Модель штопора

[Dubinsky]

Вобщем X-Plane предоставляет довольно сильный инструмент для моделирования и смоделировать можно что угодно, но из-за всяких условностей надо модель самолёта немного настраивать на определённое поведение. Мне интересно как же в жизни ведёт тот или иной самолёт при сваливании, чтобы можно было опиратся на эти данные при моделировании.

Опыт игр подсказывает что самолёт должен ввинтится в воздух как в Ил-2, но в самом X-Plane они чаще просто задирают нос и проваливаются вниз. Чтобы самолёт ввинчивался в воздух приходится использовать какие-то нестандартные профили. Подскажите как же он выглядит в жизни штопор?

[olegkirillov]

На одном крыле нет подъемной силы, на другом есть. Как выглядит - смотри ролики на Ю-тубе.

[Saturn]

Оххх.
Просто у вас наверно один и тот же штор выходит.
У меня разный получался. Но :) аппарат я прокачал свой и уже не знаю как правильно на нём в него войти. А в РЛЭ не написано про пассажирские в штопоре.
Кстати про штопор Ил2 уже говорили на авсиме. Это обычный готовый вариант, в реале он другой.

У меня был плоский и просто закрученный(не знаю как правельно).
Хвостом вниз небыло.

[DELTA]

но в самом X-Plane они чаще просто задирают нос и проваливаются вниз
ЕМНИП, там погоду надо загрузить/настроить. У вас наверное ветер 0м/с

[Dubinsky]

Ветер включён. Я в курсе что штопор возникает (плоский наверное он называется, ну такой как в Ил-2) из-за несимметрии срыва, ветер помогает в этом деле. Но вот всё дело в том, что Х-Plane хорошо просчитывает крылья в потоке, но фюзеляж и много чего другого не учитывается. Если ставить стандартные профиля то чаще всего самолёт как ни центруй либо устойчив в сваливании, либо настолько неустойчив что срываясь быстро проскакивает 20-30 градусов углы атаки и переходит в какое-то плоское парашютирование. Это может быть вид штопора?

Попробуйте 747 стандартный, он вообще только нос задирает и теряет подъёмную силу на обоих крыльях. ЦТ смещаем назад и он становится неустойчив по тангажу, но всё равно теряет подъёмную силу почти одинаково. Сессна получше себя ведёт, есть штопор, но мне кажется это винт её закручивает, реактивные самолёты с положительной стреловидностью вообще плохо сваливаются (слишком управляемо). Это и в жизни так?

[Dubinsky]

...и ещё, примерный алгоритм штопора может кто-нибудь описать? Ну что-то вроде:

тянем на себя и раскачиваем по крену самолёт, повышаем угол атаки и в какой-то момент происходит срыв, дальше несколько вариантов развития событий

а) нос опускается
б) срыв только одного крыла, начинается закручивание
в) нос задирается и происходит полное проваливание вниз

б1) закручивание становится сильнее, переход в плоский штопор
б2) ещё какой-нить эффект

ну и соответственно от чего же примерно зависит по какому пути пойдёт штопор. Из того что знаю есть плоский и обратный штопор. Ещё какие нить виды?

[Saturn]

но фюзеляж и много чего другого не учитывается
Учитывается фюзеляж. Пробывал уже много раз с ним косячить.
Особенно это заметно на первой стадии разработки крафта.
К примеру несколько раз наблюдал как простой конус пропеллера довал то необходимое обтекание которое требовалось.
А без него возникало небольшое но сопротивление.

Только с коэфициентом обтекания ещё не забывать играться надо.


Попробуйте 747 стандартныйОн дефолтный и этим всё сказано. Конечно летает неплохо, но всёж не дефолтные ведут себя гораздо лучше.

Вобще до него дело не дошло, если вобще когда-нидь дойдёт.
X-Plane в комерческом плане тренажёр Цессны и легкомотрных аппаратов. А это уже чисто для юзеров доп. часть.

[Dubinsky]

а вы можете посоветовать самолёт из тех что доступны бесплатно, с хорошим поведением в штопоре? ну чтобы можно было опиратся на что-то...

[Saturn]

Нее, каждый третий в штопор я не опрокидываю.
Я над собственными такие эксперементы провожу.
Смотрите на отзывы на x-plane.org
Вот здесь боинги неплохие строят http://xplanefreeware.net/forums/index.php
В файлах у них лежит Boeing 757-200

[Dubinsky]

скачал там 747. управляем и невводим в штопор никаким образом. при срыве клюёт носом. Я знаю что это в принципе реально ЦТ слишком сдвинут вперёд, но я также слышал что лайнеры довольно таки просто входят именно в плоский штопор. И что инженеры придумывали кучу устройств для вывода из него. Парашюты там всякие. Сдвигал по чуть чуть ЦТ у 747 в какой то момент он начинает поднимать нос при срыве, но это единственное что он делает. Элеронами можно чуточку подкрутить его но как только отпускаем по центру РУС он моментально выходит из вращения и опускает нос. Ветер включил довольно сильный.

[Dubinsky]

Кстати мне всё время кажется что на самом деле штопор получается лучше, если профиля правильные подобрать. Например мне вот неясно что за число Рейнольдса в профиле, и как меняется поведение профиля с изменением этого самого числа. Я заметил что если крыло имеет профиль с расчётным Ре допустим 9 млн. то оно создаёт при одинаковой площади меньше подъёмной силы если бы Ре = 3 млн даже если данные этих профилей одинаковые. Так в жизни тоже?

[Saturn]

скачал там 747
Это надо у автора спрашивать. Чего там за модель.
Я в этих божингах уже путаюсь.

если профиля правильные подобрать
Да это так.
Просто в дефолтных срывные моменты часто сглаженные(на наши вобще профилей не сыскать). Ну и аппараты сами немного отличаются.
Ну по профилям я не знаю, товарищи которые знают, так и не объявились исчезли насовсем.

[Dubinsky]

Это очень плохо, потому что мало кто знает, но нарисовать в Х-Самолетё можно абсолютно любой, даже нереальный профиль (своими правда руками и немного нечестно, но какая разница ведь физика у Остина тоже не на 100 процентов честная) и таким образом повысить реалистичность, нужно только знать что ожидать за 20гр. угла атаки... не у профиля а у самолёта вобщем! И исходя из этого доводить поведение на разных числах Ре и углах атаки.

[Saturn]

Рейнолдсом не играются так просто. Он конкрентный для каждого самолёта.
Существуют аж 4 профиля на крыло.
Да и крыло можно разбить аж на 10 крыльев.
А профиль то полный как раз от -180 до 180.
Просто прога не позволяет более.
Всегда можно воспользоваться другой прогой.
Или написать свою. Тем более что это достаточно просто.

В симах вобще не всё 100% честное.
У каждого аппарата своё уникальное поведение может быть. Естественно всё не учтёшь.

[Dubinsky]

Стоп. Из того что я знаю - число Рейнольдса - это характер обтекания и зависит от скорости потока и формы крыла (точнее длины хорды). Так что число Ре меняется от нуля (наверное, когда аппарат неподвижен относительно воздуха до в принципе некого значения, которое обусловлено конструктивными параметрами самолёта) так что нас интересует видимо рабочий диапазон чисел РЕ для конкретного аппарата. Кстати когда делал Ишака, заметил что 3 - 6 млн для Ишака очень мало, он вроде как доходил до 9 млн при скоростях 200 узлов. Это я заметил когда сделал абсолютно разные профиля и поставил их на разные числа РЕ одному и тому же крылу.

[Dubinsky]

второе что я заметил - кривая после критического угла и до 180 больше синусоиду напоминает...этооо разве нормально? Может она всё же другой формы?

[Saturn]

Может она всё же другой формы?
Какой сделаешь такой и будет.
Собственно проги расчёта крыльев мне выдают тоже подобные.
Да и графики в НАСА тоже от -20 до +20 как и у других также чертят.
Так что про остальное нужно спрашивать у знающих.

[Dubinsky]

вот всё остальное мне кажется надо бы подогонять уже под конкретные случаи, а у меня нету даже ни малейшего понятия какие стадии есть у штопора...

давайте подумаем от скорости как зависит поведение в неких стандартных случаях? Чем меньше скорость тем вход в плоский штопор легче или наоборот? или это тоже от самолёта зависит?

[Dubinsky]

так, надо определится с терминами:

Штопор (?)

Плоский штопор - Ил -2 примерно показывает эту штуку. Знаю что самолёт может периодически клевать носом но всё равно он под довольно большим углом тангажа крутится вокруг своей оси. Больше скорость вращения - более плоское вращение.

Обратный (вот это интересно) это перевёрнутый плоский штопор или как раз таки мои случаи с вращением хвостом вниз?

Штопором ли называют то состояние когда самолёт закручивается не волчком (крутится по горизонту) а именно по тангажу? ведь по идее реальная ситуация если двигатели тянут не через ЦТ...

[Saturn]

:) из вики
Штопор подразделяется по виду:

* нормальный (прямой) (самолёт движется на положительных углах атаки)
* перевёрнутый (обратный) (самолёт движется на отрицательных углах атаки, то есть «пилот висит на ремнях»)

по углу наклона продольной оси самолёта к горизонту:

* крутой (50-90°)
* пологий (30-50°)
* плоский (<30°)

по направлению движения самолёта:

* левый штопор (вращение против часовой стрелки)
* правый штопор (вращение по часовой стрелке)

по степени изменения средних параметров движения самолёта в штопоре от витка к витку:

* установившийся (устойчивый) (параметры практически неизменны)
* неустановившийся (неустойчивый) (параметры изменяются)

по характеру изменения параметров движения самолёта в процессе выполнения одного витка:

* равномерный (все параметры движения самолёта в режиме близки к своим средним значениям, изменение по времени угловых скоростей, углов атаки и скольжения небольшие)
* колебательный штопор — параметры движения самолёта изменяются значительно

Вроде все его моменты до сих пор изучают.
Ну у меня(в проектах) единственный самолёт который обязан входить в штопор - сам ил-2.

[Dubinsky]

АХа... видать вращение по тангажу нифига не штопор... так, всплывает в памяти что у ЛА-5 штопор в одну сторону плоский и равномерный, в другую - колебательный. Ну это из-за винта.

А как тогда называется просто срыв подъёмной силы? никак? Или это всё же тоже штопор?

[DELTA]

А как тогда называется просто срыв подъёмной силы? никак? Или это всё же тоже штопор?

ЕМНИП, в ИЛ-2 это называется "сваливание".
Может быть они хотели сказать "сваливание в штопор", но потом и так понятно... куда сваливание.

[DELTA]

Dubinsky, чего ты такой нудный?
Неужели не понятно, что раскручивание самолета в штопоре - это не аттракцион вроде карусели, это проявление хаоса. Вроде смерчей, водоворотов, завихрений, воронок в водостоке и проч...

[Saturn]

видать вращение по тангажу нифига не штопор
Почемуже.
Тоже штопор.
Штопор можно разделить на много различных видов. Это просто основные.
Штопор это закручивание :) Даже если по тангажу началось всё равно рано или поздно с землёй то встретитесь.

А как тогда называется просто срыв подъёмной силы?
Срыв, сваливание.
Это предпосылка к штопору. Но не всегда.
Ведь вывести самолёт из сваливания проще.(в зависимости от ситуации)

это проявление хаоса
Это не хаос.
Его легко можно описать, просто пока не до конца изучили.

Кстати срыв и сваливание тоже отличаются.
Срыв происходит на критических углах атаки(к примеру нижняя точка мёртвой петли), а сваливание из-за недостатка скорости(в частности).

[Dubinsky]

Да но почему то в Х-Самолёте надо очень сильно постараться чтобы закрутить. Но возможно. Мне интересно насколько часто проявляется эта карусель, в каких условиях. Чтобы потом извратить профиля в Иксах и получить ну нечто подобное. А развлекать здесь никого кстати я и не собирался.

Срыв я имел ввиду то состояние, когда вроде штопор должен наступить, а крыло теряет подъёмную силу и самолёт клюёт носом вниз. В Иксах чаще всего так и происходит. Только винт создаёт вращающую силу ввиду несимметрии. Вот и мне стало интересно а откуда то закручивающаяся сила берётся?

Вы конечно молодцы повторять одно и тоже: крыло на одной стороне теряет подъёмную силу, а на другой она ещё есть и поэтому типа самолёт закручивается. Вот только фигня вся в том, что самолёт не закрутится если одно крыло ещё держится, а другое проваливается. Как раз таки получается что он даст крен и начнёт скользить боком, после чего руль направления его выравняет. Нет тут чего-то ещё нехватает...

Да и кстати если бы не пытливые умы то мы до сиз пор считали смерчь - богом. Нет нашли же причины, явления и пр.

[Dubinsky]

О! только сейчас осознал разницу между срывом и сваливанием! Так, а после чего именно происходит штопор? После обоих случаев или есть какая-то зависимость? Вроде как в штопор вваливаются именно при срыве, а не только из-за недостаточной скорости? Или из-за недостаточной скорости чаще происходит проваливание носа вниз и пике? Я понимаю что это от конкретного аппарата зависит, но есть же какие то общие закономерности?

[Saturn]

Из-за обоих сваливаются в штопор, просто по разному.
И ещё из-за кучи другого. Тех. поломки, природа и тп

Да и нет такой простой зависимости, срыв и в штопор.
Между ними ещё как минимум несколько секунд проходит.


после чего руль направления его выравняет
Каким образом? Он сам отклонится чтоли?


Х-Самолёте
Названия не переводят! Это общепринятые нормы.


Да и кстати если бы не пытливые умы то мы до сиз пор считали смерчь - богом. Нет нашли же причины, явления и пр. Эти причины и явления до сих пор изучают. Т.к. не могут дать чёткого объяснения.
Если позырить один из фильмов BBC о грозе, то можно узнать что она практически равна ядерному взрыву. В диаметре одна вспышка бывает от десятка и до сотни км. В высоту от земли и до космоса примерно на высоту 100км. ну и много чего ещё.

[Dubinsky]

Вообще мне кажется что кое что не учитывается в X-Plane.
Возможно стопроцентно жёсткое крыло мешает раскручиватся?
Возможно не учитывается эффект разноса масс.
Это те эффекты о которых я слышал, сколько я не знаю ещё - фиг его знает.

Однако радует что моё видение штопора примерно правильное. Значит можно продолжать подбирать профиля и твикать модель.

Мне вот интересно всё же что за числа Ре. Нет не какие они в жизни, а как они работают у X-Plane. Мне кажется небольшой кусочек штопора зависит от правильного использования профилей с этими Ре. Почему профиля в папке по умолчанию имеют только одно число Ре, а в редакторе он имеет возможность загрузить два профиля? Это на случай самолётов с изменяемым профилем крыла? нет же наверное... Но тогда какие числа Ре применять? Я скачал данные НАСА по продувке профилей, и там, как я и предполагал, зависит от скорости потока какое Ре у получившегося результата. А не наоборот. Вобщем в этом месте я запутался. Два профиля с разными числами Ре - это профиля от минимальной до максимальной расчётной скорости ЛА? По крайне мере это самое логичное что приходит в голову...

[Dubinsky]

Кстати, Piper malibu, тот что из стандартных, очень неплохо штопорит. Точнее в плоский не хочет входить, но ведёт себя так, как я представляю должен был вести себя Боинг (только есессно с поправкой на то что Малибу легче и шустрее, Боинг всё это должен был бы делать медленее)

[Dubinsky]

Только что открыл профиль крыла Малибу и удивился, угол атаки 20 градусов - коэфф. подъёмной силы отрицателен. Я конечно понимаю что срыв может быть резкий, но не настолько же, чтобы прижимать самолёт к земле при положительных углах атаки? Или это реально?

[Dubinsky]

А вот что пишется в одной книженции 70 годов (непонятно но судя по технике где то такие годы)

Опасность срыва в штопор на современных истребителях
очень мала. Это объясняется тем, что, во-первых, при боль-
шом увеличении угла атаки задолго до <хкрит на самолете
возникает предупредительная срывная тряска (на рис. 1 ее
начало отмечено точкой), интенсивность которой с дальней-
шим ростом угла атаки повышается, и, во-вторых, даже
если летчик, несмотря на предупредительную тряску, будет
увеличивать угол атаки и его значение станет равно акрит,
то и в этом случае срыв распространяется плавно и само-
произвольное сваливание самолета в штопор маловеро-
ятно.

Это что ж значит, они теперь не сваливаются в штопор? Только по команде пилотов?

[Dubinsky]

Оттуда же:

Известно, что при сваливании самолеты часто совершают
колебательные движения и летчику трудно впопад действо-
вать элеронами.

Хмм похоже себя ведёт стандартный фантом.... ну чтож будем пробовать...

[DELTA]

Dubinsky, спросите у пилотажников (м.б. они здесь тусуются).
Они про штопор должны много знать.
У них даже упражнения такие есть: ввести самолет в штопор, а потом вывести.

[Saturn]

Возможно стопроцентно жёсткое крыло мешает раскручиватся? Можно его сделать и не 100%, но через плагин.

Возможно не учитывается эффект разноса масс.
Разносишь их и учитывается.
В идеале я не видел чтобы он учитывался в симах. Там либо ускорения по осям правят, либо условные грузы подвешивают.

Вверху слева указано число с пометкой "число Re" (число Рейнольдса). "Число Re" - это просто плотность воздуха, умноженная на скорость самолёта и на хорду крыла и поделенная на вязкость воздуха (Хехе!). Эксперименты показывают, что коэффициенты подъемной силы, сопротивления и момента несколько меняются в зависимости от числа Re. При отсутствии необходимости в точных расчетах можно просто пренебречь изменением характеристик при разных числах Re, так что этот параметр можно проигнорировать. Однако значение, введенное в окне числа Re, может несколько повлиять на моделирование. Для повышения реализма можно создать два разных файла профилей для одного и того же профиля при разных числах Re и привязать оба этих файла к вашему крылу! X-Plane будет рассчитывать значения числа Re на каждом участке самолёта как минимум 10 раз в секунду и проводить интерполяцию между двумя профилями для получения наиболее точных коэффициентов при данном значении числа Re полёта.

Пилоты должны знать: можно достичь высокой точности, совершенно не занимаясь числом Re и не создавая двух файлов профиля для одного действительного профиля. Абзац выше можете игнорировать, как и окно для числа Re в экране создания профиля, не принося при этом в жертву качество моделирования.

но не настолько же, чтобы прижимать самолёт к земле при положительных углах атаки Позырите оригинал. Насовские более легче достать.

в штопор маловероятноЭто не значит что вобще не сваливаются.
Скорей всего имеется ввиду неуправляемый штопор.

[Sea]

У меня как-то Ил-76 свалился в штопор с просевшим хвостом. Получилось из-за не до конца убранных закрылок в момент когда один из них оторвался. Резкий крен на крыло с оторвавшимся закрылком, скольжение и закручивание.

[aloha]

Оттуда же:

Известно, что при сваливании самолеты часто совершают
колебательные движения и летчику трудно впопад действо-
вать элеронами.

Хмм похоже себя ведёт стандартный фантом.... ну чтож будем пробовать...

При выводе из штопора обычно действуют не элеронами, а рулем направления и рулем высоты.