Конвертоплан/СВВИП с гибридным приводом

[KV1237542]

questioner Статья: http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabbB/YaBB.pl?num=1446102556

 

[KV1237542]

Особенно умиляет цена в 1 млн 350 тысяч деревянных. Комментарии излишни. 

Это просто первый попавшийся пример авиамодельного двигателя чтобы показать что они имеют небольшой удельный вес. Без какой либо конкретики. Какие комментарии что вас так миляет?

 

[aerobaika]

бум прототипов пилотируемых конвертов был в 60х годах прошлого века--но ненадежность всей системы в целом  приостановила их развитие и внедрение в авиацию :IMHOно с новой модой на беспилотие конверты займут свою нижу--электричество рулит в малых габарито-массовых ла :~)

 

[KV1237542]

А меня умиляет такое арифметическое произведение:

6 "банок" умноженное на 20 электромоторов равно 120 штук.

И это только на 100 килограмм взлетного веса.
Помножим 120 на 5 (сотен килограмм взлетного веса) и получим конечное значение 600 аккумуляторов.

Потом вспомним случаи возгорания аккумуляторов при предельных токах разрядки и задумаемся о надежности. 

Анатолий, что Вы написали подумайте? :STUPID

 

[Anatoliy.]

Это [highlight]просто первый попавшийся пример[/highlight] авиамодельного двигателя чтобы показать что они имеют небольшой удельный вес. Без какой либо конкретики. Какие комментарии что вас так миляет? 

А теперь приведите [highlight]просто первый попавшийся пример[/highlight] потребного электрогенератора этак на 100 - 120 кило Ватт.

Вес, стоимость, габариты, скорость вращения, выходное напряжение, род тока (постоянный или переменный).
Для переменного тока - вес, стоимость и габариты выпрямителя.

 

[KV1237542]

      Я же писал такой аппарат предназначен только для быстрого взлета:
Маршевый двигатель: допустим бензиновый 30 - 40 кг  электродвигатели для взлета 7,6*2...3=15...25кг
Аккумуляторы пусть 200вт*час/кг для работы двигателей в течение 3 минут=12,5кг (пусть 50 движков по 1 КВт)
генератор если работает на таких же оборотах и мощности как двигатели должен весить теоретически как двигатели, но его задача зарядить двигатели за скажем 15 минут, т.е. он может весить 5кг, если сделан по той же технологии., к двигателю можно подключить через повышающий в 2-3 раза  ременной редуктор (чем выше обороты тем генератор компактнее)

Итак: двигатель: 30-40кг электродвигатели 15-25кг аккумулятор 10-15кг генератор 5кг итого: 60...85кг

Не являюсь специалистом по электроустановкам и не претендую на полную корректность расчетов не учел контроллеры провода и тд.

Сам планер самолета может весить 100кг без двигателей. Крыло конечно надо проектировать специально.

Такой аппарат по скорости и дальности будет скорее всего превосходить вертолет такого же веса и при взлете/посадке гораздо менее опасен для окружающих.

 

[Anatoliy.]

А меня умиляет такое арифметическое произведение:

6 "банок" умноженное на 20 электромоторов равно 120 штук.

И это только на 100 килограмм взлетного веса.
Помножим 120 на 5 (сотен килограмм взлетного веса) и получим конечное значение 600 аккумуляторов.

Потом вспомним случаи возгорания аккумуляторов при предельных токах разрядки и задумаемся о надежности. 

[highlight]Анатолий, что Вы написали подумайте?[/highlight] :STUPID

Переведите, что Вас так сильно насторожило в моем "расчете на коленке"?

Или Вы собрались от одного комплекта аккумуляторов запитать все электродвигатели с суммарной мощностью под 100 кило Ватт?

Переведу с куцого авиамодельного языка понятие "6 (шесть) банок".

Отстой какой то в мире авиамоделистов.
Скоро они будут изъясняться типа: "Надо взять 2 зеленые штучки и соединить их с тремя красными фиговинками, а к ним прикрутить синенькие палочки что входят в сиреневые комплекты".

Итак, "банка" на языке авиамоделистов это аккумулятор у которого напряжение меняется от 4,2 Вольта в начале разряда до 2,9 Вольта в конце разряда.
Эти аккумуляторы могут на пределе своих возможностей отдавать ток, величина которого численно равна емкости аккумулятора умноженного на коэффициент порядка 10 - 40 в зависимости от конструкции.
Чем больше аккумулятор по ёмкости,тем хуже происходит его охлаждение при таких экстремальных перегрузках.
Естественно срок службу (число заряд - разрядов) сокращается.

Теперь умножим  напряжение одного аккумулятора на ШЕСТЬ и получим в итоге 17,4 - 25,2 Вольта.
Таким образом, в процессе разряда на электродвигателях будет подавтся мощность изменяющаяся в ДВА раза.
Что делать? Придется увеличивать число аккумуляторов.

А теперь про силу тока.

Делим 100 кило Ватт на 25 Вольт    100 000 / 25= 4000 Ампер.
И какое сечение должен иметь провод отходящий от той общей аккумуляторной батареи?
И какая должна быть при этом емкость аккумуляторной батареи?
Пусть такая батарея сможет отдавать 20 кратный ток (от емкости).
Тогда емкость каждой "банки" должна быть не менее 200 А*час.

Приведите [highlight]просто первый попавшийся пример[/highlight] такого аккумулятора.
Вес, стоимость, габариты.

 

[Anatoliy.]

Маршевый двигатель: допустим бензиновый 30 - 40 кгэлектродвигатели для взлета 7,6*2...3=15...25кг
Аккумуляторы пусть 200вт*час/кг для работы двигателей в течение 3 минут=12,5кг (пусть 50 движков по 1 КВт)

Вы уверены, что мощности электродвигателей 50 кВт хватит для вертикального взлета такого конвертоплана?
5 кг тяги умноженные на 50 двигателей получим общую тягу 250 кг.
Отнимем 90 кг силовой установки (Вы забыли про провода и контроллеры), отнимем 20 кг горючего, отнимем 90 кг живого веса и получим:
250 - (90 + 20+ 90) = 50 кг.
Я сомневаюсь, что можно построить планер конвертоплана весом в 100 кг, а у Вас уже осталось только 50 кг на планер.

Вот и будете увеличивать вес своего творения поближе к полу-тонне.

 

[KV1237542]

Вы уверены, что мощности электродвигателей 50 кВт хватит для вертикального взлета такого конвертоплана?
5 кг тяги умноженные на 50 двигателей получим общую тягу 250 кг.
Отнимем 90 кг силовой установки (Вы забыли про провода и контроллеры), отнимем 20 кг горючего, отнимем 90 кг живого веса и получим:
250 - (90 + 20+ 90) = 50 кг.
Я сомневаюсь, что можно построить планер конвертоплана весом в 100 кг, а у Вас уже осталось только 50 кг на планер.

Вот и будете увеличивать вес своего творения поближе к полу-тонне. 

Может и так, я просто обрисовал вариант. Я здесь не большой специалист. Меня больше интересует комбинация с использованием свободнопоршневых двигателей и пневматических систем но это другая история.

С точки зрения точечного взлета меня больше интересует ЛА с полным обдувом крыла чем конвертоплан но это тоже другое.

 

[questioner]

А теперь приведите просто первый попавшийся пример потребного электрогенератора этак на 100 - 120 кило Ватт.

Серийных примеров нет - этот тот случай, когда самоделки идут впереди, т.к. промышленность слишком инертна, чтобы перейти на неодим, да еще и с воздушным сердечником. А потом, никому не хочется массово перевооружать заводы под выпуск совершенно новых двигателей и генераторов.

Я могу сделать вам такой генератор за месяц не напрягаясь. В зависимости от оборотов будет и вес. Для 20 000 об/мин 100 кВт ный генератор (переменного тока) будет весить килограмм 30, не больше, но я не смогу изготовить воздушный подшипник для таких оборотов. А если стандартные 5000 об/мин, то в 50 кг на 100 кВт уложусь 100%, хотя если увеличить диаметр, то можно и в те же 30 кг.

 

[Anatoliy.]

Я могу сделать вам такой генератор [highlight]за месяц не напрягаясь[/highlight].

Вы попробуйте [highlight]за месяц не напрягаясь[/highlight] просто рассчитать и спроектировать такой электрогенератор.
Вы просчитывали сечение обмоток, или неодиумые магниты всё затмили?
А кто будет вращать электрогенератор со скоростью 20 000 об/мин?

 

[KV1237542]

Я могу сделать вам такой генератор за месяц не напрягаясь. В зависимости от оборотов будет и вес. Для 20 000 об/мин 100 кВт ный генератор (переменного тока) будет весить килограмм 30, не больше, но я не смогу изготовить воздушный подшипник для таких оборотов. А если стандартные 5000 об/мин, то в 50 кг на 100 кВт уложусь 100%, хотя если увеличить диаметр, то можно и в те же 30 кг. 

   Так если вас интересует сел и полетел для взлета (не доля висения) Вам не нужен генератор = мощности подъемных двигателей можно в раз в 5 поменьше а обороты скажем ДВС 5000 клиноременная -10 000 генератор.

Дерзайте если есть знания в этой области. Для Вас такой Ла обретает реальные черты.
Если 30кг 100КВт то 20КВт -5кг. вообще нормально.

Статья по приращению ПС от обдувки повторю: http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabbB/YaBB.pl?num=1446102556

 

[Anatoliy.]

Для 20 000 об/мин 100 кВт ный генератор (переменного тока) 

Про выпрямитель не забыли?

 

[Anatoliy.]

Статья по приращению ПС от обдувки повторю: http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabbB/YaBB.pl?num=1446102556

Вот и я ещё раз повторю.

Самое лучшее, что можно сделать со струёй от винтов, это направить её вертикально вниз и таким образом, чтоб она на своём пути встретила как можно меньше элементов конструкции [highlight]типа крыльев и закрылков.[/highlight]
В этом случае сила реакции (тяга) будем максимальной. 

 

[ЖоржФеникс]

Для 20 000 об/мин 100 кВт ный генератор (переменного тока) будет весить килограмм 30, не больше, но я не смогу изготовить воздушный подшипник для таких оборотов. А если стандартные 5000 об/мин, то в 50 кг на 100 кВт уложусь 100%, хотя если увеличить диаметр, то можно и в те же 30 кг. 

Стандартные авиационные подшипники с внутренним диаметром до 30 мм спокойно работают на частотах вращения до 50000 об/мин.
Чем меньше внутренний диаметр подшипника, тем выше верхняя граница допускаемой частоты вращения ротора.
Есть еще подшипники с керамическими телами качения, допускающие ещё более высокие частоты вращения за дополнительную плату.
Ваш стендовый опытный образец генератора вполне может быть реализован на существующих авиационных подшипниках без ожидания "журавля в небе" - воздушных подшипников (применение коих в составе СУ ЛА проблематично).

 

[KV1237542]

Стандартные авиационные подшипники с внутренним диаметром до 30 мм спокойно работают на частотах вращения до 50000 об/мин.
Чем меньше внутренний диаметр подшипника, тем выше верхняя граница допускаемой частоты вращения ротора.

  Для экспериментального ЛА можно взять несколько мелких высооборотных ДВС работающих каждый на свой генератор и диаметры подшипников будут небольшие.

Самое лучшее,
что можно сделать со струёй от винтов, это направить её вертикально вниз и таким образом, чтоб она на своём пути встретила как можно меньше элементов конструкции типа крыльев и закрылков.
В этом случае сила реакции (тяга) будем максимальной.

Это верно для строго вертикального взлета. Вспомните посадку Fi 156 на макс. мощности, индуктивное никто не отменял, поэтому на взлет мощности ему не хватит в таком режиме. Если у нас по всему крылу обдув - результаты будут гораздо лучше.

 

[ЖоржФеникс]

Для экспериментального ЛА можно взять несколько мелких высооборотных ДВС работающих каждый на свой генератор и диаметры подшипников будут небольшие.

До экспериментального ЛА очень далеко, т.к. нет "мощного генератора" для ОУЭ.
ТС заявляет, что может генератор изготовить. Рекомендации по подшипникам были даны для этого случая.
Ведь в самой идее "гибридного привода" нет ничего нового, кроме "маленького" нюанса - МОЩНОГО генератора.

 

[Anatoliy.]

Если у нас по всему крылу обдув - результаты будут гораздо лучше. 

Лучше чего?
Изобразите этот обдув всего крыла с примерными размерами.
Ну, там размах крыла, диаметры обдувающих воздушных винтов, количество этих воздушных винтов и их расположение вдоль крыла.
Не забудьте указать под каким углом к вертикали будет отклонена эта обдуваемая струя воздуха.
Кстати, Вы имеете ввиду всё же конвертоплан взлетающий вертикально, или Вы уже ведете речь о самолете с укороченным взлетом?
А мы тут прикинем ометаемую площадь всей этой приблуды и примерно оценим необходимую мощность Вашего предложения.
Уверен, Вы прослезитесь от отчаяния.

 

[aerobaika]

вертикальным взлетом здесь не получиться--так как есть горизонтальный  вектор тяги--максимум укороченный старт и посадка :IMHO

 

[Anatoliy.]

вертикальным взлетом здесь не получиться--так как есть горизонтальныйвектор тяги--максимум укороченный старт и посадка 

Таким образом разговор плавно переходит от конвертоплана к самолету.
Ещё подождём чуть - чуть и откажемся от гибридного привода.