemy zobaczyć wyniki analizy bez poświęcania czasu - tym milej, choć nie dla mnie