Portanza di un'ala in acqua: America Cup AC75

[marcofa]

Ho fatto un po di modifiche allo scafo di prova:
ridotto il peso a 6,5 Kg
spostato il baricentro sull'asse dei foil
ricalcolato la resistenza della parte immersa: 0,5 Kg a 3m/s e 4,7 Kg a 9 m/s
Il Flight Controller automatico deve contrastare con il foil del timone producendo una deportanza di 2,84 Kg a 3 m/s e 8,9 Kg a 9 m/s
Con profilo Naca 0018 e superficie 150mm x 40mm questi valori si ottengono con una deportanza Alpha -3°(Cl 0,3) e -9°(Cl 1)
Per gli stessi gradi di beccheggio da correggere, il Flight Controller deve regolare con un campo di rotazione sempre più ampio all'aumento della velocità, quindi il Gain deve aumentare, ma il Gain è controllato da un potenziometro sulla trasmittente. Siccome non e pensabile di aumentarlo manualmente a seconda della velocità, ne discende che devo rendere il Gain del foil timone asservito alla velocità della barca.
Quindi nel codice Arduino devo aggiungere un GPS per rilevare la velocità ed un codice per controllare l'ampiezza del Gain in funzione della Velocità, impostando dalla trasmittente la corretta derivata mediante un potenziometro.
Eventualmente per rendere più controllabile il sistema a bassa velocità dovrei ridurre la superficie del foil e portare i valori angolari di deportanza a -7° e -13°.
Marco

[Clabe]

Originalmente inviato da marcofa

Ho fatto un po di modifiche allo scafo di prova:
ridotto il peso a 6,5 Kg
spostato il baricentro sull'asse dei foil
ricalcolato la resistenza della parte immersa: 0,5 Kg a 3m/s e 4,7 Kg a 9 m/s
Il Flight Controller automatico deve contrastare con il foil del timone producendo una deportanza di 2,84 Kg a 3 m/s e 8,9 Kg a 9 m/s
Con profilo Naca 0018 e superficie 150mm x 40mm questi valori si ottengono con una deportanza Alpha -3°(Cl 0,3) e -9°(Cl 1)
Per gli stessi gradi di beccheggio da correggere, il Flight Controller deve regolare con un campo di rotazione sempre più ampio all'aumento della velocità, quindi il Gain deve aumentare, ma il Gain è controllato da un potenziometro sulla trasmittente. Siccome non e pensabile di aumentarlo manualmente a seconda della velocità, ne discende che devo rendere il Gain del foil timone asservito alla velocità della barca.
Quindi nel codice Arduino devo aggiungere un GPS per rilevare la velocità ed un codice per controllare l'ampiezza del Gain in funzione della Velocità, impostando dalla trasmittente la corretta derivata mediante un potenziometro.
Eventualmente per rendere più controllabile il sistema a bassa velocità dovrei ridurre la superficie del foil e portare i valori angolari di deportanza a -7° e -13°.
Marco

Ok ma considera che quando si parla di effficienza di un profilo max si arriva 3/4 gradi oltre non funziona piú e non ha senso andarci. Tu mi parli di -7 -13 che sono valori che in campo aerodinamico non esistono se non in certe fasi di transizione durante le figure acrobatiche. Non mi sembra il tuo caso. Secondo me devi uscire dalla teoria ed entrare in campo pratico altrimenti rischi di perdere tanto tempo e denaro.
Claudio

[marcofa]

Su questo punto dei 3/4 gradi vorrei sentire il parere di Hestikatzi.
Vorrebbe dire che i profili non potrebbero essere utilizzati con un Cl superiore a 0,3/o,5.
C'è anche da dire che siamo in acqua a basse velocità e non in aria.
D'altra parte la pratica deve comunque partire da un'analisi teorica
Marco

[Ehstìkatzi]

Il fatto che il profilo si muova in acqua è stato preso in considerazione fin dall'inizio e ha permesso di determinare un Re medio in base ai dati forniti. Anche il valore di Ro da usare per il calcolo della Portanza e della Resistenza è stato indicato già nei primi messaggi. Non ho messo in discussione niente del progetto anche perchè non ne sarei in grado e pensare di suggerire soluzioni diverse da quelle del proponente, che mi sembrano lungamente meditate e non buttate a caso,mi sembra piuttosto arrogante. Ai diagrammi che mi sono stati chiesti avrei potuto aggiungere le polari, ma forse l'ho anche fatto, non ricordo. Concludo allegando la polare che è una curva rappresentante l'andamento del rapporto Cl/Cd per un determinato Re del profilo 4418. Da questo diagramma si ricavano, in modo diverso, gli stessi dati ricavabili dagli altri. E' evidente che più si aumenta l'angolo di incidenza e minore è l'efficienza del profilo, ma finchè non si arriva allo stallo il profilo fa sempre il suo dovere. Marcofa ha sempre avuto tutti i dati necessari per procedere col suo lavoro.

[marcofa]

Originalmente inviato da Ehstìkatzi

Ecco.

Grafico Naca 4418 flap -15 e Naca 4418 flap 15
Mi aggiungi per favore flap -10 -5 e flap 5 10
Sto cominciando a capire qualcosa ma preferisco fidarmi di te.....finchè resisti.
Grazie
Marco

[marcofa]

Scusa Hesti, potresti anche mettere sullo stesso grafico flap positivi e negativi?
15 10 5 0 -5 -10 -15
Grazie
Marco

[Ehstìkatzi]

Ecco i grafici, non è possibile mostrare più di 5 profili contemporaneamente, ho messo tutti i positivi ezero e tutti i negativi e zero.
Per i profil con flap negativi con indicazione mod ho dovuto far elaborare il profilo nella parte posteriore di raccordo perchè altrimenti XFoil non era in grado di calcolare la polare.





Già che ci sono allego anche i grafici Cl/Cd

[marcofa]

Forse l'alzeimer incombe; non riesco ad integrare i due grafici con flap + e -
Sto cercando di capire il comportamento di Cl con Alpha2° nell'intorno della transizione da flap + a flap - e quindi da portanza a deportanza.
Infatti con Alpha2° e flap(0,024mq) +10° avviene il decollo a 3 m/s con portanza 110N (peso della barca); per l'aumento della velocità il flap diminuirà fino a 0 per mantenere la portanza a 110N poi dovrà andare in negativo e quindi produrre deportanza.
Con i grafici + e - separati non riesco a definire l'inclinazione del flap a 9 m/s
Riesci a farmi un grafico di flap con -10 -5 0 +5 +10 ?
Grazie! Bacio le tue piume!
Marco

[Ehstìkatzi]

[marcofa]

E il flap 0 ?