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Enviado: Sáb Set 24, 2005 5:25 am
por alexcmag
Exato, Paulo, perfil de bom planeio em asa reta é um perigo na aproximação para pouso, para isto existe o leme para fazer correções leves nesta situação, caso a rampa de pouso esteja muito fora da desejada o ideal é arremeter e tentar novamente (se tiver motor). O washout ajuda também, mas não corrige totalmente se o piloto aplicar muito aileron...

Os modelos 3D com asa plana não têm este problema porque a falta de perfil deles tem um planeio péssimo, mas praticamente não estola. Só não se pode tentar fazer um assim sem um motor muito forte, o empuxo estático tem que ser maior que o peso, pois em ângulos mais elevados o arrasto é tão grande que um motor mais fraquinho não conseguiria manter o vôo horizontal, aí comeca a cair de cauda no chão, o que não é nada legal.

Não existe perfil perfeito para tudo, tudo depende do projeto e das condições.

Num floater interessa planar bem mas afundar pouco e ser lento, para rodar térmicas mais facilmente. O S4083 me parece legal para isto.

A 59000 Reynolds (isto é, lento e não muito grande) ele tem CL acima de 1 no melhor planeio, quando o CL/CD é de cerca de 38, e isto acontece a em uma incidência longe do stall.

A série AG35/36/37/38 do Mark Drela que o Gustavo usou no Allegrinho dele também é legal neste compromisso de CL com CL/CD, mas o CL é pequeno na situação de melhor planeio, e o ângulo de stall é muito mais baixo. Isto significa que precisa voar mais rápido, e se tentar voar lento fica fácil de estolar, por isto a asa do Allegro Lite é feita em 5 painéis com perfis e washouts diferentes, para que evitar stall de ponta de asa.

É um perfil para planar bem se estiver razoavelmente rápido ou para voar com pouco motor, que é o que o Gustavo pretende com ele. É pior para pegar térmicas do que um perfil mais lento, mas se não houver térmica fica no ar muito mais tempo que o S4083 por causa do melhor planeio. Como o stall é em um ângulo baixo, não pode ser pilotado muito descuidadamente.

Não pesquisei muito, mas para encosta algo como o MH32 é legal, ele tem um bom planeio em velocidades mais altas (com 7 graus de incidência a 59000 Reynolds), baixo arrasto em ângulos baixos acima de 99000 Reynolds (permite voar rápido) e o stall a cerca de 12 graus com CL de 1.16 (pode pousar mais lento) a 59000 Reynolds.

Novamente, o planeio não é tão alto quanto o AG35, o afundamento não é tão baixo quanto o S4083, mas plana o suficiente para voltar para o dono se acabar o lift (coisa que não acontece com o perfil normalmente usado nas Zagis), pode correr ou voar lento.

Mas... isto tudo é teoria...

Na prática, a única vez que segui um perfil foi uma desgraça de um Piper de 92cm de envergadura que comprei a planta na Aerobrás.

Antes dele eu tinha tentado um perfil mais grosso (uns 12%) feito a olho que atendeu muito bem à minha necessidade no primeiro modelo. Ficou tão lento e com recuperação fácil de stall e de mergulho que aprendi a voar com ele sozinho em uma praça de 20x30m cheia de árvores e postes (e depois no Paca, que parecia um aeroporto perto da pracinha), sobreviveu ao aprendizado sem nenhuma lenha feia e postariormente foi doado ainda em boas condições, o que é muito difícil de se conseguir.

Claro que o planeio era péssimo, mas isto também ajudou a pousar mais fácil enquanto eu não sabia pilotar.

Como eu queria voar com menos motor e poder planar melhor para conseguir vôos mais longos, passando na Aerobrás um dia achei uma planta para modelo elétrico (o tal do Piper). Segui à risca, mas ficou péssimo.

Tive dois deles, um que eu mesmo fiz em depron e que voou muito mal, se esborrachando a cada vôo. Outro que um amigo fez, não conseguiu fazer voar, e me doou depois de desistir. Coloquei um motor 350 com 3S nele na esperança de que a potência extra faria um serviço, mas ficou provado que potência não é nada sem controle... A única vez que passou de 3m de altura foi um dia na RTC, acelerei tudo, lancei com força e consegui fazê-lo subir e controlá-lo bem, mas quando tireu um pouco de motor estolou feio e foi de nariz no chão.

Depois disto desisti e voltei pros perfis Schultz. Não são top de linha mas funcionam para minhas necessidades, e são altamente customizávels para o modelo da vez. Geralmente não são críticos também. No exemplo de asa reta com aileron sem washout, o perfil Schultz que usei no CL215 plana bem melhor que um Clark-Y, não estola de ponta de asa e posso abusar muito dele sem nenhum risco, mesmo sendo pesado pacas (700g), tendo uma carga alar alta (35g/dm2) e pouca potência , apenas 60% do peso. É difícil um modelo semi-escala voar bem com tão pouca potência, principalmente com a fuselagem quadradona e o casco projetado para funcionar bem na água, não no ar.

Piorei recentemente o planeio dele diminuindo 20% a envergadura, isto me facilitou os pousos no lago e a asa agora cabe atrás dos encostos de cabeça do banco traseiro do carro, mas mesmo assim continua melhor que o Clark-Y.

Enviado: Sáb Set 24, 2005 4:12 pm
por Paulo Leitner
Alex,

Po.. suas explicações mereciam um "eterno", junto com o post do cebola sobre Perfil LAminar e o S4083. "Demorô....."

1) Vou me manter alheio ao conceito de washout por enquanto, pois não quero bagunçar as idéias. Volto a te perguntar isso mais pra frente,.... :? :?

2) De acordo com a discussão lá no post de "PERFIL LAMINAR", surgiu o conceito de que uma asa pequena é muito menos eficiente que uma asa maior, com as mesmas soluções aerodinãmicas. Isso pois o nºde Reyoilds e consequentemente a sustentação gerada progridemem progrssão graométrica (conta de área). Isso me faz pensar que modelos pequenos tendem a ser mais "maniqueístas" que os maiores, passando mais batido pelas sutilezas do perfil. Num piper pequeno, tanto faz o perfil ter 10 ou 12% de thickness; na prática num vai fazer diferença nenhuma. Num piper de 2mts, essa diferença vai ser muito mais perceptível...Cara, eu não consigo te explicar o que e quero. Me falta conceito.. desculpa...A faixa de Reynolds a que penso que meus odelos voam é 200.000, considerando uma asa de 2mts, 20cm corda e velocidades variadas... a faixa vai de 150 a 250KR

3)Já percei por experiência, que esses modelos da aerob´ras precisam de uma BOA plástica para voarem, pois eles são pensados sendo MUITO mais pesados, MUITO mais rápidos e para voarem em circulos, soltando fumacinha por um escapamento......ACHO que podemos muito bem aproveitar as plntas, pois nos fornecem uma excelente visão do projeto, mas a asa deve ser radicalmente modificada para se adequar a nova exoistência do modelo. Muito mais leve e muito mai lento, acho que deveria ter um perfil muito mais espesso, para poder oferecer sustentação a baixa velocidade dos elétricos. Tá certo? Pensei isso depois de ler o que vc ecreveu acima.


POxa.... muito boa aula.

ABS!

Enviado: Sáb Set 24, 2005 7:14 pm
por alexcmag
[quote:b07472f2c3="Paulo Leitner"]Alex,

Po.. suas explicações mereciam um "eterno", junto com o post do cebola sobre Perfil LAminar e o S4083. "Demorô....."

1) Vou me manter alheio ao conceito de washout por enquanto, pois não quero bagunçar as idéias. Volto a te perguntar isso mais pra frente,.... :? :?

[/quote:b07472f2c3]
Asa de planador poliédrica com perfil não crítico têm um efeito natural de washout. Devido à geometria e à dinâmica do ar, em baixa velocidade o ar que passa nas pontas tem incidência menor que o da raiz. Se você tem feito planadores poliédricos não precisa de importar muito com washout, se pretende fazer um asa reta com ailerons usando perfis de prateleira, tome cuidado.

[quote:b07472f2c3]

2) De acordo com a discussão lá no post de "PERFIL LAMINAR", surgiu o conceito de que uma asa pequena é muito menos eficiente que uma asa maior, com as mesmas soluções aerodinãmicas. Isso pois o nºde Reyoilds e consequentemente a sustentação gerada progridemem progrssão graométrica (conta de área). Isso me faz pensar que modelos pequenos tendem a ser mais "maniqueístas" que os maiores, passando mais batido pelas sutilezas do perfil. Num piper pequeno, tanto faz o perfil ter 10 ou 12% de thickness; na prática num vai fazer diferença nenhuma. Num piper de 2mts, essa diferença vai ser muito mais perceptível...Cara, eu não consigo te explicar o que e quero. Me falta conceito.. desculpa...A faixa de Reynolds a que penso que meus odelos voam é 200.000, considerando uma asa de 2mts, 20cm corda e velocidades variadas... a faixa vai de 150 a 250KR
[/quote:b07472f2c3]

Sim, praticamente todos os perfis se comportam pior em números de Reynolds menores.

Um modelo muito pequeno qualquer perfil vai ser suficientemente ruim, tanto que nos micromodelos geralmente a asa é só uma placa de balsa curva e funciona bem para eles.

A maioria dos nossos modelos trabalha mesmo em faixas de Reynolds muito baixas.

No seu caso, de um planador, provavelmente o melhor planeio acontece numa velocidade entre 10m/s e 15m/s, o que realmente dá algo entre 150KR e 250KR.

Mas um parkflyer com perfil Clark-Y, asa de 15cm x 1m e 320g de peso ou menos acaba trabalhando entre 60KR e 130KR, o que deixa a coisa ainda pior.

[quote:b07472f2c3]
3)Já percei por experiência, que esses modelos da aerob´ras precisam de uma BOA plástica para voarem, pois eles são pensados sendo MUITO mais pesados, MUITO mais rápidos e para voarem em circulos, soltando fumacinha por um escapamento......ACHO que podemos muito bem aproveitar as plntas, pois nos fornecem uma excelente visão do projeto, mas a asa deve ser radicalmente modificada para se adequar a nova exoistência do modelo. Muito mais leve e muito mai lento, acho que deveria ter um perfil muito mais espesso, para poder oferecer sustentação a baixa velocidade dos elétricos. Tá certo? Pensei isso depois de ler o que vc ecreveu acima.


POxa.... muito boa aula.

ABS![/quote:b07472f2c3]

O malfadado Piper era uma planta para elétrico mesmo... Nem era para motor a explosão...

Enviado: Sáb Set 24, 2005 8:01 pm
por jociel luciano
Como esse topico cresceu rapido, vai dar um trabalhão ler tudo (tentar entender) e acompanhar o progresso do mesmo...

vocês são rapidos hein :wink:

Enviado: Qui Nov 17, 2005 1:21 pm
por Sergio Massara
Alexandre, onde é que estou errando ? (e feio por sinal)

Gambler + valores aproximados:
S3021
velocidade 5m/s
corda média 0.13m
área 0.16m^2
uns 40k reynolds

Pela formula do lift, o Cl para que o lift seja aproximadamente o peso do modelo (200g) seria 1.25.

Olhando a polar Cl(alpha) para um ângulo de descida pequeno (-1 grau) o Cl é 0.15 !

Por que os Cl estão tão diferentes ?

(usei 0.8 na densidade do ar e polar com turbulador a 30%)

Enviado: Qui Nov 17, 2005 3:11 pm
por alexcmag
Que meleca, acabei achando um erro no RCcalc... Não que gere algum problema, já que estava compensado com outro fator...

Quando estava simplificando as fórmulas, precisei da pressão do ar, e peguei o METAR no dia (1016hPa), temperatura de 15 graus, ponto de orvalho de 15 graus, o que deu 1,22Kg/m3.

Em algum momento simplificando as contas para facilitar o resto das fórmulas troquei 1/2*1,22 por 0.61 e fiquei usando. Mais para a frente achei que era legal usar uma altitude maior, temperatura maior e pressão menor, para dar uma folga para voar alto estando em Pira num dia quente e seco de baixa pressão, por exemplo. Resolvi usar 0,61 como chute para a densidade do ar.

Depois de várias simplificações de fórmula fixei a rotina que calculava o CL e ficou por aí e estava no programa até hoje...

Ou seja, todos os cálculos feitos no RCcalc estão corretos, mas não estão com a margem de segurança para mais nos valores de velocidade de stall que eu queria ter deixado.

Bom, vamos aos seus dados...

Peguei a fórmula que uso no RCcalc já corrigida (que está no RCCalcL.pas) e substituí os valores:

Gravity := 9.8
Weight := 200g
Speed := 5m/s
Density := 0.8Kg/m3
Area := 16dm2

Esta é a que postei algumas mensagens acima (correta): L = (1/2)*d*v2*s*CL , alterada para calcular CL.

O cálculo fica assim:

CL := (Gravity*Weight/1000) / (sqr (Speed) * 0.5*Density * Area/100);
CL := (9,8*200/1000) / (sqr (5) * 0.5*0,8 * 16/100);
CL := 1,96 / (25 * 0,4 * 0,16)
CL := 1,96 / 1,6
CL := 1,225

Pela polar, o CL de 1,225 não existe, a asa estola antes disto, portanto errado mesmo...

Supondo que seu modelo realmente voou a 5m/s, vamos descobrir onde está o erro.

A densidade do ar de 0.8 está meio subestimada para o campão, por exemplo. Se você usou o Gambler a 800m de altura num dia de temperatura e umidade amenos, e voou com ele 50m acima do solo, a densidade aproximada do ar deveria ser algo em torno de 1Kg/m3

Neste caso, o CL é melhor:

CL := (Gravity*Weight/1000) / (sqr (Speed) * 0.5*Density * Area/100);
CL := (9,8*200/1000) / (sqr (5) * 0.5*1 * 16/100);
CL := 1,96 / (25 * 0,5 * 0,16)
CL := 1,96 / 2
CL := 0,98

Para CL de 0,98 a incidência já seria em torno de 7,5°, pouco acima da velocidade de melhor planeio deste perfil.

Não entendi o ângulo de -1° que você citou. Se é o ângulo do movimento do modelo, não é este que você deve considerar como Alpha.

Independente da direção do avião, o ângulo de incidência considera apenas o vento relativo. Portanto você não deve considerar que a asa está com incidência de -1°.

Por exemplo, se seu modelo estivesse planando cerca de 15:1 (e não plana muito bem acima da velocidade de melhor planeio mesmo), a direção do movimento em relação ao solo seria de cerca de -4°.

Chutando que o nariz do modelo estivesse 3° acima da direção do vôo e que a asa tenha uns 3° de incidência em relação ao modelo, daria uns 6° de vento relativo, bem mais perto dos 7,5°. Um tiquinho de ascendente e já chegou no ângulo.

O CL de 0,15 seria em alta velocidade, quando a incidência da asa realmente é menor, no caso a 12,78m/s:

Como o CL é proporcional à raiz da velocidade, para descobrir a velocidade em que ele ocorreria dividi 0,98 por 0,15, obtendo 6,53, extraí a raiz (2,556) e multipliquei pela velocidade a CL=0,98 (5), obtendo os 12,78m/s.

Reaplicando na fórmula para conferir:

CL := (Gravity*Weight/1000) / (sqr (Speed) * 0.5*Density * Area/100);
CL := (9,8*200/1000) / (sqr (12,78) * 0.5*1 * 16/100);
CL := 1,96 / (324 * 0,5 * 0,16)
CL := 1,96 / (163 * 0,5 * 0,16)
CL := 0,15


P.S...

Antes que alguém pergunte porque a fórmula está em inglês, tenho vários bons motivos:
- qualquer programador brasileiro entende nomes de variável em inglês;
- nennum programador americano entenderia nomes de variável em português;
- a maioria das palavras em inglês ocupa menos letras e tem menos sinônimos, portanto menos digitação e menos possibilidade de declarar um nome e tentar usar o sinônimo;
- meu professor de física na faculdade era americano e me deu 0 na primeira prova porque usei as letras P para peso e F para força, , apesar da fórmula, todos os cálculos e resultados estarem corretos (ele preferia W(eight), P(ower), ...)

Enviado: Qui Nov 17, 2005 3:29 pm
por Lucas
Ótimo Tópico !

E eu nem tinha visto ele antes !

Está tudo muito bem explicado !

Só pra complementar minha asa citada lá em cima, já foi cortada eu o perfil escolhido foi o MH45, por apresentar uma melhor condição geral de CL, CD e Cm.

Só pra complementar tudo o que o Alex falou aí vai duas indicações de livros que pra mim são perfeitos ! (mas tem que manjar de Inglês :wink: )

R/C Model Aircraft Design, Andy Lennon

Model Aircrafts Aerodymics, Martin Simons - esse aqui é show de bola !

Aeroabraços !

Lucas

Enviado: Qui Nov 17, 2005 4:04 pm
por Sergio Massara
Putz Alexandre, ainda bem que isso ajudou a melhorar o RCCalc.

Bom, a diferença grande foi devido a minha escolha do -1 grau. Não escolhi um valor positivo pois não consigo ver como um planador voa para frente com o nariz para cima em velocidade cte !

O peso está na vertical para baixo, o arrasto está para trás, o lift se a incidencia é positiva está na vertical para trás também !

Onde está a componente que leva o planador para frente ? Por isso escolhi -1 grau...

Otcha, e agora ? :?

Enviado: Qui Nov 17, 2005 4:18 pm
por gustabmo
Sergio,

A posicao do nariz é irrelevante. Nariz apontado muito pra cima ou muito pra baixo apenas causaria um pouco mais de arrasto do que o necessario.

O que interessa é o angulo da asa em relacao ao ar, ao vento aparente digamos.

A energia necessaria pra vencer o arrasto vem da energia potencial que o planador tem atraves da altura, que vai lentamente sendo consumida conforme ele desce.

O grafico de forcas é assim:
- arrasto é paralelo ao vento aparente e para tras (obvio)
- sustentacao é perpendicular ao arrasto (por definicao)
- peso é na vertical pra baixo

Como o planador esta descendo, existe um angulo menor que 180 graus entre a sustentacao e o peso e a soma deles gera um vetor paralelo ao arrasto, de mesmo modulo, mas apontando pra frente, resultando na soma vetorial zero.

Enviado: Qui Nov 17, 2005 4:30 pm
por Sergio Massara
Aeee, agora caiu a ficha :)

Esqueci do ângulo formado pelo aparente devido ao planador descer em diagonal ! Isso aumenta a incidência.

Obrigado Alex e Gustavo =)