Как определить угол атаки крыла гидрофойла.

[latad]

Отлично совпадает максимальная скорость с теми углами стаба, что у меня стояли.
Кроме того, стаб более -7,5° действительно ставить бессмысленно, а углы положительные у стаба при этом крыле тоже бессмысленны, потому что то увеличение скорости, что они дадут, легко достигаются на скоростном крыле с околонулевыми углами и при гораздо меньшем сопротивлении, следовательно, при меньшей тяге.
Итого, осталось только на практике установить, даст ли что-то по лёгкости выхода угол -7,5° или можно сразу ставить -5°.
Пока же получается, что угол -7,5° поднимет при скорости доски на 13% меньше практически при том же усилии. Или нет?

[mm7]

тут углы не стаба, а всего фойла. УА стаба я поставил 3.
Для каждого УА стаба надо пересчитывать отдельно.

Неужели легкость выхода такая проблема? Это занимает относительно небольшой период времени. Стаб надо настраивать на полет. Чтобы было комфортно лететь. А взлет уж как нибудь ногами можно осуществить.
Я на разгоне, если мало ветра, то на порыве, толкаю доску ногами, амплитудно пампаю. Она выходит на глисс. Потом подпампывая малоамплитудно и часто, разгоняюсь до 20-25 кмч. Далее уже небольшим наклоном тушки и паруса назад, взлетаю.

УА стаба сам не поднимает, он только создает кабрирующий момент, который, конечно, помогает взлететь. Но ведь этот момент так же можно создать и другими способами. Балансом тушки назад, развесовкой матчасти, настройкой выноса центра крыла вперед относительно доски, если такая настройка есть.
С набором скорости момент растет квадратично и это компенсируется смещением баланса вперед.
Но сила на стабе все равно создается. А она не дается даром. Создается индуктивный драг.
Думаю на 7.5 его будет довольно много.
На XFLR5 можно посчитать стабильность полета, но не удобно. Так как в программе положение груза статическое. Нам бы нужен был метод перемещения груза по X в зависимости от момента, так чтобы его уравновесить.
Но посчитать просто сопротивление самолета с разными углами стаба можно. Каждый раз задавая угол.

[latad]

С углом атаки стаба при том же положении тушки приходит вынужденное продвижение стойки фойла вперёд, то есть, угол стаба -5°, кроме увеличения угла атаки крыла (и доски), ещё эквивалентен выдвижению крыла вперёд где-то на 7см по отношению к нулевому углу стаба при мачте 85см, если считать положение колодца неизменным. В моём случае, когда фойл явно задненогий, это может оказаться полезным.
Моя мечта - чтобы доска вышла на крыло раньше, чем на глисс, при малых углах её не удержать с задранным носом, она норовит тут же выровняться и шлёпается в воду плашмя, теряя заодно угол атаки крыла. Это хорошо видно при нулевых углах и полном глиссировании, доска идёт с приподнятой над водой кормой, но касается воды брюхом в районе шарнира. Поэтому интересно, что будет со скоростью, произойдёт ли уменьшение скорости взлёта и насколько. Если есть такие углы стаба, при которых скорость полёта будет 3,3м/с или хотя бы 4м/с - есть за что бороться.
А срыв потока при более 7° на крыле? У стаба при этом тоже будет +4°, что для перевёрнутого состояния профиля тоже как будто нехорошо.

[mm7]

Т.е. ты хочешь проблему расположения крыла (фойл задненогий) вылечить установкой большего (в минус) УА стаба.
Это возможно до какой-то степени. Т.к., как ты сам писал, сильно большой УА стаба приводит к задавливанию кормы. Т.е. надо найти оптимум, когда корма не задавливается.
Но лучше как-то передвинуть крыло вперед. Я не понял, что Манта сделали крыло так сильно назад?

При УА=0 X_CP (фокус крыла) = 13.5см от передней кромки крыла.
при увеличении УА X_CP немного идет вперед
УА=2 X_CP = 12.1см
УА=5 X_CP = 11.3см
Расстояние до переднего болта таттла где-то 30 см.
Расстояние от X_CP до переднего болта 30 - 12 = 18
от переднего болта до середины передней петли где-то 60.
Т.е. получается X_CP сдвинут назад от середины где-то на 12 см. Это много. X_CP должен быть в идеале там где центр тяжести. При невесомой доске и верхушке ЦТ будет только ЦТ тушки и находится он будет м-ду петлями. При весомой доске и верхушке он будет еще более впереди. Компенсировать такое только углом стаба чревато проблемами о которых ты и писал - задав кормы и тп.

Поэтому. Либо надо вставать заднее и больше переносить вес на заднюю ногу, особенно на малой скорости, на разгоне.
Либо че-то делать с фойлом. Например выточить более длинную носовую часть.
Погоди точить. У них опция есть F1800 with long nose.
Что значит long nose? Может это то, что тебе нужно?

вот тут чувак катается https://www.youtube.com/watch?v=C7a8nPWdQsE
https://www.youtube.com/watch?v=ppVVwENbZWY

и не видно, что сильно задненогая стойка.

Сообщение от latad

Моя мечта - чтобы доска вышла на крыло раньше, чем на глисс, при малых углах её не удержать с задранным носом, она норовит тут же выровняться и шлёпается в воду плашмя, теряя заодно угол атаки крыла. Это хорошо видно при нулевых углах и полном глиссировании, доска идёт с приподнятой над водой кормой, но касается воды брюхом в районе шарнира.

Ну так перенеси свой вес немного назад, парус наклони назад, и взлетай потихоньку.

Сообщение от latad

Поэтому интересно, что будет со скоростью, произойдёт ли уменьшение скорости взлёта и насколько. Если есть такие углы стаба, при которых скорость полёта будет 3,3м/с или хотя бы 4м/с - есть за что бороться.

Почему ты думаешь, что минимальная скорость полета сильно зависит от УА стаба? Она зависит от крыла, его УА, и от тяги от паруса.
Твое крыло, чтобы держать 120кг на мин скорости 4.2м/с должно быть на УА 12 грд. Это нереально. Сопротивления крыла большое и еще и корма задавлена. И это не стабильно.
Вот на УА=5грд надо держать скорость 5.2м/с. Это реально.
Но лучше разогнаться до 5.5 - 6.5 и ехать на УА 3 - 0г.

Зачем тебе уменьшение скорости взлёта?
Ты лучше на глиссировании набери 6м/с и взлетай.

Сообщение от latad

А срыв потока при более 7° на крыле?

Это я про парус писал.
Я посчитал сколько тяги дают паруса на их УА 7.

[latad]

Сообщение от mm7

Я не знаю, есть ли проблема с расположением крыла, скорее это проблема всего комплекта и/или неоптимальной настройки.
Что касается кормы, то есть минимум два способа избежать торможения кормой: не дать ей проваливаться, а это околонулевые углы стаба, и подняться на крыло раньше, чем корма начнёт тормозить, а это как можно более ранний взлёт, то есть, большой минус в стабе.
Возможно, в данном случае оптимум на этом комплекте вверх тормашками, то есть, серединка между нулём и сильным минусом стаба - наихудший вариант, а не наилучший.

При УА=0 X_CP (фокус крыла) = 13.5см от передней кромки крыла.
при увеличении УА X_CP немного идет вперед
УА=2 X_CP = 12.1см
УА=5 X_CP = 11.3см
Расстояние до переднего болта таттла где-то 30 см.
Расстояние от X_CP до переднего болта 30 - 12 = 18
от переднего болта до середины передней петли где-то 60.
Т.е. получается X_CP сдвинут назад от середины где-то на 12 см. Это много. X_CP должен быть в идеале там где центр тяжести. При невесомой доске и верхушке ЦТ будет только ЦТ тушки и находится он будет м-ду петлями. При весомой доске и верхушке он будет еще более впереди. Компенсировать такое только углом стаба чревато проблемами о которых ты и писал - задав кормы и тп.

Поэтому. Либо надо вставать заднее и больше переносить вес на заднюю ногу, особенно на малой скорости, на разгоне.
Либо че-то делать с фойлом. Например выточить более длинную носовую часть.
Погоди точить.

Насколько я понял, это как раз то, что у меня и есть. Я заказывал изначально фойл с длинным носом вместо стандартного короткого.

На стоп-кадре на одном из видео видно, что нога фойла смотрит существенно вперёд, то есть, угол атаки крыла большой. Почему там так получилось - я не знаю, может надувастик слабо накачан и колодец промял оболочку надувастика, но фокт в том, что угол атаки большой, а фойл не задненогий, значит и стаб сильно отрицательный и фойл сам держит такой угол, без смещения ЦТ тушки.

Я так и делаю. Но приходится при малых углах стаба отходить назад за корму, то есть, чтобы вернуться на доску когда взлетел, нужно вытащить себя тягой паруса, а увеличившаяся тяга немедленно увеличивает скорость и высоту. Не считая опасности завала подветер. Надо как-то прочувствовать баланс, когда и насколько двинуть вперёд, а в это время порыв кончается...

Придётся махать и прыгать.
Конечно, сила зависит от угла атаки крыла, но чтобы сделать УА 5-7° при стабе -1-2°, стаб нужно будет придавить вниз своим весом, то есть, отойти назад.
Вот этого я и хочу избежать. Если угол стаба сделать таким, чтобы крыло сразу получило угол для взлёта, то не надо будет зависать над кормой, а когда взлёт произойдёт, то уменьшить угол крыла можно просто переместившись вперёд.
Убиваем сразу двух зайцев: разгружаем корму и не теряем угол атаки крыла, потому что его будет держать не скачущая тушка, а стаб.
То есть, сделав большой угол стаба, теряем в максимальной скорости из-за его повышенного сопротивления, потому что отрицательность угла стаба в потоке увеличится с уменьшением угла атаки крыла, но зато при взлёте надо менять манеру пампа, отойдя от кормы как можно дальше.

Оно является побочным эффектом больших углов, грех не воспользоваться. Но вряд ли это сыграет большую роль, может даже вообще не будет заметно.
Естественно, для ФЕ 6м/с уже безусловное глиссирование (да и 5м/с тоже), получается, что его не избежать.
Как же тогда Бальц Мюллер за два-три маха с водоизмещения сразу выходит на крыло, минуя глиссирование?

.

Как раз у паруса 10-15° не редкость, но тут можно просто считать ПС паруса в 1,5 раза больше, раз программа протестует.

[mm7]

На картинке фойл вставлен в передний колодец надувастика. И фойл с наклонной ногой, похоже первая Манта. Этот пример не наш. На видео там уже на более современной доске и фойле.

Бальц Мюллер. . У него базового ветра узлов 16-18. А навыков - у нас у всех столько нет.

Тебе пока не надо сразу взлетать. Есть третий способ не задавливать корму.
Разогнаться до "глисса" плоско, без большого УА крыла и доски. Под "глиссом" на фойле я подразумеваю режим полета, когда 90-95% веса поддерживается фойлом, но при этом доска еще скользит днищем по поверхности. Ее просто надо немного отлепить. И все. Плавно поднимать. И большие УА крыла тут не нужны. Корма при этом уже практически над водой. Плюс доли градуса и уже идешь на взлет.

Почему скорость важна, потому что стабильность выше. Момент от стаба тоже больше, т.е. фойл делается более передненогим, не надо уходить за корму.
Взлет на малой скорости чреват расколбасом (голландский шаг). Либо надо чувствовать фойл как Бальц.

Короче, тебе надо ветра побольше, верхушку полегче, петли сдвинуть назад или вообще убрать, стойку более центральную и прямую, держать малые углы паруса. Разгоняться и лететь.

ПС/ Если даже с длинным носом фокус все еще -12см от линии м-ду петель, и комплект сильно задненогий, то самый простой вариант - сделать фанерку для продолжения палубы назад см на 15. привинтить ее к задним закладным и прижать болтами татла. Оклеить ковриком.

---
Посчитал сопротивление (или требуемую тягу) фойла на разных УА стаба
Fx - сопротивление
M - кабрирующий момент
V - скорость
Alpha - УА фойла
разные УА стаба отображены разными цветами

[latad]

Сообщение от mm7

Расстояние от передней кромки крыла до центра всей площади 12см. ЦПС уходит от середины назад?
Если же считать, что центр подъёмной силы профиля находится где-то на 1/3 от передней кромки, то вектор подъёмной силы будет на расстоянии 10см.
Видимо, он будет гулять где-то между 10см и 12см. Или всё-таки гуляет назад?
Кроме того, при угле атаки 5° ЦПС уходит вперёд на 8см относительно ЦТ системы из-за изменения на те же 5° положения мачты, уже становится не 12см, а всего 2-4см.
Правда, не уверен, что это даст такой хороший эффект, потому что индуктивное сопротивление тоже повернёт вектор ПС. Возможно, не на те же 5°, но повернёт.

Сообщение от mm7

Оно так должно быть, когда корма слегка касается воды, а остальное уже в воздухе. А у меня при этом корма уже просто в воздухе, а брюхо в воде. То есть, надо создать значительный момент, чтобы оторвать от воды брюхо вместо кормы, а как только брюхо отлепилось - увеличился угол атаки крыла и пошёл на вылет.

Я понимаю, что скорость даёт устойчивость, ровно как на велосипеде.

Вот тут и начинается... Ветер побольше - рванья побольше... А петли я уже давно убрал.

Фанерка конечно дешевле надувастика, но это уж совсем когда ничего не поможет...

---
Посчитал сопротивление (или требуемую тягу) фойла на разных УА стаба
Fx - сопротивление
M - кабрирующий момент
V - скорость
Alpha - УА фойла
разные УА стаба отображены разными цветами

Буду пробовать всё. Но не скоро, зима только началась и лето ещё далеко...
Кстати, насчёт стойки над доской... Со второй минуты:

Ровно о чём я раньше говорил: чем сильней валить парус наветер, тем горизонтальней стойка.
А когда парус вертикальный, ноги давят ровно в район фюза.
И фокус с одной задней ногой без давления в шарнир с одновременным усилением давления ногой вниз не получился бы.

[mm7]

> А у меня при этом корма уже просто в воздухе, а брюхо в воде. То есть, надо создать значительный момент, чтобы оторвать от воды брюхо вместо кормы

добавь немного УА стаба
или приделай фанерку
или выточи носовик подлиннее
или врежь второй колодец впереди родного (я так сделал)
или купи надувную доску
...

> Кстати, насчёт стойки над доской...
Ну, когда ты научишься, то можешь и горизонтально отвешиваться, и с одной ногой...

Пока что у тебя проблемы со взлетом и ты летишь несколько секунд. Поэтому я и говорю о прямой центральной стойке.
Рванья не бойся. Парус-то почти открыт. Поэтому кирпичи и даже валуны сбрасываются.

[latad]

Сообщение от mm7

> А у меня при этом корма уже просто в воздухе, а брюхо в воде. То есть, надо создать значительный момент, чтобы оторвать от воды брюхо вместо кормы

Вот с этого и начну.

Тоже вариант, но долго копить придётся.

> Кстати, насчёт стойки над доской...
Ну, когда ты научишься, то можешь и горизонтально отвешиваться, и с одной ногой...

Пока что у тебя проблемы со взлетом и ты летишь несколько секунд. Поэтому я и говорю о прямой центральной стойке.
Рванья не бойся. Парус-то почти открыт. Поэтому кирпичи и даже валуны сбрасываются.

Надеюсь, что поможет лёгкая верхушка 6,7, которая в сборе на 6кг легче 9-ки.

[latad]

Скуки ради забавы для посмотрел на то, как на самом деле стоят болты крепления головы в колодце.
Во-первых, они стоят под наклоном назад и головка заднего болта находится за задней кромкой мачты фойла, если она вертикальна.
Во-вторых, болт находится под наклоном к плоскости палубы и колодца. Ну вот так расположены отверстия у моей доски под болты.
А теперь вопрос: Насколько это плохо или наоборот хорошо?

Что под болты придётся вернуть мягкие шайбы, если применять пластину под оба болта - это да. А что с усилиями? Это хуже для болта или лучше?
Интересно также вокруг какой точки считать моменты? То есть, вокруг чего всё вертится?

[mm7]

Да, у меня тоже под наклоном. Это особенность Таттла. Видимо задумывалось под доски с плавно нисходящей кормой. Не под формулы.
Я когда углубления под шайбы и головки высверливал, делал их тоже под углом.

Думаю все "вертится" вокруг передней грани таттла.

Пока не врежешься в бревно. Тогда все начинает вертеться вокруг задней :)

[motogon]

Сообщение от latad

На стоп-кадре на одном из видео видно, что нога фойла смотрит существенно вперёд, то есть, угол атаки
крыла большой. Почему там так получилось - я не знаю, может надувастик слабо накачан и колодец промял
оболочку надувастика, но фокт в том, что угол атаки большой, а фойл не задненогий, значит и стаб сильно
отрицательный и фойл сам держит такой угол, без смещения ЦТ тушки.

У позапрошлогоднего Fanatic H9 фойла "нога" смотрит под углом вперёд. Как раз как на картинке. Крыло там расположено нормально.

[lexx]

До чего же сложная штука фойл
Видимо без формул никак. Начинаю задумываться, может зря я его себе приобрёл

[latad]

Сообщение от lexx

До чего же сложная штука фойл
Видимо без формул никак. Начинаю задумываться, может зря я его себе приобрёл

Да-даа, перед покупкой надо ввести экзамен по сопромату, кто не сдал - с того налог на недвижимость...
Если серьёзно, летом некогда будет формулы учить...

Сообщение от motogon

У позапрошлогоднего Fanatic H9 фойла "нога" смотрит под углом вперёд. Как раз как на картинке. Крыло там расположено нормально.

В этом есть определённый смысл, исключается подсос воздуха на мачту при чопе и при высоких полётах.
Уже на заре применения крыльев на парусниках рекомендовали на стойках делать отрицательный угол наклона в районе -4-8° для исключения подсосов.
С другой стороны, на фойле отрицательный угол обеспечивается автоматически положительным углом крыла, поэтому особого смысла нет, если только не озадачиться предельным облегчением фюза в его передней части, чем короче рычаг от крыла до мачты - тем лучше для прочности.

[motogon]

Кстати если кому надо этот Фанатиковский фойл - могу продать по дешёвке, всё равно лежит без дела т.к. я пользуюсь Слингшотом.