Ciśnienie w skrzydle

[Zbyszek Gotkiewicz]

Wloty w skrzydle projektuje się w miejscu spiętrzenia ciśnienia, czyli tam gdzie ciśnienie dynamiczne jest największe. Ten punkt przemieszcza się wraz ze zmianą kąta natarcia. Dlatego konstruktorzy starają się aby wloty pokrywały cały obszar gdzie wędruje punkt spiętrzenia. Jest to o tyle ważne że jeśli punkt spiętrzenia wyjdzie poza wloty to strumień powietrza zamiast doładowywać ciśnienie może zacząć je wysysać. W normalnym lataniu raczej się to nie zdarza, ale w locie na speedzie lub w spirali może to wystąpić, choć dla podwinięć dużo większe znaczenie ma profil i wędrówka środka parcia. Pewnym usprawnieniem wlotów jest rozwiązanie nazwane Shark Nose gdzie wloty są zagłębione co powoduje dużo mniejszą różnicę ciśnień dynamicznych na wlotach przy zmianach kątów natarcia, oczywiście w ich użytkowym zakresie.
Samej propagacji ciśnienia w skrzydle podczas lotu praktycznie nie ma i powietrze wewnątrz jest nieruchome. Propagacja ma znaczenie jedynie w czasie wypełniania skrzydła, jego wypróżniania na przykład przy fronsztalach i przeciągnięciach oraz przy odzyskiwania kształtu po podwinięciach. Na przykład przy odwijaniu uszu płynne zaciągnięcie sterówek powoduje przepływ powietrza z tyłek części do przodu i na boki co może wspomagać proces otwierania uszu, jednak według mnie dużo większe znaczenie ma tu podciśnienie na górnej powierzchni które przy zaciągnięciu sterówek się zwiększa i powoduje otwarcie uszu. Są konstruktorzy którzy próbują zapobiec ucieczce powietrza z wnętrza skrzydła. Początkowo próbowano umieszczać zawory w samych wlotach ale okazało się to niebezpieczne gdyż skrzydło które nie ulega deflacji może łatwiej znaleźć się pod pilotem i grozi to zapakowaniem pilota we własne skrzydło. Obecnie te zawory przenoszone są do wnętrza skrzydła co ma zapewnić że w tylnej części skrzydła pozostanie zapas powietrza potrzebny do utrzymania rozpiętości oraz do łatwiejszego otwarcia, natomiast przód skrzydła ulegnie deformacji co zlikwiduje siłę nośną i zatrzyma skrzydło. A skąd to wszystko wiem? Bo jestem pilotem.

[JaroXS]

Wloty w skrzydle projektuje się w miejscu spiętrzenia ciśnienia, czyli tam gdzie ciśnienie dynamiczne jest największe. Ten punkt przemieszcza się wraz ze zmianą kąta natarcia. Dlatego konstruktorzy starają się aby wloty pokrywały cały obszar gdzie wędruje punkt spiętrzenia. Jest to o tyle ważne że jeśli punkt spiętrzenia wyjdzie poza wloty to strumień powietrza zamiast doładowywać ciśnienie może zacząć je wysysać. W normalnym lataniu raczej się to nie zdarza, ale w locie na speedzie lub w spirali może to wystąpić, choć dla podwinięć dużo większe znaczenie ma profil i wędrówka środka parcia. Pewnym usprawnieniem wlotów jest rozwiązanie nazwane Shark Nose gdzie wloty są zagłębione co powoduje dużo mniejszą różnicę ciśnień dynamicznych na wlotach przy zmianach kątów natarcia, oczywiście w ich użytkowym zakresie.
Samej propagacji ciśnienia w skrzydle podczas lotu praktycznie nie ma i powietrze wewnątrz jest nieruchome. Propagacja ma znaczenie jedynie w czasie wypełniania skrzydła, jego wypróżniania na przykład przy fronsztalach i przeciągnięciach oraz przy odzyskiwania kształtu po podwinięciach. Na przykład przy odwijaniu uszu płynne zaciągnięcie sterówek powoduje przepływ powietrza z tyłek części do przodu i na boki co może wspomagać proces otwierania uszu, jednak według mnie dużo większe znaczenie ma tu podciśnienie na górnej powierzchni które przy zaciągnięciu sterówek się zwiększa i powoduje otwarcie uszu. Są konstruktorzy którzy próbują zapobiec ucieczce powietrza z wnętrza skrzydła. Początkowo próbowano umieszczać zawory w samych wlotach ale okazało się to niebezpieczne gdyż skrzydło które nie ulega deflacji może łatwiej znaleźć się pod pilotem i grozi to zapakowaniem pilota we własne skrzydło. Obecnie te zawory przenoszone są do wnętrza skrzydła co ma zapewnić że w tylnej części skrzydła pozostanie zapas powietrza potrzebny do utrzymania rozpiętości oraz do łatwiejszego otwarcia, natomiast przód skrzydła ulegnie deformacji co zlikwiduje siłę nośną i zatrzyma skrzydło. A skąd to wszystko wiem? Bo jestem pilotem.

Zbyszek,

piszesz: Samej propagacji ciśnienia w skrzydle podczas lotu praktycznie nie ma i powietrze wewnątrz jest nieruchome.

Skąd to wiesz? Czy możesz napisać ile wynosi ciśnienie w Pascalach wewnątrz paralotni?
Albo czy wiesz jaka różnica ciśnień występuję między 2m przed krawędzią natarcia paralotni a środkiem wnętrza paralotni - dyferencjał.

Jeżeli to wiesz to oznacza że to było jakoś mierzone, jeżeli nie wiesz to wydaje mi się że nie możesz jasno stwierdzić co ma wpływ na co pod kątem bezpieczeństwa.

Wydaje mi się że należy również dodać że złe rozmieszczenie wlotów SHARK NOSE spowoduje że paralotnia może być zdecydowanie bardziej niebezpieczna.

Pozdrawiam,

[calhal]

Jeżeli to wiesz to oznacza że to było jakoś mierzone, jeżeli nie wiesz to wydaje mi się że nie możesz jasno stwierdzić co ma wpływ na co pod kątem bezpieczeństwa.

Tak trochę obok tematu bo mnie to ciekawi. Czy któryś z Was ma informacje czy producenci może symulują te zagadnienia na modelu w Matlab Simulink lub jakimś innym sofcie?

[Zbyszek Gotkiewicz]

Wloty w skrzydle projektuje się w miejscu spiętrzenia ciśnienia, czyli tam gdzie ciśnienie dynamiczne jest największe. Ten punkt przemieszcza się wraz ze zmianą kąta natarcia. Dlatego konstruktorzy starają się aby wloty pokrywały cały obszar gdzie wędruje punkt spiętrzenia. Jest to o tyle ważne że jeśli punkt spiętrzenia wyjdzie poza wloty to strumień powietrza zamiast doładowywać ciśnienie może zacząć je wysysać. W normalnym lataniu raczej się to nie zdarza, ale w locie na speedzie lub w spirali może to wystąpić, choć dla podwinięć dużo większe znaczenie ma profil i wędrówka środka parcia. Pewnym usprawnieniem wlotów jest rozwiązanie nazwane Shark Nose gdzie wloty są zagłębione co powoduje dużo mniejszą różnicę ciśnień dynamicznych na wlotach przy zmianach kątów natarcia, oczywiście w ich użytkowym zakresie.
Samej propagacji ciśnienia w skrzydle podczas lotu praktycznie nie ma i powietrze wewnątrz jest nieruchome. Propagacja ma znaczenie jedynie w czasie wypełniania skrzydła, jego wypróżniania na przykład przy fronsztalach i przeciągnięciach oraz przy odzyskiwania kształtu po podwinięciach. Na przykład przy odwijaniu uszu płynne zaciągnięcie sterówek powoduje przepływ powietrza z tyłek części do przodu i na boki co może wspomagać proces otwierania uszu, jednak według mnie dużo większe znaczenie ma tu podciśnienie na górnej powierzchni które przy zaciągnięciu sterówek się zwiększa i powoduje otwarcie uszu. Są konstruktorzy którzy próbują zapobiec ucieczce powietrza z wnętrza skrzydła. Początkowo próbowano umieszczać zawory w samych wlotach ale okazało się to niebezpieczne gdyż skrzydło które nie ulega deflacji może łatwiej znaleźć się pod pilotem i grozi to zapakowaniem pilota we własne skrzydło. Obecnie te zawory przenoszone są do wnętrza skrzydła co ma zapewnić że w tylnej części skrzydła pozostanie zapas powietrza potrzebny do utrzymania rozpiętości oraz do łatwiejszego otwarcia, natomiast przód skrzydła ulegnie deformacji co zlikwiduje siłę nośną i zatrzyma skrzydło. A skąd to wszystko wiem? Bo jestem pilotem.

Zbyszek,

piszesz: Samej propagacji ciśnienia w skrzydle podczas lotu praktycznie nie ma i powietrze wewnątrz jest nieruchome.

Skąd to wiesz? Czy możesz napisać ile wynosi ciśnienie w Pascalach wewnątrz paralotni?
Albo czy wiesz jaka różnica ciśnień występuję między 2m przed krawędzią natarcia paralotni a środkiem wnętrza paralotni - dyferencjał.

Jeżeli to wiesz to oznacza że to było jakoś mierzone, jeżeli nie wiesz to wydaje mi się że nie możesz jasno stwierdzić co ma wpływ na co pod kątem bezpieczeństwa.

Wydaje mi się że należy również dodać że złe rozmieszczenie wlotów SHARK NOSE spowoduje że paralotnia może być zdecydowanie bardziej niebezpieczna.

Pozdrawiam,

Jarek. Widzę że mamy słabo zdefiniowany problem. Czy dyskutujemy o wartości ciśnienia wewnątrz skrzydła, czy o przepływie powietrza wewnątrz skrzydła czy o zależności podwinięć od tych dwóch zagadnień.
Samo ciśnienie wewnętrzne jest najłatwiejszym tematem i był już z powodzeniem parę razy omówiony. Ciśnienie wewnątrz wynika z ciśnienia dynamicznego w punkcie spiętrzenia, a to zależy od prędkości. Z wyliczeń wynika że w locie z prędkością 10 m/s jest to zdaje się 60 Pa czyli 6 mm słupa wody. Niby niewiele ale jest to ciśnienie podobne do tego jakie tworzy siłę nośną na górnej powierzchni. Czyli udział w zapewnieniu sztywności skrzydła jest istotny, a w skrzydłach napędowych latających dwa razy szybciej jest przynajmniej cztery razy większy. Trzeba jednak pamiętać o tym że wciąż jest to za małe ciśnienie by zapobiec złamaniu profilu przy przejściu na ujemne kąty natarcia, gdyż praktycznie całą siła nośna powstaje z przodu profilu a ciśnienie wewnętrzne jest rozmieszczone równomiernie na całej powierzchni.
A co do źle zaprojektowanych wlotów to widziałem także źle zaprojektowane wloty tradycyjne w seryjnych skrzydłach które powodowały zmniejszone bezpieczeństwo lotu. Błędy konstruktora nie mogą być argumentem że jakieś rozwiązanie jest złe.

[Zbyszek Gotkiewicz]

Jeżeli to wiesz to oznacza że to było jakoś mierzone, jeżeli nie wiesz to wydaje mi się że nie możesz jasno stwierdzić co ma wpływ na co pod kątem bezpieczeństwa.

Tak trochę obok tematu bo mnie to ciekawi. Czy któryś z Was ma informacje czy producenci może symulują te zagadnienia na modelu w Matlab Simulink lub jakimś innym sofcie?

Dudek używa kilku programów symulujących, ale nie znam ich nazw. Najlepiej uderzaj do Dudka.

[JaroXS]

Wloty w skrzydle projektuje się w miejscu spiętrzenia ciśnienia, czyli tam gdzie ciśnienie dynamiczne jest największe. Ten punkt przemieszcza się wraz ze zmianą kąta natarcia. Dlatego konstruktorzy starają się aby wloty pokrywały cały obszar gdzie wędruje punkt spiętrzenia. Jest to o tyle ważne że jeśli punkt spiętrzenia wyjdzie poza wloty to strumień powietrza zamiast doładowywać ciśnienie może zacząć je wysysać. W normalnym lataniu raczej się to nie zdarza, ale w locie na speedzie lub w spirali może to wystąpić, choć dla podwinięć dużo większe znaczenie ma profil i wędrówka środka parcia. Pewnym usprawnieniem wlotów jest rozwiązanie nazwane Shark Nose gdzie wloty są zagłębione co powoduje dużo mniejszą różnicę ciśnień dynamicznych na wlotach przy zmianach kątów natarcia, oczywiście w ich użytkowym zakresie.
Samej propagacji ciśnienia w skrzydle podczas lotu praktycznie nie ma i powietrze wewnątrz jest nieruchome. Propagacja ma znaczenie jedynie w czasie wypełniania skrzydła, jego wypróżniania na przykład przy fronsztalach i przeciągnięciach oraz przy odzyskiwania kształtu po podwinięciach. Na przykład przy odwijaniu uszu płynne zaciągnięcie sterówek powoduje przepływ powietrza z tyłek części do przodu i na boki co może wspomagać proces otwierania uszu, jednak według mnie dużo większe znaczenie ma tu podciśnienie na górnej powierzchni które przy zaciągnięciu sterówek się zwiększa i powoduje otwarcie uszu. Są konstruktorzy którzy próbują zapobiec ucieczce powietrza z wnętrza skrzydła. Początkowo próbowano umieszczać zawory w samych wlotach ale okazało się to niebezpieczne gdyż skrzydło które nie ulega deflacji może łatwiej znaleźć się pod pilotem i grozi to zapakowaniem pilota we własne skrzydło. Obecnie te zawory przenoszone są do wnętrza skrzydła co ma zapewnić że w tylnej części skrzydła pozostanie zapas powietrza potrzebny do utrzymania rozpiętości oraz do łatwiejszego otwarcia, natomiast przód skrzydła ulegnie deformacji co zlikwiduje siłę nośną i zatrzyma skrzydło. A skąd to wszystko wiem? Bo jestem pilotem.

Zbyszek,

piszesz: Samej propagacji ciśnienia w skrzydle podczas lotu praktycznie nie ma i powietrze wewnątrz jest nieruchome.

Skąd to wiesz? Czy możesz napisać ile wynosi ciśnienie w Pascalach wewnątrz paralotni?
Albo czy wiesz jaka różnica ciśnień występuję między 2m przed krawędzią natarcia paralotni a środkiem wnętrza paralotni - dyferencjał.

Jeżeli to wiesz to oznacza że to było jakoś mierzone, jeżeli nie wiesz to wydaje mi się że nie możesz jasno stwierdzić co ma wpływ na co pod kątem bezpieczeństwa.

Wydaje mi się że należy również dodać że złe rozmieszczenie wlotów SHARK NOSE spowoduje że paralotnia może być zdecydowanie bardziej niebezpieczna.

Pozdrawiam,

Jarek. Widzę że mamy słabo zdefiniowany problem. Czy dyskutujemy o wartości ciśnienia wewnątrz skrzydła, czy o przepływie powietrza wewnątrz skrzydła czy o zależności podwinięć od tych dwóch zagadnień.
Samo ciśnienie wewnętrzne jest najłatwiejszym tematem i był już z powodzeniem parę razy omówiony. Ciśnienie wewnątrz wynika z ciśnienia dynamicznego w punkcie spiętrzenia, a to zależy od prędkości. Z wyliczeń wynika że w locie z prędkością 10 m/s jest to zdaje się 60 Pa czyli 6 mm słupa wody. Niby niewiele ale jest to ciśnienie podobne do tego jakie tworzy siłę nośną na górnej powierzchni. Czyli udział w zapewnieniu sztywności skrzydła jest istotny, a w skrzydłach napędowych latających dwa razy szybciej jest przynajmniej cztery razy większy. Trzeba jednak pamiętać o tym że wciąż jest to za małe ciśnienie by zapobiec złamaniu profilu przy przejściu na ujemne kąty natarcia, gdyż praktycznie całą siła nośna powstaje z przodu profilu a ciśnienie wewnętrzne jest rozmieszczone równomiernie na całej powierzchni.
A co do źle zaprojektowanych wlotów to widziałem także źle zaprojektowane wloty tradycyjne w seryjnych skrzydłach które powodowały zmniejszone bezpieczeństwo lotu. Błędy konstruktora nie mogą być argumentem że jakieś rozwiązanie jest złe.

Tutaj masz rację. Mnie interesuje kilka rzeczy:

- różnica ciśnień przed czaszą i w czaszy, dyferencjał przepływu powietrza.
- wpływ przepływu powietrza w czaszy na bezpieczeństwo i stabilność konstrukcji.
- zmiana przepływu powietrza w czaszy po deformacji.

Mnie się wydaje że konstruktorzy używają oprogramowania do rysowania, ale nie testują tego dokonując pomiarów przed czaszą i w czaszy bo jest to skomplikowane. To by oznaczało że rysujesz, szyjesz, dokonujesz pomiarów a potem na podstawie uzyskanych wyników rozmieszczasz inaczej wloty oraz żebra i ich otwory = mega skomplikowany proces. Raczej się projektuje, wykonuje obliczenia matematycznie, a potem test pilot weryfikuje czy jest lepiej czy gorzej.

Poza tym do czegoś takiego potrzebne są czujniki laboratoryjne których dokładność jest na poziomie 0.01 Pascala.

Ja się przymierzam do pewnego testu, dlatego pytam mądrzejszych ode mnie. Do testu można zastosować miernik przepływu powietrza/ciśnienia który po bluetooth będzie wysyłał informacje na telefon. Dyferencyjny miernik z dwiema sondami - z czego jedna będzie w czaszy a druga przed paralotnią. Uważam że tylko takie badanie ma sens. Co o tym myślisz?

Pozdrawiam,

[calhal]

Mnie się wydaje że konstruktorzy używają oprogramowania do rysowania, ale nie testują tego dokonując pomiarów przed czaszą i w czaszy bo jest to skomplikowane. To by oznaczało że rysujesz, szyjesz, dokonujesz pomiarów a potem na podstawie uzyskanych wyników rozmieszczasz inaczej wloty oraz żebra i ich otwory = mega skomplikowany proces. Raczej się projektuje, wykonuje obliczenia matematycznie, a potem test pilot weryfikuje czy jest lepiej czy gorzej.

W dzisiejszych czasach takie rzeczy się modeluje i symuluje numerycznie (a nie koniecznie wykonuje pomiary). Stąd moje pytanie, czy konstruktorzy paralotniowi odpalają jakiś model w Simulinku czy innym sofcie

[JaroXS]

Mnie się wydaje że konstruktorzy używają oprogramowania do rysowania, ale nie testują tego dokonując pomiarów przed czaszą i w czaszy bo jest to skomplikowane. To by oznaczało że rysujesz, szyjesz, dokonujesz pomiarów a potem na podstawie uzyskanych wyników rozmieszczasz inaczej wloty oraz żebra i ich otwory = mega skomplikowany proces. Raczej się projektuje, wykonuje obliczenia matematycznie, a potem test pilot weryfikuje czy jest lepiej czy gorzej.

W dzisiejszych czasach takie rzeczy się modeluje i symuluje numerycznie (a nie koniecznie wykonuje pomiary). Stąd moje pytanie, czy konstruktorzy paralotniowi odpalają jakiś model w Simulinku czy innym sofcie

Tych co ja znam to nie, bo nie przekłada się to do rzeczywistości. W Simulinku wiem że nie da się wszystkiego prognozować i często się to nie przekłada na rzeczywistość. Ale to byś musiał bezpośrednio pogadać z jakimś konstruktorem.

Pozdrawiam,

[Zbyszek Gotkiewicz]

Każde badanie które powiększa naszą wiedzę jest wartościowe. Mógłbyś oszacować ile litrów powietrza wycieka ze skrzydła na sekundę? Ja dopiero wieczorem będę mógł do tego siąść.

[JaroXS]

Każde badanie które powiększa naszą wiedzę jest wartościowe. Mógłbyś oszacować ile litrów powietrza wycieka ze skrzydła na sekundę? Ja dopiero wieczorem będę mógł do tego siąść.

No dokładnie. Ja bym chciał np. sprawdzić ile wyciekło po połówce. Taki test chciałbym przeprowadzić, ale to jest wymagające zadanie. Problemów jest wiele. Umiejscowienie sond, odpowiednie mocowanie, ukierunkowanie, czas reakcji urządzenia na zmianę itd. Aktualnie staram się wybrać urządzenie rejestrujące które kosztuje sporo pieniędzy.

Pozdrawiam,

[Zbyszek Gotkiewicz]

Nie ma pogody na latanie to zacząłem liczyć. Nowe skrzydło ma tkaninę o przepuszczalność do 20 litrów na metr kwadratowy na minutę. Zużyte ma powyżej 300 litrów. Oczywiście liczenie będzie uproszczone. Przy 20 litrach i powierzchni tkaniny 60 metrów przepływ powietrza przez skrzydło będzie wynosił 20 litrów na sekundę. Całe to powietrze musi wejść do skrzydła przez wloty. Wloty mają około 1 metra kwadratowego powierzchni. Czyli mamy przepływ powietrza rzędu 20 litrów na metr kwadratowy na sekundę co daje prędkość przepływu przez wloty 0.02 m/s. Przy skrzydle zużytym będzie to ponad 0.3 m/s. A za wlotami prędkość przepływu drastycznie spada z powodu zwiększenia przekroju przepływu oraz faktu że największe różnice ciśnień występują w przedniej części skrzydła i tam najwięcej powietrza wycieka ze skrzydła. Jeśli chodzi o przepływy powietrza wewnątrz skrzydła po podwinięciu to mogą być rzeczywiście dość gwałtowne zjawiska, ale według mnie i tak sprawą kluczową w takich momentach jest podciśnienie na górnej powierzchni co można badać czujnikami ciśnienia i napięciem na linkach. Objętość powietrza zawartą w skrzydle też da się obliczyć. Może ma ktoś takie dane żeby podpowiedzieć ile metrów powietrza jest tam zamknięte to będzie można policzyć jaką drogę musi pokonać skrzydło aby napełnić na przykład utraconą 1/4 objętości powietrza.