Я читал про резиновый компенсатор, и мне эта идея очень понравилась, просто теперь нужно понять что для моего змея будет являться нормальной нагрузкой и в какой момент нужно будет нагрузку скидывать.
При увеличении ветра на высоте и толстом леере я лично получаю снижение рока Катя, Э-1 к земле. Вот думаю а нужен ли компенсатор (резиновый) или нет. Как расчитать какой вес он должен держать а при каком растягиватся?
Итак мои мысли - при взлёте он должен 100% держать взлётную нагрузку а при высоте и порывах ветра более чем по моим ращётам 5 и более м/с он должен тянутся. Мои роки имеют размеры (ширина 1м а высота 1м и хх см (я забыл высоту:( ).
Самый простой способ, положите змей на "турник" и начинайте тянуть за леер в низ до момента прогиба рёбер. Это будет критическое усилие, можете замерить хозяйственными весами. Дальше подбираете резиновый компенсатор так чтобы он начинал растягиваться при 70% от критической точки, то есть, если прогиб начинается при 1 кг то компенсатор должен растягиваться при 700гр. Но у вас змей не очень большой и каркас сделан из эластичного материала (бамбук) поэтому компенсатор практически не нужен. Можете просто поэкспериментировать конечно ради интереса.
А если при взлёте у меня будет более 5 м/с то змей полетит но очень плохо будет набирать высоту. Значит его будет колбасить (до 30м) а потом будет хороший и ровный ветер.
Это из темы про мой змей (Э-1) Это мой так сказать технический бред но наверное он чемнибудь обоснован. Вопрос как расчитать длину и усилие резинового компенсатора?? Мои предположения - убираем передний треугольник, потом считаем оставшуюся полезную площадь и подсовываем в формулу подьёмной силы от скорости ветра. Получаем результат и под этот результат и делаем резиновый компенсатор. В рисунке я начертил рокк, убрал передний треугольник, красным отметил точки, верхняя точка эта точка крепления переднего ребра, если поставить компенсатор то во круг этой точки и будет отгибатся задняя часть. Тоесть эта точка будет почти неподвижна а заднее ребро будет ходить в верх-в низ. Остается вопрос - получили подьемную силу в кг и наверное надо ее делить на 2? поскольку компенсатор с зади или ее надо сувать в формулу длины рычага?
Андрей, мы говорим об одном и том же? Рёбра то ему зачем гнуть? Мы же обсуждаем как нам снизить нагрузку на лееры. Я посчитал подъёмную силу своего змея по вашей формуле при скорости 5 метров в секунду и цифра мне не понравилась - 43.7 кг. При 10 метрах это уже 87.5 кг. Нафига мне такая тяга? Меня вполне устроит максимальная тяга в 25 кг, вот и хотелось бы сделать так, чтобы при достижении 25 кг отрабатывал предохранитель и гасил излишнюю тягу.
Я это вижу примерно так:
теперь нужно рассчитать как должен меняться угол атаки при различных скоростях ветра, чтобы при этом тяга оставалась неизменной - на уровне 25 кг.
Под номером 1и 2 скрываются -обвязка ребер рока. Под 3 номером скрывается уздечка которая соединяет обвязку и к ней крепится сам леер (4). 5 номер-резиновый амортизатор. При сильном ветре рокк начнет приподнимать заднее ребро и хвост а переднее ребро будет примерно находиться на одном месте. Если посмотреть более примитивно то получаем рычаг с длиной и подвешанный груз и точкой упора. Хребет змея это рычаг, прерднее ребро это точка опоры (неподвижная точка), заднее ребро - на нем мы крепим груз и начинаем поднимать груз. Вес змея допустим 300гр. При ветре в 3м/с держа за переднее ребро, змей сам себя с обвязкой ставит паралельно земле. Значит резиновый амортизатор должен нерастягиватся при весе груза 300 гр. Идём дальше, по моему накопленному опыту (ощющения на леере) Катя и Э-1 способны при ветре 5 м/с делать натяжку при запуске от 5 до 10 кг!! Это когда змей стоит под 90 к земле. Дальше идем в тему про продувку рока и смотрим фотки продувки или графики. Делаем для себя выводы.
Мой вывод под мои змеи я буду делать амортизатор под 5 кг, все, что больше он будет отсеивать.
Ребята я перенёс ваши сообщения, про резиновый компенсатор, сюда. Кроме резинового компенсатора используются ещё другие приспособления, но пока обсудим именно это приспособление. Хочу сразу обратить ваше внимание на пред историю данных приспособлений, они создавались не для снижения нагрузки на леер, хотя это тоже происходит, а для снижения нагрузки на сам каркас змея. Так как раньше использовался преимущественно материал из дерева а деревянные каркасы вещь хрупкая, то прибегли к использованию резиновых жгутов, для изменения угла атаки по мере силы ветра и положения змея. Мы знаем что при старте змей находится в фронтальной части ветрового окна, где идёт максимальная нагрузка. В этот момент если каркасный деревянный змей будет с максимальным углом атаки то его просто может разломать, то есть лучше если на взлёте угол атаки будет не большой. Когда змей поднимается то давление на его поверхность уменьшается, так как он становиться уже параллельно направлению ветра и если угол атаки мал то змей просто не сможет уже подняться в полный зенит. Как раз таки такой момент эти компенсаторы и устраняли. Также когда змей находится у же в воздухе то при резких порывах смягчается рывок.
Quote (Posrednik001)
Я посчитал подъёмную силу своего змея по вашей формуле при скорости 5 метров в секунду и цифра мне не понравилась - 43.7 кг
Василий формула не наша и то что вы посчитали 43.7 кг согласитесь не реально (!) Я не знаю что делать с этой формулой она обще принята, но у меня лично вызывает сомнения по её правильности....
Вот и я что то в ступор впал с этими цифрами и начал искать "правильные" формулы расчёта нагрузки. На сайте "Ветерок" нашёл упрощенную формулу расчёта нагрузки подъёмной силы змея, но там принято какое-то среднее значение угла атаки равное 10-12 градусам. Откуда такая цифра я не понял. Так вот, по их формуле грузоподъёмность моего змея гораздо ниже, если сказать точнее он вообще летать не может при скорости ветра ниже 5 метров, а при 20 может тянуть максимум 9 кг (если не ошибаюсь). Короче говоря тоже какая-то кривая формула. Нужно искать правильную, или идти экспериментальным путём. Эх, была бы аэродинамическая труба!
И ещё скажите пожалуйста по какой формуле рассчитывается тяга змея? И как она меняется при смене угла атаки. Я просто хочу для себя понять, чего мне нужно ожидать при запуске моего змея при разных скоростях ветра. И возможно сделать некий "предохранитель" который бы менял угол атаки змея при достижении критической тяги змея (если не вру, вы Сергей уже писали про что-то подобное - резинка на уздечке).
И ещё скажите пожалуйста по какой формуле рассчитывается тяга змея?
Вы знаете мы тут пытались рассчитать подъёмную силу змеев но как то не пришли к общему знаменателю, и немного забросили эту идею. А формула есть вот здесь http://kitevlad.ucoz.ru/index/0-5 А по поводу резинового стабилизатора, да я где-то уже о нём на форуме писал, только не помню где, надо всё перелапачивать... найду дам ссылку. А в двух словах при сильном ветре стабилизатор уменьшает угол атаки что уменьшает тягу змея.
Василий, я вот решил пересчитать тягу вашего змея. Так как точные размеры вашего змея я не знаю, то взял приблизительно.
Коэффициент К=0,096 Площадь змея S= 1.25 м2 Скорость ветра V= 5 м/с Коэффициент нормального давления N= 3.5 кг/м2 Угол наклона a=15° cos(15°)=0.9659 данные взяты из таблицы http://www.webmath.ru/poleznoe/table_cosinus.php
Fз=K*S*V*N*cos(a)=0.096*1.25*5*3.5*0.9659= 2 кг (???)
проверяем при изменении угла атаки сила должна увеличиться... все те же данные только угол наклона a=45° cos(45°)=0.7071
Fз=K*S*V*N*cos(a)=0.096*1.25*5*3.5*0.7071= 1.48 кг (???)
В общем, если у кого есть на этот счёт какие-то соображения, то мы рады их услышать (прочитать).
Нужно искать правильную, или идти экспериментальным путём.
я давно уже махнул рукой на эти формулы, и все змеи которые сделал полностью соответствуют заданным мной параметрам... так что экспериментальным путём будет точней и рука набивается так, что уже и не нужны ни формулы, ни приборы
Мда как всё сложно и запутано. Будет время я через рычаг посчитаю. Просьба тему здорово не засорять а только конкретные идеи по расчету выставлять сюда. Или ваши зксперементы с фотоподтверждением сюда выставлять.
Я давно пользуюсь формулой с "осеннего ветерка" в упрощенном виде. Тяга(в кг) = 0.04 х Площадь(м2) х Ветер(в м/с) х Ветер(в м/с)
Например Дано: змей площадью 1.5 м2, ветер 5 м/с. Решение: тяга = 0.04х5х5х1.5 = 1.5 кг.
Вполне достаточно для подъема камеры, по ощущениям, примерно такая тяга и есть. Естественно, она зависит от типа змея, хвоста, режима полета, настроек уздечки, но погрешности незначительны, +-30%. Следует помнить что ветер входит в любую формулу тяги в квадрате. Т.е. при увеличении ветра в 3 раза тяга растет в 9 раз. И не забываем про пульсации скорости ветра. Порывы ветра - нормальное явление, особенно в сильный ветер и в городе, где много препятствий. При подъеме груза нужно помнить, что тяга должна быть как минимум в 4..5 раз больше чем вес груза (это для рокка, для коробчатых и флоу запас еще больше). Почему - нетрудно понять из вот этого интерактивного калькулятора угла подъема: http://www.kaper.us/NotLinked/Kites.html
Миша, мы уже пытались как то поднять данный вопрос если помните, но зашли в тупик так как были некоторые не точности. В данной формуле m = 0,04*V²*S которую вы привели не достаёт значение угла наклона змея. На мой взгляд это существенный недостаток, подтверждённый из практики и не только с одностропными змеями. Например, на тяговых змеях используемых для катания, если потянуть на себя бар (происходит увеличение угла атаки) значительно увеличивается тяговая сила, кайт свободно может поднять при этом пилота в воздух. Поэтому не учитывать угол атаки при подсчёте как-то не научно.
Проведём маленькие расчёты используя обе формулы и ощущения испытываемые при недавних событиях на набережной (данные не точные но приемлемы для использования) Это флоуформ 2х2.5 у него такой же киль как и на 4х2.5 значит проектные углы атаки будут примерно равны:
Использовать для расчётов будем фоил именно 4х2.5 так как события свежи и было три очевидца которые спускали его с неба.
Берём формулы приведённые выше:
Fз=K*S*V*N*cos(a) и m = 0,04*V²*S
Данные:
К = 4.87кг/м² S = 4*2.5 = 10м² V = 6м/с cos(13.45°) = 0.9744
Решение:
Fз = K * S * V * N * cos(a) = 4.87 * 10 * 6 * 0.9744 = 284.72 кг(?) (полная неправда)
m = 0,04 * V² * S = 0.04 * 6² * 10 = 0.04 * 36 * 10 = 14.4 (тоже не правда но немного ближе к истине) - по ощущениям тяга была около 25-30 кг
Вывод: вопрос не закрыт! Хочу знать истину Может мы всё таки не правильно подставляем данные а формулы верны? Или же эти формулы взяты с потолка?
А вот если в формуле Fз=K*S*V*N*cos(a) косинус на синус поменять уже данные достоверней появляются хотя ещё далеки от наблюдений Fз=K*S*V*N*sin(a) = 4.87 * 10 * 6 * 0.225 = 65 кг ....
По-моему, бесполезно выводить универсальную формулу для всех змеев. Та формула, которой я пользуюсь, применима для каркасников в режиме "крейсерского полета". Коэффициент, который принят 0.04 - для плоских каркасников, у остальных лобовое сопротивление будет другим. Думаю, для коробчатых он будет больше, для флоу еще больше.
Всё оказалось очень просто, угол атаки змея меняется прямо пропорционально углу подъёма змея над линией горизонта. Т.е. для большинства змеев рокку, угол атаки выставленный узечками равняется 66 градусов, поднимая змея на N градусов, мы уменьшаем угол атаки на значение N. Например если я подниму своего змея на 30 градусов, его угол атаки так-же уменьшится на 30 градусов и будет равняться 36 градусам. Максимальное значение угла на который можно поднять змея Рокку равняется 66 градусам, далее начинается свободное падение.
Ниже приведена таблица тяги условного змея с площадью поверхности 1 кв. метр. Пересчитать значение под свой змей вы можете просто умножая имеющееся значение тяги на коэффициент площади своего змея. Например я перемножал значения на 1.4 поскольку мой змей имеет такую площадь.
Итоги и выводы:
Лееры змеев, как впрочем и сами конструкции змеев, испытывают максимальную нагрузку в в момент подъема (до выхода змея в расчётную точку - 65 градусов над линией горизонта. Поднимая змея с земли в сильный ветер, длину леера при старте лучше ограничить, и начинать травить леер только после того как змей приблизится к расчётному углу. Тогда, при минимальной нагрузке на леер змей будет неторопливо подниматься вверх.
Спуская змея на землю нужно не торопясь и плавно, постоянно контролируя силу натяжения леера и не давая змею увеличивать угол атаки.
Это мои теоретические заключения, их правильность могут подтвердить только профессионалы порвавшие не один десяток лееров.
Всё абсолютно верно, если угол наклона зафиксирован уздечкой и не изменен, то максимальная нагрузка будет в момент подъёма змея в фронтальной зоне ветрового окна, и минимальная в зените и на краях ветрового окна. Этим пользуются кайтеры, они поднимают змея с края окна. Кстати нужно немного определиться: угол наклона и угол атаки змея надо разделять. Угол наклона это положение змея относительно горизонта при настройке уздечки:
В идеале если бы змей не имел лобовое сопротивление и леер не создавал парусность то змей выходя в зенит и становясь горизонтально держал бы леер под углом равным 90° минус угол наклона змея:
Такое иногда наблюдается при резком затихании ветра, змей тогда переваливается через зенит. Но в основном при ветре за счёт лобового сопротивления и парусности леера (также и хвост участвует) змей сдувается по ходу ветра по направляющей дуги с радиусом длины леера, и так как подъёмная сила больше чем та которая оттягивает, змей становиться под определённым углом, который есть результат уравнивания упомянутых сил.
Этот угол зависит: от угла наклона, от силы ветра, от веса самого змея и его объёмности которая создаёт лобовое сопротивление, от хвоста и от леера. Причём при усилении ветра этот угол будет только увеличиваться.
Именно этот угол и нужно считать углом атаки мне кажется. Василий, вы верно подметили что при начале запуска идёт большая нагрузка, это из-за большого угла атаки, а по мере выхода змея в зенит угол уменьшается:
Если угол наклона слишком мал при лёгком ветре змей конечно поднимется в полный зенит, но при усилении ветра особенно на взлёте змея начнёт крутить (как у Андрея) что бы это не происходило нужно увеличивать угол наклона или добавлять хвост. Ещё мы знаем что потоки не всегда равномерно распределяются по высоте, и на высоте может ветер быть сильнее, здесь фиксированный угол наклона не удобен, для этого и используется стабилизатор.
На анимашке в низу схематично но наглядно видно, что угол атаки, из-за растяжения заднего луча уздечки, не меняется с подъёмом змея:
Разумеется при таких условиях нагрузка будет распределятся более менее равномерно.
Спасибо за визуализацию подъема змея. Угол атаки - угол наклона змея к потоку. Т.е. для каркасников 10..20 градусов. Не думаю что Википедия врет То что вы предлагаете называть (как я понял) углом атаки - я называю углом наклона леера, или угол леера. В реальности он еще и разный наверху и внизу - из-за парусности леера. Особой нужды в компенсаторе я не вижу. Во всяком случае, ценность компенсатора на взлете - сомнительна. Если ветер сильный, змей запускается с рук или на коротком поводке и сразу начинает набирать высоту, при расчетном угле леера. Если ветер слабый и нужно затянуть змея на высоту к нормальным потокам (оговорюсь - рассматривается роккаку) - разматываем леер максимум на 30 метров, буквально 5-10 метров рывок - и змей на высоте, с расчетным углом леера (или чуть меньше, с увеличенным углом атаки для слабого ветра). Никаких признаков нестабильности в этот момент не замечал. Надо будет видео сделать. Еще спорный вопрос по углу наклона змея к лееру, на первой картинке. Откуда считать середину змея? От центра тяжести или от центра парусности? У роккаку центр парусности сильно смещен вверх за счет сильного изгиба задней поперечины. И еще - по ходу запуска центр парусности может меняться, из-за изменения угла атаки. В последнее время я начинаю сомневаться - а нужна ли разная настройка рокка на разный ветер? Мой при одинаковой настройке летает в разный ветер стабильно (может быть, это из-за хвоста). Про то что нужны разные настройки на разный ветер я подумал, когда в сильный ветер рокк стал козлить и я уточнил настройки, рокк полетел. А потом он прекрасно полетел и при весьма слабом ветре. Т.е. возможно, рокк был просто неправильно настроен и при сильном ветре это сильнее сказалось.
Единственное где мог бы пригодиться компенсатор - резкие порывы изначально сильного ветра на высоте. Т.е. ситуация когда на большой высоте усилился ветер, а змею еще долго подниматься для снижения угла атаки. Но я слабо представляю себе такую ситуацию, имея опыт довольно высоких запусков. Да, бывает пульсация ветра, но на небольшой высоте. И пульсацию легко погасить просто пройдя вперед или приспустив леер.
Кстати, работа компенсатора может привести к резкому уменьшению угла атаки (до ситуации на рис. 2). А чем опасна такая картина? Да тем что змей теряет управляемость и может полететь из такого положения в любую сторону. Что в сочетании с сильным ветром может привести к непредсказуемым последствиям.
Порывы ветра я бы компенсировал по-другому. Хорошо бы придумать какие-нибудь клапана в парусе. Чтобы начиная с определенной нагрузки парус становился частично продуваемым, и при этом не менялся угол атаки. Хотя это практически из области фантастики :-). На авиамодельном форуме, я рассказал о своих похождениях, народ сразу давай соображать как к змею прикрутить гироскоп и элероны для стабильности на высоте, когда его уже не видно.
То что вы предлагаете называть (как я понял) углом атаки - я называю углом наклона леера, или угол леера
Нет Михаил, вы неправильно поняли, углом атаки я называю как и все и везде это положение змея относительно направления ветра, то что и показано в Википедии. И этот угол не зафиксирован, зависит от приведённых выше условий.
А вот угол наклона это то, что выставляется уздечкой (не путать с наклоном леера), и этот угол не изменен, если только не стоит стабилизатор.
Quote (Konstrukt0r)
Особой нужды в компенсаторе я не вижу
Для малых змеев особенно если они сделаны из эластичного материала, то я тоже смысла не вижу. Хотя как у Андрея рок круги нарезал... Если для капинга то особо змеи-гиганты строить не обязательно, достаточно чтоб змей держал камеру. А вот если просто самостоятельный змей, который должен показывать себя во всех качествах, в том числе и размеры, вот здесь уже начинаешь прибегать ко всякого рода ухищрениям.
Quote (Konstrukt0r)
Еще спорный вопрос по углу наклона змея к лееру, на первой картинке.
На рисунке показано схематично, обычно зависит наклон от центра тяжести. Я настраиваю в закрытом помещении, перевернув змея к верху ногами как на первой картинке и градусов 10. Это первая точка крепления. Остальные две уже в походных условиях на ветру, но не всегда, с компенсатором они уже не использовались не разу.
Quote (Konstrukt0r)
Кстати, работа компенсатора может привести к резкому уменьшению угла атаки (до ситуации на рис. 2). А чем опасна такая картина? Да тем что змей теряет управляемость и может полететь из такого положения в любую сторону. Что в сочетании с сильным ветром может привести к непредсказуемым последствиям.
Вот поверьте ни когда такого не было, то что вы написали, на оборот змей перестал нарезать круги и стал стабильней на взлёте и посадке. Уменьшиться резко угол атаки сможет только, если резко рванёт ветер, но как раз таки это и нужно чтоб смягчить удар.
Quote (Konstrukt0r)
Порывы ветра я бы компенсировал по-другому
Рассматриваемый компенсатор не панацея от всех болячек, и я в верху упомянул, что есть разные его типы.
Про гигантских змеев я как-то не подумал. А у вас опыта запуска гигантов побольше. Единственное что я из больших запускал - здоровый рок длиной в 7 футов в Анапе. Возможно, попробую что-то замутить в качестве компенсатора для эксперимента. В конце концов, у меня уздечка сменная, на карабинах на складном рокке. Вы напишите, какой у вас компенсатор, из какого материала? Я заметил что задние стропы довольно слабо натянуты. Как ветер стихает, они вобще провисают.
На розовом роккаку стоит от экспандера резиновый жгут в оплётке, D8мм. Оплётка является ограничителем от полного растяжения. Длину я взял на глаз около 25 см в стянутом состоянии. Но сначала пробовал резиновые жгуты потоньше D4мм. Тоже в оплётке у нас продаются в турист- магазинах. На Caterpillarе стояли два жгута D4мм. Как подбирать силу жгута я писал выше, но можно путём набора тонких жгутов. Тонкие D3мм похожие жгуты продают в швейных магазинах, но у них оплётка слабоватая и со временем протирается и рвётся. На Глории я сделал пазуховый компенсатор (двойной киль), при раздувании также уменьшается угол атаки. Для рокка не пойдёт по понятной причине, хотя если отказаться от уздечки и поставить киль, то всё может быть
и то что вы посчитали 43.7 кг согласитесь не реально (!) Я не знаю что делать с этой формулой она обще принята, но у меня лично вызывает сомнения по её правильности....
Будет время я через рычаг посчитаю. Просьба тему здорово не засорять а только конкретные идеи по расчету выставлять сюда. Или ваши зксперементы с фотоподтверждением сюда выставлять.
