Portanza di un'ala in acqua: America Cup AC75

[marcofa]

Grazie.
Ne deduco che il flightcontroller che gestisce i flap dovrà diminuire il gain con l'aumentare della velocità per non far entrare in oscillazione il sistema.
Tutti i ragionamenti fatti fino ad ora sono stati relativi ad una velocità di decollo di 3 m/s con flap a 10° ; da questo punto in poi, aumentando la velocità, l'incidenza dei flap diminuirà fino ad entrare in deportanza per impedire ai foil di uscire dall'acqua. Anche la sensibilità (gain) del controllore di volo dovrà diminuire per non oscillare.
A questo punto penso di dover introdurre un controllo GPS per conoscere la velocità istantanea e poter intervenire adeguatamente sulla sensibilità.
Commenti e suggerimenti?
Marco

[Ehstìkatzi]

Originalmente inviato da marcofa

Grazie.
Ne deduco che il flightcontroller che gestisce i flap dovrà diminuire il gain con l'aumentare della velocità per non far entrare in oscillazione il sistema.
Tutti i ragionamenti fatti fino ad ora sono stati relativi ad una velocità di decollo di 3 m/s con flap a 10° ; da questo punto in poi, aumentando la velocità, l'incidenza dei flap diminuirà fino ad entrare in deportanza per impedire ai foil di uscire dall'acqua. Anche la sensibilità (gain) del controllore di volo dovrà diminuire per non oscillare.
A questo punto penso di dover introdurre un controllo GPS per conoscere la velocità istantanea e poter intervenire adeguatamente sulla sensibilità.
Commenti e suggerimenti?
Marco

Per quanto riguarda la parte relativa all'aumento di portanza in funzione del quadrato della velocità sono d'accordo. Per il resto non posso dire assolutamente niente essendo tutte cose al di fuori delle mie conoscenze. Se tutti facessero così che bel mondo sarebbe .

[marcofa]

Un altro problemino per il nostro Guru Ehestikatzi.
Devo dimensionare la coppia dell'attuatore che gestisce i flap del foil.
L'assetto per la massima portanza di 50N alla velocità di decollo di 2,8 m/s è:
angolo di attacco 2°
angolo flap 10°
ala 150 x 80 mm
La domanda è:
quanta parte dei 50N si scarica sull'ala fissa e quanta sul flap?
Dovrebbe essere 50N - (portanza con flap 0°) = (portanza flap)
Se è giusto quale è il risultato?
Marco

[Ehstìkatzi]

Originalmente inviato da marcofa

Un altro problemino per il nostro Guru Ehestikatzi.
Devo dimensionare la coppia dell'attuatore che gestisce i flap del foil.
L'assetto per la massima portanza di 50N alla velocità di decollo di 2,8 m/s è:
angolo di attacco 2°
angolo flap 10°
ala 150 x 80 mm
La domanda è:
quanta parte dei 50N si scarica sull'ala fissa e quanta sul flap?
Dovrebbe essere 50N - (portanza con flap 0°) = (portanza flap)
Se è giusto quale è il risultato?
Marco

Questa volta non posso rispondere adeguatamente, su un libro che ho ci sono diverse pagine come quella allegata che trattano l'argomento flap. Nella pratica aeromodellistica si può usare un procedimento di questo genere, molto approssimativo come si può ben capire. Si considera il flap come un superficie a parte che espone al flusso la sua proiezione lungo la traiettoria. Per capirci se la superficie del flap è S e l'angolo di inclinazione è Alfa, la superficie da usare è data da S*sen alfa. A questo punto si considera applicata su questa superficie la pressione dinamica del flusso data da Ro*V*V/2. Ora hai la forza che si esercita sul baricentro della superficie e che è perpendicolare alla superficie stessa. Da qui in avanti puoi pensare che questa forza, scomposta secondo la perpendicolare al flusso sia quella portata via al valore di partenza . Questa forza moltiplicata per il braccio di leva rispetto al 25% della corda dell'ala ti darà il nuovo momento su tutta l'ala; per avere il momento rispetto alla cerniera bisognerà usare la forza non scomposta. A parole è molto lungo e sicuramente poco chiaro e inoltre, con grande probabilità, molto lontano dal reale. Mi spiace, ma non posso fare di più.

[marcofa]

Nel calcolo quale Cl si applica? Quello dell'ala fissa con angolo di attacco 2° cioè circa 0,5?
Considerando 0,5 verrebbe una forza di 4N al flap su una portanza totale di 50N
Mi sembra poco
Marco

[Ehstìkatzi]

Originalmente inviato da marcofa

Nel calcolo quale Cl si applica? Quello dell'ala fissa con angolo di attacco 2° cioè circa 0,5?
Considerando 0,5 verrebbe una forza di 4N al flap su una portanza totale di 50N
Mi sembra poco
Marco

Lascia stare il Cl , nel procedimento ( ! ) che ti ho indicato non serve. E' solo una questione di semplice meccanica e non di aerodinamica ( pressione dinamica a parte ).

[marcofa]

Senza CL il risultato è:
Portanza 50N
Contributo flap 10° 16N
Questo valore mi sembra più coerente anche con l'ultimo grafico del libro di cui sopra.
Con questo è agevole calcolare la coppia del servocomando.
Grazie per questo ennesimo aiuto.
Attualmente sto mettendo a punto il software per stabilizzare la quota di volo mediante due sensori sonar che gestiscono i servocomandi dei foil
Il controllo del beccheggio con il foil del timone è già operativo
Penso che a Aprile/Maggio andrò a mare per il test con lo scafo trainato
Marco

[giocavik]

Forse, avendo la possibilità, le prime prove potrebbero risultare più facili/gestibili se fatte in piscina bella grande e tirando da terra
(..?..)

[pikemax]

Originalmente inviato da Ehstìkatzi

Lascia stare il Cl , nel procedimento ( ! ) che ti ho indicato non serve. E' solo una questione di semplice meccanica e non di aerodinamica ( pressione dinamica a parte ).

Ing, vedi se questo foglio di calcolo che uso spesso per l'installazione dei servi ti piace, per me è molto utilissimo

Puoi modificarlo
Saluti

[marcofa]

Grazie!