Idrovolante tuttala con ventola a incidenza variabile

[Personal Jesus]

Deduzione: Xfoil del guru Drela sbaglia i calcoli.

Non ho mai detto che Panknin sia sbagliata.
A parte che se vogliamo farne addirittura una questione semantica dovremmo chiamarla formula Schenk.

Detto ciò, per quel si sa ed è possibile reperire anche in rete l'obiettivo principale della formula, se non addirittura l'unico, è quello di ottenere una configurazione certamente stabile, senza alcun riguardo per tutto il resto delle prestazioni (efficienza, imbardata e chi più ne ha più ne metta).

Lo stesso Panknin nel progettare il suo Rainbow in teoria usò un margine statico di 0,075 (?!) considerando un coefficiente di portanza di progetto di circa 0,14 e stava dimensionando un'aliante...

Se mettiamo margine statico 0,075 nella configurazione di Ettore, che svergolamento ci viene fuori? 10-12°?

Non mi sembra proprio di essere un accanito avversario dello svergolamento anzi, direi piuttosto il contrario.
Che svergolamento iniziale avevo proposto per poi essere bacchettato?

Gli svergolamenti più marcati si ottengono proprio impostando distribuzioni a campana di portanza e probabilmente non considerando quelle "simil-ellittiche".

Mi fermo qui.

[Ehstìkatzi]

Originalmente inviato da Personal Jesus

Deduzione: Xfoil del guru Drela sbaglia i calcoli.

Non ho mai detto che Panknin sia sbagliata.
A parte che se vogliamo farne addirittura una questione semantica dovremmo chiamarla formula Schenk.

Detto ciò, per quel si sa ed è possibile reperire anche in rete l'obiettivo principale della formula, se non addirittura l'unico, è quello di ottenere una configurazione certamente stabile, senza alcun riguardo per tutto il resto delle prestazioni (efficienza, imbardata e chi più ne ha più ne metta).

Lo stesso Panknin nel progettare il suo Rainbow in teoria usò un margine statico di 0,075 (?!) considerando un coefficiente di portanza di progetto di circa 0,14 e stava dimensionando un'aliante...

Se mettiamo margine statico 0,075 nella configurazione di Ettore, che svergolamento ci viene fuori? 10-12°?

Non mi sembra proprio di essere un accanito avversario dello svergolamento anzi, direi piuttosto il contrario.
Che svergolamento iniziale avevo proposto per poi essere bacchettato?

Gli svergolamenti più marcati si ottengono proprio impostando distribuzioni a campana di portanza e probabilmente non considerando quelle "simil-ellittiche".

Mi fermo qui.

Forse non mi sono spiegato bene: Marzocchi era per lo svergolamento nullo o quasi, io mi fidavo di Panknin, tu proponi valori esagerati. Questa è la scala. I valori del margine sono divisi per 100, non saprei per quale motivo, per cui 0,01 corrisponde a 1% e 0,075 corrisponde a 7,5% Valori vicini ai limiti, ma sempre adottabili. Drela è sicuramente un guru, ma Eppler non lo è sicuramente di meno, la sola differenza, che poi porta a risultati diversi, sta nelle possibilità di software e di calcolo disponibili ai due. Che sia Panknin o Schenk non ha importanza. Le specifiche a cui il modello deve rispondere sono nella testa del progettista e questo non è certo risolvibile con una formula utile a garantire la stbilità longitudinale. Come ho già detto bisogna confrontare i risultati ottenuti con diversi programmi, Nurflugel, e molti altri programmi,non ti dice quanti gradi usare, ma fornisce ,molti dati che devono essere interpretati per ottenere il risultato prefisso
Da ultimo e per l'ultima volta : la distribuzione a campana serve solo per evitare l'imbardata inversa quando l'ala non ha dispositivi e superfici utili a garantire la stabilità sull'asse di imbardata.

[Personal Jesus]

Benissimo, allora FLZ_Vortex (che mi pare sia dello autore di Nurfluegel) e XFLR5, inserendo l'Eppler 186 inspessito al 14% e svergolato a -1° con un NACA 0014, baricentro a circa 296 mm dal bordo d'attacco forniscono gli stessi risultati.
Risultati che riassumo sommariamente:
-CL 0,3
-Efficienza 14 circa
-Velocità di volo sui 16 m/s
-Angolo di attacco alla radice sui 5°
-Angolo di planata, conseguenza dell'efficienza 14, 4°
-Margine statico secondo FLZ_Vortex 8% (nella formula Panknin però è stato inserito 0,05 quindi 5%)
-Pertanto, guardando il modello di cu*o che plana, la radice è puntata di circa 1° verso l'alto mentre l'estremità è praticamente a 0°

Questo se fosse un'aliante.

Poichè sarà motorizzato io, a naso e da profano, mi aspetto di vedere il modello volare orizzontalmente con 5° di angolo di attacco alla radice e 4° all'estremità.

Aggiungo che se vogliamo continuare a farci del male, calcolando con la formula Panknin e margine statico 0,04 con i profili che ho scelto, lo svergolamento diventa praticamente 0° e si potrebbe evitare di svergolare.

Al costruttore la scelta.

[quenda]

Come tutti resto chiuso in casa, ho quasi niente da fare e quindi, in attesa di mettere in acqua il simulacro del mio modello, riprendo il discorso.



@Beppe

Originalmente inviato da Ehstìkatzi;

Direi che l'errore sta nel segno del Cm che è deve essere negativo.
Il foglio Xcel l'hai fatto tu coi dati di Hepperle ? Fai un confronto dei dati così ottenuti col foglio di Panknin, ci metti un attimo.

Il foglio di calcolo “Hepperle.xls” non l’ho realizzato io ma ho scaricato quello del post #16 e ho inserito i dati del mio modello nei vari campi. Ho corretto il valore “COEFF. DI MOMENTO DELL’ATT.” portandolo da 0,027 a -0,027 e in questo modo lo ”Svergolamento geom. richiesto” è diventato 2,26: va inteso come -2,26° ??

Sperando di non aver fatto altri errori ho messo a fianco i due fogli di calcolo e vedo che i due valori di svergolamento sono molto diversi: -2,26° e -9,8°.
Sono tentato di usare uno svergolamento che sia la media dei due…..

Originalmente inviato da Ehstìkatzi;

La soluzione delle due ventole negli scarponi è assolutamente da scartare

Avevo scritto: “…nuova versione del Flying Boot (la quarta), che a scanso di equivoci, garantisco che rimarrà solo sulla carta”.

Originalmente inviato da Ehstìkatzi;

Avevo suggerito di spostare la ventola dietro e vicina all'ala in modo che fosse protetta in qualche modo dagli spruzzi e hai risposto di pensare di non poter sistemare il CG adeguatamente senza piombo. Ma la batteria ? Fare un calcolo approssimativo è piuttosto semplice usando solo i pesi di batteria e ventola.

Ho poche certezze ma una di queste è che la ventola installata verso il bordo d’uscita sia soggetta a maggior rischio di ingestione d’acqua. Questo è evidente osservando la seconda immagine del post #14.
Inoltre proprio ieri ho fatto qualche prova di bilanciamento con il simulacro del modello e ho avuto conferma che per ottenere il corretto bilanciamento (per adesso a 320 mm. dalla punta dell’ala), è richiesto quasi mezzo chilo di peso in punta. Quindi la ventola e anche la batteria devono essere posizionate davanti al centro di gravità e anche così sarò costretto ad aggiungere zavorra nella punta dei galleggianti o ad usare una batteria più pesante.

Originalmente inviato da Ehstìkatzi;

Per quanto riguarda la pianta alare perché non pensare a 2 rastremazioni in modo da avere una parte centrale con più corda in funzione paraspruzzi ?

L’idea è buona ma per adesso attendo il risultato della prova di galleggiamento perché questa è basilare per tutto il progetto.

Originalmente inviato da Ehstìkatzi;

Dimenticavo, Rutan ha progettato il Quicky che ha un carrello sistemato all'estremità delle semiali, ti suggerisce niente la cosa ?

Installare i galleggianti all’esterno è rischioso perché la resistenza dell’acqua in decollo e ammaraggio è diversa per le due estremità e quindi il controllo della direzionalità del modello risulterebbe molto difficile. Per il decollo e l’atterraggio su asfalto le ruote all’esterno possono essere una buona idea…….ma se è così raro vedere altri modelli o aerei veri con questa configurazione, significa che è meglio mantenere la carreggiata entro certi limiti. E’ vero che il Lockheed U-2 e il Boeing B-52 hanno dei carrelli d’estremità ma si tratta di semplici sostegni delle ali in rullaggio e parcheggio.

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@ Personal Jesus

Originalmente inviato da Personal Jesus;

”Eeeehhhh fiiii che do baliii..."

Per questo….ti abbraccio!!

Originalmente inviato da Personal Jesus;

Secondo me montare un profilo convesso invertito all'estremità è una gran cazzata.
Ti sei fatto traviare da Lippisch. So che lui lo usava e presumo anche che sapesse quello che stesse facendo ma, detto ciò, a naso mi vien da dire che lo facesse a puri fini di stabilità: sicuramente non a fini d'efficienza, manovrabilità e chi più ne ha più ne metta.

E poi:

Originalmente inviato da Personal Jesus;

…mettere un piano convesso invertito all'estremità secondo me è il miglior metodo per rompere il modello...

L’idea di usare un profilo rovesciato all’estremità (che avrebbe ridotto lo svergolamento geometrico dell’ala), derivava dalla mia difficoltà di reperire l’estruso da 10 cm. di spessore che è indispensabile per tagliare le semiali con -9,8° di svergolamento.
Tuttavia, ammesso che l’estruso da 10 cm. di spessore riesca in qualche modo a procurarmelo, rimane il fatto che Beppe ha lo stesso mio dubbio: -9,8° gradi di svergolamento non sono troppi?

Comprendo bene che questo valore risulta dai fogli di calcolo e da software sofisticati….ma “a occhio”, l’ala realizzata con un tale svergolamento, fa un po’ impressione….



Il piccolo Lippisch DFS-40/Delta V, utilizza l’ala del Me-163B Komet con profilo Gottingen 765 (autostabile?) alla radice e simmetrico all’estremità.



Il disegno indica due diversi valori di svergolamento: 7° 02” e 5° 7”.
Sul mio modello, che fortunatamente vola bene, ho usato 6° e garantisco che guardando l’ala di profilo, “a occhio” lo svergolamento sembra già molto.

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Originalmente inviato da Personal Jesus;

Ventola: da profano mi viene da dire che devi semiannegarla nell'ala alla radice, con l'asse di spinta che passa esattamente per il baricentro.
La anneghi in modo che abbia un poco d'inclinazione per spuntare tangente al dorso del profilo con la presa d'aria tutta fuori e con lo scarico che invece va a finire dove va a fine: probabilmente devi fare un "buco" in mezzo all'ala per far passare il condotto della ventola con lo scarico che magari spunta mezzo fuori, o tutto fuori, di sotto.
Così forse non induci nessun momento picchiante.
L'acqua magari non ti entra da sopra ma tender magari a risalire dallo scarico.

Il problema del momento picchiante prodotto dal motore c’è di sicuro ma è presente in quasi tutti gli idrovolanti. Guardando ad esempio il leggendario SM 55 si vede che le eliche sono molto distanti dalla linea di galleggiamento e per questo motivo l’inclinazione del loro asse era di +8,3°.
Nel Flying Boot la ventola è quasi appoggiata all’ala e di conseguenza il momento picchiante sarà sicuramente inferiore e presumo gestibile, anche in virtù del sistema di variazione dell’incidenza che ho in mente.



Con la ventola annegata nell’ala si riduce il momento picchiante ma anche la spinta e oltretutto aumenta il rischio di ingestione d’acqua.
In un progetto “assurdo” come questo bisogna sempre scegliere il male minore e nel mio modello quello che va evitato ad ogni costo è che entri acqua nella ventola. Tutti gli altri problemi passano in secondo piano.
Tant’è che, se non fosse per la maggiore difficoltà costruttiva, mi verrebbe voglia di alzare la ventola ancora di più utilizzando una struttura simile a quella dell’Acquabird:



Ma anche in questo caso, per evitare che il progetto diventi un altro Duomo di Milano.……manterrò l’ala dritta e senza diedri strani.

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Originalmente inviato da Personal Jesus;

Sul calettamento degli scarponi mi dispiace dire che...ti arrangi.
Non ho la ben che più pallida idea di come piazzarli: mai fatto idro in vita mia.

Ricevuto forte e chiaro.

Gli articoli di Francesco Bussi sugli idrovolanti pubblicati su MODELLISMO 157 - 159 - 160 approfondiscono con grande precisione la relazione tra galleggianti e/o scafo e l’acqua mentre nel numero 161 si affronta il problema della resistenza aerodinamica negli idrovolanti.
Per me, comprendere tutte le formule presenti nell’articolo, è impossibile.
Leggo però che:
“L’installazione dei galleggianti produce, per via della resistenza generata da questi e concentrata al disotto del baricentro, un momento aerodinamico picchiante che tenderà ad alterare l’equilibrio statico del velivolo. In aggiunta a questo primo effetto, i galleggianti comportano una variazione nella posizione del centro aerodinamico del velivolo e dunque il cambiamento sia della stabilità statica sia di quella dinamica.”

E ancora:
“Per ultimo, ma non certo per importanza è da considerare lo spostamento del baricentro sia longitudinale che verticale. Mentre il primo contributo può essere considerato trascurabile, il secondo è notevolmente importante. […omissis…] ….si può concludere che, rispetto a un velivolo terrestre convenzionale, un idrovolante richieda un diedro longitudinale maggiore e, oltretutto, un aumento del margine statico.”

Per mia fortuna l’ultima considerazione, anche se generica, è comprensibile.

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Per ora chiudo augurando BUON ANNO a voi e a tutti gli altri…..lettori “silenti”.
Come sappiamo il 2020 è stato veramente terribile e quindi, a livello statistico, ci sono molte probabilità che il 2021 sia migliore.

ettore

[Ehstìkatzi]

Discorsi svergolamento a parte, perchè non usare uno scarpone centrale con quelli stabilizzanti piccoli all'estremità ?

[Ehstìkatzi]

Originalmente inviato da quenda

.
Inoltre proprio ieri ho fatto qualche prova di bilanciamento con il simulacro del modello e ho avuto conferma che per ottenere il corretto bilanciamento (per adesso a 320 mm. dalla punta dell’ala), è richiesto quasi mezzo chilo di peso in punta. Quindi la ventola e anche la batteria devono essere posizionate davanti al centro di gravità e anche così sarò costretto ad aggiungere zavorra nella punta dei galleggianti o ad usare una batteria più pesante.

ettore

E allora metti la ventola a sbalzo davanti all'ala.

[quenda]

Originalmente inviato da Ehstìkatzi

Discorsi svergolamento a parte, perchè non usare uno scarpone centrale con quelli stabilizzanti piccoli all'estremità ?

Il vantaggio dei due galleggianti è che posso smontarli e usare al loro posto 4 ruote.
Infatti, dato che non ho certezza della posizione del baricentro, ho intenzione di collaudare il modello con le ruote e una volta trovata la giusta posizione del centro di gravità, montare i galleggianti.
Questo perché il redan deve essere a circa 10 mm. dietro il baricentro. Credo...
Inoltre ho una certa speranza riguardo a una sorta di effetto “ekranoplano” generato dall’aria convogliata sotto l’ala e contenuta tra i due galleggianti.
Infatti il Flying Boot dovrebbe essere molto divertente sulla neve.
Dovevo iniziarlo prima…..!!!

L’idea della ventola a sbalzo è venuta anche a me….e ci sto lavorando.

ettore

[Personal Jesus]

A scanso di equivoci, Ettore, hai preso visione del fatto che volendo puoi usare l'eppler 186 senza quasi svergolamento?

(Poi se invece hai già tagliato l'ala, amen)

Interessantissimo invece l'estratto del Komet che hai messo,.

[Ehstìkatzi]

Originalmente inviato da Personal Jesus

A scanso di equivoci, Ettore, hai preso visione del fatto che volendo puoi usare l'eppler 186 senza quasi svergolamento?

(Poi se invece hai già tagliato l'ala, amen)

Interessantissimo invece l'estratto del Komet che hai messo,.

Quindi siamo passati dai 25 gradi a zero. Basta insistere.

[quenda]

Originalmente inviato da Personal Jesus

A scanso di equivoci, Ettore, hai preso visione del fatto che volendo puoi usare l'eppler 186 senza quasi svergolamento?

(Poi se invece hai già tagliato l'ala, amen)

Interessantissimo invece l'estratto del Komet che hai messo,.

Ho letto il post #33 e per quello che capisco mi pare una ottima soluzione.

I due profili (Eppler 186 al 14% e Naca 0014 al 14%) me li avevi già preparati e i files DAT sono leggibili da DevWing 3.

DevWing 3 non permette di cambiare incidenza alla centina “zero” ma solo a quella d'estremità....comunque non è un problema.

Dovrò solo tagliare le semiali con -1° di svergolamento geometrico.

In altre parole se il profilo alla radice è a zero, il profilo all’estremità sarà a -1°

Ho capito bene….o sono una capra…??

GRAZIE!!!

ettore

P.S.: l'ala che si vede nella foto è una semplice tavola in polistirolo che serve solo per vedere come galleggia il modello.....poi verrà buttata.

P.S. 2: cliccando su questo link (se ho fatto le cose giuste….), è possibile saricare altri documenti SEGRETI del Me-163 Komet e del suo prototipo J-7010:

www.quenda.it/images/Me-163_Komet_Airfoils.zip