RaceYou! Всероссийский виндсерфинг форум - Как определить угол атаки крыла гидрофойла.

- Гидрофойл (https://www.raceyou.ru/forumdisplay.php?f=173)

Как определить угол атаки крыла гидрофойла.

Задался я себе вопросом, как поточнее определить угол наклона крыла и стабилизатора, если все поверхности выпуклые или вогнутые. Очевидно, что две жесткие точки, относительно которых надо произвести измерение, это передняя и задняя кромки крыла.
Это видео наглядно показывает, как это сделать. Перевод думаю не нужен.

Строго говоря, и у передней, и у задней кромок крыла, и даже у сечений крыла продольной плоскостью выбор "жёстких точек" будет неоднозначным, поскольку и передняя, и задняя кромки не острые, а имеют некоторый конечный радиус закругления (даже задняя, не говоря о передней). Это первое.
Второе - то, что "угол атаки" может измеряться от произвольного базового направления. Если профиль крыла симметричный, то тут понятно - полагаем угол атаки равным углу между вектором скорости набегающей воды (то есть горизонталью) и плоскостью симметрии профиля. Если же профиль не симметричный, то база, "плоскости крыла" может быть взята достаточно произвольно. А для характеристики работы крыла важен не сам угол атаки, померянный из каких-то геометрических соображений, а разница между этим углом атаки и тем углом атаки, при котором подъёмная сила становится нулевой, называемом "углом атаки нулевой подъёмной силы". Именно эта разница и определяет величину подъёмной силы на крыле, а не сам угол атаки, измеренный по "жёстким точкам".
На практике, если есть возможность регулировки, логичней пользоваться не градусами, а количеством поворотов винта или количеством/толщиной прокладок, используемых при регулировках.

Способ хороший, и довольно точный.
Я так все ГФ доступные перемерил.
Особенно интересно померить в нескольких сечениях по размаху крыла, и определить крутку в несколько градусов.

Покупать специальный уровень нет смысла. Есть приложение для смартфона.
Штангель тоже пойдет дешевый пластмасовый.
Проблема с малоаспектными крыльями. У них хорда большая. Надо длинный штангель.
Можно сделать самому из рейки.

Цитата:

Сообщение от lop (Сообщение 415856)

Если же профиль не симметричный, то база, "плоскости крыла" может быть взята достаточно произвольно.

Ничего не произвольно. Берется прямая, от самой крайней точки передней кромки, до самой крайней точки задней кромки.

Цитата:

Сообщение от lop (Сообщение 415856)

На практике, если есть возможность регулировки, логичней пользоваться не градусами, а количеством поворотов винта или количеством/толщиной прокладок, используемых при регулировках.

Знаю двух человек у которых НП. Никакой, говорят, подсчет поворотов винта не работает. Один ставит на глаз. Другой просто хранит не разбирая. :smile:

Цитата:

Сообщение от mm7 (Сообщение 416506)

Обороты винта работают. Не могут не работать, если винт зажимает хвостовик, который этим винтом поворачивается вокруг оси, как у Манты. Даже просто подкладка под один из винтов требует другое положение винта, но считать будет трудно.
Другое дело, что стальные полуоси в алюминии на винтах впотай рано или поздно продавят тонкую стенку и встанут не там, где были изначально.
Я на всякий случай контролирую положение стаба по тому, куда он смотрит относительно крыла в нулевом положении.
То есть, ставим линейку перпендикулярно крылу и прицеливаемся стабом на нужную высоту относительно его нулевого (рекомендованного) положения.
Но мне проще, я знаю рычаг регулировочного винта относительно оси поворота, один оборот винта двигает на 1/50 радиана.

Цитата:

Сообщение от latad (Сообщение 416512)

Обороты винта работают. Не могут не работать, если винт зажимает хвостовик, который этим винтом поворачивается вокруг оси, как у Манты.

Теоретически, да. Но на практике люди этим не пользуются. Не знаю почему. Один из них, очень технически одаренный, "самоделкин". Сказал - не работает. И хранит не разбирая. Ему есть где. Может поэтому и не заморачивается с оборотами и уровнями. :smile:

Цитата:

Сообщение от mm7 (Сообщение 416540)

Возможно, повторяемости недостаточно. На моей конструкции два регулировочных винта. Один я поворачиваю на оборот, другим контрю в новом положении. Если надо вернуться обратно, то ослабляю контр-винт, возвращаюсь назад на полтора оборота, затем пол-оборота в другую сторону - и снова зажимаю. То есть, подхожу каждый раз к другому положению с одной стороны.

Цитата:

Сообщение от mm7 (Сообщение 416540)

хранит не разбирая. Ему есть где. Может поэтому и не заморачивается с оборотами и уровнями. :smile:

Я тоже пришёл к хранению без разборки.
А угол выставляю относительно заводского положения с контролем, куда смотрит плоскость стаба относительно крыла. Если на крыло перпендикулярно поставить линейку, то на неё легко прицелиться и снять отсчёт.
На метровом фюзе точность относительного отсчёта 0,5см обеспечивается легко на глаз, а это 0,3°. Елси хочется точней - придётся найти прямую более чем метровую рейку, снять по линейке нулевой отсчёт прикладыванием рейки к плоской части стаба и относительно этого устанавливать другой угол.
Как пример, мантовский стаб не имеет плоской части как таковой, но у него есть вогнутость вместо плоскости и две точки на прямой рейке всегда касаются стаба в одном и том же месте.
Да любая кривая палка, если её прикладывать к стабу точно к одному и тому же месту одним и тем же местом палки, даст относительный замер с той точностью, с какой позволит её жёсткость и глазомер. Обычно это +-2мм или, в пересчёте на угол при длине рычага 1м, +-0,1°. На мой взгляд, более чем достаточно.
Конечно, если есть прибор, который даёт прямой отсчёт, всё проще, но квадратная палка с линейкой дешевле. Раз так в сто...
Есть ещё один метод, для совсем отмороженных самодельщиков:
берём две палки (два бруска, один длинный, другой в 2 раза длинней хорды стаба), вырезаем (выпиливаем, рубим топором, строгаем ножиком или дрочим рашпилем, или выпендриваемся с фрезерным станком с ЧПУ, на вкус исполнителя) место для конкретного стаба, чтобы скреплённые два бруска точно надевались на стаб точно до фюза, без болтанки. Обычно достаточно, чтобы прорезь была прямоугольно-конусной в сечении, а стаб передней и задней кромками садился в треугольные прорези на клин. Конец длинного бруска относительно фюза покажет начальный отсчёт, относительно которого потом можно выставлять углы.

Кстати, насчёт точки отсчёта.
Приложил я рейку к переднему крылу 1200см кв Манты в его нижней вогнутой части и с удивлением увидел, что относительно фюза угол крыла по нижней поверхности отрицательный, а не положительный или нулевой, как можно было бы предположить.
Традиционный замер этого крыла по угломеру относительно фюза между двумя треугольными пазами показал, что угол всё равно отрицательный, но околонулевой, что можно списать на неточность абсолютного замера по деревянным рейкам.
Иначе говоря, крыло крылу рознь и находить оптимальный угол стаба надо к каждому крылу отдельно и тут снова всплывает рейка и линейка, как наиболее быстрый способ выставить угол стаба относительно какого-то реперного положения даже при полной разборке и последующих попытках найти " то самое, что было в прошлый раз".
Остаётся только не забыть взять с собой ту самую рейку и ту самую линейку, какие участвовали в замерах в прошлый раз.

Какой смысл мерить УА крыла и стаба относительно фюза?
В полете наибольшую роль играет УА стаба относительно крыла. Он определяет кабрирующий момент.

УА крыла относительно потока постоянно меняется ездоком. На малых скоростях УА больше. А на больших может быть и отрицательным.
Постоянна (в идеале) лишь подъемная сила, которая равна весу всего что над водой.

ПС. Вчера переоткрыл сезон. Классно полетал. Дуло 10-16уз. Температура +3Ц. Вода тоже.
Все пытался делать джайбы. Не получается. Наверное надо делать огромное горбатое крыло типа Слингшот 99, чтобы ехать фордевинд медленнее ветра. И фюз подлиннее. Или стаб побольше. Иначе так и буду на 80% топтаться.
В Воскр обещают 18 уз и +10Ц. Люблю я это глобальное потепление. :)

Цитата:

Сообщение от mm7 (Сообщение 418209)

Цитата:

Какой смысл мерить УА крыла и стаба относительно фюза?
В полете наибольшую роль играет УА стаба относительно крыла. Он определяет кабрирующий момент.

Фюз я использую исключительно как опорный квазинулевой угол. Так как он квадратный, то у него угол измерять удобно просто поставив измеритель на фюз.

Цитата:

УА крыла относительно потока постоянно меняется ездоком. На малых скоростях УА больше. А на больших может быть и отрицательным.
Постоянна (в идеале) лишь подъемная сила, которая равна весу всего что над водой.

Фюз, который идёт не с нулевым углом атаки, создаёт повышенное сопротивление, поэтому его угол тоже интересен, если нужна скорость.
Но на таких скоростях как с крылом 1200кв.см, вряд ли угол фюза играет заметную роль.
В связи с тем, что угол атаки крыла 1200 оказался явно меньше относительно фюза, чем угол крыла 780, возникает вопрос, стаб двигать куда, больше в минус при крыле 1200?
На самом деле вопрос в скорости и усилии выхода на крыло.
При стабе -0,6° разгон с любым крылом лёгкий и выход на крыло примерно одинаков у обоих крыльев. Что странно для крыла в полтора раза больше по площади.
При стабе -1,2° крыло 780 выходит заметно лучше при примерно том же усилии, крыло 1200 выходит лучше, но и усилие требуется тоже заметно больше. Видимо, из-за того, что корма притапливается, а она у ФЕ широкая. Можно раскачать доску, чтобы она дельфинировала, тогда выскакивает из воды, но подъёмной силы пока маловато.
При стабе -2,4° крыло явно пытается поднять на меньшей скорости, но тормоза севшей кормой доски уже не дают выйти с тем же усилием, получается странная вещь, для выхода с меньшей скоростью требуется больше ветра. Возможно, это не только тормоза доски, но и самого стаба...
Возможно, надо всё-таки поставить большой отрицательный угол стаба, а корму разгрузить при разгоне. Но тогда и шарнир надо двигать вперёд, иначе стоять будет негде, да и корму ровно не удержать...
Короче, теперь на всю зиму задача, с какого угла стаба начинать сезон...
В теме про Манту я уже показывал характерное сечение крыла 1200:
https://i.ibb.co/bBJ1gk8/image.jpg
Явно оно расчитано на бОльшие углы атаки, чем 780, у которого нет такого крутого загиба. Вот как сделать, чтобы при этом корма не пахала воду - вопрос интересный...

Цитата:

ПС. Вчера переоткрыл сезон. Классно полетал. Дуло 10-16уз. Температура +3Ц. Вода тоже.
Все пытался делать джайбы. Не получается. Наверное надо делать огромное горбатое крыло типа Слингшот 99, чтобы ехать фордевинд медленнее ветра. И фюз подлиннее. Или стаб побольше. Иначе так и буду на 80% топтаться.
В Воскр обещают 18 уз и +10Ц. Люблю я это глобальное потепление. :)

У нас тоже тепло для конца декабря. Но лёд так и не растаял, оттаял только от берегов метра на два. Тепло - это +3° жары. Снег весь растаял, на лёд даже самые безбашенные рыбаки не суются, а озеро побольше и вовсе не замёрзло, у берега метров на 20-50 прихватило, а затем разломало в шугу.
А сейчас пошёл штормовой северо-восток и температура полетела вниз, обещают до -6°, но скорее всего будет за -10°С.

Как профиль снял?

Цитата:

Сообщение от mm7 (Сообщение 418226)

Как профиль снял?

Приставил бумажку, отчертил по крылу с отступом, вырезал, отчертил точнее, вырезал... и так раз пять, пока бумажка не села точно. Затем то же с другой стороны, затем сложил половинки и сфотографировал. Результат в Photoshop и поправил локальные неровности работы ножницами.
Если делать с более серьёзными целями, допустим, точно воспроизвести профиль для последующего повторения в самодельном крыле, то была бы не бумажка, а фанера или металл с доводкой напильником, шабером и наждачкой и штук 5-10 на разных расстояниях от центра, а не где-то между центром и концом.
Кстати, несмотря на довольно заковыристую форму крыла в плане и с торца, угол атаки не гуляет. Так мне кажется.

хорошо. могу посчитать, поляры построить.

Цитата:

Сообщение от mm7 (Сообщение 418236)

хорошо. могу посчитать, поляры построить.

Было бы интересно, у меня такое впечатление, что потенциал по подъёмной силе у такого профиля есть и где-то должен быть оптимум по углу атаки для слабого ветра.
Но сдаётся мне, что подбирать всё равно придётся на воде, просто хочется знать, откуда начинать и куда двигаться.