Влияние удельной нагрузки крыла на скорость самолета

[CAPILATUS]

уважаемые! Не могли бы вы помочь советом. Есть небольшая дилемма, освежил память источниками из интернета, но по существу не нашел.

Задача в следующем. Создание самолета для достижения максимальной скорости полета (скорость будет около 300 км/ч). Крыло выбрано, профиль тоже. Ввело в ступор значение удельной нагрузки на крыло. Не много не хватает мозгов. По идее с увеличением удельной нагрузки на крыло возрастает скорость. Грубо говоря из двух внешне абсолютно одинаковых самолетов быстрее полетит тот, у которого масса уд.нагрузка на крыло больше (больше масса самолета). А почему? Помогите пожалуйста обосновать, ибо следствие зашло в тупик

[ZMIY]

Потому, что увеличение нагрузки - следствие уменьшения площади крыла. Уменьшение площади => меньше сопротивление => больше скорость. Но хуже взлётно-посадочные характеристики и манёвреность со скороподъёмностью.

[CAPILATUS]

Потому, что увеличение нагрузки - следствие уменьшения площади крыла. Уменьшение площади => меньше сопротивление => больше скорость. Но хуже взлётно-посадочные характеристики и манёвреность со скороподъёмностью.

Так в том-то и оно, что размеры крыла остаются неизмеными. Грубо говоря имеем самолет с массой 10кг и максимальную скорость 290 км/ч. Добавляем 1кг в конструкцию, не изменяя геометрических параметров самолета и теперь уже получаем максимальную скорость в 295 км/ч

Может это объястнить кто-нибудь пожалуйста?

[Seal]

Так в том-то и оно, что размеры крыла остаются неизмеными. Грубо говоря имеем самолет с массой 10кг и максимальную скорость 290 км/ч. Добавляем 1кг в конструкцию, не изменяя геометрических параметров самолета и теперь уже получаем максимальную скорость в 295 км/ч

Может это объястнить кто-нибудь пожалуйста?

А профиль крыла? Или ты профиль не меняешь? А скорость у тебя в горизонте или сказывается земное притяжение?

[CAPILATUS]

А профиль крыла? Или ты профиль не меняешь? А скорость у тебя в горизонте или сказывается земное притяжение?

Два клона самолета. Один тяжелее (удельная нагрузка на крыло выше), другой легче. Все одинаковое

[sla111]

Два клона самолета. Один тяжелее (удельная нагрузка на крыло выше), другой легче. Все одинаковое

Если мы не меняли планер и силовую установку, то сопротивление и сила тяги должны остаться одинаковыми. Т.е. максимальная скорость должна остаться той же.

[F74]

Если мы не меняли планер и силовую установку, то сопротивление и сила тяги должны остаться одинаковыми. Т.е. максимальная скорость должна остаться той же.

Не совсем так. Если увеличить вес, то потребуется увеличить подъемную силу->увеличится индуктивное сопротивление->уменьшится скорость.

Правда есть участки, где увеличение Су уменьшает Сх (это если угол атаки побольше 35 градусов), но на таком режиме на дальность не летают

[LeonT]

Грубо говоря из двух внешне абсолютно одинаковых самолетов быстрее полетит тот, у которого масса уд.нагрузка на крыло больше (больше масса самолета).

ПМСМ что-то тут не так... Нельзя увеличить макс. скорость с-та, загружая его мешками с песком. Ибо тогда придётся увеличить угол атаки, и соответственно, возрастёт индуктивное сопротивление... ПМСМ.

[CAPILATUS]

ПМСМ что-то тут не так... Нельзя увеличить макс. скорость с-та, загружая его мешками с песком. Ибо тогда придётся увеличить угол атаки, и соответственно, возрастёт индуктивное сопротивление... ПМСМ.

хорошо, а если тяга двигателя больше 1 в обоих случаях и угал атаки в ноль - тогда как?

[BOBAH_59]

хорошо, а если тяга двигателя больше 1 в обоих случаях и угал атаки в ноль - тогда как?

Тогда крылья можно ваще отпилить и летать на получившейся ракете, управляя только направлением тяги.

[CAPILATUS]

Тогда крылья можно ваще отпилить и летать на получившейся ракете, управляя только направлением тяги.

можно и крылья отпилить, но тогда нельзя вписаться в ТЗ. Вообще-то тяговооруженность у самолета где-то в районе 3-4.
Немножко освежил свою память по аэродинамике разными книжками, но нигде не мог найти, что с увеличением веса растет скорость. Только наоборот. Причина - при большей удельной нагрузке на крыло усиливается перетекание вихря с нижней части на верхнюю, читай будет больше значение индуктивного сопротивления.

[LeonT]

Профиль симметричный?
PS Хотя, неважно. Одно и то же крыло при одинаковом УА даст одинаковую подъёмную силу.
Значит, разница в загрузке будет компенсироваться изменением вертикального вектора тяги двигателя.
Поскольку тяга двигателя тоже одинакова, увеличение вертикальной составляющей, возможно только за счёт уменьшения горизонтальной. Т е. опять таки, горизонтальная скорость уменьшится. ПМСМ

[Moroka]

... По идее с увеличением удельной нагрузки на крыло возрастает скорость. Грубо говоря из двух внешне абсолютно одинаковых самолетов быстрее полетит тот, у которого масса уд.нагрузка на крыло больше (больше масса самолета). А почему? Помогите пожалуйста обосновать, ибо следствие зашло в тупик

Два клона самолета. Один тяжелее (удельная нагрузка на крыло выше), другой легче. Все одинаковое

Некорректно Если их вес различен ,то они уже настолько неодинаковае, что говорить просто о разнице нагрузок на крыло будет неверно

Площадь крыла выбирается из потребной подъёмной силы для заданного режима полета. Т.е. исходными данными являются вес и скорость ,а площадь крыла - ответ в этой задачи. При известных характеристиках профиля можно оценить потребную площадь крыла. См. поляры

[F74]

Некорректно Если их вес различен ,то они уже настолько неодинаковае, что говорить просто о разнице нагрузок на крыло будет неверно

Почему? Если рассматривать горизонтальный полет, центровка не сместилась, добавочная масса процентов 10 от исходной, угол атаки существенно меньше допустимого, вполне можно так считать. Просто увеличится угол атаки и индуктивное сопротивление.

[LeonT]

Тяговооружённость 3-4 при максимальной скорости 300 км/ч... я даже боюсь спрашивать, что это за аппарат такой...

[CAPILATUS]

Тяговооружённость 3-4 при максимальной скорости 300 км/ч... я даже боюсь спрашивать, что это за аппарат такой...

тяга статическая. 3-4 это еще немного На моих самолетах около 7

---------- Добавлено в 04:32 ---------- Предыдущее сообщение было написано в 04:30 ----------

Если держать вес примерно постоянным, то уменьшение площади крыла создает положительную обратную связь по скорости, максимальная скорость будет расти за счет снижения сопротивления. Поэтому у правильно спроектированных самолетов с ростом нагрузки на крыло максимальная скорость растет. Увеличение нагрузки на крыло не должно быть самоцелью. Увеличивать ее, увеличивая вес самолета, - верх идиотизма. Надо просто грамотно рассчитать самолет на заданную макс скорость. А удельная нагрузка - уж как получится.

спасибо за грамотный ответ

[BOBAH_59]

тяга статическая. 3-4 это еще немного На моих самолетах около 7

Шибко напоминает древний анекдот про косинус, «...в военное время порой доходивший и до пяти!»

[Прочнист]

При прочих равных условиях с ростом веса максимальная скорость г.п. падает.
И дело не столько в индуктивном сопротивлении, сколько в необходимости повышении угла атаки и связанным с этим ростом сопротивления.

Если держать вес примерно постоянным, то уменьшение площади крыла создает положительную обратную связь по скорости, максимальная скорость будет расти за счет снижения сопротивления. Поэтому у правильно спроектированных самолетов с ростом нагрузки на крыло максимальная скорость растет. Увеличение нагрузки на крыло не должно быть самоцелью. Увеличивать ее, увеличивая вес самолета, - верх идиотизма. Надо просто грамотно рассчитать самолет на заданную макс скорость. А удельная нагрузка - уж как получится.

Но автор, видимо, еще тот специалист. Если тяговооруженность самолета 3, то ему крылья не нужны, только рули.

[wind]

При прочих равных условиях с ростом веса максимальная скорость г.п. падает.
И дело не столько в индуктивном сопротивлении, сколько в необходимости повышении угла атаки и связанным с этим ростом сопротивления.

- Однако, мон шер, дело тут как раз в росте именно индуктивной компоненты сопротивления при росте требуемых углов атаки. Остальные составляющие вырастут крайне незначительно...

---------- Добавлено в 12:27 ---------- Предыдущее сообщение было написано в 12:22 ----------

Тяговооружённость 3-4 при максимальной скорости 300 км/ч... я даже боюсь спрашивать, что это за аппарат такой...

- У некоторых ракет "воздух-воздух" тягоовооружённость при работе двигателя в стартовом режиме может достигать 80-ти...

[LeonT]

тяга статическая... около 7
300 км/ч
можно и крылья отпилить, но тогда нельзя вписаться в ТЗ

Похоже на кордовую гоночную модель. Угадал?

[Seal]

Похоже на кордовую гоночную модель. Угадал?

Угадал У него их до и больше. С новым уфолётом возится

[CAPILATUS]

Похоже на кордовую гоночную модель. Угадал?

Да, вы почти угадали!
с тягой 7 (вобще-то до 9, так как тяга на статике до 4кг при собственном весе в 0.44 кг) это бойцовые, на которых и летаю.
а с тягой поменьше - гонки, или скоростные, так как у них винт имеет гораздо бОльший шаг, при уменьшенном диаметре.

А касательно конкретного случая, у меня с коллегой возникли вопросы и сомнения касательно целесообразности установки бортового логгера, чтобы снять обороты винта в полете на максимальной скорости. Дело в том, что у скоростной на земле обороты 23-24 тыс, а в полете после включения резонансной трубы двигатель раскручивается до 44-45 тыс, вот и необходимо точно знать, сколько крутит, чтобы оптимизировать геометрию кончиков винта и профиль, ведь кончики лопасти работают около звука. Вес логгера 30-35 грамм, а вес модели - около 600 грамм. Макс скорость - порядка 290-300 км/ч (так как основное сопротивление приходится на корды)

Вот у нас и была дискуссия о целесообразности включения сего девайса в конструкцию и насколько будут данные отличаться от реальных, ведь кроме прироста массы придется еще строить небольшой обтекатель для логгера.

[Прочнист]

Вес логгера 30-35 грамм, а вес модели - около 600 грамм. Макс скорость - порядка 290-300 км/ч (так как основное сопротивление приходится на корды)

Вот у нас и была дискуссия о целесообразности включения сего девайса в конструкцию и насколько будут данные отличаться от реальных, ведь кроме прироста массы придется еще строить небольшой обтекатель для логгера.

А говорил - 10 килограмм...

Я бы логгер поставил - отличнейшая вещь! Ничто не может заменить полетную информацию. На 600 граммовой модели 35 грамм не так много. По поляре вы можете прикинуть рост сопротивления и соответственно снижения скорости. Это должно быть мало, меньше 5%. Решайте сами в зависимости от того, чего вы хотите достичь.

Если модель для соревнований, где каждый процент на учете, то я бы получил максимум данных в тренировочных полетах, внес изменения в конструкцию, еще раз (несколько раз) облетал, а на соревнования или на рекорд логгер бы снял, сделав необходимые корректировки в расчетах и регулировках.

[CAPILATUS]

Если модель для соревнований, где каждый процент на учете, то я бы получил максимум данных в тренировочных полетах, внес изменения в конструкцию, еще раз (несколько раз) облетал, а на соревнования или на рекорд логгер бы снял, сделав необходимые корректировки в расчетах и регулировках.

ну дык об этом-то и речь!

[AntonT]

Чет я не понял: основное сопротивление приходится на корды, а вы гонитесь за прибавкой индуктивного сопротивления... Смысл то какой? Оцените сколько процентов дает прибавка Сх инд в Сх суммарном (самолет + корды) - у вас расчеты какую погрешность то имеют?
И потом: прирост скорости на несколько км/ч не скажется на картине обтекания, тем более при М < 0,3. Найдите геометрию, дающую максимальную скорость с аппаратурой, и она даст максимальную скорость без аппаратуры.

Прочнисту: вас положили на лопатки! Не верите специалисту - приведите свой расчет для дозвукового самолета, да хоть для Як-18! Слабо?