Продольная стабильность: CG, центр давления и все-все-все

[Maxxe 540]

В процессе неспешного постижения всех ньюансов проектирования самолетов, осознал (или скорее ощутил на практике методом тыка) всю важность положения CG самолета. Поиграться и потыкаться это хорошо, но хотелось бы подойти к этому вопросу более осознанно. И вот тут возникает проблема в контексте X-plane. Обычно же CG определяют в процентах  MAC. Но я ни в X-plane ни в Planemaker не встречал координат MAC в координатах модели. Да, есть длинна MAC в дампе, но она как я понимаю никчему не привязана. С центром давления вообще непонятно где он и как считается. В итоге нельзя понять ни где находится CG относительно MAC  ни даже его положение относительно центра давления. Может я не прав и где-то можно найти эту информацию? Или есть какие-то скрытые датарефы?

[Ghost-V 198]

В итоге нельзя понять ни где находится CG относительно MAC  ни даже его положение относительно центра давления. Может я не прав и где-то можно найти эту информацию? 

Центр давления - сущность в данном случае вообще совершенно лишняя. Положение ЦТ в правильных источниках указывают не относительно САХ, а оносительно вполне определенной опорной точки на СГ. Другое дело, что такие источники сами по себе некоторая редкость. И еще более редкими будут те, которые содержат информацию о положении ЦТ по вертикали.

Касаемо конкретно x-plane'а, можно выдурить искомое - положение САХ, именно из дампа

[Maxxe 540]

Центр давления - сущность в данном случае вообще совершенно лишняя. 

Ну почему же, ведь стабильность зависит от того где находится CG: перед центром давления или за (хотя насколько я понимаю, центр давления штука плавающая и зависит в том числе и от угра атаки)

 

Положение ЦТ в правильных источниках указывают не относительно САХ, а оносительно вполне определенной опорной точки на СГ. 

 

 

Простите, а СГ это что?

 

 

Касаемо конкретно x-plane'а, можно выдурить искомое - положение САХ, именно из дампа

 

А не подскажите как это сделать? Я конечно вижу лазейку типа брать САХ каждой секции крыла, считать координаты каждой секции крыла, потом брать площадь секции и все это каким-то образом миксовать. Но по-моему слишком сложно получаеться

[Ghost-V 198]

Ну почему же, ведь стабильность зависит от того где находится CG: перед центром давления или за (хотя насколько я понимаю, центр давления штука плавающая и зависит в том числе и от угра атаки)

Во-первых, действительно плавает. Во-вторых, для стабильности рассматривать всё таки надо не только крыло.

Простите, а СГ это что?

Строительная горизонталь. Кстати, совсем правильные источники дают и положение САХ

 

А не подскажите как это сделать? Я конечно вижу лазейку типа брать САХ каждой секции крыла, считать координаты каждой секции крыла, потом брать площадь секции и все это каким-то образом миксовать. Но по-моему слишком сложно получаеться

Можно - не значит нужно Проще и быстрее сделать несложние построения в какой-нибудь чертежной програме или просто на бумаге. Важно только не забыть учесть всю геометрию крыла.

[Maxxe 540]

 

Можно - не значит нужно Проще и быстрее сделать несложние построения в какой-нибудь чертежной програме или просто на бумаге. Важно только не забыть учесть всю геометрию крыла.

 

Да вот в том то и дело, что грубые построения я уже пробовал и что-то результат меня не впечатлил. Поэтому и хотелось бы выдрать САХ из Плейна и понять кто же это косячит - я или Плейн Хотя надо будет еще попробовать более точные построения для разных крафтов.

[atcstagervip 3578]

Да, есть такая проблемка. Тут уж по ситуации.
И действительно подробные источники дают ее координаты, но их мало. 

 

А за центр давления на крыле не волнуйтесь. Именно его вы двигаете моментом относительно 25% хорды в аирфойл мейкере 

[Ghost-V 198]

Поэтому и хотелось бы выдрать САХ из Плейна и понять кто же это косячит - я или Плейн

ИМХО более полезным будет сравнить результаты, несовпадение более-менее очертит возможные ошибки или разницу в трактовках.

Только в этом случае надо крыло в ХР запихивать в максимально упрощенном виде

 

Именно его вы указываете моментом относительно 25% хорды

Мощно задвинул, внушаить!©

[Maxxe 540]

Хорошо, тогда давайте очертим те признаки по которым можно определить что не так с ЦТ. Пока из того что я читал и думал: если ЦТ сильно задвинут вперёд, то это снижает эффективность стабилизатора на кабрирование и в частности создаёт проблемы на взлёте. Если сильно задвинут назад, то по идее самолёт трудно стабилизировать в горизонтальном полёте.

А вот если "Примерно там где надо" то все вроде как хорошо. Но по моим наблюдениям в этом случае самолёт очень легко управляем по тангажу ( даже если веса 40 тонн). И тут я теряюсь. Или ЦТ все-таки расположен не там где надо. Или косяки с моментами инерции. У меня есть подозрение что Плейн считает моменты инерции упрощено ( он ведь не знает о распределении веса которое в реальном самолёте наверняка неравномерно). Если это таки косяки с моментами то можно конечно подправить радиусы. Но их то уже нужно менять в последнюю очередь, когда точно будешь знать что ЦТ находится в правильном месте.

[Ghost-V 198]

Но по моим наблюдениям в этом случае самолёт очень легко управляем по тангажу ( даже если веса 40 тонн).

Тут на цифры смотреть надо. Плэйн вкупе с джойстиками иллюзию легкости создает очень качественно.

[Maxxe 540]

Тут на цифры смотреть надо. Плэйн вкупе с джойстиками иллюзию легкости создает очень качественно.

 

А почему иллюзию? 

[Ghost-V 198]

А почему иллюзию?

Особенности восприятия таковы. Маленький экранчик и отсутствие какой-либо тактильной обратной связи не позволяют адекватно оценивать и задавать движения ЛА.

[Maxxe 540]

Особенности восприятия таковы. Маленький экранчик и отсутствие какой-либо тактильной обратной связи не позволяют адекватно оценивать и задавать движения ЛА.

 

Вот тут и соглашусь и не соглашусь. Соглашусь с тем что многое  воспринимаются по-другому (в том числе по сравнению с реалом). Не соглашусь, потому-что на мой взгляд некоторые вещи могут дать полезную игнформацию (например реакция на импульсное воздействие). В любом случае с этой иллюзией надо как-то работаь, потому-что других вариантов я не вижу.

Кстати, а кто-то проверял, Плейн считате момент инерции топлива в баках? Потому-что была мысль попробовать симитировать распределение веса фейковыми баками заполняемыми плагином. 

[Ghost-V 198]

на мой взгляд некоторые вещи могут дать полезную игнформацию (например реакция на импульсное воздействие).

Несомненно, но оперировать надо исключительно цифрами. По ощущениям, из опыта, одна и та же модель получала почти противоположные оценки в зависимости от внешнего антуража

[Maxxe 540]

Несомненно, но оперировать надо исключительно цифрами. По ощущениям, из опыта, одна и та же модель получала почти противоположные оценки в зависимости от внешнего антуража

Хм, как интересно. ОК, а как тогда можно оценить финальные радиусы инерций из дампа (хотя-бы грубо)?

[Ghost-V 198]

Хм, как интересно. ОК, а как тогда можно оценить финальные радиусы инерций из дампа (хотя-бы грубо)?

Некоторый опыт показал, что для более-менее традиционных моделей эти радиусы выходят вполне разумные.

Попадался какой-то буржуинский справочник по конструированию, где была методика оценки. Если удастся вспомнить, выложу

[Maxxe 540]

Некоторый опыт показал, что для более-менее традиционных моделей эти радиусы выходят вполне разумные.

Попадался какой-то буржуинский справочник по конструированию, где была методика оценки. Если удастся вспомнить, выложу

Буду благодарен :drinks:

 

Кстати, попробовал поточнее построить САХ, сдвинул CG в более-менее вменяемое положение (примерно 10-15% САХ) вроде вполне неплохо получается. Буду облетывать дальше.

А в дампе теперь такие значения для радиусов. Как для DC-9-30 значения вменяемые?

 

 

 

Engines have mass 2324.86 kg (9.68% of total):

The radius of gyration of the engines in roll is 2.71 m, based on all engine powers/thrusts and locations.

The radius of gyration of the engines in pitch is 8.73 m, based on all engine powers/thrusts and locations.

The radius of gyration of the engines in yaw is 9.14 m, based on all engine powers/thrusts and locations.

 

Remainder of the craft has mass 21686.06 (90.32% of total):

The radius of gyration of the shell in roll is 2.73 m, based on mass-distribution across the shell of the craft with a 50% weighting on all of the flying surfaces.

The radius of gyration of the shell in pitch is 7.28 m, based on mass-distribution across the shell of the craft with a 50% weighting on all of the flying surfaces.

The radius of gyration of the shell in yaw is 7.54 m, based on mass-distribution across the shell of the craft with a 50% weighting on all of the flying surfaces.

 

Final combined results:

The radius of gyration in roll is 2.73 m.

The radius of gyration in pitch is 7.43 m.

The radius of gyration in yaw is 7.71 m.

 

[Stas_Leontyev 723]

Привет всем. Чуть чуть отклонюсь от темы. Не подскажете, какие параметры отвечают за... нелинейность управления что ли... не знаю как назвать. Словом, я хочу, что бы самолет не так резко реагировал на мои движения штурвалом, менее резким был, более инертным. Желательно на скрине покажите пожалуйста, кому не сложно 

[Stas_Leontyev 723]

вопрос снят

[AnSi 851]

вопрос снят

 

А секретом не поделитесь?

Кривые отклика, что в настройках сима не устраивают.

Что в плейн-мейкере пошевелить надо, конкретно для каждого крафта?  Не подскажете? 

[Maxxe 540]

Stas_Leontyev

Сорри, не видел раньше что в теме кто-то отписался.

 

Вообще реакция самолета очень от многих вещей зависит: площади управляющих поверхностей, их максимальный угол отклонения, положение ЦТ, двигателей и  топливных баков, кастомные радиусы инерции... Это только что в первую очередь в голову пришло. Причем по тангажу могут влиять одни параметры а по крену другие. Крутить что-то одно конечно можно, но скорее всего это вылезет боков в каком-то другом месте. Если заниматься тюнингом полетной модели, то желательно учитывать все (По своему опыту могу сказать что это приводит к изменению airfoils и последующей полной перенастрйке модели).

И да, как минимум есть еще настройки, когда после определенной скорости уменьшается передаточное число для оновных органов управления.

[Stas_Leontyev 723]

А секретом не поделитесь?

Кривые отклика, что в настройках сима не устраивают.

Что в плейн-мейкере пошевелить надо, конкретно для каждого крафта?  Не подскажете? 

Ну мне вот помогло изменение поверхности управляющих поверхностей и радиусов инерции. Выше Maxxe об этом написал. Мне много не надо было, просто под свой штурвал подправил самолет

[Ghost-V 198]

Попадался какой-то буржуинский справочник по конструированию, где была методика оценки. Если удастся вспомнить, выложу

"Буржуинский справочник" оказался 5-й частью книги Яна Роскама "Конструирование самолетов".

Книга, кстати, настоятельно рекомендуется к прочтению конструкторам моделей. Масса полезной информации.

 

Выражения для расчетов оценок моментов инерции такие:

 

I_x=(W/g)*(R_x*b/2)²

I_y=(W/g)*(R_y*d/2)²

I_z=(W/g)*(R_z*e/2)²

 

g=32.2 - ускорение свободного падения в басурманских единицах

W - MTOW в фунтах

b - размах крыла в футах

d - САХ(?) в футах

e=(b+d)/2

 

                                    Rx      Ry      Rz                      
Low Wing Single (Beech N-35)       .248    .338    .393                         
High Wing Single (Cessna 182RG)    .242    .397    .393                         
Light Twin (Beech 55)              .260    .329    .399                         
Medium Twin (Cessna 402)           .373    .269    .461                         
Light Jet (Cessna 550 (Cit II))    .293    .312    .420                         
Medium Jet (Lockheed Jetstar)      .370    .356    .503                         
Twin Turbo Prop (Fairchild F-27)   .235    .363    .416                         
Four Eng T Prop (Electra)          .394    .341    .497                         
Jet Airliner 4 eng (Convair 880)   .322    .339    .464                         
Jet Airliner 3 aft eng (B 727-200) .248    .394    .502                         
Jet Airliner 2 eng wing (B737-200) .246    .382    .456                         
Jet Airliner 2 aft eng (DC-9-10)   .242    .360    .435                         
Prop Airliner 4 eng (DC-6)         .322    .324    .456                         
Prop Airliner 2 eng (Conv 340)     .308    .345    .497   

Для проверенной мелочи ошибка составляла процентов 5-10

[Maxxe 540]

"Буржуинский справочник" оказался 5-й частью книги Яна Роскама "Конструирование самолетов".

Книга, кстати, настоятельно рекомендуется к прочтению конструкторам моделей. Масса полезной информации.

 

Выражения для расчетов оценок моментов инерции такие:

 

Благодарю, буду пробовать. Один момент: d - точно САХ?  На первый взгляд туда очень просится длинна фюзеляжа.

[atcstagervip 3578]

Благодарю, буду пробовать. Один момент: d - точно САХ?  На первый взгляд туда очень просится длинна фюзеляжа.

Верно просится

[Ghost-V 198]

На первый взгляд туда очень просится длинна фюзеляжа.

Верно просится

Угу, вот понарисуешь так картиночек без разбору... Сомнение бродило в эту сторону, но до оригинала как-то не дойти было.