Парапланеризъм и делтапланеризъм DHV - немска асоциация за парапланеризъм и делтапланеризъм

Принос на Бернхард Винанд

делтапланеризъм

Ново хвърчило?

- Слабости и потенциали на настоящите дракони
- Недостатъците и недостатъците на летящото крило
- Значение и недостатъци на тунелния ефект
- Положителни ефекти на гъвкавостта при турбулентност
- Гранични условия и потенциали за профила на крилото
- Обобщение на представянето на крилото на хвърчилото
- Възможности и граници на кайт структурата
- Концепция за нови хвърчила
- За прилагане на концепцията
- Всички предимства на новото хвърчило с един поглед
- И твърдостта?
- Заключения и Outlook

Кайтът, гъвкавият, конвенционален хвърчило, все още ли има бъдеще? Използвани ли са конструктивно всички съществуващи в момента опции, така че това класическо авиационно оборудване да остане привлекателно? Или акцентът върху представянето доведе до задънена улица в по-нататъшното развитие? Ще бъде ли напълно заменен от една страна от по-удобния парапланер, от друга страна от по-мощния втренчен поглед (фиксирано крило)?

Броят на лицензите за кайт полети и продажбите на кайт непрекъснато намалява през последните години и все още не е ясно докъде ще се стабилизира сцената на кайт летенето на ниско ниво. DHV отчасти прави Твърде едностранчивата ориентация на производителите на хвърчила е отговорна за това развитие, съвременните устройства биха победили средните пилоти и следователно не са в съответствие с пазара.

Давам обаче на хвърчилото трайни шансове за бъдещето. Поради специфичните си летателни характеристики, ниската си цена и дългия си експлоатационен живот, дори настоящият хвърчил винаги ще има малка група фенове сред авиационните ентусиасти. Но как би се възродило търсенето на този самолет, ако беше възможно значително да се увеличат производителността, безопасността и комфортът (управление, тегло, размер на пакета) въз основа на настоящия дизайн с малко усилия, т.е.на ниски цени? Това и как това според мен е възможно, ще бъде посочено по-долу.

Слабости и потенциали на настоящите дракони

Кайтът (и неговият пилот) все още се уважава в сцената, не само като символ на пионерските дни на делтапланеризма и парапланеризма и поради изискванията си към летателните умения на пилота. Динамиката на полета на тази проста конструкция също се оценява допълнително. Но ако сте авиатор и не искате да имате никакви транспортни проблеми, трябва да изберете парапланер, въпреки по-ниската му производителност (ъгъл на плъзгане). А тези, които изискват производителност, първо избират твърда, въпреки по-високите разходи и по-голямото тегло и размер на опаковката. Това, и по-малко ориентацията към представянето в изграждането на кайт, има според мен доведе до нишевото съществуване на хвърчилото, тъй като неделният флаер също иска изпълнение освен безопасност и комфорт.

Недостатъците и недостатъците на летящото крило

Увеличението на усукването поради тунелния ефект, което е желано или необходимо за завиване чрез преместване на тежестта, е обсъдено по-долу по-долу. И без това високото минимално ограничение на структурата от 10 до 15 градуса е необходимо във връзка с размахването, за да се противодейства на „сгъването“, внезапно (повтарящо се) обръщане напред, което се страхува от летящи крила. Накланянето може да се случи, особено когато летите бавно в турбуленция; високоскоростното накланяне е рядко. Извиването на турбулентност обикновено възниква. поради пориви (особено отдолу и отзад (дупка за вятър)), които внезапно придават на крилото въртящ момент напред поради рязката промяна в ъгъла на атака поради свързаната с него миграция на точката на повдигане към задната част, която без хоризонтален стабилизатор с лостовото рамо на фюзелажа Само крилото не може да бъде спирано въпреки размаха и усукване. В допълнение, при хвърчилата, поради хлабавото окачване на пилота, само намаленият момент на инерция противодейства на въртящия момент.

Друга мярка срещу сгъването, която струва по-малко мощност от допълнително усукване, е използването на профил на S-клапа (S-профил) в областта на корена на крилото (върху киловата тръба), където крилото има най-висок ъгъл на атака поради усукването. При S-профила задната част на крилото се издърпва малко нагоре (S-клапан), скелетната линия (централната линия) на профила грубо образува легнало „S“. При положителни ъгли на атака S-клапанът лежи в хлъзгавия поток на крилото и следователно едва ли намалява производителността, вижте Фигура 9. При отрицателни ъгли на атака (като например пред възможна обвивка) S-клапата попада в (ламинарния) поток и изтласква крилото назад и създава момент за изправяне (височина). В случай на устройства без кули или устройства с висока производителност, средните летви образуват S-образна форма, като са леко огънати нагоре отзад. В устройства с кула, линиите на лафа създават S-ритъм при отрицателни ъгли на атака. S-клапата е ефективна само когато има достатъчно ток на крилото.

За височината на хвърчилата при различни ъгли на атака, скоростите и напреженията на платното или настройките на „променливата геометрия (VG)“ минималните стойности се изискват от DHV, за да се получи печат за одобрение и за класификация, което трябва да бъде доказано с прототип при тестове. Устройствата за начинаещи трябва да включват характеризираща се с особено висока стабилност на полета (категория 1) и следователно трябва да има по-висока стъпка от междинните продукти (средният клас) (категория 2) или дори състезателното оборудване (категория 3). Ето защо е толкова рисковано да се намали зададеният размер в сравнение със структурните размери. Все пак е явна тайна, че пилотните състезатели са склонни да „слагат кутиите си по-ниско“, защото се надяват, че това ще им даде конкурентно предимство, което поради ефекта на тунела трябва да бъде по-малко, отколкото мнозина вярват, дори когато VG е напълно опъната. Този опасен лош навик трябва да бъде противодействан в бъдеще чрез измерване на състезания.

При летящи крила ефектът на размахването и усукването (а също и S-клапата) срещу преобръщане напред е доста ограничен поради късия лост около напречната ос (в зависимост от размаха), така че има сгъване дори при устройства, които отговарят на печата за одобрение, макар и много рядко. Тукове не са толкова редки в състезания при турбулентни условия. Но дори и усещането, че можеш да „забиеш“ или почти „забиеш“, потиска радостта от летенето значително. Скоростта обаче помага срещу риска от прибиране и тук също „шофирането е половината от успеха“. И задръжте за основата в буксата и дръпнете, изведете центъра на тежестта напред, както ясно обясни Кристоф Крацнер от DHV. Ако височината е твърде ниска, незабавно хвърлете спасяването встрани.

Положителни ефекти от усукването в турбуленцията

Значение и недостатъци на тунелния ефект

Положителни ефекти на гъвкавостта при турбуленция

Гъвкавостта на кайт платното (задния ръб) има не само отрицателен ефект върху полетните характеристики. Еластичното крило отстъпва място на удари (пориви) в потока (бързи промени в скоростта и/или посоката на потока), абсорбира енергията му и отчасти я освобождава. (Демпфиране) отново или го преобразува в скорост, вижте Фигура 11. Той се адаптира малко към скоковете на потока в своя ъгъл на атака. Тези свойства на гъвкаво платно се използват от десетилетия за регатни лодки и уиндсърфъри (камшичен ефект на платно или платформа за използване на пориви). От решаващо значение е еластичността на пиявицата (задния ръб на платното) да е по-голяма от тази на мачтата (предния ръб). Тези свойства или ефекти също могат да обяснят защо твърдостта не се представя толкова по-добре на практика от хвърчилата по отношение на производителността, колкото се очаква поради по-ниското си усукване и по-висока точност на размерите.
Поради еластичността на крилото, пиковете на огъването и усукващите натоварвания, генерирани от поривите на крилото и частично също и омекотени напречни тръби.

Гранични условия и потенциали за профила на крилото

Обобщение на представянето на кайт крилото

В обобщение, по отношение на характеристиките на крилото на хвърчилото, може да се твърди, че усукването, което е необходимо за стабилността на полета на летящото крило, и гъвкавостта на задния ръб на платното, което води до ефекта на тунела и е желано за контрол на кривата чрез преместване на теглото, водят до значителни загуби на производителност. Те могат само частично да бъдат балансирани от положителните ефекти на усукване и еластичност при реални условия на полет с техните турбулентни условия (в сравнение със спокоен въздух).
Допълнителни недостатъци в сравнение с твърдите са по-ниското удължение и по-голямото размахване.

Възможности и граници на кайт структурата

Високите натоварвания върху конструкциите на съвременните, без кули хвърчила изискват съответно силни размери на компонентите (алуминиеви тръби, стоманени кабели и фитинги (фуги и т.н.)) и по този начин водят до по-голямо тегло, освен ако не се използват по-здрави и/или по-леки материали, като напр. Въглеродни влакна. Но дори и с въглерод, високоефективните сега тежат почти 40 кг, докато устройствата за начално ниво и междинните продукти обикновено изискват по-малко от 30 кг. В допълнение, опитът с използването на въглерод в конструкцията на хвърчила все още е далеч от наличния, както при алуминия, и че качеството на до голяма степен ръчното производство на въглерод е естествено подложено на по-големи колебания в сравнение с обработката на индустриално произведени алуминиеви тръби. Има ли пазар за подходящи индустриално произведени въглеродни тръби (например при производство на модели)?

Не трябва ли да се направи преди всичко опит за намаляване на натоварванията върху конструкцията поради опъването на платното и/или да се поеме отново с пренапрежение? И всъщност строителите на хвърчилата се отдалечиха малко по-далеч от без кулите по отношение на горното опъване и предлагат леки устройства с рационализирано горно опъване без буфери (и с малка кула), поне по-старите без кули поради по-нататъшната оптимизация на крилата (виж по-горе) са почти равни по отношение на изпълнението.

Дългата килова тръба на хвърчилото от крилото на Рогало (кърпата, първоначално удължена до края на киловата тръба), сега предпазва върховете на крилото в случай на падане след изхвърляне. Но защо лека и твърда опашка, която вече се предлага на хвърчила и която е сложно конструирана за планери, не се използва и за заден самолет, за да се избегнат недостатъците на летящо крило? Само преди около две години, когато Atos беше забелязан с големия си ъгъл на носа (ниско размахване), голямото съотношение на страните и ниското си усукване поради поредица от извивки, производителят (AIR) разгледа предимствата на опашната единица, особено хоризонталната опашка . Хоризонталният стабилизатор е профилиран и настроен по такъв начин, че да генерира не само съпротивление, но и повдигане при нормален полет. С малка основа и лека V-форма, той също така поддържа крилото при завъртане. Досега обаче не сте срещали хоризонтални перки с гъвкавите хвърчила (най-често от време на време), въпреки че е добре известно, че тук се появяват отново и отново.

Концепция за нови хвърчила

За прилагане на концепцията

Всички предимства на новото хвърчило с един поглед

В заключение, резюме на предимствата на представената тук концепция за нов хвърчил:
· Повече безопасност:
§ На практика няма повече опасност от прибиране (в зависимост от дължината на киловата тръба и размера на хоризонталния стабилизатор) чрез отклоняване от летящото крило или използване на хоризонтален стабилизатор.
§ Опростяване на излитането и кацането поради по-добри бавни полетни характеристики чрез по-голяма дебелина на профила.
§ По-маневрен и по-малко уморителен благодарение на аеродинамичното управление на кривата чрез елерони.
· По-ефикасно:
§ По-високо съотношение на плъзгане поради по-малко зададено поради изоставяне на летящото крило и поради отказ от ефекта на тунела поради управлението на аеродинамичната крива.
§ По-добро използване на възходящи потоци чрез по-добри характеристики на бавен полет и повишена маневреност чрез управление на аеродинамичната крива.
· Повече комфорт:
§ По-къс (къс) размер на опаковката и по-ниско (по-ниско) тегло.
§ По-малко усилия в полета благодарение на аеродинамичния контрол на кривата.
· Евтина цена:
§ Ниски усилия за развитие поради използването на структурата на хвърчилото, неговите изпитани компоненти и материали.

И твърдостта?

С най-новите разработки (напр. Atos VR/X), твърдият вече напредва в областта на леките планери (с възможност за стартиране с крак) (например Swift, Archeopteryx), не само по отношение на производителността, но и за съжаление по отношение на цената. Докато трябва да инвестирате около 550 EUR за точка на плъзгане, когато купувате ново устройство с делтапланера и предишния поглед (напр. Atos V), тази стойност се увеличава до около 1000 EUR с по-високи коефициенти на плъзгане (приблизително 20 - 30) . Възможно е, освен останалите гладни за плъзгане пилоти на кайт, пилотите на планери трябва също да бъдат адресирани.

Във всеки случай, някои нововъведения са успешно внедрени с твърдите, които също са предприети тук за подобряване на хвърчилото, като аеродинамичен контрол на кривата, подобен на хвърчило, и клапи или клапи за кацане. И де факто сте се сбогували с летящото крило, докато сте се взирали с опашната перка (V-опашката) на Atos.

Могат ли предложенията за ново хвърчило да се прехвърлят на зяпането обратно? Възможно ли е систематично да се възпитават предимства от кръстоска между дракон и неподвижно крило? Лежи ли бъдещето в хибридно устройство, напр. с твърдо вътрешно крило и гъвкави външни крила, както и гъвкав заден ръб? И какви разлики в дизайнерските характеристики ограничават възможностите за трансфер на решения?

От представената по-горе концепция за хвърчилото, за крилото на погледа напр. гъвкавата задна зона за омекотяване на поривите на вятъра и за промяна на кривината чрез издърпване на тази зона надолу (вместо капаци за кацане или капаци, прикрепени към гърба). Основната разлика обаче остава оформянето на зоната на предното крило като носеща кутия (шпат), когато се взира в профил, определен от летви и платно около тръбна конструкция в хвърчилото, която е подпряна с въжета. Получената по-твърда форма на крилото и малко по-гладката повърхност при гледане трябва да имат незначителен ефект при нормален полет.

Заключения и Outlook

По мое мнение са подобренията на хвърчилото в рамките на традиционните рамкови условия. вече едва ли е възможно. Но дори да поставите под съмнение някои от приложимите преди това изисквания, да вземете решения от свързани области и систематично да започнете от основните цели и физическите възможности, се отварят нови качества. Според мен този потенциал е Дори за „възрастния“ хвърчило то все още далеч не е изчерпано, дори ако развитието през последните години е донесло малко ефект тук, тъй като сегашното строителство без фундаментални концептуални промени според мен. е максимално.

На нивото на ефективност в изграждането на кайт

До какво ниво е достигнало изграждането на кайт по отношение на производителност, безопасност, комфорт и икономичност? Всъщност безопасността трябва да се разглежда на първо място (първо безопасността), защото само с безопасно въздухоплавателно средство мога да се наслаждавам на полетните му характеристики. Но днес сигурността на дадено устройство обикновено се приема за даденост и се пита за неговата производителност. От друга страна, известно е, че - поне при същите гранични условия - по-голяма производителност обикновено може да бъде постигната само за сметка на безопасността.

Сигурност:
Що се отнася до сигурността, днес можем, наред с други неща въз основа на одобрението на DHV, всъщност приемаме отличен стандарт. Устройствата от серията трябва да могат да издържат 6 пъти допустимото максимално тегло. Стабилността на полета се проверява от пилоти на DHV. Поддръжката се гарантира от задължението за проверка. Следователно причините за произшествията са почти изключително грешки на пилота. Проблем е все още само опасното прибиране (преобръщане напред). Този риск е тясно свързан с летящото крило и според мен ще бъде. не може да бъде напълно изключено в рамките на концепцията за летящо крило. Проблем при кацане е високият минимален коефициент на плъзгане (свободно VG) на високоефективни. Използването на спирачни парашути ми се струва само условно подходящо тук. По-твърдите имат по-добре със своите клапи (+ спойлери), въздушните спирачки на планерите са примерни.

Комфорт:
Размерът на опаковката, особено дължината на опаковката и теглото са определящи за комфорта, тъй като те определят преносимостта и съхранението на устройството. Дори парапланерът да е непобедим в това отношение, този аспект също трябва да се преследва в изграждането на хвърчила. За съжаление тази точка е пренебрегната в полза на представянето. Висококачествените вече тежат около 40 кг, късата опаковка (около 4,5 м) е сложна и натоварва платното (предния ръб). Дължината на опаковката над 5 м може да се управлява. Твърдите могат също или все още да бъдат излитане на крак или хълм, но най-новите разработки изискват все повече усилия, както за малък планер (дължината на пакета достига 6 м, празното тегло 50 кг и повече).