Самодельный деревянный винт. Стоит ли свеч?

[Energy_ML]

Вопрос такой назрел:

Имеем довольно неплохую линейку разнообразных винтов в готовом исполнении - двухлопастные, трехлопастные и чего только нет. Можно что-то подобрать, под нужную мощность двигателя, обороты, диаметр и потом еще поиграться углом установки лопастей. Неизвестно что получится... может и хорошо. А может и не очень по оптимизации. Все-таки там некие диапазоны по мощности, частоте вращения и др.

Однако хочется прикинуть - допустим если самому сделать винт именно вот рассчитав его под конкретику - мощность, скорость, передаточное число (дерево+оклейка стеклотканью на эпоксидке). Хорошо подобрать форму, профиль и др. Рост КПД может ли более существенным? Вместо трехлопастного винта диаметром поменьше самому сделать двухлопастный (это лучше - выше КПД) побольше диаметром и с точным расчетом. Может даже с загнутыми законцовками - еще дает свой плюс. Но при этом наверное все же не получится играться с углом - какой изначально сделал - такой и есть. Может ли данный винт существенно (этак на 10-15% по КПД и тяге) выиграть у покупного? Или вряд ли сейчас есть смысл париться с самоделками и проще купить? Ничего там толком выиграть не удастся?

 

[Стри-ж]

Логика рассуждения проста: самоделка по любому проиграет профессиональному продукту.
То что кажется очевидным при взгляде со стороны, скорее всего окажется бессмысленным или просто ошибочным, когда окажешься внутри процесса. Но если руки чешутся и возможности позволяют, то можно и попробовать. Только расчитывать что сразу все получится не стоит

 

[Дерганов]

Можно сделать самодельный деревянный винт лучше заводского. Простой пример - винт самолета Газель. Ни с одним из серийных переставных винтов вы не получите такие характеристики. Если есть знания для расчета и технология для изготовления - у вас есть очень большие шансы на успех

 

[KAA]

Может ли данный винт существенно (этак на 10-15% по КПД и тяге) выиграть у покупного?

Может. Если покупной оказался явно "не ваш", а вы всё сделали правильно. 15% на самом деле очень много. Но так это или нет, станет ясно после полётов. с новым винтом. Шансы есть. 😉
Важно не пускаться в "изобретенья" лучшего винта своего имени (если не это является действительной целью работы), а сделать например так, как описано Здесь
По шумности и уровню вибрации, 2-х лопастный винт уступит "фабричному" 3-х лопастному.
P.S. В указанном примере, на мой взгляд сильно перемудрёная форма лопасти в плане, которая значительно осложнит процесс балансировки. Достаточно "нанизать" сечения серединами хорд на одну ось лопасти, с полученными по расчёту углами (как строятся винты английской серии). Более умно конечно "нанизать" на ось лопасти ЦТ сечений.

 

[Танков]

Всякий массово производимый винт имеет диаметр и четкие параметры мощности, оборотов мотора , редукции и скорости в которых он и выдаст максимальную тягу . В неком диапазоне от ЭТИХ параметров ( цифр) КПД несколько снижается ,тем существеннее чем дальше от расчетных...... . Производители заявляют не четкие цифры, а диапазон ( мощностей от ХХ и до ХХ ). Далее Вы самостоятельно считаете ( на пальцах ) редукцию исходя из двух параметров ( обороты вашего мотора и диаметр) . Таким образом если ( а ЭТО почти всегда ) кое что не совсем совпадает "тютелька-в тютельку " КПД и ( тяга ) будет не максимально возможная с Вашего мотора . ( именно на 10-15 % ) в зависимости от того насколько несовпадают Ваши параметры от РАСЧЕТНЫХ этого конкретного винта . Переставные лопасти опять же можно подкорректировать по оборотам -по факту ( без теоретических расчетов ) и конечно опять же уходя от расчетного "именного " положения. Чем дальше тем меньший КПД получится ......... Есть еще и ширина и толщина лопасти и закон крутки сечений , форма лопасти в плане .......ВСЕ ЭТО не так существенно может влиять на КПД , но "по крупицам " собранные ОНИ могут еще на процентов 10 наскрестись........
Так же не забываем что расчеты ведутся для температуры ( а это плотность воздуха ) как правило 0,125 . Это +15 .
А если у Вас + 25 или -15 , тогда ОПЯТЬ 😳😳😳 получается НЕ СОВСЕМ максимальную тягу получаем 😢🤔😊😊. Высота над уровнем моря в 500 м и более ......короче этих "тараканов " ловить можно до бесконечности🙂.
Процесссс-увлекательный . Было время и я увлекался 😉

 

[KAA]

Более того, практически НИКТО из производителей не может предоставить РЕАЛЬНО подтверждённые цифири КПД своих винтов например в таком виде.

Ибо для их получения требуются дорогостоящие испытания в а/д трубах, или как минимум лётные с фиксацией тяги, оборотов и мощности на разных скоростях полёта, что непросто технически. Т.е. макс. КПД красивого углепластикового винта с блестящими оковками может оказаться например 0,7. 🙂

 

[vert]

Если есть опыт , то конечно свой винт лучше, т.к. будет расчитан под индивидуальные условия. Для разных режимов по мощности, оборотов, расчетной скорости для винта, погодных условий, геометрия винта будет своя. Т.е. хорды, крутка будут другие, чем у покупного. Мы, например, после испытаний готового, сделали свой трехлопастной переставной под свои параметры и не жалеем. https://reaa.ru/threads/avtozhir-do-115-kg-drozd.100591/page-8#post-2028547
При расчете еще важно знать фактическую мощность двигателя, она у всех разная, зависит от настройки двигателя, идеально определять на спецстенде, или с помощью мулинетки. Выигрыш на своем винте по тяге до 10% вполне реально получить.

 

[казак]

Более того, практически НИКТО из производителей не может предоставить РЕАЛЬНО подтверждённые цифири КПД своих винтов например в таком виде.

Скажите Алексей ,а что для практики эксплуатации или штучного изготовления даёт эта диаграмма Вейка для уже готового , имеющегося в наличии винта ? Наивно полагать , что пилот , готовясь к полёту , на предполётной рассчитывает тягу или эффективность своего установленного винта для существующих на тот момент условий.. Эта диаграмма нужна солидному производителю для анализа в изготовлении новых , следующих винтов в фирмах , борющихся за конкуренцию своих изделий..

Если есть опыт , то конечно свой винт лучше, т.к. будет расчитан под индивидуальные условия. Для разных режимов по мощности, оборотов, расчетной скорости для винта, погодных условий, геометрия винта будет своя.

Для гидросамолётов , аэроглиссеров для старта с воды очень важна цифра удельной тяги .. В стандартных условиях считается , что этот показатель у обычных винтов не превышает 2.5 кгс/л.с. Скажите ,- Вы на своём винте реально превысили это показатель ? Может кто-нибудь из производителей винтов расскажет про этот показатель ? Игорь , что Вы имеете про это сказать ?

 

[KAA]

Имея диаграммы, можно было бы вообще оценить насколько винт подходящ для аппарата, ДО начала эксплуатации или приобретения винта. А при имеющемся в наличии - проще выставить углы, или понять насколько целесообразна его дальнейшая эксплуатация.

 

[vert]

Для гидросамолётов , аэроглиссеров для старта с воды очень важна цифра удельной тяги .. В стандартных условиях считается , что этот показатель у обычных винтов не превышает 2.5 кгс/л.с. Скажите ,- Вы на своём винте реально превысили это показатель ?

Это очень условный параметр, зависит от диаметра винта. У нас двигатель РМЗ-500 (45-50л.с.) , диаметр 1,5м - статтяга 138 кгс. На мускульном вертолете - до 100кгс/л.с.

 

[KAA]

Скажите Алексей ,а что для практики эксплуатации или штучного изготовления даёт эта диаграмма Вейка для уже готового , имеющегося в наличии винта ? Наивно полагать , что пилот , готовясь к полёту , на предполётной рассчитывает тягу или эффективность своего установленного винта для существующих на тот момент условий.. Эта диаграмма нужна солидному производителю для анализа в изготовлении новых , следующих винтов в фирмах , борющихся за конкуренцию своих изделий..

И ещё, подобные диаграммы помогли бы строителям ЛА, аэролодок и ВМУ правильно выбирать передаточное отношение редукторов, исходя из проектных скоростей, обеспечивая оптимальный режим работы ВВ (ту самую "лямбду").

 

[Танков]

Летая на Синтале ( он же Бекас ) имели 2 винта , двух именитых производителей ,трехлопастные переставные , в одном диаметре . Ротакс 80 л.с . отрегулированные по оборотам одиково . Оба были заявлены для диапазона 50 до 100 л.с .
Один скороподьемный , рвал со старта ,короткий взлет . для площадок и химии . Второй ставили на перелеты , так как на крейсере давал экономию топлива в 15-20 % .
Летчики -пилоты конечно не будут в формулах и расчетах ковыряться ............это делают производители ( некоторые и слегка 😉 )
Делал немало индивидуально просчитанные винты , которые ставили вместо трехлопастных переставных . Не всегда ,но они нередко были предпочтены и заказывали еще такие же копии ............ но там вполне возможно не столько параметры моих винтов🤓 имели значения , сколько то, что как правило я делал хоть на 2-5 см диаметр больше 😉🙂..........
Многим заказчикам так и делал по 2 винта . Скороподьемный и кресьерский ....с отличающимися углами . Только углами ,остальные параметры одинаковые ,так как моя технология -копирование механическое с модели ( ЧПУ у меня небыло )

 

[Anatoliy.]

Достаточно "нанизать" сечения серединами хорд на одну ось лопасти, с полученными по расчёту углами (как строятся винты английской серии). Более умно конечно "нанизать" на ось лопасти ЦТ сечений.

Способ "нанизывания" сечений лопасти хорошо отработан на вертолетных лопастях.

 

[AmigoS_68]

Винты еще изготавливаете на заказ?

 

[Leonid]

У меня на Цесне Кардинал двухлапостной винт. Как и был при первой продаже в 1975-м году. А у товарища на таком же самолёте- трехлопастной.

Преимущества не ощущаются вообще. На интернетах пишут что диаметр меньше на пару дюймов. Ну и что? Шум меньше. За 15 лишних тыс долл? Я лучше наушники получше куплю..

Думаю что всё что больше чем две лопасти было придумано тогда, когда мощн0сть двигателя уже не переваривалась двухлопастным по возможному до земли диаметру.

То что поставил мой товарищь- это понтЫ. Ну никак экономически необосновано тем же двигателем.

 

[Energy_ML]

Наоборот - двухлопастный винт обладает бОльшим КПД, чем трехлопастный. Да еще и диаметр побольше по идее должен быть и в целом работа эффективнее. Трехлопастные и далее - не "для понтов", а так в основном делают и для более мощных двигателей это оправдано - ибо трехлопастный имеет меньший диаметр и кончики лопасти подальше от области сверхзвукового обтекания. Ну и непонятно - что имеется ввиду под "преимуществами"? Нужно измерять тягу на равных оборотах. Или прямо в живую на равных массах самолетов и в одинаковых условиях пытаться набрать высоту как можно раньше и сравнить скороподьемность или обороты двигателя на конкретной скорости в горизонтальном полете в равных условиях и др.

 

[Танков]

Кроме диаметра и количества лопастей есть параметры : ширина лопасти по сечениям , крутка ,толщина профиля и сам профиля могут быть разными . И КАЖДЫЙ параметр должен быть оптимальным для КАЖДОГО мотора с редуктором . Так, что сравнивать пропеллеры по 2м параметрам ,а делать вывод о ВСЕХ -некорректно .
Если вопрос ко мне : Винты больше не делаю , "ремесленники " уступают место производителям -ЗАКОН экономики 🙄
Но ! делаю лопасти ветрогенераторам 1,5 м , 2 м ,в планах 3 м длинной

 

[AmigoS_68]

Кроме диаметра и количества лопастей есть параметры : ширина лопасти по сечениям , крутка ,толщина профиля и сам профиля могут быть разными . И КАЖДЫЙ параметр должен быть оптимальным для КАЖДОГО мотора с редуктором . Так, что сравнивать пропеллеры по 2м параметрам ,а делать вывод о ВСЕХ -некорректно .
Если вопрос ко мне : Винты больше не делаю , "ремесленники " уступают место производителям -ЗАКОН экономики 🙄
Но ! делаю лопасти ветрогенераторам 1,5 м , 2 м ,в планах 3 м .

Ну если уже не делаете винты, то могли бы хотя бы оказывать небольшую помощь в их расчетах и создания так сказать чертежа с координатами? Я вот к примеру далек от таких вещей, чтоб самостоятельно это сделать.
Считаю что если есть человек что у него хорошо это получается, то лучше к нему обратится.
Разумеется не за бесплатно. Ну а уже "выстругать" винт, я думаю что уже сам смогу. Склеить болванку с моноблоков.
Вобщем все по мануалу.

 

[Танков]

Сейчас огромное количество специальных программ для таких расчетов ( Расчет по формулам и номограммам я делал в ПРОШЛОМ ВЕКЕ 😊 , а потом програмулькой ....) Но !!! программа дает приблизително негарантированно оптимальные параметры . ОНА только область размерностей оптимальных в Стандартной Атмосфере дает . Далее любой ВИНТОДЕЛ ,на основе опыта , умозрителных выводов вносит коррективы и изготавливает ВИНТ ,которы может оказаться по факту ,не совсем оптимальным или даже сооовсем неоптимальным .
А я вообще по сути "Ремесленник " на типовые РМЗ 500 , Лифаны просто на 20-50 клиентах😊, подкрался и оптимизировал типовые винты ( я копировал пантографом с имеющихся моделей ) . С редуктарами_ разнобой от исходников , -компенсировал подворотом на 1-2 -3 градуса, самой модели при закреплении в станке , и снова копировал . И ширину лопасти опять же вариировал .......
Обратная связь от заказчиков -ооочень помогала в анализе и работе .......
Бывали случае НЕПОПАДАНИЯ - винт забирал вносил коррекцию ( исходя из полученных результатов винта ) и делал заказчику уже скорректированный второй нвый вариан ......
Картотекка моделей с годами накопилась , добавляясь нередкими заказами сделать винт по оставшейся сломанной лопасти ( Хорошо показавшего себя ВИНТА именно на ЭТОМ , моторе ,именно на Этом редукторе у человека .....)
Или бывало после первого полученного винта закасчик просил сделать винт скажем для крейсерских полетов ," чтобы обороты на 300-500 были меньше " Первый винт оставлял для полетов с ограниченных площадок ......

Сотрудничая с производителями СВП , нередко выполнял серии одинаковых винтов десятками . ЭТО нАААмного проще , легче и уверенно гарантированные показатели . Так как они ставились на однозначные одинаковые новые !! моторы .

А вот , если даже мотор такой же , но не новый, а Б.У уже требовалось внесение поправок , так как НИКТО ТОЧНО незнает ,сколько ТАМ ???? " осталось " лошадей от заявленных паспортных ,нового мотора .........

 

[soldier]

Но при этом наверное все же не получится играться с углом - какой изначально сделал - такой и есть.

Из состояния какой изначально сделал, деревянный моноблочный винт "облегчается" до состояния какой нужен =легко., если в состоянии, какой изначально сделал, он не перекручивает по оборотам, т.е. совсем легкий. Но хороший винт моноблок это время=годы=опыт. Древесина( выбор, сушка, склейка-нужна оснастка, обработка заготовки-нужны станки) и наконец сам процесс изготовления нужен расчет, стапель, шаблоны сечений-на каждый винт, инструмент и снова время. Потом летные испытания-корректировка винта, если есть необходимость.
Это по поводу начала ветки:

Вопрос такой назрел: