и наконец последнее:
Центр тяжести и силы.
Как я говорил выше, на скоростную модель вертолета действует ряд сил и их моментов, которые определяют характеристики полета (схема 1).
В процессе разгона и полета, для создания максимальной горизонтальной тяги, ротор стремится к вертикальному положению (поперек потока), но при этом он должен обеспечивать и подъемную силу (вертикальная тяга) – то есть модель летит с наклоном вперед (тангажом) примерно на 25-70 градусов.
Такой наклон ротор делает вместе с корпусом модели, что увеличивает ее обдуваемую площадь (мидель) и соответственно увеличивает силу сопротивления. Большие свободные машущие движения лопастей позволяют циклично меняться углу между лопастью и главным валом, и обеспечивают наклон плоскости ротора относительно вала на 4-6 градусов. Благодаря этому наклон вперед корпуса модели будет на 4-6 градусов меньше, и соответственно меньше будет и ее обдуваемая площадь и сопротивление. Увеличить машущее движение лопасти можно установкой мягких демпферов.
Сопротивление в разгоне модели создают воздушная среда и масса модели (инерция). В равноускоренном полете Горизонтальная тяга = Сопротивление Воздуха + Сопротивление Разгону, а Вертикальная тяга = Сила тяжести модели. Кроме того, наклоняя модель вперед, сила горизонтальной тяги создает момент «клевка» относительно ЦТ, которому противодействуют момент силы воздушного сопротивления относительно ЦТ и момент силы вертикальной тяги относительно ЦТ.
При разгоне, наклон вперед модели (тангаж) зависит от тяги (мощности), веса, аэродинамического сопротивления, центра воздушного давления, расположения центра тяжести. Изменяя положение ЦТ, мы изменяем плечи и моменты сил Сопротивления Воздуха и Сопротивления Разгону, что позволяет относительно просто добиться большего угла тангажа и большей горизонтальной тяги ротора. Положение ЦТ для скоростной модели вертолета в подавляющем большинстве - это передняя-высокая центровка. Побор центровки заключается в том, чтобы модель в полете сама удерживала большой тангаж без дополнительной работы ручкой высоты (элеватором).
Аэродинамические силы.
Сила аэродинамического сопротивления зависит от аэродинамического коэффициента (Сх), площади обдуваемого в полете сечения (миделя), скорости.
Площадь сечения (миделя) это проекция модели и ротора в полете. О настройках ротора я говорил выше, рассмотрим уменьшение миделя фюзеляжа.
Для стандартной модели нужно убирать – прятать в «аэродинамическую тень» выступающие шасси, подкосы, другие элементы. Если есть возможность, надо поэкспериментировать с кабиной меньшей ширины и с более коротким носом.
У скоростной модели вертолета хвостовая балка опущена вниз, в этом случае ее проекция в миделе значительно уменьшается. Кроме того – узкие небольшие шасси, подкосы (если они есть) спрятаны под балку, кабина (или фюзеляж) узкая и гладкая.
Коэффициент аэродинамического сопротивления (Сх) зависит от обдуваемой формы модели. Например, у стандартной модели вертолета Сх ок. 0,35-0,45 , её кабина наряду с закругленным носом имеет грубую заднюю часть и зачастую отверстия и вырезы. Шасси, подкосы, элементы конструкции ничем не закрыты.
У спортивной модели вертолета с полузакрытой обтекаемой кабиной Сх ок. 0,22-0,27. Её узкая кабина имеет обдуваемое сечение близкое к аэродинамическому профилю. Шасси, подкосы, и другие элементы максимально спрятаны и «зализаны».
У спортивной модели вертолета с обтекаемым фюзеляжем Сх ок. 0,08-0,12. Обдуваемые сечения фюзеляжа имеют гладкий аэродинамический профиль, шасси очень малы и предназначены только для поддержки модели и крайне аккуратных взлетов и посадок.
На рисунке (схема 2) приведены эскизные примеры разных типов моделей, с изображением примеров сечений. На виде спереди моделей можно заметить разницу в миделе, а пример расчета рядом показывает, во сколько раз будет отличаться сила воздушного сопротивления для этих моделей.
Настройки и техника полетов.
Скоростная спортивная модель хоть и имеет мощное «вооружение», но для 3D пилотирования она не подойдет – мягкие демпферы, низкая балка, большая парусность могут позволить выполнять только размашистые плавные фигуры. F3C, F3N, F3/F5 – это разные классы, разные требования и разные модели. Не надо стараться делать что-то универсальное – результат будет одинаково невысок везде.
Модель должна управляться плавно и неагрессивно. Поэтому в ФБЛ системах выбираем Спортивный, может даже Базовый или «Копийный» пресет. После настроек ФБЛ можно ввести 18-30% экспоненты крена и тангажа. Скорость пируэта тоже не должна быть большой, на хвост тоже вводим экспоненты. Шаг можно настроить асимметрично, -6 0 +16 достаточно для уверенного разгона и хорошей мягкой авторотации.
В полетах одно из главных требований – безопасность. Большое, чистое поле без строений, деревьев в достижимых зонах. Надежная изоляция от посторонних. Полеты только в разрешенной зоне, на достаточном удалении от себя и не ниже 5 метров. Помните, на скорости 200км/ч модель за 1 секунду проходит 55 метров, успеть адекватно среагировать на опасность очень сложно.
Настроенная модель уверенно и стабильно летит прямолинейно и с постоянным тангажом. В полете достаточно совсем немного корректировать курс и высоту. При разгоне надо начинать с 50-70% шага, и с набором скорости увеличивать шаг до 100%. Это связано с тем, что эффективность шага ротора растет с его скоростью, и на низких скоростях полный шаг просто вызовет потери энергии и «затыкание» силовой установки.
Советую обратить внимание на развороты. Выход на горку, с разворотом 180 град и набором скорости не всегда подходит – во первых остановка и последующий разгон потребляют дополнительную энергию, во вторых судье будет сложно зафиксировать правильный вход в коридор высот (5-35м), в третьих при использовании логгеров скорости максимальный результат может быть достигнут на пикировании, что не соответствует правилам. Разворот хорошим, широким скоростным виражом не вызовет сильную потерю скорости и расход энергии, он не позволит выйти за максимальную высоту 35 метров, а со стороны скоростной полет с виражами выглядит очень эффектно и динамично.
Желаю успехов в новом классе!)))
Тема: быстро..очень быстро..гораздо быстрее..быстро как только возможно..и еще быстрее (Прочитано 11718 раз)