Крыло с наддувом как у Woopy

D

DesertEagle

Гость
Здравствуйте!

Меня интересуют крылья с наддувом, похожие по конструкции на Woopy (http://fly.woopyjump.com/). Нужны два моторчика, питающихся от 12 В, мощностью по 15-20 Вт каждый, и приводящие в действие винты диаметром 10 см. Либо один, мощностью 40 Вт, от 12 В и диаметром крыльчатки 10 см.

Кто-нибудь знает, от чего можно приспособить такие? Поиск по авиамодельным интернет-магазинам ни к чему пока не привел. Хотя теоретически должны существовать подобные коллекторные движки для небольших моделек. Обязательное условие питание от 12 В и мощность 15-20 Вт, диаметр и форма крыльчатки могут варьироваться. Подтолкните в нужном направлении где искать.

Или от чего еще можно взять готовые. Хотелось бы что-то серийное, но можно и просто движки подходящего номинала (на радиорынках в москве ничего не нашел). По программе PropSelector получается, что для моторчика 20 Вт нужны обороты около 20000 об/мин и винт 10х7 см (или 4х3 дюйма).

Если с авиамодельными коллекторниками не вариант, то может кто-нибудь знает как в электрическом фене определить тип двигателя, не разбирая сам фен (чтобы сделать это в магазине)? Я знаю, что там используются моторчики на 12 В, на 24 В постоянного и на 220 В переменного тока, это если речь о коллекторниках. Мощность и сила струи вроде подходящие.

Еще одна мысль, можно ли форсировать кулеры от компьютерных блоков питания? Они вроде на 12 В, но максимальный ток, который нашел, около 0.3 А, т.е. 12*0.35=4.2 Вт. Если бывают с питанием от 5 В, то можно ли подать 12 В и довести мощность хотя бы до 10 Вт. Не сгорят ли в таком режиме?

На данный момент я попробовал на практике два варианта: осевой вентилятор с вытяжки вентиляции, мощность 40 Вт, диаметр крыльчатки около 10 см, питание от 220 В. Производительности достаточно! Но давление хотелось бы побольше, хотя и такое в крайнем случае сойдет, был бы от 12 В. И второй вариант - центробежный вентилятор для надувания матрасов/лодок, мощность 60 Вт, давление 40 мбар, производительность 400 л/мин. Его производительности не хватает, а давление избыточное (мне более чем достаточно 5-10 мбар).

Отсюда напрашивается вывод, что нужен осевой вентилятор с производительностью 600 л/мин или более, и мощностью не более 40 Вт, питающийся от 12 В. Реально ли такое?

Что касается крыла, то на данный момент сделан прототип для наземных испытаний и, возможно, небольших подлетов на высоте не более нескольких метров. Площадь 18 м2, удлинение 4.7, размах 9.2 м, секции 33. Сшит из полипропиленовой ткани, ламинированной полиэтиленом, плотность 95 г/м2. В будущем, естественно, будет заменена на легкую ткань с полиуретановой пропиткой типа кайтовой/парапланерной.

Лонжерон из трубы Д16Т 48х1.5 центроплан из 45х1.5 консоли (да, знаю, это только для надувок, взято из того что было в наличии, в будущем будет разумеется другой). 5 частей по 2 м каждая, вставляется в чехол, пропущенный через отверстия в нервюрах по линии центра давления для летного (балансировочного) угла атаки. Профиль автостабильный.

Управление планируется двухосевое: по тангажу балансирное, по крену гошированием. Конкретный метод реализации еще не выбран, так как возможны несколько вариантов (стропами к задней кромке, трубка перпендикулярно лонжерону, выполняющая роль элевонов, прямая передача на заднюю кромку и т.д.). Для путевой устойчивости планируется либо один центральный киль как на оригинальном вупи, либо что-то вроде винглетов ближе к концам крыла. Все зависит от силовой схемы, которая будет применена. Хотелось бы толкающий мотор, но конкретная схема шасси пока не выбрана.

Если испытания/продувки на ветру самого крыла пройдут успешно, то планируется сделать на таком же принципе небольшой ультралайт для прогулочных полетов. Взлетная скорость под 35-45 км/час, крейсерская около 50-55 км/час, максимальная не более 70-80 км/час. Соответственно, массу шасси хотелось бы поменьше и попроще, а крыло будет площадью порядка 16-18 м2 (конкретные цифры нужно еще считать).

Напрашивается схема подкосного высокоплана со схематичной дельталетной тележкой. Но это получится довольно громоздко. Если уж крыло настолько компактно, что вмещается внутрь салона легковушки, то хотелось бы и все остальное сделать таким же, чтобы разбиралось на отдельные трубки не более 2 м длиной. Есть желание сделать свободнонесущий низкоплан, стойки шасси закрепить на самом лонжероне, а сиденье и толкающий винт разместить наверху крыла (но тогда придется отказаться от центрального киля и использовать два разнесенных). И остается большой вопрос из чего сделать лонжерон, чтобы это было доступно как по цене, так и по наличию материала в магазинах.

Готов выслушать любые идеи по компоновке, критику и т.д. Аппарат в разработке, есть приоритеты, но четкой итоговой схемы пока не выработано.

P.S. о безопасности в случае отказа турбинок, имхо, можно не беспокоиться. Питание 12 В планируется брать от аккумулятора двигателя с электростартером (и, соответственно, с генератором). Также есть мысль поставить на переднюю кромку в точку максимального давления скоростного потока клапана, тогда при выходе движков из строя можно планировать до посадки "по-парапланерному", крыло останется надутым, хоть и с меньшим давлением.

Несколько фотографий, клик для увеличения. Остальные в фотогалерее: http://paraplan.ru/photos/thumbnails.php?album=4437










 

Хboct

Старейший участник
Откуда
Москва
Привет, Николай!
Смотрю процесс идет к испытанию :IMHO
Так в чем проблема применить "турбинку" от фена? Мне кажется, там не так уж много разновидностей, один или два типа движка. Цена зависит от бренда и наворотов для фена. ВМУ :) как мне предстваляется, там у всех схожая. Бери пару самых дешевых фенов с мощностью порядка 1500 кВт. И будет известное тебе счастье на 20 Вт. В конце концов поставь три  :). +- 250 рублей погоды не сделает. Третий в половину мощности для увеличения ресурса.
 
D

DesertEagle

Гость
Бери пару самых дешевых фенов с мощнтью порядка 1500 кВт. И будет известное тебе счастье на 20 Вт.
Ты имеешь ввиду взять пару фенов и уже какие будут, если окажутся на 24 В, то спарить два акк по 12 В? Об этом я не подумал, может так и стоит сделать. Правда я хотел запитывать от акк силового двигателя, а там 24 В точно не будет :). А если окажется коллекторник 220 В, то его вообще никуда не засунуть. Не ставить же инвертор 12-220 В ради этого :).

Ну, надо подумать... Я сейчас не в москве (формально еще в отпуске), несколько дней на размышления есть.

Смотрю процесс идет к испытанию
Крыло я сшил еще в новогодние праздники, лонжерон тоже за один вечер подготовил. Помогла подсказка с наждачкой на дрель и растачивать трубы изнутри, спасибо, кстати. Но ты же знаешь, я иногда зависаю на пару недель/месяцев в межпространстве и ничего не делаю :).

Сегодня впервые немного побегал с этим крылом, правда в штиль. По сугробам не особо побегаешь, надо ждать хорошего ветра. Но вроде все нормально, грубых ошибок в расчетах нет. Крыл сам становится на поток. Приятное ощущение, прям вспомнил дельтапланерные попрыгушки на славутиче-ут :).

Крыло+лонжерон в сборе весят около 10 кг, можно поднять и держать над головой одной рукой. Но долго держать устаешь, это конечно не параплан. Лонжерон весит около 5 кг и купол тоже около 5 кг, насколько позволила точность напольных весов (может ошибаться на пару кг как в плюс, так и в минус).
 

Хboct

Старейший участник
Откуда
Москва
Из 3 разных фенов, которые я разбирал, все были схожие моторчики, вероятно на 12. Тогда Дима при испытании подавал на них напругу 20 или даже за 20 вольт. Только сильнее жужжали  ;D. Но это для кратковременног оприменения без проблем. Как быть с постоянкой, не знаю.
Если окажутся на 24 вольта, что мне представляется маловеротным, то можно наверно и спарить сами моторчики. Как изменился шум, значит один сгорел :)
 

Хboct

Старейший участник
Откуда
Москва
Напрашивается схема подкосного высокоплана со схематичной дельталетной тележкой. Но это получится довольно громоздко. Если уж крыло настолько компактно, что вмещается внутрь салона легковушки, то хотелось бы и все остальное сделать таким же, чтобы разбиралось на отдельные трубки не более 2 м длиной. 
А может ну их экзотические методы управления и применить обычный каркас с оперение. Схема отработана. Крыло, как самый габаритный объект, пусть надувается :)
 

Вложения

D

DesertEagle

Гость
Не пробовали турбинки поискать среди авиамодельных бесколлекторных импеллеров? А почему гоширование а не поворотный киль, как Вупи?
Насколько я понимаю, бесколлекторный импеллер требует дополнительно контроллер для переключения обмоток, а к нему сервотестер, который будет генерировать ШИМ сигнал для контроллера, или что там используется в качестве сигнала управления. Все это на прототипе, имхо, не имеет смысла. Достаточно коллекторника с постоянными оборотами от 12 В. Так как планируется исключительно моторный вариант, то экономить вес с LiPo аккумуляторами тоже нет особого смысла, тем более что для длительного полета лучше питать турбинки от аккумулятора двигателя с электростартером. Который в полете будет подзаряжаться генератором. Там наверняка будет генератор не менее 60-100 Вт, так что все покрывает. Хотя в будущем можно наверно использовать и бесколлекторники ради надежности и снижения шума, но до этого еще далеко.

У Вупи только первых версий был поворотный руль, но крайняя с фиксированным килем мне больше нравится. А гошированием потому что давление в крыле лишь на самую малость больше того, что в парапланах (чуть больше скоростного напора), поэтому задняя кромка достаточно легко гнется. Я сначала планирую проверить чисто парапланерное управление - каскадное стропление к задней кромке, но хотелось бы иметь нормальные элевоны. А это можно сделать только с дополнительными жесткими трубками (которые нежелательны). Представьте антипики на дельтаплане, которые могли бы поворачиваться относительно лонжерона. Примерно так, хотя над проводкой еще нужно подумать.

Вентилятор печки от ВАЗ 2108/09 будет то, что надо
Я смотрел по запчастям, там кажется мощность от 60 Вт и до 150 Вт, а это многовато. И вес под 1.5 кг :)

Я разобрал фен, действительно моторчик работает от 12 В (точнее, от 16 В), а в режиме форсажа до 50-60 В. Две-три таких штуки и должно быть достаточно. Я просто сомневался, что в большинстве фенах действительно 12 В моторчики.

А может ну их экзотические методы управления и применить обычный каркас с оперение. Схема отработана. Крыло, как самый габаритный объект, пусть надувается 
Не, на картинке все слишком просто :), тогда уж лучше дельтапланерный москито. Но мне хотелось бы иметь нормальное сиденье и рулежку, в подвеске я уже налетался :). Поэтому здесь и спрашиваю, может кто подскажет варианты компоновки, которые хорошо сочетались бы с таким крылом.

Что касается самого крыла, то в нем нет ничего экзотического... Это равносильно параплану с автостабильным профилем, у которого только один ряд строп по центру давления, причем строповка на каждой секции. По прочности ткани и количеству точек крепления этого более чем достаточно, волноваться тут нечего. Разумеется, на параплане так делать нельзя, потому что он находится далеко от пилота и на раскачке с большой амплитудой, на клевках вылезет бяка когда крыло выйдет на отрицательные углы атаки. А тут крыло рядом и с контролем по тангажу. Все будет норм :). С наддувом тоже все просто, если учесть что это чисто моторный вариант и нет нужды экономить вес и ограничивать время полета из-за емкости аккумуляторов.

Есть сложные моменты, для меня например непонятно как такое крыло будет вести себя в турбулентности. Если концевая часть консоли выйдет на отрицательный угол атаки, то она может провернуться относительно лонжерона. Скорее всего сразу же восстановится за счет внутреннего давления и широкого центроплана, но как бы даже кратковременный проворот не привел к очень быстрому заваливанию в крен...

Еще есть подозрение, что в полноразмерном ультралайте использовать круглые трубы в качестве лонжерона не самая хорошая идея. Может лучше прямоугольного сечения где более длинная сторона прямоугольника стоит вертикально? Ну, чтобы компенсировать основную изгибающую нагрузку. Но тут еще надо много думать и считать. Пока испытать бы чистое крыло, в "дельтапланерном" режиме. А уже потом можно планировать какой схемы делать телегу. Хотелось бы, конечно, при этом воспользоваться преимуществом компактности крыла в сложенном виде и сделать моторную часть соответствующую ей.
 

Tommy Versatty

Я люблю строить самолеты!
Я смотрел по запчастям, там кажется мощность от 60 Вт и до 150 Вт, а это многовато. И вес под 1.5 кг
Упс :-X Пардонов прошу, не знал что он такой мощный... Просто помню что дует хорошо и легкий...
 
D

DesertEagle

Гость
http://www.prospective-concepts.ch/pdf/projekte/pneuwing_en.pdf

-как вариант.
Они так и не выложили, из какого материала они шили свои крылья. И какова внутренняя структура. Есть только упоминание о частых перегородках с шагом в несколько сантиметров. Но непонятно, эти перегородки сплошные от верхней грани до нижней, или внутри объединяются в каскады.

Есть только информация о давлении 0.7 атм и расчетной перегрузке 6g. Да, и еще в разделе лодок есть картинка, где внутренняя структура состоит из каких-то окрружностей, но крылья явно сделаны по другой технологии.

На сайте http://ca.groups.yahoo.com/group/inflatoplane/ после регистрации в группе есть наибольший сборник документов по Goodyear Inflatoplane. Вот такую конструкцию сейчас можно было бы повторить как нефиг делать, имхо. Давление 0.5 атм. Мне там больше всего понравилось крепление двигателя: небольшая тренога, которая ставится прямо на надувное крыло (для трубок можно было бы вшить латкарманы). И одностоечное шасси, которое похоже амортизирует за счет надувного фюзеляжа.

Компрессоры есть автоматические для надувных лодок, которые качают как раз около 0.8 атм (для надувных полов). Работают от 12 В. Клапаны, соответственно, тоже подходят от надувных полов airdeck (0.7-0.8 атм). Все что нужно - это желание и немного средств, так как подходящая ткань довольно дорогая. И тяжелая, от 400 г/м2 до 1100 г/м2. Да что там, даже надувные домкраты для автомобилей, и те работают при давлении около 0.8 атм. Взять такую же ткань и можно делать крыло.

P.S. я купил немного двухслойной вакуумной пленки ОПА/ПЭ 100 мкм, которую некоторые используют для надувных баллонов в катамаранах/лодках и кайтах. Говорят, штатно держит около 0.4 атм. А значит наверняка выдержит и Goodyear'овские 0.5 атм. Пленка действительно хорошая и прочная (и не такая жесткая, как ПЭТ), но до чего-то хоть отдаленно напоминающего крыло, тут еще очень далеко.

Вот фото с баллоном из такой пленки, выглядит неплохо:
 

Вложения

V

vld5

Гость
Так просто купите кайтовские баллоны , вставьте в крыло надуйте и все. У нас такой параплан был когда-то , поперечно - латы, продольно внутри крыла надувные баллоны.
 
D

DesertEagle

Гость
Так просто купите кайтовские баллоны , вставьте в крыло надуйте и все. У нас такой параплан был когда-то , поперечно - латы, продольно внутри крыла надувные баллоны.
Кайтовые баллоны делают из полиуретановой пленки, она очень эластична. Поэтому такой баллон вставляется в чехол из нерастягивающейся ткани. А в примерах по ссылке выше (goodyear и perspective-concepts) крылья состоят из ткани, которая и воздух держит, и не растягивается. Что лучше сложно сказать. В чехле может быть складка или песчинка, которая со временнем перетирает баллон. В цельном крыле такого не будет, но нерастягивающиеся пленки (пэт и двуосно ориентированный полиамид) не свариваются и ничем не клеятся. Поэтому для ваккумных пакетов используют двойную или более слоев пленку - слой пэт/опа для воздухонепроницаемости и прочности, а слой полиэтилена для сварки. А полиуретан зато прекрасно и варится, и склеивается полиуретановыми клеями. Но стоит в несколько раз дороже и сильно тянется.

Но это все отклонения от темы. Сегодня купил фен, движок оказался 24 В, 13 Вт. Не угадал.
 

TSP3

Я люблю строить самолеты!
давеча заходил в мастерскую по ремонту электроинструмента, есть неплохие движки от шуруповерта, кстати и аккумуляторы подобрать можно.
 
D

DesertEagle

Гость
Всем спасибо за участие и советы, проблема решена. Одного движка от фена 24 В, 12 Вт оказалось достаточно. Крыло надувается за 2.5-3 минуты, что полностью соответствует расчетному режиму. Причем давление в крыле в итоге оказывается больше, чем было с первым осевым 40 Вт от 220 В и вторым центробежным 60 Вт 12 В. Это можно увидеть на фото по отсутствию складки у лонжерона в перевернутом положении. То есть давлением поднимается примерно 5 кг алюминия, что также соответствует расчету.

Просто тут дело в балансе необходимых производительности вентилятора (л/мин) и давления (мбар), а так как эти характеристики обычно не указываются, для тех же фенов, то я не был уверен, что смогу подобрать наугад подходящий вариант вентилятора, поэтому и спросил здесь на форуме. Но так как одного 12 Вт от фена вполне хватает, а на летном аппарате будет таких 2 шт (или 2-3 шт 12-вольтовых, там посмотрим), то надежность имхо вполне достаточная, так как сможет полноценно лететь до посадки на одном.

Еще понравилось, что турбинка настолько легкая и компактная, что ее можно прилепить в любом месте купола. Не мешает складываю и не нужно делать громоздкие воздухозаборники как на оригинале. На фото ниже, естественно, временное крепление. Там еще нужно вшивать технологические отверстия (пока только наживлены) и прочие мелкие работы.

Теперь возникают две большие задачи:

1. Обеспечение путевой устойчивости, стоит ли делать один большой киль (учтите, что у меня хорда центроплана значительно короче чем у оригинала) или два ближе к концам крыльев.

2. Какую применить схему управления, чтобы это было попроще в конструкции и понадежнее. Если по тангажу проще всего сделать две трубки от трапеции, вставленные в латкарманы по нижней кромке, то что делать с управлением по крену пока не могу определиться...

Есть какие-нибудь соображения по этому поводу?

Подлеты на этом прототипе планируется делать на мотоустановке типа упрощенного дельтапланерного москито. Две длинные трубки от поясных карабинов назад, а на их конце мотор на двух подножках с колесиками.












 

Хboct

Старейший участник
Откуда
Москва
1. Обеспечение путевой устойчивости, стоит ли делать один большой киль (учтите, что у меня хорда центроплана значительно короче чем у оригинала) или два ближе к концам крыльев.

2. Какую применить схему управления, чтобы это было попроще в конструкции и понадежнее. Если по тангажу проще всего сделать две трубки от трапеции, вставленные в латкарманы по нижней кромке, то что делать с управлением по крену пока не могу определиться...
В летающем крыле курс и крен связаны по сути. На малой хорде, ИМХО, концевые кили будут эффективнее. Еще бы к ним управление придумать, которое будет их отклонять наружу. Совсместно с гошированием должно быть эффективно и появится возможность настройки. Кстати, если их пришить не на самом конце, а за пол метра, то можно стропички через торец лонжерона завести снаружи на подобие РН. Т.е. на заднюю часть надутого киля. Потянул, к примеру левую, левый руль отклонился наружу и заднюю кромку приподнял немного вверх, вот и получился левый вираж. Так может и получится.
Просто 2 пришитых киля по концам наверняка будут не совсем симметричны и аппарат будет заваливать в сторону.
 

Lori

CRI CRI #703
Откуда
Москва
У Вупи только первых версий был поворотный руль, но крайняя с фиксированным килем мне больше нравится.
Мне очень нравился полноразмерный безмоторный Вупи, а после прекращения Калберматтеном работы над ним я почти перестал сдледить за развитием его идей. Подскажите, как управляются современные Вупи с фиксированным килем?
Тут тема про Вупи: http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1234700941/0.
 
Вверх