Szpachla i opływ laminarny

[HK1885]

Pozdrawiam wszystkich wikimodelarzy!

Strugę na modelu Mustanga Ci zrywa, że się wku***wiasz?

[Tomasz Porosiło]

Zero frustracji. Czekam natomiast na gotowe modele bardzo poprawnych mustangow

[grzegorz75]

Uwzględniając wszystkie tu opisywane turbulencje znad gwizdka czajnika , musisz Dorotka wziąć pod uwagę , że gdy powiększysz zarówno Tamiye i Zoukei-Murę to żaden z nich nie poleci . Pozostaje Ci zacytować klasyka i rzec:
" kupiłbym , ale zaczekam na poprawionego trumpetera "

Tak sobie czytam ten wątek i się uśmiecham z politowaniem.

Kto nie wie o co chodzi to proszę się dokształcić..

Ja tam mam inne fajne rzeczy do roboty niż badanie zrywania strugi na plastikowym samolociku czy przegrzewanie pary nasyconej w przegrzewaczu , ale nie o tym ....
U mnie z kolei uśmiech politowania wzbudzają Twoje galerie ukończonych modeli na forum .

[Kuba P.]

Przeczytałem sobie wszystkie posty i mam wrażenie, że temat co jakiś czas powraca i dochodzimy do tych samych wniosków.
Faktem jest szpachlowanie skrzydeł Mustanga, są na to dowody w postaci zdjęć. Szpachlowane skrzydła to standard fabryczny. Kropka. Czy P-47 czy P-38 też nie podlegały tej regule?

Sens szpachlowania natomiast trafnie ujął Marcin - Mustang bez tej szpachli nie spadnie ani nie zacznie być niestateczny. On po prostu będzie nieco gorzej leciał.
Cel powstania Mustanga D* był taki, że miał to być samolot latający daleko i szybko mogący skutecznie eskortować bombowce nad sam cel, tam walczyć i potem wrócić. Gładkie skrzydła to jest jeden ze sposobów osiągnięcia małego oporu aerodynamicznego. Tyle i jak sądzę tylko tyle.
Ja podobnie jak Marcin też myślę, że profil laminarny wyszedł im przy okazji i nieco nieświadomie i to szpachlowanie oryginalnie mogło nie być wcale związane z tym typem profilu. Ewentualnie było przy okazji pożyteczne ale nie krytycznie istotne.

Szpachlowanie płatowców jak się okazuje to bardzo popularna praktyka po obu stronach frontu i to nie pod koniec wojny a cały czas. Po prostu te kilka km/h więcej było czasem różnicą między życiem a śmiercią. Jak nad Niemcami pojawiły się Mosquito to lekko zszokowani Panowie stwierdzili, że nie doganiają i zaczęły się pomysły z polerowaniem, woskowaniem czy szlifowaniem do gołej blachy stodziewiątek. A wiadomo skądinąd jaki 109 jest prościutki i żadnych wymyślnych profili nie miał. Po prostu opór.

Tak samo patrzę sobie jak wykończone są skrzydła maszyn komunikacyjnych. Są gładziutkie i widać, że w przedniej części czymś dodatkowo wykańczane (chociażby na podstawie obserwacji parowoziku jakim jest 737 Classic) a wiadomo, ze 737 ani nie lata na krytycznych kątach natarcia ani przed nikim nie ucieka. Po prostu każda oszczędzona tona nafty kosztuje i to jest nie wydana kasa.





*-skupiamy się na wariancie D bo jego model oferuje ZM oraz Tamka, szpachlowanie skrzydeł dotyczy też Mustangów B i C, nie wiem jak wcześniejszych.

[net_sailor]

Ja podobnie jak Marcin też myślę, że profil laminarny wyszedł im przy okazji i nieco nieświadomie i to szpachlowanie oryginalnie mogło nie być wcale związane z tym typem profilu. Ewentualnie było przy okazji pożyteczne ale nie krytycznie istotne.

Tutaj się trochę rozpędziłeś. Nigdzie nie twierdziłem ,że profil Mustanga nie został zaprojektowany jako laminarny i tak też został oficjalnie nazwany. Wręcz przeciwnie, takie były zamiary projektantów i badania w tunelach potwierdzały laminarność opływu na znacznej części skrzydła (nie całej!). Gorzej było w zastosowaniem na żywym samolocie, gdzie sporo z tej laminarności poszło się kochać. I tylko w tym sensie pisałem o "nie-w-pełni-laminarnym profilu".

[sarkazm mode/on]
A teraz popatrzcie Państw na ten obrazek powojennego Mustanga z ANG, bo ponura mina mechanika stojącego na ziemi mówi sama za siebie - on nie lubił swojego pilota. Drugi dowód, to szpachla zdarta do gołej blachy:

[sarkazm mode/off]

[greatgonzo]

Dzięki Net Sailor.
Faktycznie czasem łatwo jest zapomnieć, że nawet samolot bojowy obwarowany jest limitami konstrukcji, o których pilot, przynajmniej teoretycznie, powinien pamiętać niezależnie od tego, że akurat wywija się spod ognia kilku przeciwników.
Dążenie do likwidacji oporów to trochę inny temat, ale rzeczywiście bardzo zajmujący. Z jednej strony np. instrukcje Air Ministry przypominające o znaczeniu dbałości o szpachlę na skrzydłach Spitfire, z drugiej inicjatywy w jednostkach generujące czasem wysiłki równie wielkie jak nieefektywne. Z trzeciej rozwój samych farb. Ogólnie ciekawa sprawa.

[Kuba P.]

Tutaj się trochę rozpędziłeś. Nigdzie nie twierdziłem ,że profil Mustanga nie został zaprojektowany jako laminarny i tak też został oficjalnie nazwany. Wręcz przeciwnie, takie były zamiary projektantów i badania w tunelach potwierdzały laminarność opływu na znacznej części skrzydła (nie całej!). Gorzej było w zastosowaniem na żywym samolocie, gdzie sporo z tej laminarności poszło się kochać. I tylko w tym sensie pisałem o "nie-w-pełni-laminarnym profilu".

Faktycznie napisałem nieprecyzyjnie ale upraszczając - czy można to rozumieć tak, że panowie z Inglewood pracowali nad skrzydłem o profilu laminarnym jako pionierzy stąd niedoskonałości projektu?
Czy integralną częścią pomysłu było szpachlowanie poszycia czy przy okazji wprowadzono to do procesu technologicznego?
Zresztą nawet odpuszczając już typ profilu płata - to szpachlowanie jak rozumiem należało do standardu fabrycznego? Czyli idąc dalej - im starszy, przechodzony samolot tym bardziej możliwe, że szpachlowanie w części lub całości zostało wtórnie usunięte?

Zdjęcie bardzo fajne

Faktycznie czasem łatwo jest zapomnieć, że nawet samolot bojowy obwarowany jest limitami konstrukcji, o których pilot, przynajmniej teoretycznie, powinien pamiętać niezależnie od tego, że akurat wywija się spod ognia kilku przeciwników.

W kwestii formalnej: poniższe jest głosem w temacie, więc nie musisz się nic bać o Wielki Gonzo

Wydaje mi się, że żaden pilot nie będzie martwił się o samolot kiedy ma realną szansę sprawdzić, czy święty Piotr na bramce w niebie ma brodę czy nie. Jak strzelają to się ucieka. Piloci P-51 mieli o tyle wygodniej, że było ich nieco więcej i przeważnie działali w większych grupach niemniej to jest wojna i wyszkolenie pilota myśliwskiego było na wagę złota. Mustang był na wagę dolarów, w tych okolicznościach mniej cennych.

[greatgonzo]

nie musisz się nic bać o Wielki Gonzo

Nieelegancko byłoby odrzucić dobry gest.

Oczywiście masz rację. Nie o pilotach pisałem, tylko o takich niedzielnych hobbystach, jak ja. Ale konstrukcja jest konstrukcją i jak przekroczy się jej limity, to zareaguje niezależnie od przyczyn leżących u podstaw przekroczenia. To zawsze (czasem?) jest niedoskonałość po stronie projektantów/wykonawców przerzucona na barki pilotów. Ale jest.

Tak, szpachlowanie było elementem projektu i jak wspomniałem nigdy nie wydano żadnego dokumentu dopuszczającego oficjalnie usunięcie szpachli. Wręcz przeciwnie, wszystkie dokumenty dotyczące budowy i napraw P-51 nakazują szczególną dbałość o te 40% cięciwy i ewentualne oficjalne testy kończą się powtórzeniem tego nakazu.

Mnie nie trudno sobie wyobrazić sytuację, gdy w jednostce na jednym Mustangu zrywa się szpachlę, a potem, w zasadzie na oko, porównując osiągi dochodzi się do wniosku, że to bez znaczenia. Nawet jeśli porównanie zrobiono w wiarygodny sposób to i tak różnice mieściły się w przedziale jaki mógł występować między dwoma dowolnymi samolotami P-51, albo np. między wersją B i D. Może stąd brały się te przypadki 'odszpachlowania', ale wszystko co napisałem jest tylko spekulacją. Trzeba jednak pamiętać, że takie postępowanie zawsze pozostawało nieregulaminowe i i było wbrew wszelkim oficjalnym zaleceniom.

Gdzieś obił mi się o uszy temat rezygnacji ze szpachli w okresie powojennym, ale to już leży poza moim obszarem zainteresowań i proszę to przyjąć jako plotkę.

[merlin_PL]

Kilka uwag przemyśleń spostrzeżeń bo się fajna dyskusja zrobiła.

Profil w Mustangu pełni laminarny nigdy nie był. Jeśli udałoby się otrzymać opływ laminarny na 25% długości cięciwy to i tak byłby to rewelacyjny wynik! W praktyce jak wynika z raportów NACA mimo szpachlowania do 40% a obszar przejściowy, gdzie gubił się opływ laminarny występował już po 15%. Ale jak wspomniałem, tak było na początku eksploatacji, a nie na wieki wieków. Amen.

Podobna sytuacja była z polskim Łosiem. Rozmieszenie bomb w specjalnie pogrubionej w tym celu środkowej cześć profilu spowodowało, że płat teoretycznie stał się quasi-laminarny. To nawet fajnie wychodziło w tunelu, ale powierzchnia prawdziwego samolotu został upstrzona setkami wypukłych nitów a czasem i chodnikiem antypoślizgowym. Ile zostało z laminarnego przepływ? Absolutnie nic.

Tak tylko w tym miejscu należy zwrócić uwagę na na pewien fakt obydwa samoloty ( Mustang i Łoś ) były zaprojektowane wg podobnej filozofii. Główny konstruktor poświęcił bardzo dużo uwagi dopracowaniu aerodynamiki samolotu i temu by powstała konstrukcja stosunkowo lekka dopracowana aerodynamicznie co w konsekwencji dało znaczny wzrost osiągów względem samolotów zaprojektowanych wg innej filozofii a napędzanych równej mocy silnikami.

W obu przypadkach jednak o czym nie należy zapominać było " coś za coś " w zamian za wymierne zyski w osiągach okupiono to tym , że konstrukcja była delikatniejsza względem odpowiedników ( znaczy się bardziej wrażliwa na uszkodzenia.

Czyli, że profil laminarny nie działa w układzie zero jedynkowym: albo jest albo nie ma?

No tak, ale mnie bardziej chodziło o to co się dzieje, gdy profil jest 'prawie laminarny', czy to z powodu niedoskonałości projektu, czy z powodu , powiedzmy, miniodkształceń, czy wreszcie tych sławnych robaków rozbitych na krawędziach natarcia.

Oczywiście nie działa to w układzie zero jedynkowym . profil laminarny był jednym z elementów całej konstrukcji. jakość wykończenia nie pozostawała bez wpływu i zawsze nawet będąc trochę zakłócony coś ze swoich cech konstrukcji zostawało.
Zwróć uwagę, że zamontowane uzbrojenie ( choćby wystające lufy ) też ten profil laminarny w jakimś stopniu zakłócał. Ale trzeba było wszystko pogodzić bo to miał byc samolot do walki.

No tak, ale mnie bardziej chodziło o to co się dzieje, gdy profil jest 'prawie laminarny', czy to z powodu niedoskonałości projektu, czy z powodu , powiedzmy, miniodkształceń, czy wreszcie tych sławnych robaków rozbitych na krawędziach natarcia.

Nic szczególnego. W normalnym locie będą występować obszary z opływem laminarnym i turbulentnym. W zasadzie następują tylko lokalne zawirowania i zwiększony zostaje jedynie opór generowany przez te wiry, a tym samym spada prędkość max. i zasięg. Sam pisałeś o testach porównawczych P-51 ze skrzydłem bez szpachlowania, czyli specjalnie "zepsutym" profilem. No i co się wielkiego stało? Samolot był o te kilka % gorszy na osiągach, ale bez problemów wrócił na lotnisko. Żadne dramatyczne oderwania strug samolotowi nie grozi, o ile nie nastąpi wejście w zakres dużych kątów natarcia, co i tak skończyłoby się katastrofą. Ale taka właśnie jest charakterystyka profili laminarnych. Stąd Mustang miał dość paskudną cechę zwalania się bez ostrzeżenia w korkociąg na dużych kątach natarcia. Czy zwiększona niedokładność mogła mieć wpływ na oderwania się strug? Z pewnością. Czy była to znacząca różnica? Może tylko dla pilotów testowych, których obowiązkiem było badać granice możliwości. Dla pozostałych wymiarze praktycznym raczej nie, gdyż dozwolone kąty i prędkości podawało się zawsze z marginesem bezpieczeństwa. Jeśli ktoś wykroczył poza dozwolony obszar parametrów robił to na własną odpowiedzialność.
Jednym słowem profil laminarny nie jest jakimś cudownym wynalazkiem, który z miejsca daje samolotowi +10 do prędkości, ale zaledwie jednym z wielu elementów walki o każdy dodatkowy km/h. W zasadzie prawdziwe profity z tych profili wyniosły dopiero konstrukcje laminatowe, gdzie udało się połączyć odpowiednią gładkość powierzchni z odpornością i elastycznością pokrycia skrzydła.

Dodać tak na marginesie należy , że było to o tyle łatwiejsze ,że tak w szybownictwie jak i w lotnictwie odrzutowym poza tym ,ze powierzchnie były lepiej wykończone odszedł jeden element zakłócający poprawny opływ powietrza w tym czy innym profilu jakim były zaburzenia wywoływane pracą zespołu śmigło - silnikowego w samolotach z napędzanych silnikami tłokowymi pchającymi ( śmigło przed skrzydłami )

Tutaj się trochę rozpędziłeś. Nigdzie nie twierdziłem ,że profil Mustanga nie został zaprojektowany jako laminarny i tak też został oficjalnie nazwany. Wręcz przeciwnie, takie były zamiary projektantów i badania w tunelach potwierdzały laminarność opływu na znacznej części skrzydła (nie całej!). Gorzej było w zastosowaniem na żywym samolocie, gdzie sporo z tej laminarności poszło się kochać. I tylko w tym sensie pisałem o "nie-w-pełni-laminarnym profilu".

Faktycznie napisałem nieprecyzyjnie ale upraszczając - czy można to rozumieć tak, że panowie z Inglewood pracowali nad skrzydłem o profilu laminarnym jako pionierzy stąd niedoskonałości projektu?

Jak najbardziej zgodzę się Kuba z tym co piszesz odnośnie szpachlowania. Co do zastosowania profilu laminarnego w Mustangu to jednak nie było to kwestią przypadku . W uproszczeniu oczywiście. Konstruktorzy Mustanga pierwotnie projektowali płat z innym profilem , a potem doszło do nich , że w NACA opracowano "nową" rodzinę profili ( tych laminarnych ) i zdecydowali się z tych profili skorzystać.

W USA w NACA , a w ZSRR/ ROSJI w CAGI , czy innych ośrodkach naukowych bada się różne profile i eksperymentuje się z nowymi, potem z nich tworzy katalog profilów do wykorzystania przez konstruktorów . Oni z nich korzystają wprost , albo lekko przerabiają tworząc swój własny profll.

[Tomasz Porosiło]

To już koniec? Nie ma więcej mądrości w książkach?

[Kuba P.]

Panowie, a jak wyglądały inne konstrukcje z tego okresu ze skrzydłem o profilu laminarnym kontra problem wygładzania?
Mi przyszedł do głowy inny wspaniały samolot - Tempest.
Profil właśnie o ile wiem laminarny i bardzo ciekawie ułożone wyposażenie. Cofnięte działka przez to brak wystających osłon luf, wypuszczona nieco chłodnica u nasady skrzydła ale poza tym gładko.
Czy Hawker także stosował szpachlowanie skrzydeł jako element współpracujący z projektem skrzydła?

Ciekawi mnie to bo pamiętam że w P-38 czy P-47 a więc samolotach już osiągających krytyczne dla napędu tłokowego prędkości także szpachlowano poszycie płatowca. Zastanawiam się, czy w konstrukcjach siłą rzeczy alianckich po 1945 rozwój nie wymuszał właśnie dodatkowych sposobów wykańczania powierzchni płatowca a to co działo się na P-51 D jest po prostu tego zwiastunem?

[greatgonzo]

Lightning, nawet P-40, ale o szpachli na skrzydłach P-47 nic nie wiem. I nie wiedzą o tym dokumenty techniczne, brak wzmianek we wspomnieniach, więc byłoby bardzo fajnie, gdybyś podał źródło.

[Kuba P.]

Mogło mi się coś pomylić z P-47, przepraszam za zamieszanie, przy P-38 pamiętam jakieś schematy.
Wiesz, nie do końca mój temat to i pamięć nie rejestruje dokładnie.

[greatgonzo]

I po sensacji .

[Kuba P.]

Ciągle mamy Tempesta, Lightninga i masę ciekawych wynalazków rodem z UK gdzie można próbować szukać rozwiązania zagadki.

Sensacji z P-47 (chyba) nie mamy, ale szpachlę na gołym (sic!) skrzydle nawet Bf 110 G-4 też mogę pokazać. A Bf 110 nie był w 1945 ani szybki ani specjalnie zwrotny co jest na swój sposób sensacją, tyle że poza tematem.