Вопросы теории вертолетов, спорим, рассуждаем, объясняем...

[ВВП]

   Ну что тут говорить - номограмма красавица! И все же будем ждать осени.

 

[Anatoliy.]

   Ну что тут говорить - номограмма красавица! И все же будем ждать осени.

Да я уже сказал, что номограмма не есть "пуп земли".
Просто хотелось бы узнать как Вы рассчитали несущую систему.
Кстати, Вы не озвучили взлетный вес и вес топлива.

Не поверю, что Вы ткнули пальцем в небо и глядя на два двигателя по 7л.с. изрекли -  "ПОЛЕТИТ".

 

[И]

несущий винт с диаметром 5 метров покажет подъемную силу порядка 115 килограмм. Выходит на каждую лошадиную силу приходится 8,21 килограмм подъемной силы.
Однако, это довольно смело.

У меня прикидочно получилось, что с мотора в 7лс при диаметре однолопастного НВ в 5 м можно снять 92 кгс при редукции 10. При соосном НВ и двух моторах по 7 лс получаем, как известно при соосном винте он дает тягу не в 2 раза большую, чем 1 винт, а в 1.6 раза, 92*1.6 = 147.2 килограмм подъемной силы.  Так что получается, что проект может иметь успех при жестком сохранении культуры веса.

 

[Anatoliy.]

У меня прикидочно получилось, что с мотора в 7лс при диаметре однолопастного НВ в 5 м можно снять 92 кгс при редукции 10. При соосном НВ и двух моторах по 7 лс получаем, [highlight]как известно при соосном винте он дает тягу не в 2 раза большую, чем 1 винт, а в 1.6 раза,[/highlight] 92*1.6 = 147.2 килограмм подъемной силы.Так что получается, что проект может иметь успех при жестком сохранении культуры веса. 

??????????   :-/

Некоторые данные:
Масса пустого - 145 кг.
Масса взлетная - 260 кг.
Диаметр несущих винтов - 4.5м.
Двигатель - Rotax 503.
Обороты НВ - 730 об/мин. 

В эти параметры верю.
Это даже практически подтвердили.
И мощность у них 50 л.с. при взлетном весе 260 кг.

Получается по 5,2 кг на одну лошадиную силу.

А у Вас получается по 10,5 килограмм на ту же лошадь.
За счет чего сразу в два раза лучше получается?

Вот у этих товарищей так не получается.
[highlight]Им известно, что  тяга увеличивается не в 2 раза и не в 1,6 раз, а только в 1,16 раз.[/highlight]

ВЫ попробуйте прикинуть одновинтовой вариант несущего винта с диаметром 5 метров и с мощностью двигателя 14 л.с., который стоит за редуктором с его потерями.
А потом увеличьте тягу на 16 процентов если Вы сможете повторить  камовцев с их опытом.
Что получится?

 

[И]

и не в 1,6 раз, а только в 1,16 раз.

Странно, я помню, что после запятой была 6, но совершенно не помню, что б перед 6 была единица. Буду уточнять....
Хотя, как говаривал наш командир звена:"Лучше иметь плохой карандаш, чем хорошую память!"

 

[Anatoliy.]

Из той же книги, если кпд Ка-26=0.72 См. рис., то тяга по формуле Жуковского
Т=(33,26*N*D*кпд)^2/3

Вот смотрю на формулу Вашу и на формулу на моей картинке.
Что там в формуле за "дельта" под корнем квадратным ?

И еще пару замечаний.
Я так понимаю, что в формулу вставляют мощность непосредственно на несущем винте, а не какую то "за углом" стоящую (за редуктором).
В расчете веса пилота не учтен вес горючего хотя бы 5 килограмм на пол часа полета.
Вертолет кроме висения в близи экрана в зоне действия воздушной подушки должен хотя бы иметь минимальную вертикальную скорость, допустим, 1 м/с.
Тогда для этого надо добавить мощности не менее   141*9,8*1/0,72= 1919 Вт     или   2,61 л.с.

После уточнений пересчитаем

Т=(33,26*N*D*кпд)^2/3 = {33,26*(14*0,95 -2,61)*5*0,72}^2/3 = 117,33кг

Отнимаем вес пустого вертолета и 5 кг горючего от развиваемой тяги несущим винтом и получаем вес пилота равный

117,33 - 65- 5 = 47,33 килограмма.

 

[Anatoliy.]

Не будем торопиться, осенью ВВП расскажет!!! 

Меня сильно удивляют такие конструктора "на авось".

Тратить время, силы, ресурсы в надежде на авось.
Без всякого запаса на ошибку.
Не посчитав и не перепроверив "сто" раз.
На что надеются они?

Я бы понял еще если бы они сказали, что вот по этой методике вот так получается, а вот та методика не совсем верна.
Но и этого не происходит.
Всё на авось делается.

или профиля с Ка-50 взять с кпд=0,8 

Так то же не получится.
Надо не только профиль брать как у какого то вертолета, а всю несущую систему пересчитывать так, чтоб получить КПД равным 0,8.

Вот у этого вертолета топикстартера мощность 50 л.с.
Неужели они такие недальновидные, что допустили такой перебор по мощности?

 

[ЖоржФеникс]

vert писал(а) Сегодня :: 00:04:48:
Не будем торопиться, осенью ВВП расскажет!!!


Меня сильно удивляют такие конструктора "на авось".

Тратить время, силы, ресурсы в надежде на авось.
Без всякого запаса на ошибку.
Не посчитав и не перепроверив "сто" раз.
На что надеются они?

Я бы понял еще если бы они сказали, что вот по этой методике вот так получается, а вот та методика не совсем верна.
Но и этого не происходит.
Всё на авось делается.

Толя, ты в своём амплуа! ;D
ВВП дал три цифры: диаметр НВ, мощность, вес пустого аппарата.
Ты что-то домыслил исходя из полетного веса 115 кгс и распалился. А почему не 120 или 144? Или при цифре более 115 кгс у тебя случится розлив желчи?
Что ты знаешь о проекте ВВП, о выполненных им подготовительных работах?
Ничего! А делаешь "выводы" о его компетентности.
Вот ты выкладываешь известную номограмму по любому случаю, без привязки к обсуждаемому аппарату. Т.е. ты не учитываешь ограничения на её использование (см. первоисточник). Как быть с твоей компетентностью?
Как быть с твоей навязчивой невыдержанностью? Задаешь вопросы, когда человек просит подождать с вопросами до осени. Своей "активностью" ты убиваешь напрочь желание что-то обсуждать на форуме, убиваешь ветки.
Я не полностью владею информацией по проекту ВВП, но знаю, что проработка была тщательная, с проведением экспериментальных работ на моделях и на полноразмерных образцах лопастей на стендах. Некоторые из стендов показаны во вложении (коллаж по итогам работ по РП НВ участников форума - к ВВП не приставать!):
1 - натурный стенд для полноразмерных НВ; 2 - приводной вентилятор для АДТ и низконапорных РП; 3 - элемент НС для испытания НВ с приводом от пропеллера; 4 - средний стенд электроприводной для проверки АДХ профилей в составе модели лопасти; 5 - блоки управления и контроля электропривода и регистрации данных испытаний. Это ещё не всё.
У тебя, Толя, за номограммой что-то подобное просматривается?
Уймись здесь, на форуме, со своими личностными оценками, основанными на твоих домыслах, которые демонстрируют твоё неумение работать с людьми, видеть в человеке человека.

 

[ВВП]

к # 124 - все верно, есть еще возможность поработать с погранслоем, так по крохам и наберу тяги; надо то всего концепцию ЛА оценить вживую.

 

[slavka33bis]

Чой-то, Толя и действительно раздухорился.

Толя, ты хоть думай где и когда ты начинаешь долбить людей своими вопросами...

 

[И]

Чой-то, Толя и действительно раздухорился.

Толя, ты хоть думай где и когда ты начинаешь долбить людей своими вопросами...

"Акелла промахнулся!" Кричать это, это у тебя хорошо получается, это твое.

 

[slavka33bis]

Чой-то, Толя и действительно раздухорился.

Толя, ты хоть думай где и когда ты начинаешь долбить людей своими вопросами...

"Акелла промахнулся!" Кричать это, это у тебя хорошо получается, это твое. 

Инкогнита, хорошь провоцировать на скандал.

 

[Anatoliy.]

Попробуем посчитать соосный несущий винт грубо (на коленке).

Итак, у соосного несущего винта эквивалентная ометаемая площадь больше и его эквивалентный диаметр больше чем у одиночного несущего винта в 1,13 раз.
Следовательно в расчетах будем использовать уже диаметр равный 5*1,13=5,65 метра.
В формуле тяги реального несущего винта КПД этого  винта стоит в степени 2/3.
Следовательно надо увеличить тягу идеального винта с диаметром 5,64 метра в 0,72^2/3=0,803.

Минимальный взлетный вес вертолета складывается из веса пустого вертолета (65 кг), веса топлива хотя бы на пол часа (5 кг) и веса легкого пилота вместе с ботинками, трусами и шлемом (70 кг).
Итого набирается в сумме 140 кг.
Для перехода к идеальному винту увеличиваем тягу несущего винта до    140/0,803=169,7 кг.

Скорость отбрасывания воздуха при висении вне зоны влияния земли для идеального винта будет равняться 7,285 мс.

Считаем потребную мощность на висении вертолета.
140*9,8*7,285 / 735 = 13,6 л.с.

Теперь к этой мощности добавляем мощность растрачиваемую на хиленькую вертикальную скорость подъема равную 1 м/с.
Эта мощность будет равна    140*9,8*1 / 735 = 1,87 л.с.
Итого на валу несущего винта должна быть приложена мощность равная     13,6 + 1,87 = 15,47 л.с..
Но несущий винт соединен с двигателем через редуктор.
Пусть КПД редуктора (минимум 3 ступени) будет равен 0,95.
Тогда двигатели в сумме должны иметь мощность     15,47 / 0,95 = 16,28 л.с.

Что получим?
Получим соосный вертолет взлетного веса не более 140 кг при времени полета 0,5 часа и со скоростью вертикального подъема 1 м/с при весе пилота вместе с тапочками не более 70 килограмм, причем два двигателя должны выдавать не менее 16,28 л.с.
Эта мощность не должна быть максимально возможной для двигателя.

Ибо: температура окружающего воздуха вдруг окажется выше 15 градусов по Цельсию, взлетная площадка окажется почему то чуть выше уровня мирового океана, на лопастях прилипнут отдельные фрагменты перемолоченных насекомых, компрессия в двигателе как на зло окажется меньше идеала, бензин попадется какой то паленный, да и ресурс такого двигателя на 100 % мощности будет меньше желаемого.

Но еще надо ох как сильно постараться, чтоб изготовить несущий винт с КПД 72 % и заставить его работать в требуемом для этого КПД режиме.

Но если посмотреть на заложенную мощность в тот вертолет, то оказывается мощности всё же не хватает.

Остается либо резко увеличивать диаметр несущего винта или искать двигатель (двигатели) на мощность хотя бы 20 л.с.

Автор надеется "поколдовать" с  неким пограничным слоем.
Но я привел расчет через идеальный воздушный винт в котором всё идеально.

Конструктивные возражения есть?
Или опять понадеемся на авось и будем ждать осенних чудес?

 

[Дмитрий063]

Уважаемые форумчане, очередной вопрос от меня. Просьба того, кто сведущ в этом вопросе, помочь). Собственно, вопрос вот в чем: при подготовке компонентов возникли некоторые сложности с определением допусков и квалитета.

В данном случае вал имеет постоянные размеры по всей длине. Исходя из этого формировать допуски надо в системе вала. Так? На рисунке видно, что шестерня будет крепить на вал через фланец, в который вкручиваются фиксирующие винты (отверстия здесь не указаны). Выше автомат перекоса. Затем втулка НВ, которая "надевается" на вал, а снизу к ней крепиться тот стакан, что я подрисовал справа. Он имеет вертикальный разрез, что позволяет его свободно надеть на вал и зафиксировать на валу с помощью стягивающих винтов. Правильно ли, что в данном случае надо выбрать изначально точность изготовления вала, а исходя от нее все остальных "насаживаемых" деталей? Может ли кто-то сказать какие параметры рекомендуются для данных деталей и их сопряжения? Вал 20 мм. Заранее благодарен. P.S. Кроме того, на валу будут установлены подшипники.

 

[Daki]

А что мешает сделать вал  с разными диаметрами?  И  это что будет? Вертолет  или  радиоуправляемая  модель.? и как будет осуществляться общий шаг? Перемещением ШС  на валу ?

 

[Дмитрий063]

А что мешает сделать вал  с разными диаметрами?  И  это что будет? Вертолет  или  радиоуправляемая  модель.? и как будет осуществляться общий шаг? Перемещением ШС  на валу ?

Вал полый, поэтому его проще изготовить одинаковым по всей длине. Модель 2,4 м. с перемещением ШС на валу.

 

[vert]

Если исходить  из требования одного размера вала, то определяющим будет скольжение ШС  АП  по валу в пыльных условиях. Рекомендую посадку с зазором "движения" см.рис.  Но тогда для других ответных деталей по диаметру 20Н7 и подшипников нужна осевая фиксация.

 

[Дмитрий063]

Если исходить  из требования одного размера вала, то определяющим будет скольжение ШС  АП  по валу в пыльных условиях. Рекомендую посадку с зазором "движения" см.рис.  Но тогда для других ответных деталей по диаметру 20Н7 и подшипников нужна осевая фиксация.

Осевую фиксацию как раз и хочу обеспечить за счет нарисованной в ответе 682 справа детали, которая крепится к нижней части втулки, а потом стягивается на валу винтами, отверстие под которые вырезаны со смещением от оси 

 

[Дмитрий063]

Если исходить  из требования одного размера вала, то определяющим будет скольжение ШС  АП  по валу в пыльных условиях. Рекомендую посадку с зазором "движения" см.рис.  Но тогда для других ответных деталей по диаметру 20Н7 и подшипников нужна осевая фиксация.

То есть к валу 20 мм указываю f7, а для всех деталей на валу 20 H7? А Ra - шероховатость поверхности?

 

[vert]

То есть к валу 20 мм указываю f7, а для всех деталей на валу 20 H7? А Ra - шероховатость поверхности? 

Да!