הבדלים בין סוגי חתך פרופיל כנף

[hadarper]

מישהו יכול להסביר לי את ההבדלים בין שני סוגי החתך שבתמונה ?

תודה מראש !

[hagpel]

אני לא מומחה גדול אבל הנה מה שאני מבין,

העליון הוא פרופיל אסימטרי, החלק העליון שלו ידחוס את האויר יותר מהתחתון (מהירות האויר למעלה יותר מהמהירות אויר למטה) ולכן הלחץ למעלה יהיה יותר קטן ממתחת לפרופיל ותקבל עילוי בטיסה ישרה ומקבילה לזרימת האויר, (אפשר לאמר שיש לו זוית התקפה מובנית)

התחתון הוא בעל פרופיל סימטרי, בטיסה ישרה שהפרופיל מקביל לכוון הטיסה לא יהיה הפרש בין שני צידי הפרופיל ועקרונית לא תקבל עילוי, (פרופיל כזה משמש מיצבי כוון או גובה, בעיקר כאשר משטח ההיגוי קובע לאיזה צד זוית ההתקפה והעילוי מופנה)
על מנת לקבל עילוי צריך להטות את כל הפרופיל (או את משטח ההיגוי שהוא החלק האחורי של הפרופיל במיצבי כוון או גובה) יחסית לזרימת האויר כדי ליצור זוית התקפה והפרשי לחצים (עילוי)

הפרופיל העליון יהיה יותר יציב לטיסה רגילה, התחתון יותר יתאים לטיסה אירובטית ומשטחי יצוב והיגוי


כמובן שאפשר לנתח יותר את ההבדלים אבל אולי תפרט מה אתה רוצה להשיג ואז נוכל לנתח איזה מהפרופילים יותר מתאים לך

חגי

[חזי]

מהידע הבסיסי שלי הפרופיל העליון הוא פרופיל שמייצר עילוי (יכול להתאים לטריינר )
והפרופיל התחתון הוא פרופיל שאינו מייצר עילוי (יכול להתאים לטיסן אווירובטי טיסה הפוכה וכ'ו)

[Boogle]

מהידע הבסיסי שלי הפרופיל העליון הוא פרופיל שמייצר עילוי (יכול להתאים לטריינר )
והפרופיל התחתון הוא פרופיל שאינו מייצר עילוי (יכול להתאים לטיסן אווירובטי טיסה הפוכה וכ'ו)

זה נכון אם תוסיף את המושג "בזוית התקפה אפס ".
פרופיל סימטרי מקל על ביצוע תרגילים אירובטיים כמו טיסת נייף אדג ' או טיסה הפוכה.

בדכ מתקינים את הכנף הסימטרית עם זוית הכוונה חיובית בכדי שבטיסה בזויצ גוף אפס יתקסל עילוי.



Sent from my mobile please excuse typo's

[ofir181]

הבחור נתן הסבר מדוייק מאוד !!!..אבל מאוד ארוך ואני מקווה שהבנת

[hadarper]

תודה רבה !! אכן הבנתי ועניתם בדיוק על מה שרציתי

[naty]

הבחור נתן הסבר מדוייק מאוד !!!..אבל מאוד ארוך ואני מקווה שהבנת

אז אם כך טיסן עם פרופיל אסימטרי לא יכול לטוס הפוך ?

[ofir181]

יכול..אבל זה מעצבן מאוד כי צריך לפצות בהגה הגובה כל הזמן בdown כדי שהכלי יטוס ישר...

לפי השאלה שלך רואים שהבנת את הבעיה פה...אז הבנת נכון. הכנף בטיסה הפוכה בזוית התקפה -0 מייצרת עילוי לא בכיוון הרצוי

[naty]

יכול..אבל זה מעצבן מאוד כי צריך לפצות בהגה הגובה כל הזמן בdown כדי שהכלי יטוס ישר...

לפי השאלה שלך רואים שהבנת את הבעיה פה...אז הבנת נכון. הכנף בטיסה הפוכה בזוית התקפה -0 מייצרת עילוי לא בכיוון הרצוי

האמת שפעם קראתי מאמר מקף מאד של תותח על באחד הפורומים למיטב זכרוני הבחור היה דוקטור לאוירונאויטיקה.

ואז זרקתי כאן את השאלה כי לפי ההסבר שלו כאשר אתה מפריד בין רכיבי העילוי
זה שמיוצר מגל ההלם התנגדות האויר למעבר דרכו ובין הרכיב הנובע מהפרשי הדרכים על הפרופיל אתה מקבל כי תרומת הקימור היא בערך 3 אחוז מהעילוי + - אל תתפוס אותי במילה .

ולכן התשובה המיידית להסבר על פרופילים היא השאלה איך זה טס הפוך .
התשובה שלך היא כבר יותר עניין של תחושת מטיס ופחות פיזיקה .
כדי להיכנס קצת יותר לעומק או להסביר הסבר שכדאי שנביא בחשבון :

העילוי וכן החיכוך יחסיים לריבוע המהירות , המרחק בין הדרכים שעושות פרודות
האויר בין הקימור העליון לבין הקיעור התחתון בכנף לא יביא אותנו לעילוי שעולה בריבוע המהירות
אלא למשהו ליניארי למהירות , מכאן אנו מבינים כי זה לא ההסבר המדויק , אם כי קירוב נאה מאד .

הסבר הטיסה המדויק הוא מסובך הסבר הפרופיל הוא אינטואיטיבי אך לא לחלוטין מדוייק
לרובינו הדיוק לא ממש משנה אך טוב שנדע .

[roydor]

שיפוע קו העילוי או היחס בין זווית ההתקפה למקדם העילוי הוא בקירוב 2 פיי.
תוספת עובי לפרופיל מסוגלת להגדיל את היחס במעט אך בתשלום של ניתוקים מוקדמים יותר (בזוויות קטנות יותר) והזדקרות כתוצאה מכך.

תוספת עקימון (כמה "בננה" הפרופיל נראה) משנה את זווית אפס העילוי או זווית ההתקפה בה העילוי שווה לאפס.
בפרופיל סימטרי הזווית אפס, בפרופיל אסימטרי כמו בתמונה מעלה הזוית שלילית.
יותר קמור = זווית אפס עילוי יותר שלילית.

לטיסה הפוכה נדרש ליצר עילוי בכיוון השלילי של המטוס (מטוס הפוך, מייצר עילוי כלפי מטה שלו = מייצר עילוי כלפי מעלה של העולם)
על מנת לייצר את העילוי הנדרש בחתכי כנף בעלי אותו העובי (שיפוע קו העילוי זהה) פרופיל קמור יצטרך זווית התקפה השווה לזווית ההתקפה של הפרופיל הסימטרי בתוספת זווית אפס העילוי.
המשמעות היא שצריך זווית גדולה יותר של הכנף לזרימה.

תאורטית ומעשית, רב חתכי הכנף מסוגלים לייצר את העילוי הנדרש לשני הכיוונים (עד גבול מסויים) ההבדל המרכזי נעוץ בגרר.
פרופיל קמור יעיל יותר לייצור עילוי חיובי, הגרר לרב קטן יותר מאשר בפרופיל סימטרי בעת ייצור עילוי חיובי.
פרופיל סימטרי יעיל יותר בכיוון השני (מקדמים שליליים) וגם סביב האפס עילוי (הזרימה סימטרית ומסודרת).
בתמונה הבאה תוכל לראות איך חתך כנף שמרימים או מורידים בו את המדף (פחות קמור או יותר קמור) מייצר יותר או פחות גרר במקדמי עילוי נמוכים אך סך הכל תחום העילוי (מינ' למקס עילוי) נשאר בקירוב קבוע:




לגבי יצירת העילוי, ישנן דרכים לחשב את העילוי שלוקחות בחשבון את "סיבוב" הזרימה ע"י חתך הכנף. שיטת החישוב נקראת על שם ממציאה, משוואות ז'וקובסקי.
פתרונן לוקח בחשבון סיבוב של זרימה ועל כן ניתן לתאר את העילוי דרך חוק הפעולה והתגובה, דרך מעט פשטנית להסתכל על כך אך עדיין פשוטה דיה להבנה, סובב את הזרימה והפעלת עליה כוח, הכוח שהפעלת עליה פועל חזרה עליך ומרים אותך.
הכוח הזה בה לידי ביטוי בהפרש הלחצים סביב הפרופיל והפרש הלחצים אכן מרים את הכנף שכן אין כוח אחר שזרימה מסוגלת לייצר (לחץ = כוח חלקי שטח, על כן כל הכוחות הפועלים על הכנף לכל אורכה ורוחבה ומיצרים עילוי הם לחצים)

כיום, חישוב של חתכים ועילוי לוקח בחשבון עוד הרבה גורמים בכון צמיגות ודחיסות אשר משפרים את הדיוק (בעיקר של חישוב הגרר), ראה משוואות של דרלה המשמשות בקוד ה-XFOIL המהווה בסיס להרבה תוכנות חישוב זרימה כגון XFLR6 החינמית (משמשת לתכנון טיסנים וכלי טייס פשוטים) ואפילו PROFILI המאפשרת בין השאר ניתוח ביצועים לחתכי כנף (בעזרתה הפקתי את הגרף המצורף מעלה)

רועי

[דניאל דקל]

רועי ההסבר שלך קצת מטעה. אני מתכוון למשפט הבא:
"בתמונה הבאה תוכל לראות איך חתך כנף שמרימים או מורידים בו את המדף (פחות קמור או יותר קמור) מייצר יותר או פחות גרר במקדמי עילוי נמוכים"
צריך להסתכל על זה אחרת. מדפים מעלים את מקדם העילוי.
למעשה, יש להסתכל על מקדם העילוי כנגד זווית ההתקפה עם ובלי מדפים כפי שמופיע בתמונה שצירפתי.
הורדת מדפים מגדילה את העקימון והוא הפרמטר הכי דומיננטי ליצירת עילוי. ניתן להגדיל את מקדם העילוי עד פי 3 ע"י שימוש במדפים מתוחכמים.
לגבי סוגי פרופילים והשימוש בהם, צירפתי איור עם הסברים ההמחיש זאת מצויין.

[roydor]

דניאל,
מדפים פשוטים מזיזים את תחום מקדם העילוי, הם מעלים גם את המנימום עילוי וגם את מקסימום העילוי, ההתיחסות שלך היא לנקודת המקסימום ובעזרת מדף פשוט ניתן להגדיל את מקדם העילוי עד פי 2 אך עם תשלום מאד גדול בגרר.
מדפים מורכבים כגון מדפי פאולר, LEADING EDGE DROP ומדפים בחתכי כנף דו-אלמנטים מסוגלים להגדיל את העילוי גם מעבר.
מדפי קרוגר ומדפים נשלפים גם מגדילים את שטח הכנף האפקטיבי ולכן אפקטיבית הם מגיעים למקדמי עילוי של 3 אך ביחס לשטח הכנף המקורי.
הכל כמובן על חשבון עלייה משמעותית בגרר.

השרטוט מעלה מראה כי בחישוב של הזרימה מסביב לפרופיל שעבר עיוות להגדלת הקימור (במקרה הזה ע"י הטית מדף) ישנה הסטה של תחום מקדמי העילוי והגרר.
הוספת קימור לכל הפרופיל (ע"י כיפופו ולא שבירתו כפי שנעשה עם מדף) היתה נותנת תוצאה מאד דומה. למי שיש PROFILI מוזמן לנסות.

רועי

[naty]

רועי ההסבר שלך קצת מטעה. אני מתכוון למשפט הבא:
"בתמונה הבאה תוכל לראות איך חתך כנף שמרימים או מורידים בו את המדף (פחות קמור או יותר קמור) מייצר יותר או פחות גרר במקדמי עילוי נמוכים"
צריך להסתכל על זה אחרת. מדפים מעלים את מקדם העילוי.
למעשה, יש להסתכל על מקדם העילוי כנגד זווית ההתקפה עם ובלי מדפים כפי שמופיע בתמונה שצירפתי.
הורדת מדפים מגדילה את העקימון והוא הפרמטר הכי דומיננטי ליצירת עילוי. ניתן להגדיל את מקדם העילוי עד פי 3 ע"י שימוש במדפים מתוחכמים.
לגבי סוגי פרופילים והשימוש בהם, צירפתי איור עם הסברים ההמחיש זאת מצויין.

דניאל תודה על ההסבר
הראית לי פעם משואה בנושא אותה קצת שכחתי.
המשואה הראתה מדוע הורדת מדפים מעלה את העילוי משואה למיטב זכרוני
די מסובכת .

האם תוכל לחזור עליה כאן ?

[דניאל דקל]

נתי

צירפתי לך 2 נוסחאות פשוטות (איני זוכר שהצגתי לך נוסחאות יותר מסובכות)
אחת מהן אתה מכיר. זוהי נוסחת העילוי.
כל האווירודינמיקה בא לידי ביטוי במקדם העילוי, דהיינו CL
ל CL יש 2 רכיבים עיקריים: אחד הנובע מזווית ההתקפה, ושני הנובע מהטית הגה או במקרה זה מדף.
לכל מדף יש מקדם הנקרא CLde. זהו למעשה שיפוע מקדם העילוי עקב הורדת הגה/מדף, וכדי לקבל את תרומתו יש לכפול בזווית ההטיה.
הנחה זו נכונה לתחום הלינארי. בשלב מסויים, לאחר כ 25 מעלות, התרומה מתחילה לקטון ולכן הנוסחה אינה מדוייקת יותר.