Концепция: мультикоптер на монотопливе с безлопастными вентиляторами

[Stak]

Попалась свежая статья, о применении безлопастных вентиляторов в качестве движителей на БПЛА.

ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК «БЕЗЛОПАТОЧНЫХ» ВЕНТИЛЯТОРОВ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ДВИГАТЕЛЯМ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

cyberleninka.ru

Однако, в предложенной в статье схеме предполагается использование ГТД малой мощности, как источника сжатого газа для эжекторов, что само по себе дорого.

Предлагается к рассмотрению возможность оптимизации стоимости таких ЛА, путем перехода на использования монотоплива - например, раствора карбамид/аммиачная селитра, либо перекиси водорода. Главным плюсом такого подхода является возможность радиального снижения стоимости силовой установки - фактически, для квадрокоптерной схемы, в составе СУ останется следующие элементы - каталитический реактор для разложения монотоплива, турбогенератор с вихревой турбиной для энергообеспечения бортовой аппаратуры, 4 дроссельных заслонки для обеспечения управления, и 4 безлопастный вентилятора (эжектора) .

 

[daredevil]

1) Не понимаю идеологии. Они прямо говорят, что тяга у дайсона такая же, как у концентрированной струи - т.е. для висения как бы разницы нет, что дайсон, что компрессор или в Вашем случае ЖРД. А для пропульсии - мощность равна тяге, помноженной на скорость аппарата - откуда выигрыш, если тяга та же?

Да, эта вещь может замедлить воздух на выходе до скорости невозмущённого потока (формально 100%-й полётный КПД движителя) - но ведь ценой сопротивления, которое в их расчётах не учитывается.

2) Подумалось: а нужна ли дайсон-вентилятору юбка? Ведь если, как утверждается в статье, при некоторых условиях расходяшаяся кольцевая струя может загибаться к центру - то она сама может быть юбкой-диффузором оживальной формы.

 

[Stak]

1) Не понимаю идеологии. Они прямо говорят, что тяга у дайсона такая же, как у концентрированной струи - т.е. для висения как бы разницы нет, что дайсон, что компрессор или в Вашем случае ЖРД. А для пропульсии - мощность равна тяге, помноженной на скорость аппарата - откуда выигрыш, если тяга та же?

Да, эта вещь может замедлить воздух на выходе до скорости невозмущённого потока (формально 100%-й полётный КПД движителя) - но ведь ценой сопротивления, которое в их расчётах не учитывается.

2) Подумалось: а нужна ли дайсон-вентилятору юбка? Ведь если, как утверждается в статье, при некоторых условиях расходяшаяся кольцевая струя может загибаться к центру - то она сама может быть юбкой-диффузором оживальной формы.

Чем меньше скорость воздуха на выходе из вентилятора - тем выше КПД. По тексту статьи - авторы получили 20м/с на 175мм вентиляторе и тягу 44Н, что даёт тяговый кпд на висении (примем скорость 1м/с) равный 2/(1+20/1)=0.095. При скорости 20м/с - тяговый КПД приближается к единице.
Имхо, главный плюс такой конструкции - её простота, дешевизна, и технологичность. А если применять монотоплива - то и радикальное упрощение всей силовой установки.