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楼主: youlan
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[滑翔机] >>对于滑翔机的制作和尺寸选择发表一些看法,大家多来讨论!

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发表于 2010-3-12 11:19 | 只看该作者
2米以下的滑翔机存在展弦比与雷诺数的矛盾,总的来说,翼型相同,设计合理的情况下2米以上的滑翔机性能肯定是比2米以下的好的,所谓的好扭和“延展向变翼型”的做法不见得就有明显的好处,一般的工艺是无法实现理论上的好处的,很可能只会得不偿失。对于一般航模爱好者而言,最好的提高滑翔机性能的做法是尽量降低飞机的飞行重量、提高飞行技术(以最小的舵量完成同样的动作)。

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发表于 2010-3-12 12:33 | 只看该作者
原帖由 illss 于 2010-3-12 11:19 发表
2米以下的滑翔机存在展弦比与雷诺数的矛盾,总的来说,翼型相同,设计合理的情况下2米以上的滑翔机性能肯定是比2米以下的好的,所谓的好扭和“延展向变翼型”的做法不见得就有明显的好处,一般的工艺是无法实现理论上 ...


我有两个问题:
1,2米以下的滑翔机存在展弦比与雷诺数的矛盾--->请问,这怎么理解,能不能列出数据?
2,滑翔机的滑翔性显然是很重要的参数,可单纯的减轻,也就是把另一个重要性能-穿越性削弱了。这两者是一对矛盾关系。不同性质的滑翔机需要各自侧重点。热留空、山坡、这两者就是显然的对立玩法。除了这两者,我印象还有越野滑翔机?竞速电滑?他们在处理滑翔性与穿越性上面,该如何定位?

[ 本帖最后由 a_m 于 2010-3-12 12:40 编辑 ]
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发表于 2010-3-12 12:46 | 只看该作者
原帖由 youlan 于 2010-3-12 10:13 发表
翼尖失速是因为滑翔转弯是内侧机翼的速度小无外侧,导致内侧机翼升力减小,最后最坏的结果就是尾旋,而且无法改出。合理的机翼设计是中段先失速,这样滑翔机能很快得到速度,顺利改出

从你描述的这种状况,我想不到“好扭”或变翼型,能起到什么改善作用呀。或者说,加了“好扭”或用了变翼型机翼,就能达到中段先失速??

[ 本帖最后由 a_m 于 2010-3-12 12:48 编辑 ]
24
 楼主| 发表于 2010-3-12 13:26 | 只看该作者
原帖由 a_m 于 2010-3-12 12:46 发表
从你描述的这种状况,我想不到“好扭”或变翼型,能起到什么改善作用呀。或者说,加了“好扭”或用了变翼型机翼,就能达到中段先失速??

你看翼尖和翼中段的攻角不同了升了的分配也不一样了,中翼端的攻角比翼尖的大,升力中心自然靠近飞机重心了,这样就不会因为转弯时两个翼尖的升力悬疏而尾旋了。同时中翼段的攻角大些,最先失速,飞机是整体的正的方向向下掉,不会有一边机翼向下掉,失速尾旋就不容易发生了,能尽快的重新控制飞机。
25
 楼主| 发表于 2010-3-12 13:32 | 只看该作者
原帖由 a_m 于 2010-3-12 12:33 发表
我有两个问题:
1,2米以下的滑翔机存在展弦比与雷诺数的矛盾--->请问,这怎么理解,能不能列出数据?
2,滑翔机的滑翔性显然是很重要的参数,可单纯的减轻,也就是把另一个重要性能-穿越性削弱了。这两者是一 ...

他指的可能是小型滑翔机的翼弦比都不会太大,可以看到那些大型的滑翔机的机翼都是细长型的,而两米以下的滑翔机的机翼往往不是细长型吧!至于越野滑翔机,竞速这个比较晕,非主流玩发吧!版主可能能说上一番。
26
发表于 2010-3-12 20:26 | 只看该作者
原帖由 a_m 于 2010-3-12 09:34 发表

嗯。我一般设计时,都给翼尖负迎角。因为是泡沫成型机,所以选用另一个翼型或者“好扭”都不麻烦工艺问题,但我想了解一下,翼尖失速,是怎么引起的?
以在下现阶段知识认为是机翼强度不够,翼尖采用正迎角会在高 ...
首先要澄清一个概念问题:你所说的在高速相对气流下机翼绕横轴发生扭转的现象称作“气动发散”,虽然可能导致包括失速在内的一系列恶性状况发生,但不是失速的直接诱因。尤其是在飞行速度范围相当低的滑翔机这类模型上,要产生气动发散的状况,也不是很容易。(除非你的机翼结构过于薄弱)。真正导致滑翔机模型产生失速的原因,还要从失速本身的原理说起。一般情况下,随着机翼迎角的加大,机翼上表面附面层分离现象加剧,涡流区增大,使得流经上表面的气流速度大幅下降,升力消失,造成模型高度下降。随着模型低头俯冲,流经机翼表面的空速增加,机翼恢复升力,造成模型抬头上仰,速度减小,迎角再次增加,重新失速。如此循环恶化,最终导致坠毁。这种现象我们常称之为“波状”。由此可见,产生失速的两个主要影响因素分别是迎角和相对速度。至于为什么失速最先发生在模型的翼尖部分,跟整个机翼表面的气动压力分布有关。我们知道机翼上下表面的压力差是升力产生的根本,翼尖处于上下表面的分界处,存在诱导阻力(就是低速高压气流向高速低压气流运动产生的涡流),因此翼尖部分比内段机翼更容易发生附面层分离,在相同迎角下发生失速更早。正因为如此,减小翼尖部分的迎角,就可以在机翼内段失速后,仍然保持翼尖部分产生一定的升力,从而避免整个机翼完全进入失速,(典型的姿态就是一侧翼尖下沉,模型进入波状飞行,或者更糟糕的螺旋——深失速),帮助模型从失速状态下改出。具备翼尖外洗的模型,在失速发生后即使产生波状飞行,也会自动恢复。还有一个额外的好处就是:当模型转弯时,处于内侧的翼尖线速度小于外段机翼,具备外洗的翼尖不但能避免失速,还因为产生的升力小于外段机翼,有助于模型自动完成转弯动作(这在F1A模型上很容易观察到,看上去模型仿佛以内侧翼尖为圆心在画圆)

[ 本帖最后由 triplane 于 2010-3-12 22:51 编辑 ]
27
发表于 2010-3-12 20:32 | 只看该作者
在空气动力学上,展弦比越大的模型升阻比越大(就是说机翼越细长的模型阻力越小),雷诺数越高。但是高雷诺数的翼型要求极高的外形精确度和相对较长的翼弦长度。对于两米以下的模型,其机翼弦长有限,在不增加升力面积的前提下,要增加展弦比就要把机翼的弦长进一步缩小。这就是Youlan所说的矛盾所在。竞赛模型经常通过改变翼载荷的方式来平衡留空性能与穿越能力的需求。简单的说就是在机翼内部重心位置附近预留加载配重的空间,依靠翼载荷的增加提高飞行速度,从而改善穿越性。
28
发表于 2010-3-12 20:40 | 只看该作者
:em26:
29
 楼主| 发表于 2010-3-12 21:16 | 只看该作者
恩,没错,机翼一般不会高速扭曲的,飞机机翼在设计的时候翼尖部分都向后略的,会自稳定的。再说速度也没有到可怕的程度。前掠翼机就很容易气动发散。机翼有一点扭曲就会愈演愈烈。不过前略翼有低阻和低速滑翔性能好的特点。这个在滑翔机里还真是有应用的。型号我忘了,记得这个版块里有个图的……
30
发表于 2010-3-12 22:48 | 只看该作者
原帖由 youlan 于 2010-3-12 21:16 发表
恩,没错,机翼一般不会高速扭曲的,飞机机翼在设计的时候翼尖部分都向后略的,会自稳定的。再说速度也没有到可怕的程度。前掠翼机就很容易气动发散。机翼有一点扭曲就会愈演愈烈。不过前略翼有低阻和低速滑翔性能好 ...
:em05: 应用前掠翼的典型现代滑翔机有DG1000和Schempp Hirth厂的Janus
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发表于 2010-3-15 18:00 | 只看该作者
:em15: :em00: 不分青红皂白的感谢Triplane的指导。强烈感谢~感谢~~。
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发表于 2010-3-15 19:39 | 只看该作者
原帖由 a_m 于 2010-3-15 18:00 发表
:em15: :em00: 不分青红皂白的感谢Triplane的指导。强烈感谢~感谢~~。

呵呵,客气了~自己也是把压箱底的知识拿出来晒晒……最近打算自己设计一款2米级的滑翔机,结合国外的优秀机型和自己的一点想法。制作过程中还会跟大家一起讨论。比如什么样的翼型最适合2米机。
33
发表于 2010-3-15 22:27 | 只看该作者
不如先谈谈你这2米级滑翔机的飞行预期吧。类型、速度、具体翼展等等。
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发表于 2010-3-15 23:03 | 只看该作者
原帖由 a_m 于 2010-3-15 22:27 发表
不如先谈谈你这2米级滑翔机的飞行预期吧。类型、速度、具体翼展等等。

好的!这架2米机基本上是设计成采用橡皮绳弹射的热气流滑翔机。常规布局,传统结构。之所以打算开始设计这样一架模型,部分原因是受到了一个新兴的土耳其厂商的影响。(名叫FineworX,他们的2米机叫做"Miles")有兴趣的同好可以去google里面搜索一下看看。之所以这样说,是因为这个Miles完全采用了传统结构和布局,但非常漂亮,性能也很优秀。这让我重新燃起了自己设计传统结构模型的热情。理由是:
1.传统结构模型用料省、成本低,更适合玩儿家DIY制作;
2.当今复材机流行,大家都追求极限性能,却往往受到场地和交通工具的限制,无法充分享受热气流飞行的那种优雅和恬淡;
3.尝试突破“传统结构=低性能+低科技的”宿命,充分挖掘气动布局、质量分配、翼型选择等等因素的潜力,制作出外形优美,性能出色的机型;
4.仅采用两通道设备,控制方向+升降舵,省略副翼和减速板,最大限度减轻结构重量,控制成本。
目前的构思是在升阻比和速度范围最大限度平衡的前提下优选翼型,照顾低速范围内的滑翔比/下沉率,同时兼顾风速较高条件下适中的穿透能力,同时具备一定相对厚度,保障机翼的整体刚性。机翼准备采用前缘D盒结构,轻木翼肋+桐木腹板、翼根部层板加强;主梁和后缘辅以碳片,保证开放式结构下最大限度还原准确的翼型剖面。3-4折上反角的插接式两段机翼,以尼龙螺栓固定于机身翼台。翼展为标准2米级,78.5英寸。机身采用全轻木盒型剖面配以内部纵向三角木条加强后修型至半像真外形,平尾前置+低翼台可拆卸结构,后退的小垂直安定面+大面积方向舵,采用类似DLG的布局。剩下的就是外观方面的考量了。非常希望能够在外形、美化上追求审美极致。如果设计能够取得成功,会公开自己的设计图纸,供大家参考,乃至邀请业界朋友开发生产套件。

[ 本帖最后由 triplane 于 2010-3-15 23:04 编辑 ]
35
发表于 2010-3-16 22:37 | 只看该作者
粗略的看了一下你提及的这款机。
miles的参数:
翼展:1940
机身长:1170
翼面积:35.8dm
总重:750g
压载最大:400g
翼负荷:19.5g/dm

我有几个看法。

1,DLG式的垂尾,我认为降落时很容易损坏。前置平尾,相当于缩短了尾力臂,平尾翼展可稍长些。
2,皮筋弹射,这种方式不错。不过同样需要较大场地拉动皮筋。如果改成电滑,可能对场地要求稍小些,不过估计也少不了多少。
3,这jj,原翼型PK-FB_01-PK-FB_04,这应该是自设计翼型,平均弯度2.2%,翼根最大厚度8.7%在翼尖最大厚度7.8%。大可选用HLG类翼型用于替换:em15: HN系列的好多呢。
4,2米翼展,居然做成3段上反……手工差点的都不好处理。
36
 楼主| 发表于 2010-3-16 22:40 | 只看该作者
我找了个链接http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=853850
飞机很漂亮,特喜欢蒙皮骨架在阳光下的投影的图片!:em15: 热气流机对强度的要求不比山坡,我相信木质结构的优势还有,设计一架飞机的路太慢长了,空气动力学不是那么简单滴~唯一的办法就是仿制,可是像一些优秀的冠军机或者商品机都不大可能会有详细的图纸。很多情况下人家是留了一手滴~我们业余爱好者既没有风洞,也没有强大的财力支持,自主设计谈何容易啊!
楼上同好有些什么飞机的图纸,拿来分享下啦!:em00:
37
发表于 2010-3-16 23:27 | 只看该作者
呵呵,回楼上两位,感谢热心支持~!其实2米滑翔机设计并非十分困难,很多参数是基本确定的,这要比设计一架竞赛用高性能复材机简单多了。我在网上浏览了数千个网站,包括能够搜索到的几乎全部2米机图纸下 载,确实找到了一些优秀的设计图纸。国外的2米机基本上分休闲的入门机型和竞赛的高性能机型,前者例如Greatplanes的Spirit系列,Sig公司的Riser,CG公司的Gentle Lady,都是很经典的款式。竞赛模型比如Mark Drela设计的Allegro系列(采用AG系列超薄翼型)。
我这次打算设计制作的2米机基本上属于休闲热气流飞行范畴,翼展2米,机身1米1左右,翼弦宽220左右,翼面积40dm上下。翼型初步确定在SD7032/7037或S3021/7055中选择,安装角1度。在气动布局方面着重考虑质量分配原则,桐木、轻木、层板混合使用,沿重心分配重量,机身前段具有1.5-2度下倾,方向舵面积适当放大,多折后退式前缘,3-4折上反,防涡流翼尖+3度外洗。这些参数相对来说比较固定,没什么好商量的,只是目前还在考虑外观和曲线的美观问题。看了N多图纸,总觉得机翼、尾翼的平面布局都很雷同,缺乏创意。所以拼好了绘图纸,一直没有落笔。这次打算直接使用闲置的两个Futaba3003标准舵机,前后串列、高低错开布置,不会影响机身宽度。机身外形最大限度迎合气动原理,不考虑像真性。牵引钩位置会采用前后串列的三个安装孔,以适应不同风速下的起飞。
其实,类似DLG的尾翼强度并不是问题。设计时完全可以利用不同木纹走向、材质搭配来解决这个问题。
38
发表于 2010-3-17 14:11 | 只看该作者
我从事滑翔机设计有些许经验。已成功设计4款。大概给我些3面图,我可代为完成3d结构问题。并直接出cad图。
39
发表于 2010-3-17 17:45 | 只看该作者
原帖由 a_m 于 2010-3-17 14:11 发表
我从事滑翔机设计有些许经验。已成功设计4款。大概给我些3面图,我可代为完成3d结构问题。并直接出cad图。

非常感谢a_m的盛情邀请!不过不论是设计还是制作、飞行,不正是模型带来的快乐的一部分么?如果需要开发套件,到时候一定来麻烦您~:em15:
40
发表于 2010-3-20 16:44 | 只看该作者

开工了

今天完成了主翼和平尾、垂尾的1:1工作图绘制工作,正在酝酿机身的设计方案。如果一切顺利,近期即将开工制作。到时候另开帖子暴进度……
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