Piper J3 Cub 25%

[misha]

Gore naveneni crtež ima drugačiji aero profil od uobičajenog za Piper.

Ovde mislim da gresite. Imao sam nekoliko Pipera do sada i svi su imali profil Clark Y. Blize od toga skala modelu ne moze biti jer
je i pravi Piper imao taj profil rebara. Kod pravog je koriscen USA 35B profil koji je 99% identican CLARK Y profilu.

Upravo Savin Piper ima istu dubinu profila, isti razmah (profil ne mogu uporediti ali mislim da svi koriste Clark Y)
a razlika u mestu tezista je ogromna. Dakle duzina trupa itekako ima veze sa tezistem bez obzira da li se radi
o ozbiljno akrobatskom ili prostom modelu tipa Pipera.
Naravno, ocekivano je da model pod punim gasom penje. Normalna pojava kod ovakvog profila.
Ono sto se meni ne svidja jeste da penje vise nego sto bi (po nekom mom misljenju) trebalo.

Deki, sto se tice produzavanja trupa, radi dobijanja stabilnosti, u pravu si. Mada kod Pipera se to resava, kao sto je i Sava uradio,
skracivanjem razmaha krila (clipped wing verzija). Prethodni Piper koji sam imao je takav. Ovde mi je ideja bila da napravim
Pipera koji ce imati umanjeni izgled velikog Pipera tako da su ti odnosi takvi kakvi su.

[misha]

Upravo sam, sasvim slucajno, nasao mozda najobuhvatniji tekst vezan za CG.
Odoh da citam.
http://www.theampeer.org/cg/cg.html

[tibeteagle]

Gore naveneni crtež ima drugačiji aero profil od uobičajenog za Piper.

Razlika na gornjoj liniji je očigledna, ali pošto nema slike celog profila, može da je blizu Clark Y14%.  Ako uzmemo da je isti, a po najvišljoj tačci gledano jeste, onda se na njega odnose isti aerodinamične zakoni, pa je očekivana sila potiska na oko 30% (slika Dole). Ali ako je vlasnik zadovoljan sa letom svog modela sa postavljenim težišten na 145mm što je 36% umesto 125mm odnosno 31% , onda je sve u redu i dalje nema smisla raspravljati, jer kako sam napisao, mnoge stvari oko težišta i leta modela je subjektivni doživljaj. Na sreću Piper ima dosta dugačak trup do repa sa velikim stabilizatorima sa kojima se dobro može kompenzovati i veće odstupanje težišne tačke od normalnog.

Što se sadržaja gornjeg linka tiče, daje samo potporu za sve ono što sam napisao pre, da težište treba staviti između 28% i 30%. Autor je manje precizan i predlaže 25 do 33% po dobro ustaljenom klasičnom principu.
"The Traditional or Conventional Wisdom CG:
For a standard monoplane configuration, the traditional, or conventional wisdom, CG range is usually stated as between 25% and 33% of the wing's Mean Aerodynamic Chord (MAC). Some sources note up to 35% of the MAC.

Stavljati težište više od 35% je veoma opasno, kako na to i autor već u prvom pasusu upozorava na to sa ovim rečima...
"A nose-heavy airplane may fly poorly, but a tail-heavy airplane may fly only once."
U slobodnom prevodu to znači da nosat model možda leti nešto slabije, ali repat samo jednom, pa ti stavi gde hoćeš.

Treba razumeti da jedino krilo drži model u letu i on je najvažniji deo aviona u letu. Težište se prvenstveno odrađuje po njegovim karakteristikama.
Trup samo spaja rep, motor, krilo i stajni trap i veoma je nepoželjno ako utiče na aerodinamiku leta aviona, a što je u većini slučajeva neizbežno zbog volumeskog oblika za mogućnost nošenja korisnog tereta.
Horizontalac stabilizuje i upravlja i samo u specijalnim slučajevima aviona ima i noseću funkciju,  a Piper nije taj avion, pa je većina teksta razmatranja težišne tečke u članku suvišan a za manje upućene teško razumljivo. Ne treba misliti da se u njima skriva neka magična brojka drugačija od one koja izgleda ovako: 30% za pravougaono krilo.

[misha]

Uh, nadam se da mi niko nece zameriti, ali opet nisamo nigde otisli konkretno.
Najvise zamerki koje sam dobio su tipa da je trup trebalo da bude duzi, tj da bude
duzi razmak izmedju kraja lrila i pocetka horizontalca.
Mogao sam ali nisam hteo. kao sto se na skici vidi, sve je u potpunoj razmeri i tako sam i hteo da bude.
Laslo mislim da ste pogresili jer je CUB bas poznat po tome sto NEMA dugacak trup i NEMA velike repne povrsine.
Verovatno Vas malo buni Savina slika jer je fotografisana pod uglom. Profil jer sigurno, kao sto sam i napisao
Clark Y.
Wingspan: 76.5" Clipped Wing Cub: 67.5"
Wing Area: 744 sq in Clipped Wing Cub: 648 sq in
Wing Loading: 21.70 oz/sq ft (unclipped)
Flying Weight: 7-7.5lbs
Airfoil: Clark-Y; High-Wing
Fuselage Length: 48

Malo nize u opisu je autor teksta naglasio specificnost Pipera
  The Thunder Tiger Lazy Tiger Cub is unconventional in that it has a low aspect ratio wing and a relatively short tail moment..
I on je proveravao poziciju Dive testom i dosli su do nekih 25%.
To je upravo ono sto mene interesuje. Nekim kalkulatorima sam dobio upravo tu vrednost. 100mm od napadne ivice.
Dakle, ona moja dilema sa pocetka je:
treba li ici ka tezistu koje se nalazi na 100mm ili 125mm.

[tibeteagle]

Dakle, ona moja dilema sa pocetka je treba li ici ka tezistu koje se nalazi na 100mm ili 125mm.

Misha stvarno je već sve rečeno pa i mnogo više od potrebnog, ali tvoj osećaj nesigurnosti ništa neče odstraniti, samo ako isprobaš sve moguće krajnje granice položaja i sam se odlučiš za neki.

Piper ima samo jednu proporcionalnu anomaliju, a to je relativno veći raspon krila od uobičajednog i to bez sužavanja prema krajevima. To mu povećeva nosivist, kraća je poletna dužina i može da krstari manjom brzinom. U tome mu pomaže i njegov aeroprofil na krilu. Sa druge strane baš zbog većeg raspona gubi u živahnosti upravljanja naspram akrobatskih a visinski je nestabilniji sa naglim promenama baš zbog polu profila. Na žalost ili na sreću, kome kako i za šta mu treba, ali je to tako.

[Sava]

Veroatno da nisam potpuno vertikalno uslikao jer nemam stativ, tako da je slika verovatno malo izobličena.
Po ovom planu je urađen dvocifren broj modela u dve veličine,pun raspon krila 220cm. i uvećani planovi za pun raspon 300cm.
Ovaj je rađen kao clipped wing sa rasponom 260cm. Sve ostale mere su kao da je raspon 300cm. Dužina trupa 180cm. širina horizontalca 86cm.
Tešište je podešeno prema crtežu i model veoma poslušno leti. Dodavanjem gasa ne penje ništa više od drugih sličnih modela.
Ima modelara koji su leteli modele po ovom planu kojima je takođe težište podešeno kao na slici pa znaju kako leti.

[Nenad Miklusev]

Mnogo toga ste ovde prodiskutovali , jedino se TibetEagle dotakao pravog problema, napadnog ugla.
Sva pomeranja tezista i teglenja trupa (daske) nece vam resiti problem dok napadni ugao ( ili da kazemo, razliku uglova) ne dovedete u optimalnu meru a to je:
Ugao nultog uzgona za Clark Y je  -3.52 deg ( tolika degradacija napadnog ugla vam treba za horizontalni let pri punom gasu)
Idealni napadni ugao je + 0.91 deg
U tom rasponu treba traziti pravi ugao  i kompromis za dobar let, manje propinjanje pri punom gasu i lepo planiranje sa oduzetim gasom.
Sve ostalo treba kasnije doterati uglom vuce motora.
Za info, Clark Y koji lezi na donjaci , sam po sebi vec ima gotovo 3 stepena napadni ugao.

[Sava]

Nisam hteo da pišem o ovoj problematici jer je diskusija krenula u pravcu težišta. Razlog zašto ovaj Pajper leti kao po šinama, napadni uglovi krila i horizontalca su podešeni upravo tako kako je Nenad napisao. Čak sam vršio korekciju napadnog ugla krila u odnosu na plan da bi dobio miran horizontalan let.

[Uros123]

Zasto u celu pricu mesati trup? Teziste, kao sto je TE, rekao ima direktnu vezu sa karakteristikama krila, polozajem c.p. Trup se moze produzavati u nedogled ako se njegova tezina kompenzuje balastom koji ce praviti kontra momenat tezini trupa i odrzati tacku tezista u predvidjenoj tacki. Produzavanjem trupa se moze povecati efikasnost komandi koje se na njemu nalaze, zbog povecanja kraka sile. Ukoliko se i prilikom izrade/konstrukcije modela/aviona inzenjer odluci da poveca duzinu trupa automatski ce smanjiti gabarite repnih povrsina.
Posto je pomenuto da se stabilnost moze povecati povecanjem zadjnje poluge, a to nije zahvalno resenje zbog menjanja karakteristika konstrukcije i originalnosti modela, moram da napomenem da se pomeranjem tacke tezista unapred od "neutralne tacke" dobija staticki stabilniji avion i suprotno. Smanjenjem razmaha krila se smanjuje inertnost modela u zaokretima, isto kao kada bi se krila odradila nekim postupkom koji bi rezultirao manjom tezinom istog. Da bi se dobila ta toliko zeljena stabilnost u zaokretu, potrebno je u celu pricu ukljuciti dijedar... Ali mislim da ova pisanija pocinje da izlazi iz onoga sto koncepcijski ovaj avion moze.
Jos jedna stvar koja deluje banalno, a moze da dodje do greske je napadni ugao krila ili pak horizontalca...

Pozdrav,
Uros

[tibeteagle]

Sava hvala na odličnoj drugoj slici. Nema znatne torzije.

Na slici se vidi da sa profilom nešto nije u redu, a kako sam to već spomenuo. Svi profili imaju pravilnu zaobljenost u vidu parabole. Ni jedan standardni ne liči na njega, a pogledao sam dosta sličnih u bazi, kao GOE, EPLER, NACA, ali je Misha insistirao na Clark Y. 
Ako se pažljivo pogleda putanja spoljnje linije profila na crtežu i linija žute, koja predstavlja Clark Y 11.7% rastegnut na 14% ima dosta odstupanja. Odstupanje krive na ulaznoj ivici je takvo, da je i napadni ugao od toga drugačiji, jer je prva tačka na profilu tamo gde sam kotirao. Na gornjoj liniji profila je veliko ispupčenje a posle naglo prelazi u pravu liniju. Ne znam šta je konstruktor hteo da postigne sa ovim, ali aerodinamički nije pravilno, a ni uobičajeno lomiti linije strujanja na ovaj način.

Bez uvida u ceo plan ne znamo pod kojim uglom stoji horzontalac u odnosu na donju liniju profila. Ako predpostavimo da je 0 stepeni onda ugao od oko 3.11% (recimo da je to 3%) kojeg sam u CAD programu kotirao, pokazuje da je avion predviđen za spore letove, jer se sa ovakvim uglom javlja dosta rano dovoljno uzgona pri poletanju da bi podigao model. To je ujedno velika mana kod veće brzine, jer nastaje višak potisne sile, pa se taj ugao mora smanjivati sa potiskivanjem palice visine napred. Kod drugih motornih aviona napadni ugao retko prelazi 2 stepena, a i ovoj profil se danas već malo koristi osim UL aviona.

Misha, sve ovo ne znači ništa strašno i Piper ko Pajper, treba lepo da leti.

[Sava]

Piper cub Lion kit, znači sve je definisano. I ovo je cliped wing sa rasponom 220cm.Pravio sam ga za sebe pre otpilike dve godine. Kada je bio gotov sledilo je probno letenje, prije toga podešeno težište prema planu (vidi se oznaka flomasterom iznad prozora).
Leteo je ali je penjao kao lud pri dodavanju gasa. Pazi ovde je sve definisano jer je sve bilo iskrojeno. Nisam pomerao težište nego sam menjao napadni ugao krila. Podigao sam izlaznu ivicu jer mi je to bilo konstruktivno najlakše, što se može videti na slici. Dodatak sam zalepio  dvostranom trakom da bih mogao raditi korekcije. Posle ove intervencije leteo je kao po šinama, potpuno miran, pomalo dosadan let. Za potrebe slikanja odlepio sam trouglastu letvicu koja je eto ostala do dan danas.Naravno da ću je ponovo zalepiti, ali pravim lepilom.

[misha]

Idealni napadni ugao je + 0.91 deg

Ugao je 1 stepen. Jos priliko crtanja sam na nekoliko pranova merio i uporedjivao, tako da mislim da je ugao dobar.

Urose, poredjenje sa Savinim modelom je upravo dato kao primer da model koji ima krilo iste velicine, povrsine itd, nema
polozaj CG-a na istom mestu. Dakle Krilo je samo jedan od XYZ faktora.

Laslo, hvala Vam na ulozenom vremenu i trudu. Svakako je korisno.
Zasto insistiram na Clark Y? Jer proizvodjac kaze da ga je koristio. Sta se desilo na slici koju je Savelija okacio?
Pennzioneer Savelija je za radnog veka pogubio broj pipera koji je napravio, koristeci taj plan.
U medjuvremenu je on kopiran, umanjivan povecavan...
Kao sto se i prilikom nekih planova koje je skorije neko od modelara kopirao desilo, nisu ga u kopirnici povecali srazmerno, vec su ga
iz nekog razloga automatskog kopiranja verovatno povecali "fit to page" jer je njima to nebitno, tako da se desilo
da je za jedan procenat povecn X a za dugi Y osa. Zato profil izgleda onako i zato je krilo 1/3 i 1/4 iste dubine.
Zato je njegov Piper stabilniji jer je odnos dubine krila i trupa drugaciji. Duzi. Na daonjoj slici savin profil je povecan 20%
po x osi i dobijen upravo profil koji sam i ja koristio, i naravno toliku bi dubinu krilo trebalo da ima u pravoj razmeri (oko 500mm).
Skoro sam jednom drugaru printao neki plan i morao sam da ga vratim i da ih zamolim da 'zakljucaju"  mere jer je bio potpuno van proporcije.

Naravno mnogo pomenutih stvari je vecini ljudi poznato, i ipak smo iako nisam to hteo otisli predaleko.
Ideja nije bila raspravljati o duzainama trupa ili njegovom povecavanju, niti o promeni izgleda i konstrukcije Pipera.
Takav je kakav je. Leteci traktor. Nije atraktivan ni manevarski a ni izgledom.
Ja ga volim . Mozda zato sto je to prvi avion u kom sam leteo... Ono sto je mene interesovalo kako odrediti polozaj tezista kada
ne znamo gde je. Imamo pocetnu poziciju, koja po meni nije dobra. Teziste cu svakako traziti, ali je ideja bila da je bolje
probati na papiru ili racunaru, umesto na modelu.
Celokupni zakljucak je da je CG u podrucju od 100 pa do 125mm. Jednostavno, probacu.
Ma koliko nama ovaj model izgledao neozbiljno, nije ga g Ken koji je napisao clanak o odredjivanju tezista
stavio pod 'unceonvencional design"

   

[Sava]

Još samo jedna slika, prije nego se odjavim iz Španske serije,

[misha]

Da. to je taj.
http://www3.towerhobbies.com/cgi-bin/WTI0001P?I=LXYXF6&P=8

[misha]

Interesantan zakljucak star nekoliko godina sa RC Univers-a

I used the same planform, and let the program tell me where the CG was for three different airfoils. I used the Clark Y (flat bottom), NACA 2412 (semisymetrical), and the NACA 6409 (undercambered). According to the program the CG was the same in all cases.

The CG does not depend on the airfoil being used but rather on the moment arms, surface areas, and location of the average chord.
In order for the aircraft to be stable you need the CG to be in front of the center of pressure of the wing, and hence for the tail to provide a stabilizing downward aerodynamic force.
Unless the airfoil is something very radical, and those in models rarely are so, you should not see any difference in CG location between the airfoils mentioned.