Конвертоплан/СВВИП с гибридным приводом

[KAA]

@ vert совершенно верно связал удельную тягу винтов с нагрузкой на ометаемую площадь.
Эта зависимость существует и для обычных (пропульсивных) винтов и учитывается коэффициентом нагрузки.
Зависимость тяги от оборотов-квадратичная, от коэффициента тяги-в 1-й степени. Мощности от оборотов-кубическая, от коэффициента мощности-в 1-й степени, так что тут-есть варианты...

уже даже проходит лётные испытания, правда, без пилота

Видно, что боковое движение остановить  не смогли и посадили аппарат. 😉

 

[vert]

но это относится только к вертолётным роторам - в случае с предлагаемым @ questioner, несколько другая картинка

Конечно! Я и имел в виду, что с малыми диаметрами винтов внутри реального крыла -просто  не взлетит. С такими заданными параметрами и диаметрами винтов - только вертолетные роторы с косым обтеканием. Но тогда проще один-два винта  и вертолет получится, однако. 🙂
Показанный на видео аппарат, к сожалению,  под силу изготовить только таким вертолетным корпорациям с миллионными затратами. Да и летчик там уже лишний элемент.

 

[_Бывалый_]

Пункт предварительного ТТЗ

2.1.2.1.4. Маршевый двигатель/двигатели: допустим у нас 2 маршевых винта диаметром 2 м каждый, для тяговооруженности 0,3  требуемая тяга 0,3*891=267 кг или по 134 кг на винт.

исключает возможность выполнения пункта

1.2. Может [highlight]взлетать/садиться вертикально и висеть[/highlight], может летать по-самолетному быстро и экономично.

в части "взлетать/садиться вертикально и висеть" при полной взлетной массе

1.11. Предварительная максимальная взлетная масса 890 кг

Или п.1.2.1.4 относится к ДВУМ маршевым ВМУ, обеспечивающих ТОЛЬКО горизонтальный полет?
Тогда отсутствуют массовые данные по подъемным СУ с их системами обеспечения (на это Вам уже указали в части диаметров несущих винтов).
Если всё "электрическое", то как будет обеспечиваться перераспределение мощности основного энергоузла между подъемными и маршевыми установками в процессе перехода от верикального взлета к горизонтальному полету и обратно? "Косой обдуй" подъемной системы в сочетании с некоторыми "происками" Бернулли/Эйлера при создании ПС крыла, "испорченного" жалюзи.

Это - основное.

 

[_Бывалый_]

И ещё, примерно/подобно тому, что предлагает @questioner, "Project Zero"

ТС такого не предлагает. Читаем проект ТТЗ

1.7. Винты вертикального взлета (скорее всего 3 шт.) расположены в корпусе крыльев и перекрываются жалюзи или шторкой в самолетном режиме.
1.8. Маршевый винт толкающий расположен в хвостовой части ЛА (может быть 2 маршевых винта на крыльях)

 

[questioner]

Или п.1.2.1.4 относится к ДВУМ маршевым ВМУ, обеспечивающих ТОЛЬКО горизонтальный полет?

Конечно, там ведь так и написано?

Если всё "электрическое", то как будет обеспечиваться перераспределение мощности основного энергоузла между подъемными и маршевыми установками в процессе перехода от верикального взлета к горизонтальному полету и обратно?

Для микроконтроллера это - самая обычная задача, не вижу препятствий, вы видимо не слышали о широтно-импульсной модуляции, и возможностях микроконтроллеров при работе с ней - почитайте, а лучше попробуйте. Когда ЛА взлетит и повиснет - тяга верт винтов уменьшится, освободится мощность для маршевого винта, потом, по мере горизонтального разгона и возрастания подъемной силы крыла, верт. винты отключатся.

Кроме того, схема эта не окончательная. Все-таки "жесткие" маршевые винты добавляют слишком много  доп. массы. Возможно будет принят вариант конвертоплана. "Project Zero" очень понравился, но винты должны уметь поворачиваться в 2 плоскостях иначе горизонтальный боковой снос не унять, либо ставить вспомогательные поперечные, как на хвосте вертолета, только спереди и сзади, благо электропривод позволяет.

 

[questioner]

@ vert

Спасибо вам за конструктив, ваши посты действительно дополняют картину!

Еще вопрос: Как я понимаю, вертолет при вертикальном взлете тратит обычно меньше мощности, чем при горизонтальном полете (понимаю, что это зависит, от положения РУД, я имею в виду практический полет, под управлением пилота)

Да и летчик там уже лишний элемент.

Что значит лишний? А для чего вообще этот ЛА? Бомбы на людей сбрасывать? Нет уж, ради этого я бы мизинцем не пошевелил, не говоря о том, чтобы прилагать действительные усилия. Сабжевый ЛА - гражданское личное средство передвижения, на нем на море с семьей летать, да в лес за земляникой, а не с пультом ДУ людей убивать 
Довоюетесь скоро - победы некому праздновать будет 😡

 

[Colibri thalassinu]

Как я понимаю, вертолет при вертикальном взлете тратит обычно меньше мощности, чем при горизонтальном полете

Неверно - косая обдувка, это как "гипотетическое крыло самолёта", а значит, потребной мощности при горизонтальном полёте меньше. Судите сами статическая потребность мощности 1/1, горизонтальный полёт - примерно 1/3.

 

[vert]

Как я понимаю, вертолет при вертикальном взлете тратит обычно меньше мощности, чем при горизонтальном полете

Как уже подсказали выше, все наоборот. Взлет и висение - 100% мощности, полет в горизонте на крейсерской скорости - 50-60% (при косой обдувке винта), полет на максимальной скорости - 100%

 

[questioner]

Хорошо, с этим понятно.
дальше
Чтобы ЛА вертолетного типа (мультикоптер) массой 800 кг висел в воздухе необходима тяга 800 кг. Какая тяга необходима, чтобы он набирал высоту со скоростью 1 м/с ?
Или так: Если ЛА массой 800 кг имеет вертикальную тягу 850 кг, какова будет его скороподъемность (если тяга постоянна, то это же равноускоренное движение, нет?)

 

[questioner]

Тогда отсутствуют массовые данные по подъемным СУ с их системами обеспечения

2.1.2.1.3.

 

[vert]

Какая тяга необходима, чтобы он набирал высоту со скоростью 1 м/с ?

При вертикальном подъеме грубо Vy (м/с)= 75*N избыт./ М взл.
Где N избыт - избыток мощности (л.с.)
      М взл. - взлетный вес в кг.
Т.е примерно избыток 10,6 л.с. (7,8 квт) для 800 кг дадут 1 м/с вертикального подъема.
Реально надо побольше, т.к. идут затраты на обдувку крыла и фюзеляжа. Если винты в крыле, тогда почти без потерь при малых Vy.
Тягу  винта и ее изменения можно считать по формуле Жуковского:
Тв (кг) = (33,26* D(м)*  N(л.с.)* кпд)^(2\3)
где Dв-диаметр винта,  N(л.с.)-мощность в л.с., кпд - кпд винта= (0,6-0,7)

 

[questioner]

@ vert  [smiley=thumbsup.gif] спасибо, вы очень помогаете сэкономить время!

 

[aerobaika]

висение --80% тяги или 66% максимальной мощности !!! горизональный полет 20-30% мощи! :~)

 

[questioner]

Спасибо, предыдущий ответ - исчерпывающий.

 

[slavka33bis]

А теперь по гибридности.

Как Вы, Дмитрий, считаете, сколько будут весить:-

1) Ваш вариант эл.двигателя
          (изготовленный по той технологии, по которой Вы его изготавливаете),
    с характеристиками:

-  150 кВт / 400 или 1200 об/мин;

-  15 кВт /  2400 или 4800 об/мин.

2)  Ваш вариант эл.генератора, мощностью порядка 200 кВт
                                                с оборотами порядка 5000 об/мин.

3)  Контроллеры на эти мощности и на эти обороты.

4)  Силовые эл.кабели.


???????????????

 

[_Бывалый_]

Для микроконтроллера это - самая обычная задача, не вижу препятствий, вы видимо не слышали о широтно-импульсной модуляции, и возможностях микроконтроллеров при работе с ней - почитайте, а лучше попробуйте.

Контроллер тягу не создает, её создают движители - маршевые и подъемные
С ШИМ знаком лет дцать, класса с пятого. А сейчас это часть моей обязательной работы, наравне с аэродинамикой; газовой динамикой: теорией, конструкцией и эксплуатацией ГТД и наземных ГТУ (в объеме практической инженерной необходимости). Мой вопрос относился не к электрической чвсти , а к аэродинамической. Взлетать и набирать высоту Вы будете при максимальной мощности электроагрегата, которая будет расходоваться на привод подъемных движителей. Чтобы перейти в горизонтальный полет, Вы должны часть располагаемой мощности передавать на маршевые движители довольно продолжительное время, пока крыло не обеспечит нужной подъемной силы. Откуда Вы возьмете необходимый резерв мощности энергоагрегата или разгон ЛА будет осуществляться в режиме резкого снижения (потери высоты полета)?
Ваш посыл об уменьшении потребной тяги и мощности подъемного комплекса в режиме висения ошибочен. Вам это уже объяснили.

 

[questioner]

@ ВЯЧЕСЛАВ.33.150

Про меня грешного:

Простите меня, пожалуйста, Дяденька, я больше так не буду. Каюсь в глупости, бездарности.. неуч я и авантюрист, а все из-за лени и врожденной ущербности! Вы только ругайте меня, не проходите мимо, может хоть какая-то мысль дойдет... Да и другим балбесам неповадно будет.

Теперь по теме:

1) Ваш вариант эл.двигателя
          (изготовленный по той технологии, по которой Вы его изготавливаете),
    с характеристиками:

-  150 кВт / 400 или 1200 об/мин;

-  15 кВт /  2400 или 4800 об/мин.

2)  Ваш вариант эл.генератора, мощностью порядка 200 кВт
                                                с оборотами порядка 5000 об/мин.

3)  Контроллеры на эти мощности и на эти обороты.

4)  Силовые эл.кабели.

1), 2) - 2.1.2.1.2.
3) 2.1.2.1.5.
4) 2.1.2.1.6.

Трудно подставить коэффициент и умножить?

 

[questioner]

Откуда Вы возьмете необходимый резерв мощности энергоагрегата

Во-первых после вертикального набора высоты и перехода на висение освобождается 8 кВт мощности, во-вторых есть балластный аккумулятор, даже трети емкости которого хватит на горизонтальный разгон.

Ваш посыл об уменьшении потребной тяги и мощности подъемного комплекса в режиме висения ошибочен. Вам это уже объяснили.

Это был не посыл, а вопрс! Неужели настолько все плохо с самооценкой, что нет другого способа самоутвердиться? Что же вы повторяете, если уже увидели, что мне объяснили, а я все понял? Нужно показать, что вы тоже были в курсе? Браво! Если бы вы знали КАК такое поведение выглядит со стороны, вам бы стало стыдно.

 

[marcons]

@ ВЯЧЕСЛАВ.33.150, @ Colibri thalassinu  - Слава, Андрей кончайте провоцировать друг друга иначе буду вынужден удалить Вас обоих. Разбираться кто первый начал, кто второй, кто клон, а кто нет не имею ни малейшего желания. По @Colibri thalassinu, признаться, меня уже давно мучает подозрение о клонировании...
Не успели начать ветку, а уже приходится чистить...  😡

 

[slavka33bis]

@ ВЯЧЕСЛАВ.33.150

Про меня грешного:

Простите меня, пожалуйста, Дяденька, я больше так не буду. Каюсь в глупости, бездарности.. неуч я и авантюрист, а все из-за лени и врожденной ущербности! Вы только ругайте меня, не проходите мимо, может хоть какая-то мысль дойдет... Да и другим балбесам неповадно будет.

Теперь по теме:

1) Ваш вариант эл.двигателя
          (изготовленный по той технологии, по которой Вы его изготавливаете),
    с характеристиками:

-  150 кВт / 400 или 1200 об/мин;

-  15 кВт /  2400 или 4800 об/мин.

2)  Ваш вариант эл.генератора, мощностью порядка 200 кВт
                                                с оборотами порядка 5000 об/мин.

3)  Контроллеры на эти мощности и на эти обороты.

4)  Силовые эл.кабели.

1), 2) - 2.1.2.1.2.
3) 2.1.2.1.5.
4) 2.1.2.1.6.

Трудно подставить коэффициент и умножить?

Переведите, пожалуйста, на нормальный язык.

Я ни в эл.машинах, ни в контроллерах ни в зуб ногой.