Беседы о теории машущего полёта.
D
DesertEagle
А вы почитайте, сходятся характеристики равномерно вращающегося крыла чучела с мускульными данными голубя? Вы говорите, что нестационарные голубиные махи на 40% лучше идеального винта. А вдруг простое вращающееся как пропеллер голубиной крыло тоже на 40% лучше идеального винта?KV1237542 сказал(а):
KV1237542
Я люблю строить самолеты!
Опираемся на документы.
ф50см идеальный пропеллер 2,62м/с = 12,9 Вт
Голубь - 8 Вт, вес 310г.
Данные у Николая из той же бочки, что по горизонтальному полету.
Есть множество документов по возрастанию в разы тяги реактивной струи при пульсации: каждый решает сам проводить параллели или нет.
Пока данные по замерам мощности голубя в вертикальном полете свидетельстивуют что он эффективнее идеального пропеллера на 40%: проверяйте, читайте ветку:argentavis сказал(а):
ф50см идеальный пропеллер 2,62м/с = 12,9 Вт
Голубь - 8 Вт, вес 310г.
Данные у Николая из той же бочки, что по горизонтальному полету.
Есть множество документов по возрастанию в разы тяги реактивной струи при пульсации: каждый решает сам проводить параллели или нет.
KV1237542
Я люблю строить самолеты!
Вообще по замерам мощности голубя у меня особых сомнений нет:
Вес грудных = 20% * вес голубя 315 г = 63г * 125 Вт/кг = 7,84Вт...
Возможно это некая средняя оценка (не знаю как они там измеряли): пиковое значение мощности максимум 200 Вт по Лайтхилу "Аэродинамические аспекты полета животных"
Не думаю что 200 Вт что у колибри что у пеликана но все же...:
Для голубя получиться =7,84*200/125=12,5 Вт
НО! раз уж мы считаем сами, то учтем, что при махе вверх задействованы мышцы в 5-10 раз менее крупные:
Пусть время маха вверх 0,5 от маха вниз: средняя задействованная масса мышц примем поднимающие 1/5 от опускающих = (63г*2 + 63/5)/3=46,2г отсюда имеем 12,5 *46,2/63=9,16 Вт.
Кстати у человека пиковая анаэробная мощность не в 10 раз меньше чем у птиц тут не соглашусь:
Я когда-то мог выжать 100кг раз 15: т.е. поднять на 0,5м за 0,5 с наверное мог: 1000 Вт пиковая
Сам весил около 100кг: Массу своих мышц ( грудные, дельтовидные, трицепс, отчасти широчайшие задействованы, остальные стабилизируют) оценю... ну... 10...20 кг????
что получиться: 50-100Вт/кг.
Вес грудных = 20% * вес голубя 315 г = 63г * 125 Вт/кг = 7,84Вт...
Возможно это некая средняя оценка (не знаю как они там измеряли): пиковое значение мощности максимум 200 Вт по Лайтхилу "Аэродинамические аспекты полета животных"
Не думаю что 200 Вт что у колибри что у пеликана но все же...:
Для голубя получиться =7,84*200/125=12,5 Вт
НО! раз уж мы считаем сами, то учтем, что при махе вверх задействованы мышцы в 5-10 раз менее крупные:
Пусть время маха вверх 0,5 от маха вниз: средняя задействованная масса мышц примем поднимающие 1/5 от опускающих = (63г*2 + 63/5)/3=46,2г отсюда имеем 12,5 *46,2/63=9,16 Вт.
Кстати у человека пиковая анаэробная мощность не в 10 раз меньше чем у птиц тут не соглашусь:
Я когда-то мог выжать 100кг раз 15: т.е. поднять на 0,5м за 0,5 с наверное мог: 1000 Вт пиковая
Сам весил около 100кг: Массу своих мышц ( грудные, дельтовидные, трицепс, отчасти широчайшие задействованы, остальные стабилизируют) оценю... ну... 10...20 кг????
что получиться: 50-100Вт/кг.
Вложения
D
DesertEagle
А в том документе, где крутили высушенное голубиное крыло как винт и замеряли создаваемую подъемную силу, что об этом говорится? Вдруг смогло? ;DKV1237542 сказал(а):
Зачэм склад, когда есть форум? А в нем тема "Турбостартер ТС-21" http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1391714890
Человек в подмосковье строит карт с ТРД на базе ТС-21. Свободная турбина и редуктор ему в своём проекте не нужны.
Там же другой человек предлагает желающим два ТС-21 за смешные деньги.
Там же есть ссылка на описание ТС-21 (для самодельщиков)
Далее - есть ЛС, другие средства общения...
Поиск умельца для доработки - переборки редуктора на нужное передаточное число...
Два редуктора (без переборки-доработки), соединенных последовательно, дадут передаточное число 200:1
Немного рук и с помощью авто-вело-магазина (развала, гаража), приобретя зубчатую пару (звездочки и цепь), получаем требуемое передаточное отношение. Простая механика.
D
DesertEagle
Сделать все можно... Было бы желание!BPLA сказал(а):
По редуктору от ТС-21 не нашел массу, передаточное число, кпд, а главное - на какой выходной момент он рассчитан? Одно дело сбросить обороты от турбины 150 тыс до 1.5 тыс (передаточное число 100) и совсем другое с 15 тыс до 150 об/мин. Казалось бы, тут тоже передаточное число 100 единиц, однако выходной вал должен быть прочнее в 10 раз. А значит больше масса, выше контактные напряжения в площадках где зубья шестеренок касаются друг друга, ниже кпд редуктора, сильнее греется... Все из-за момента.Чтобы махать свободнонесущими крыльями как у птиц, без боковых тросов и подкосов, для ранцевого махолета нужен редуктор с выходным моментом около 4000 Н при оборотах 60 об/мин. Ну и где такой редуктор? ) При массе хотя бы меньше 10 кг.
Но сделать наверняка можно, да и альтернативных вариантов полно. Мне лично не нравится сама идея КШМ, есть основания полагать что для махов при равномерном вращении он не годится. Слишком быстрые перекладки в крайних точках (были видеоролики где от кшм ломались лонжероны, которые в статике нормально выдерживали). Надо хотя бы оперативно регулировать скорость мотора, чтобы было плавнее.
А по большому счету, конструкция махолета должна быть чем-то лучше существующих ЛА. Если он будет в десять раз дороже и тяжелее парамотора, и при этом летать хуже, от большей мощности и с постоянной тряской в полете, то нафиг он нужен?
А вот что-то, реализующее красоту и легкость птичьего старта и полета, это уже интересно. Думаю, ключ успеха в малой массе и удобстве складывания/раскладывания крыльев. С управляемостью и летными характеристиками (экономичностью, кпд) проблем быть не должно. Только редуктор может все испортить.
D
DesertEagle
Да-да, а теперь посчитайте массу этого редуктора хотя бы при 100:1 с выходным моментом 4000 Н и оборотами 60 об/мин ;D. Там только крепление лонжерона к такому редуктору при таком моменте будет весить килограмм пять. Заделка ведь будет нужна как в корне свободнонесущего крыла.BPLA сказал(а):
KV1237542
Я люблю строить самолеты!
Данные интересные:
Например при скорости ветра 6м/с: 40кг ПС + 2,5кг тяги, я так понимаю уже за вычетом сопротивления крыла и 610 Вт мощности 2 полукрыла * 3 м и площадью 2,2м2 каждое.
По приводу давно есть готовые варианты: ШВП, гидро, пневмо у них одно общее: придется дорабатывать готового решения нет.
Эти разговоры: как если бы Райты колесили по Америке в начале века: блин и у этого авто тяжелый мотор, ну что делать... давно уже бы полетели а так...ну нет мотора мы не виноваты.
Например при скорости ветра 6м/с: 40кг ПС + 2,5кг тяги, я так понимаю уже за вычетом сопротивления крыла и 610 Вт мощности 2 полукрыла * 3 м и площадью 2,2м2 каждое.
По приводу давно есть готовые варианты: ШВП, гидро, пневмо у них одно общее: придется дорабатывать готового решения нет.
Эти разговоры: как если бы Райты колесили по Америке в начале века: блин и у этого авто тяжелый мотор, ну что делать... давно уже бы полетели а так...ну нет мотора мы не виноваты.
D
DesertEagle
Так он же не подходит по характеристикам, у него выходной момент 370 Н*м. А сколько он будет весить с дополнительными ступенями хотя бы для 2000 Н*м? Причем для прямых махов этого все равно не хватит, значит потребуется еще кшм с шатуном длиной 50-80 см, тоже далеко не невесомая вещь из-за требуемой прочности. Плюс мотор 15 кг, плюс крылья 35 кг. Что-то мне подсказывает, что я такой махолет просто не подниму. Конечно, такой вариант меня не очень заинтересовал. Тем более, что его и нет по сути. Грубые прикидки по напряжениям в контактных площадках при моменте 2000-4000 Н*м навевают тоску.BPLA сказал(а):
Продолжайте давать ссылки на редукторы с не подходящими характеристиками )). Это шутка такая, потому что тут постоянно говорят что найти редуктор не проблема. Но ни одной ссылки на подходящий по характеристикам я так и не увидел. Сам найти такой я тоже не смог. В лучшем случае, как и вы, давали на более скоростные, которые по прочности не выдержат в махолетном варианте на меньших оборотах (и соотв. большем моменте на выходном валу).
Вот эти параметры: выходной момент должен быть 2000-4000 Н*м, передаточное число 80-150 единиц, выходные обороты 30-60 об/мин, выходная мощность 10 л.с.. Масса... какую найдете, я предполагаю что она будет в районе 20-30 кг только за редуктор. Удачи в поисках ).
Ставим за первым редуктором второй такой же и получаем на выходе момент 370 * 14 = ок.5000 Н*м.. при массе ок. 25 кг.DesertEagle сказал(а):
Этот редуктор на стендовой установке (повышающий привод компрессора от ЭД) успешно работает несколько лет (с переборками по регламенту), передавая мощность под 260...270 кВт (иногда и более). Обороты ЭД - 900 об/мин.
Вопрос в конструктивной проработке.
argentavis
Я люблю строить махолёты!
- Откуда
- Челябинская обл.
Не многовато ли? Берём размах 10м, прямоугольные крылья по 5м каждое, при этом моменте на плече 1м ход шатуна будет 2м.DesertEagle сказал(а):
При амплитуде маха +-30 градусов крепим шатуны к крыльям, на длине от оси маха 2м и кривошипам, вращающимся в поперечной оси,прямо под этими точками.
Центр давления на 2,5 и вы считаете, что при весе аппарата 100кг, там на каждое крыло придётся по 100кг момента?
Во первых выкидываем из момента на редуктор, верхние и нижние мёртвые точки. Нагрузка постоянно плавает от нуля в мёртвых точках до максимума в средних, в итоге уже в двое меньше, и это без упругих элементов и учета настроенного резонанса системы, где часть нагрузки на себя берут упругие элементы в корне крыла, делим ещё на два. Это всё грубо, на самом деле не важно какой момент передаёт редуктор от двигателя всё зависит от передаваемой мощности и конкретных конструктивных решений. Нельзя так огульно сказать, вот для махолёта нужен редуктор с моментом 2000 ньютонов и никаких гвоздей! Обсчитывать нужно реальные конструктивные решения, и там вычислять нагрузку, и крутящий момент на кривошипе, который также, должен иметь приемлемые габариты и ходы, позволяющие реализовать поставленную задачу.
Я уже много раз говорил о волновом редукторе. При малых и массе, и габаритах, предаточном 1х100, они передают большой крутящий момент и мощность. Есть и редукторы и моторы. Проблема в реализации принципов машущего полёта, финансовых возможностях, и вообще доверии к этой теме. Поскольку даже здесь, нет единого мнения о том, каким должен быть моторый махолёт. У каждого своё представление, и в результате лебедь рак и щука. А воз и ныне там.
Когда появится непререкаемый лидер в этой области, и финансист, тогда и дело сдвинется с мёртвой точки. А пока бла, бла, бла!
argentavis
Я люблю строить махолёты!
- Откуда
- Челябинская обл.
Тут много говорилось о пневмоприводе, и здесь тоже есть неплохие варианты.
Опять же винтовой компрессор (по спецзаказу) работающий по замкнутому циклу в закрытой системе, с его работой не только на повышение давления в цилиндрах, но и на понижение, электромотор с литий-ионными аккумуляторами, автомат отключения мотора и закрытие золотника, на подходе к МТ с аккумулированием оставшейся кинетической энергии крыла в остатке воздуха в цилиндре, который будет в этом случае тем упругим элементом резонансной системы, переключение золотника с включением мотора, и цилиндры сверху крыльев, прямого и обратного действия (два в одном).
Опять же винтовой компрессор (по спецзаказу) работающий по замкнутому циклу в закрытой системе, с его работой не только на повышение давления в цилиндрах, но и на понижение, электромотор с литий-ионными аккумуляторами, автомат отключения мотора и закрытие золотника, на подходе к МТ с аккумулированием оставшейся кинетической энергии крыла в остатке воздуха в цилиндре, который будет в этом случае тем упругим элементом резонансной системы, переключение золотника с включением мотора, и цилиндры сверху крыльев, прямого и обратного действия (два в одном).
D
DesertEagle
И ничего, что на втором сразу покрошатся зубья шестеренок, а вал лопнет? В том-то и дело, что на втором редукторе должны быть более широкие шестеренки и более толстый вал, чтобы выдерживать нагрузку от выходного момента 5000 Н*м. Именно из-за этого редукторы для махолета получаются такими тяжелыми, это не просто стоящие в ряд одинаковые редукторы.BPLA сказал(а):
Но хотя надо смотреть на реальные характеристики конкретного устройства, может все не так плохо. Я лично не встречал редуктора с моментом 2000 Н*м и оборотами 60 об/мин (это мощность около 12 кВт). А вы встречали? Если найдете такой, то свистните, поглядим на его массу. Методики расчета/подбора тоже годятся. У меня правда нет особых надежд на этот счет. Имхо, надо копать в сторону тех редукторов, где используются шарикопдшипники. Волновые, швп и т.д.. Хотя и планетарные возможно тоже годятся, так как у них нагрузка от момента распределяется на большое число сателлитов.
D
DesertEagle
Вот кстати, с мощностью хорошее замечание. Я не знаю, можно ли ее линейно масштабировать в этом случае. Если обороты уменьшить с 900 до 90 об/мин, будет ли этот редуктор способен по своей прочности передать мощность 26 кВт (вместо 260 кВт)? Возможно, что и сможет. Тогда он подходит для махолета, надо только на его вход добавить еще один редуктор 10:1. Но так как на входе момент меньше, то этот дополнительный редуктор не займет много массы, хотя несколько кг все равно набежит.BPLA сказал(а):
15-20 кг только редуктор (включая дополнительный входной 10:1 и КШМ на крыло) для меня в любом случае тяжеловато для ранцевой установки. Хотя с прямым приводом свободнонесущими крыльями, это может быть интересно даже при таком весе! Если редуктор будет стоять на килевой балке и махать крыльями напрямую.
Парамоторный редуктор весит 1.2 кг, для сравнения. Для стенда это конечно не важно, но я как-то за то, чтобы делать летающий аппарат, зачем еще один стенд? Стендов в истории понаделали достаточно, все характеристики машущего крыла давно измерены. Как на маленьких моделях, так и на больших стендах как на пред. странице, так и у летящих живых птиц. Это только у нестационарщиков остаются какие-то тайны в машущем полете. Из-за пробелов в их знаниях, всего лишь.