Адаптивный винт к мультироторным коптерам.

[kazanskiy]

Никто не сомневается в ваших знаниях, вряд ли у кого это и в мыслях было.
А к формуле кпд воздушного винта, приведенной товарищем выше, просто все привыкли, она простая. Но на малых скоростях пользоваться ей какой смысл? Только это я и имел в виду когда упомянул про удельную тягу. Вряд ли можно отрицать что эта величина характеризует качество винта.

 

[aerobaika]

удельная тяга не характеризует качество винта --возьмем две крайности вертолетный винт огромного диаметра и очень малого шага--максимальная тяга и медленный поток=удель тяга доходит до 10кгс на квт :-Xи самолетный высокоскоростной винт малого диаметра и большого шага с небольшой тягой и огромной скоростью потока=с удель тягой 2.5кгс на квт!!!и что  :всегда самолет при той же массе и мощности движка летит в 1.5 раза быстрее  на полном газу--потому что кпд самолетного винта в прямом потоке в 1.5 раза больше--в большой авиации доходит до 95%

 

[kazanskiy]

Зачем усложнять?
Если на одной и той же скорости один винт выдает 2 кг тяги с л.с., а другой 3 кг, то второй винт совершеннее)

 

[aerobaika]

самолетный винт вырождается на много позже ,чем вертолетный,так как шаг большой и есть чем загребать воздух при той же скорости :IMHO

 

[aerobaika]

после физического анализа на различные упругости винтов-сделал вывод--есть несколько граничных частот работы винта!первое-поперечная резонансовая частота колебании лопасти  характеризуется тарахтением как звук у двс срыв потока на кончиках лопастей!второе -крутильная резонансовая частота  отвечает за флаттер лопастей характеризуется воем--обычно это вторая или третья гармоника от поперечной частоты!третья частота определяется прочностью комли лопасти на разрыв от ценробежных сил!четвертая частота ограничением  линейной скоростью кончика лопасти 250-270 м в с :~) 

 

[aerobaika]

так как добротность поперечного резонанса не высока--больше похожа на холмик в небольшом диапозоне частот --она не опасна!!! а вот крутильные или флаттер может привести к разрушению при затягивании процесса :~~)обычно производители самолетных винтов ведут расчет в первую очередь на прочность на разрыв от центробежных сил и автоматом получают высокую жесткость -а значит высокую поперечную и крутильные частоты резонанса заведомо выше рабочего диапозона!у адаптивного винта картина другая...

 

[aerobaika]

например два одинаковых тяговых половинчатых винта диаметром 250 мм и шагом 125мм ---один композитный карбоновый супер жесткий с собственной резонансовой поперечной частотой лопасти 200 гц или 12000 оборотов в мин и массой  5 грамм--характерный звук как  у модельного двс при 6000 тяга 4.6 ньютон разрыв 114н-мощность на валу 56 ватт--при 12000 уже 18 н и 450 вт сила на разрыв 456 н--при теоритических  флаттер 24000 тяга 72 н и моща 3600 вт разрыв 1800 н--но это недостижимо изза скорости кончиков в 310 м в с!

 

[aerobaika]

теперь тот же винт из полиэтилена с поперечной частотой лопасти 70 гц или 4200 оборотов  и массой 4грамма-тяга 2.5 н и 25вт  и 46 н на разрыв --при 8400 страшный вой--флаттер!!!тоесть рабочии обороты не более 8000 при тяге 9 н и моще 270вт-разрыв170 н!!!но именно при этой предфлатерной зоне оптимально изпользовать режим адаптации к косому потоку ;D :craZyтак как начинающиеся крутильные автоколебания будут помогать подкручиваться лопастям в оптимальные углы атаки :~)

 

[aerobaika]

самое интересное--что кпд самолетного винта работающего в прямом набегающем потоке очень сильно зависит от относительного шага и растет примеро на 5% при  увеличение на каждую 0.1 шага --например даже при малом диаметре 250 мм --при относительном шаге 0.3 кпд 30% --при 0.4 уже 35%--при 0.5 или половинчатом 40%--при 0.6 или золотое сечение 45%---при 0.7относ. шаге 50% --при 0.8 кпд  55%--при 0.9 уже 60% --при 1.0 или квадратный где шаг равен диаметру уже 65%поэтому все гонщики применяют только скоростные винты :craZy

 

[aerobaika]

по поводу удельной тяги пропульсивной системы--если баян то извините--поставлен очередной мировой рекорд на  приз сикорского--а  именно огромный пилотируемый одноместный квадрокоптер на человеческом приводе взлетел в ангаре и провисел кажется 1 минуту ---диаметр каждого ротора метров десять --весит вся конструкция  килограмм 30---все супер карбоновое! с пилотом велосипедистом ---полетная масса гдето 100-110 кг!!!спортсмен может выжать мощность  под допингом в 1 квт около одной минуты--получается удельная тяга 100 кг силы на квт :~)охююююююююююююююююююеть

 

[ЖоржФеникс]

Одному "баяну" под три года, другому - более 100-а лет
http://www.reaa.ru/yabbfiles/Attachments/1_Avia_daty.GIF
http://www.reaa.ru/yabbfiles/Attachments/1956_JUr_ea_p-f_6_3.GIF

 

[aerobaika]

есть еще один метод оценки эфективности транспортной системы в вязкой среде--это соотношение импульса к мощности или произведение полетной массы  в кг на максимальную горизонтальную  скорость в м в с  деленая на мощность мотора в ваттах например двухместный ультралайт птинец-2 массой 450 кг умножить на скорость 42 м в с  или 150 км в ч деленая на мощность 52 000ватт или 70 лс --итого 0.36 :~) у трехместного аэрошюта всего 0.09 :~~) у двухместного дельталета 0.3!!! у двухместного вертолета 0.2!!!у автожира 0.25!!!у спортивно-пилотажного одноместника всего 0.2!!! у четырехместного самолета 0.55 :craZy у грузо-пассажирской большой авиации доходит до 1.0

 

[aerobaika]

теоритически у одноместного пилотируемого квадрокоптера коэфициент эфективности транспортной системы может достигать всего 0.15 это лучше чем у аэрошюта но хуже чем у классического вертолета :IMHO

 

[aerobaika]

у моделистов появились более точные цифры на разгрузку винта в косом потоке--висение квадрика в штиль 125вт --полет со скоростью 25км в ч или 7 м в с при потреблении  100 вт значит мощность падает в 1.25раза

 

[ЖоржФеникс]

Вот и пошел второй лист ветки... Чем дальше, тем пространнее...
Задам я ТС простенький вопрос.
"Большие" винтовые самолеты и, тем более, вертолеты основное время полета проводят при косом обдуве винта. Неужели лучшие умы от науки и эксплуатации не заметили описываемого явления и не исследовали его?
А моделисты это явление открыли и уже стоят в очередь за нобелевкой...

 

[aerobaika]

на моделях все явления выражены более слабо из за низких чисел рейнольдса :IMHO просто так  исторически сложилось что большие вертолеты летают уже 70 лет ,а модели вертолетов научились летать нормально только 20 лет назад :~)квадрики пока не выросли из модельных размеров хотя им лет восемь

 

[aerobaika]

лично у меня достижения следующие при массе 770 грамм квадрик при висении жрет 77 ватт--а при полете со скоростью в 6 м в с или 21 км в час кушает 70 ватт на упругих винтах с эфектом подкручивания при диаметре всего 250 мм--тоесть разгрузка в 1.1 раза!!! у коллег моделистов результаты выше так как они летают на больших винтах диаметром 370- 400 мм и массой квадрика в 1.2-1.5 кг!кпд винта с увеличением размера растет--явление разгрузки в косом потоке более ярко выражен :IMHO :~)

 

[ЖоржФеникс]

на моделях все явления выражены более слабо

Этот форум и эта ветка не о моделях...

лично у меня достижения следующие 

Речь-то идет не о Ваших личных достижениях в моделизме, а о Вашем надуманном объяснении сути явления какой-то "адаптацией" ВВ (НВ) фиксированного шага к условиям полета, к "косому" обдуву.
Всё давно разжевано в учебниках, руководствах, методиках и пособиях: читай, понимай, усваивай и иди дальше.

 

[aerobaika]

я не диванный теоретик --и все тонкости физического явления сначало проверяю на моделях--чтобы не совершать ошибки на полноразмерных прототипах--слишком дорогое удовольствие :IMHOи мой трех летний опыт эксплуатации всяких квадриков с жесткими винтами говорил только о повышении расхода мощности в горизонтальном полете примерно в 1.5 -2 раза--что укладывалась в линейную теоретическую механику :-?

 

[aerobaika]

и это не мои фантазии --так как я пользуюсь полноценной телеметрией и все цифры в онлайне--скорости вертикальная и горизонтальная--тахометр--напряжение и сила тока--термометры--углы крена и тангажа :~)работа у меня такая в нии--исследования прикладных задач в аэродинамике