|
ВВЕДЕНИЕ
Технические условия соревнований ограничивают геометрические и весовые характеристики моделей, искусственно затрудняя получение высоких полетных результатов.
Наряду с ограничениями параметров модели повышены требования к полетным показателям: моделисту необходимо набрать максимальное количество очков (900) в пяти зачетных вылетах модели. В каждом официальном полете время учитывается до трех минут.
По условиям испытаний необходимо добиться стабильного полета модели, обеспечить который значительно сложнее, чем получить максимальный результат в одном из вылетов. Еще труднее совместить обе эти характеристики в одной модели.
Чтобы повысить надежность полета модели, необходимо применять проверенные конструкции, элементы, материалы, четко контролировать каждую операцию при изготовлении модели.
Надежность полета модели определяется вероятностью того, что каждый элемент в данной модели будет работать удовлетворительно при заданных условиях, в течение заданного времени. Однако, как показывает опыт, стабильность результатов еще не гарантируется полностью надежной работой отдельных элементов модели. Она зависит еще от метеорологических условий, в которых совершается полет, от правильности балансировки, от характеристик устойчивости модели.
Чтобы определить влияние основных факторов на получение трехминутных полетов, можно воспользоваться статистическим методом, согласно которому вероятность получения необходимого результата будет равна произведению вероятностей отдельных факторов, влияющих на полет модели.
где Ра — вероятность получения трехминутного полета
в условиях соревнований;
Рв — вероятность набора расчетной высоты;
Рг — вероятность обеспечения расчетного качества
планирования;
Рд — вероятность неизменности режима полета в худшую сторону вследствие воздействия метеорологических условий.
Произведение Рв Рг равно Я6 — вероятности получения трехминутного полета модели при отсутствии влияния внешних воздействий. Обычно Ро 80%, т. е. из десяти запусков приблизительно восемь будут расчетными.
Но если перенести испытания в реальные условия, то возможность получения максимального полета резко падает, так как вероятность изменения режима полета в худшую сторону вследствие воздействия метеорологических условий достигает 50% (Л = 50%) и зависит как от характера внешних воздействий, так и от режима полета модели. Метеорологические условия влияют значительней при несовершенной регулировке модели.
Из изложенного ясно, что дальнейшее увеличение надежности работы отдельных элементов модели даже до 100% незначительно скажется на стабильности полетных результатов. Поэтому основное внимание нужно обращать на аэродинамические особенности полета конкретной модели применительно к реальным условиям соревнований.
Для обеспечения высокой стабильности полетов следует создать специальную методику испытаний модели при ее регулировании. Благодаря влиянию многих внешних факторов на полет модели испытания ее на первом этапе должны проводиться в благоприятных метеорологических условиях с последующим их усложнением.
К сожалению, многие не только начинающие авиамоделисты, но и опытные спортсмены не уделяют должного внимания регулированию модели в реальных полетных условиях. Сам процесс регулировки модели обычно сводят к перемещению центра тяжести относительно САХ и изменению установочных углов крыла и горизонтального оперения, совершенно не вникая в те аэродинамические процессы, которые происходят при этом.
Такое отношение к регулировке снижает летные возможности моделей. Очень часто на соревнованиях можно видеть отлично спроектированные и построенные модели, не показывающие высоких результатов. Это происходит потому, что спортсмены неумело регулируют и запускают модели. Иногда в модели нужно незначительно переделать какой-нибудь один элемент, после чего она сможет лучше летать, но спортсмен или не замечает недостатка, или не придает ему большого значения. Все это сказывается на результатах полетов моделей наших спортсменов, которые за последние годы наряду с большими успехами неоднократно испытывали горечь поражений.
В настоящей брошюре обобщается имеющийся опыт по регулированию моделей чемпионатных классов, рассматриваются вопросы, связанные с балансировкой и устойчивостью летающих моделей, и вопросы обеспечения стабильных полетных результатов в условиях соревнований.
ПЛАНИРУЮЩИЙ ПОЛЕТ
ОБОЗНАЧЕНИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ РАССМОТРЕНИИ ПОЛЕТА МОДЕЛЕЙ
Всем свободнолетающим моделям чемпионатного класса присущ один общий элемент полета, а именно: планирование. Планировать с минимальной скоростью снижения должны как модели планеров, так и резиномоторные и таймерные модели. При разборе полета модели необходимо четко представлять себе все действующие на модель аэродинамические силы и моменты.
Система действующих на твердое тело внешних сил может быть приведена к одной результирующей силе R, в данном случае называемой полной аэродинамической силой, и результирующему моменту М, называемому полным аэродинамическим моментом. Для удобства рассмотрения аэродинамических нагрузок на модель целесообразно пользоваться проекциями внешних сил на оси прямоугольных координат. В зависимости от характера решаемой задачи применяют скоростную (поточную, рис. 1), связанную (рис. 2) или земную систему координатных осей.
Аэродинамические силы и моменты после приведения их к центру тяжести модели можно спроектировать на координатные оси, тогда они получат следующие наименования. (...)
Характер изменения положения центра давления для двух различных профилей крыла по углам атаки показан на рис. 7.
Рис, 7. Положение центра давления на профилях крыльев различных типов в зависимости от угла атаки
Для большинства профилей Сд крыла лежит на 23 — 25% хорды и в диапазоне летных углов атаки от 4 до 10° меняется незначительно.
Система аэродинамических сил, действующих на модель, может быть сведена к равнодействующей, приложенной в некоторой точке — фокусе и паре сил, момент которой не зависит от угла атаки. Это положение имеет большое значение при рассмотрении устойчивости летающей модели.
Исследование в этом случае ведется от некоторого равновесного состояния, при котором все силы и моменты взаимно скомпенсированы. Если под воздействием внешних сил произошло нарушение равновесия, то нас будут интересовать только изменения сил, приложенных в фокусах частей модели, так как пары сил относительно фокусов останутся без изменения. Таким образом фокус можно рассматривать как точку, к которой прилагается приращение аэродинамических сил, вызванное изменением угла атаки.
Это приращение обычно раскладывают по принятым осям и разбирают действие его составляющих. Выяснив направление действия приращения, определяют его плечо и находят приращение момента.
Ознакомившись с основными обозначениями, употребляемыми в аэродинамике, можно перейти к рассмотрению установившегося планирующего полета модели.
ПАРАМЕТРЫ ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ УСТАНОВИВШЕЕСЯ ПЛАНИРОВАНИЕ
Установившимся планированием называется полет по наклонной траектории с постоянной скоростью, который происходит под влиянием силы тяжести (рис. 8).
Угол 0 между направлением полета и горизонтом называется углом планирования. Результирующие всех действующих сил и моментов при установившемся планировании должны быть равны нулю. Поэтому полная аэродинамическая сила R равна по величине силе веса G, но направлена вертикально вверх. Разложив силу G на две составляющие — одну по скорости, а другую перпендикулярно к траектории планирования — получим силу лобового сопротивления Q и подъемную силу Р.
Отношение подъемной силы к силе лобового сопротивления называется аэродинамическим качеством модели и обозначается буквой К.
Максимальное качество будет при минимальных углах планирования, но оно не всегда обеспечивает наибольшую продолжительность полета, которая определяется величиной потерянной высоты в единицу времени, т. е. скоростью снижения. Скорость снижения V планирующей модели зависит от угла планирования 0, т. е. аэродинамического качества модели и скорости ее движения по траектории V (рис. 9). (...)
KOHEЦ ФPAГMEHTA КНИГИ
|
