Strona 1 z 2 1 2 OstatniOstatni
Pokaż wyniki od 1 do 20 z 21
Like Tree4Likes

Wątek: Doskonałość?

  1. #1

    Dołączył
    Dec 2007
    Mieszka w
    Warszawa

    Domyślnie Doskonałość?


    Polecamy

    W całkiem niedaleko toczonej dyskusji o motoszybowcu który nie doleciał do lotniska:
    2012.11.02 Motoszybowiec podchodząc do lądowania na Babicach zahaczył o latarnię.
    pojawia się pojęcie doskonałości.

    Znajduję tam stwierdzenie, że doskonałość to stosunek siły nośnej do oporu aerodynamicznego.

    Będąc laikiem, kojarzę doskonałość jako stosunek odległości poziomej jaką statek powietrzny
    może pokonać lotem ślizgowym (bez napędu) do wysokości, na której się znajduje.

    Tak na "dzień dobry" to w drugiej (powszechnie używanej) definicji brakuje conajmniej parametru prędkości.
    w pierwszym przypadku prędkość nie ma znaczenia, w drugim prędkość jest parametrem kluczowym.

    Poproszę o rozjaśnienie

  2. #2

    Dołączył
    Jan 2009
    Mieszka w
    KPRB

    Domyślnie Doskonałość?

    Cytat Zamieszczone przez andreas Zobacz posta
    Znajduję tam stwierdzenie, że doskonałość to stosunek siły nośnej do oporu aerodynamicznego.
    Niekompletna definicja, ten stosunek jak najbardziej zalezy od szybkosci. Wybieramy szybkosc dla ktorej ten ulamek jest najwieksza liczba (=doskonałość) i ta szybkość musisz utrzymywać aby osiągnąć ten największy zasięg.

    Tak na "dzień dobry" to w drugiej (powszechnie używanej) definicji brakuje conajmniej parametru prędkości.
    Brakuje znowu tej samej szybkości co w pierwszej definicji. Znowu aby otrzymać ten maksymalny zasięg musisz utrzymywać ścisle określona szybkość. Ta sama szybkość w obu definicjach.



    Sent from my iPad using Tapatalk HD

  3. #3

    Dołączył
    Feb 2007

    Domyślnie

    Doskonałość istnieje dla każdej prędkości, natomiast przy prędkości optymalnej doskonałość jest największa. Zasięg lotu ślizgowego zależy od doskonałości, a nie odwrotnie

  4. #4
    Awatar Flycat

    Dołączył
    Feb 2007
    Mieszka w
    bloku

    Domyślnie

    Cytat Zamieszczone przez N077GL Zobacz posta
    Niekompletna definicja, ten stosunek jak najbardziej zalezy od szybkosci
    A jakie elementy masz we wzorze na Cz i Cx? Nie v^2 przypadkiem?

  5. #5

    Dołączył
    Feb 2011
    Mieszka w
    Warszawa

    Domyślnie

    Cytat Zamieszczone przez Flycat Zobacz posta
    A jakie elementy masz we wzorze na Cz i Cx? Nie v^2 przypadkiem?
    Nie ma wzorów na Cz i Cx, są to bezwymiarowe współczynniki siły nośnej badane laboratoryjnie. Koledze chodziło pewnie o wzory na siłę nośną Pz i siłę oporu Px ale w tym przypadku nie mają one zastosowania. Najłatwiej maksymalną doskonałość odczytać z biegunowej czyli wykresu Cz do Cx, prowadząc styczną z początku układu współrzędnych do biegunowej, punkt styczności odpowiada prędkości optymalnej czyli maksymalnemu zasięgowi lotu szybowego. Innym sposobem jest obliczenie (Cz/Cx)max. Mam nadzieję, że choć trochę wyjaśniłem kwestię doskonałości i zasięgu lotu szybowego.

    Pozdrawiam

  6. #6
    Awatar Flycat

    Dołączył
    Feb 2007
    Mieszka w
    bloku

    Domyślnie

    Cytat Zamieszczone przez Artur412 Zobacz posta
    Nie ma wzorów na Cz i Cx, są to bezwymiarowe współczynniki siły nośnej badane laboratoryjnie.
    Odwróciłem trochę równanie na Pz i Px i wyszło Cz i Cx

    Cytat Zamieszczone przez Artur412 Zobacz posta
    Najłatwiej maksymalną doskonałość odczytać z biegunowej czyli wykresu Cz do Cx, prowadząc styczną z początku układu współrzędnych do biegunowej, punkt styczności odpowiada prędkości optymalnej czyli maksymalnemu zasięgowi lotu szybowego.
    Nie potraktuj tego jako czepialstwo ale mam wrażenie, że mylisz pojęcie biegunowej (profilu/skrzydła/samolotu zależnie od tego jakie opory rozpatrujemy) z biegunową prędkości. Piszesz o biegunowej jako wykresie Cz do Cx, ale prowadząc styczną ze środka układu nie odczytasz w tym przypadku prędkości tylko optymalny kąt natarcia gwarantujący zasięg maksymalny (w spokojnej atmosferze rzecz jasna). Biegunowa nie pokazuje zależności pomiędzy prędkością a Cz i Cx tylko kątami natarcia, a tymi współczynnikami. Prędkość optymalną można odczytać natomiast z biegunowej prędkości będącej zależnością pomiędzy opadaniem własnym a prędkością właśnie.
    Oczywiście pomiędzy jedną, a drugą istnieją zależności, ale na papierze są to dwa inne wykresy.

  7. #7
    Awatar saturn5

    Dołączył
    Apr 2007
    Mieszka w
    Taurus-Littrow

    Domyślnie

    Cytat Zamieszczone przez andreas Zobacz posta
    w pierwszym przypadku prędkość nie ma znaczenia, w drugim prędkość jest parametrem kluczowym.
    W obu definicjach predkosc jest kluczowa.

    A tak na marginesie proponuje zabawienie sie w pokazanie ze obie definicje sa rownowazne, calkiem prosta fizyka do tego wystarczy (polecam to przemyslec lezac w lozku przed zasnieciem).
    Ostatnio edytowane przez saturn5 ; 08-12-2012 o 20:24

  8. #8
    Awatar Buashy

    Dołączył
    Jul 2011
    Mieszka w
    Warszawa - EPBC

    Domyślnie

    Cytat Zamieszczone przez N077GL Zobacz posta
    Niekompletna definicja, ten stosunek jak najbardziej zalezy od szybkosci.
    Dopiero co w innym wątku: 2012.11.02 Motoszybowiec podchodząc do lądowania na Babicach zahaczył o latarnię. udowadniałeś coś przeciwnego:
    Cytat Zamieszczone przez N077GL Zobacz posta
    Doskonałość zależy od kata natarcia, jest tylko jeden kat natarcia przy którym osiągniesz największy zasięg. Żeby utrzymać ten sam kat natarcia będziesz musiał lecieć z większa szybkością przy cięższym samolocie.
    i z tym drugim w 100% się zgadzam. Doskonałość można uzyskać przy określonym kącie natarcia, który zależnie od masy może być przy różnych prędkościach. Rozumiem, że chodziło ci o to, że przy stałej masie, jest konkretna prędkość (optymalna), przy której samolot uzyskuje maksymalny zasięg szybowania, tak ?

    Bardzo ładnie opisane jest to tutaj:
    http://chomikuj.pl/Buashy/Lotnicze/A...1340773795.pdf
    C - bezwymiarowy współczynnik, zwany współczynnikiem siły aerodynamicznej, którego wartość zależy od kształtu oraz ustawienia ciała względem kierunku opływu
    Strona 25
    Nie dyskutuj z idiotą. Najpierw sprowadzi cię do swojego poziomu, a potem pokona doświadczeniem.

  9. #9

    Dołączył
    Jan 2009
    Mieszka w
    KPRB

    Domyślnie Doskonałość?

    Cytat Zamieszczone przez Buashy Zobacz posta
    Dopiero co w innym wątku udowadniałeś coś przeciwnego:
    Nie ma zadnej sprzecznosci miedzy jednym i drugim, jesli widzisz to inaczej znaczy ze nie rozumiesz kontekstu. Tlumacze tutaj jedynie koledzy ze to ze nikt nie wspominal wyzej o szybkosci nie znaczy ze jest niewazna. Nic wiecej i nic mniej.



    Sent from my iPad using Tapatalk HD

  10. #10
    Awatar chudy183

    Dołączył
    Oct 2007
    Mieszka w
    EPRA/EPWA

    Domyślnie

    Zanim zacznie się nic nie wnosząca, ostrzejsza wymiana zdań, może kilka wykresów rozjaśni w głowach:


    Na pierwszym w funkcji kąta natarcia widoczne są:
    Cz - czyli bezwymiarowy współczynnik siły nośnej wyznaczany doświadczalnie w tunelu dla danego profilu, zależny od kąta natarcia Alfa i w mniejszym stopniu od liczby Reynoldsa (nie wnikajmy co to jest...). Za jego pomocą można wyznaczyć siłę nośną ze znanego wzorku Pz=1/2 * ro * V^2 * S * Cz, gdzie S to powierzchnia odniesienia, w przypadku samolotu, powierzchnia nośna.
    K - czyli nasz główny bohater - doskonałość, jest stosunkiem współczynnika siły nośnej do współczynnika oporu czyli K= Cz/Cx. Cx wyznaczamy analogicznie jak Cz. Jest wartością zmienną, przyjmuje wartość maksymalną dla optymalnego kąta natarcia Alfa opt.
    E - współczynnik energetyczny wykorzystywany w obliczeniach osiągów. E = Cz^3 / Cx^2

    Definicja mówiąca że doskonałość to odległość jaką statek powietrzny pokona z wysokości 1km jest po części prawdziwa w warunkach idealnych (bez wiatru), dobra dla początkujących, ale nie jest ścisła.




    Drugi wykres przedstawia biegunową aerodynamiczną, czyli zależność Cx od Cz, w tym przypadku dla płata i dla samolotu. Jest w miarę oczywiste że opór samolotu (wliczając kadłub, podwozie, usterzenie itd.) jest większy od oporu samego płata. Licząc osiągi zaczyna się od charakterystyk profilu, odczytywanych np. z raportów NACA (poprzedniczki NASA), później wyznacza się charakterystyki płata uwzględniając zbieżność, skos itd, a na końcu wyznacza się charakterystyki całego samolotu. O ile Cz nie zmienia się znacznie, to opór w miarę uwzględniania kolejnych elementów, zawsze rośnie, a wykres przesuwa się coraz bardziej w prawo.... Dochodzą kolejne jego składowe takie jak opór indukowany, interferencyjny, tarcia, szkodliwy, szczelinowy i jaki tam jeszcze sobie ktoś wymyśli.




    Ostatni wykres to wspominana tu biegunowa prędkości dla lotu szybowego (bez silnika), czyli przedstawienie prędkości opadania w, w funkcji prędkości lotu poziomego V. Zaznaczone są wyraźnie prędkość ekonomiczna Vek (najdłużej utrzymamy się w powietrzu, czyli mamy wmin), prędkość optymalna Vopt (największego zasięgu czyli zalecimy najdalej, odpowiada też największej doskonałości).
    Styczna poprowadzona od punktu 0 do punktu Vopt wyznacza nam minimalny/optymalny kąt toru lotu Y (nie mylić z kątem natarcia Alfa), potrzebny do lotu z prędkością Vopt. Poszczególne krzywe 1, 2, 3 wyznaczane są dla danej masy statku powietrznego: 1 - masa najmniejsza, 3 - masa największa. Im większa masa, tym większa prędkość opadania, ale i odpowiadająca jej prędkość pozioma.
    Można zauważyć że krzywe 1,2,3 "prześlizgują" się po stycznej w dół wraz ze wzrostem masy.
    To troszkę tłumaczy dlaczego w szybowcach na wyścigach stosuje się balast wodny: cięższy szybowiec - szybciej lecisz chociaż szybciej opadasz. Odpowiednie zarządzanie balastem pozwala "sterować" osiągami.

    Podsumowując mój przydługi wywód. Doskonałość jest wartością zmienną, bezpośrednio zależy od Cz/Cx, pośrednio od prędkości lotu, czyli każdy z was miał trochę racji.

    Przepraszam tych, dla których to wszystko jest oczywiste, ale to w końcu Forum Prostych Pytań .
    6182, Buashy and Mimis like this.

  11. #11
    Awatar Flycat

    Dołączył
    Feb 2007
    Mieszka w
    bloku

    Domyślnie

    Cytat Zamieszczone przez chudy183 Zobacz posta
    To troszkę tłumaczy dlaczego w szybowcach na wyścigach stosuje się balast wodny: cięższy szybowiec - szybciej lecisz chociaż szybciej opadasz.
    Akurat w kontekście którym przytoczyłeś tą zasadę należałoby jedną rzecz uściślić. Otóż lot z większą prędkością- oczywiście do pewnej jej wartości, nie musi wcale oznaczać większego opadania w stosunku do szybowca lżejszego. Dla przykładu Jantar Std o masie 535 kg lecąc 180 km/h opada 1 m/s wolniej niż ten mający 320 kg. Aby mieć większe opadanie musiałby lecieć z prędkością ponad 210 km/h, zakładając, że ten drugi wciąż leci 180. Do tego zakresu, pomimo iż leci szybciej to wciąż opada wolniej. To o czym napisałeś odnosi się przede wszystkim do Vopt, a z takimi prędkościami, jak podpowiada teoria MacCreadyego, na zawodach lata się bardzo, bardzo rzadko

  12. #12
    Awatar chudy183

    Dołączył
    Oct 2007
    Mieszka w
    EPRA/EPWA

    Domyślnie

    Masz rację, to tyczy się głownie Vopt, a ta jest trochę za mała żeby wygrać zawody

  13. #13

    Dołączył
    Jan 2009
    Mieszka w
    KPRB

    Domyślnie

    Cytat Zamieszczone przez chudy183 Zobacz posta
    Definicja mówiąca że doskonałość to odległość jaką statek powietrzny pokona z wysokości 1km jest po części prawdziwa w warunkach idealnych (bez wiatru), dobra dla początkujących, ale nie jest ścisła.
    Dla nas kilku latajacych nie na szybowcach tylko na samolotach w ktorych jest conajmniej jeden silnik ktory jednak przewaznie dziala to taka definicja (lub jej rownowazne) jest zupelnie wystarczajaca.

  14. #14

    Dołączył
    Jan 2016
    Mieszka w
    Ruda Śląska

    Domyślnie

    Sorry za odkopanie tematu, ale potrzebuję tego do zadania z fizyki. Czy opór, o którym pisaliście, to opór czołowy, czy opór czołowi i indukowany? Czy mogę pominąć opór indukowany, gdy liczę spalanie na trasie dla małego samolotu?
    ,,Fizyka jest fundamentem wszystkich nauk przyrodniczych i technicznych. Przestańmy mówić o praktycznych „zastosowaniach” fizyki. Fizyka bowiem nie „znajduje” zastosowania w technice, fizyka stworzyła technikę, jest jej źródłem i istotą. I fizyka ciągle tworzy nowe techniki.'' Arkadiusz Piekara

  15. #15

    Dołączył
    Oct 2008
    Mieszka w
    Warszawa

    Domyślnie

    W przypadku wyznaczania doskonałości aerodynamicznej zdefiniowanej jako stosunek K=Cz/Cx Cz oznacza współczynnik siły nośnej całego samolotu/ szybowca tj. siły nośnej generowanej przez płat, przez kadłub (zazwyczaj upraszcza się to do zastąpienia siły nośnej na kadłubie siłą nośną generowaną przez cześć płata która w rzucie z góry zakryta jest kadłubem, dlatego tez w większości danych technicznych samolotu uwzględnione jest to w powierzchni nośnej), oraz usterzenie.
    Cx - współczynnik oporu jest natomiast sumą współczynników:

    * oporu płata nośnego gdzie uwzględnia się opór indukowany. Opór płata obliczany jest jako suma:
    **oporu płata o nieskończonym wydłużeniu
    **przyrostu oporu wywołanego odchyleniami kształtu profilu na rzeczywistych skrzydłach związany np z chropowatością, czy falistością powierzchni skrzydła (można go przyjąć szacunkowo jako 0,15 Cx płata o nieskończonym wydłużeniu dla skrzydeł metalowych lub kompozytowych oraz 0,50 Cx płata o nieskończonym wydłużeniu dla skrzydeł drewnianych krytych płótnem
    ** oporu szczelinowego między płatem a lotką czy klapami lub slotem
    ** oporu indukowanego obliczonego ze wzoru z użyciem współczynnika korekcyjnego Glauerta, gdzie uwzględnia się odchylenie strug za płatem, geometrię płata, jego zakończenie, itp.


    * oporu szkodliwego, tj oporu kształtu poszczególnych elementów samolotu (to, co nazywasz oporem czołowym)odniesionego do powierzchni płata nośnego

    *oporu usterzenia poziomego i pionowego

    Wszystko to należy pomnożyć jeszcze przez współczynnik wzrostu oporów na skutek interferencji aerodynamicznej, który obliczany jest doświadczalnie.

    Podsumowując, dużą część oporu całego samolotu stanowi właśnie opór płata nośnego, którego częścią z kolei jest opór indukowany, tak wiec nie można go pominąć w rozważaniach, a zwłaszcza w obliczaniu zużycia paliwa.

    Powyższą wiadomość napisałem w sposób trochę uproszczony, możliwy do użycia w zadaniu z fizyki (o ile ono wymaga aż takiej analizy) pomijając sposoby obliczania oporów szkodliwych, czy kilka innych współczynników korekcyjnych na podstawie Mechaniki Lotu Tom I, prof. W. Fiszdona, do której polecam sięgnąć.
    Jeśli potrzebujesz obszerniejszego wyjaśnienia to napisz na PW.
    Moge tez podesłać jakieś materiały, tylko to wszystko to raczej nie na poziomie edukacji w liceum :-)
    "Jeśli latanie byłoby językiem, szybownictwo byłoby poezją"

  16. #16

    Dołączył
    Jan 2016
    Mieszka w
    Ruda Śląska

    Domyślnie

    Wielkie dzięki, bardzo dużo mi wyjaśniłeś. Jeszcze jedno pytanko: Siłę nośną oblicza się ze wzoru F= d*v^2*S*Cz/2, a siłę oporu F=d*v^2*s*Cx/2, gdzie S i s to pole powierzchni generujące odpowiednio siłę nośną i opór. Czy można uznać, że te powierzchnie wynoszą tyle samo? A może są do siebie w jakimś stosunku, np. 2:1? A jeśli tak, to z jakiego prawa to wynika?
    mati95 likes this.
    ,,Fizyka jest fundamentem wszystkich nauk przyrodniczych i technicznych. Przestańmy mówić o praktycznych „zastosowaniach” fizyki. Fizyka bowiem nie „znajduje” zastosowania w technice, fizyka stworzyła technikę, jest jej źródłem i istotą. I fizyka ciągle tworzy nowe techniki.'' Arkadiusz Piekara

  17. #17

    Dołączył
    Oct 2008
    Mieszka w
    Warszawa

    Domyślnie

    Rozumiem, że literą "d" oznaczyłeś gęstość powietrza? Pozostanę przy tym oznaczeniu.

    Uprośćmy i załóżmy, że siłę nośną generuje tylko płat (udział usterzenia de facto jest bardzo mały), wtedy wzór Pz= 1/2*d*V^2*S*Cz jest poprawny, a S oznacza pole powierzchni nośnej, tak jak opisałem to wyżej.

    W przypadku oporu wszystko ma się trochę inaczej i zależy od sposobu w jaki obliczaliśmy współczynnik oporu poszczególnych elementów. Współczynnik oporu jest wielkością bezwymiarową i zazwyczaj oblicza się go w odniesieniu do powierzchni płata nośnego (w wielu podręcznikach spotkasz się z taką metodą). Wtedy we wzorze na siłę oporu Px= 1/2*d*V^2*S*Cx współczynnik Cx jest sumą oporów wymienionych w poprzednim poście a S jest polem powierzchni nośnej, bo względem niej dokonaliśmy oszacowania wartości współczynnika Cx.
    "Jeśli latanie byłoby językiem, szybownictwo byłoby poezją"

  18. #18

    Dołączył
    Oct 2008
    Mieszka w
    Warszawa

    Domyślnie

    Żeby przybliżyć Ci problem szacowania współczynnika oporu kształtu elementów samolotu posłużę się pewnym przykładem. Współczynnik oporu cylindra umieszczonego swobodnie w jakimś przepływie powietrza tak, że oś jest prostopadła do kierunku wektora prędkości, gdzie jego wysokość jest równa dwukrotności średnicy jest równy Cxo=0,68 (Mechanika Lotu, Tom I, W. Fiszdon, str. 2/167).

    Zakładając teraz, że cylinder ten umieszczony jest na samolocie (jakaś antena, wlew paliwa, cokolwiek...) współczynnik oporu szkodliwego tego cylindra obliczymy w następujący sposób:

    Cx= Cxo * pole powierzchni rzutu tego elementu na płaszczyznę prostopadłą do przepływu / pole powierzchni nośnej.

    Zakładając cylinder o wysokości 20 cm i średnicy 10 cm i powierzchni płata nośnego 10 m^2 współczynnik będzie wyglądał następująco:

    Cx= 0,68 * (0,2 m*0,1 m) / 10 m^2= 0,00136

    I to właśnie tą wartość użyjemy jako składowa sumy wszystkich oporów samolotu.
    "Jeśli latanie byłoby językiem, szybownictwo byłoby poezją"

  19. #19

    Dołączył
    Jan 2016
    Mieszka w
    Ruda Śląska

    Domyślnie

    A, to super W takim razie obliczenia będą bardzo proste. Jeszcze raz dzięki
    ,,Fizyka jest fundamentem wszystkich nauk przyrodniczych i technicznych. Przestańmy mówić o praktycznych „zastosowaniach” fizyki. Fizyka bowiem nie „znajduje” zastosowania w technice, fizyka stworzyła technikę, jest jej źródłem i istotą. I fizyka ciągle tworzy nowe techniki.'' Arkadiusz Piekara

  20. #20

    Dołączył
    Oct 2008
    Mieszka w
    Warszawa

    Domyślnie


    Polecamy

    Na poziomie liceum pewnie tak, na studiach, przy projektach z Mechaniki Lotu czy BiPOLa niejedna osoba ołówki po nocach zjadała licząc to wszystko
    "Jeśli latanie byłoby językiem, szybownictwo byłoby poezją"

Strona 1 z 2 1 2 OstatniOstatni

Uprawnienia umieszczania postów

  • Nie możesz zakładać nowych tematów
  • Nie możesz pisać wiadomości
  • Nie możesz dodawać załączników
  • Nie możesz edytować swoich postów
  •