Лайфхаки по короткому взлету или взлет с неподготовленной поверхности

OSS

Дорогу осилит идущий
Член команды
Откуда
Cухум-Москва
- номинальная мощность – 22 л.с.;
- пока статистики очень мало - было всего несколько тесто-демонстрационных полетов. Замеров дистанций не делал, да и  поле было не очень ровное и с травой. По ощущениям на плотном и ровном составит где-то 35-45м
- аэрод. к-во аппарата (наверное, 7-7,5) - думаю где-то так, данных нет, фото аппарата выкладывал, крыло Aeros Fox 16T
- При +7 мной была достигнута 2,3м/с

Надеюсь позже удастся найти видео полета  и выложить ссылочку
 

дима043

первым делом дельтапланы...
Откуда
Киров
У меня кстати большие сомнения что полини 250 развивает свои 36 сил. Да конечно по соотношению веса и тяги данный мотор вне конкуренции. Но с тем же винтом 1500мм например буран развивает больше статическую тягу хотя он вроде бы 30 сил хотя понятно что он втрое тяжелее полини но мы смотрим мощность.
 

mdp-shnik

Я люблю строить самолеты!
Вот первая оценка.
Для начала проверим, насколько эффктивен Ваш пропеллер. По известному соотношению, которое следует из закона сохранения энергии, имеем:

к.п.д.*N = mg(V/k + V[sup]+[/sup] )                          (1)

Здесь V[sup]+[/sup] = 2,3 м/с;
k = 7 - аэрод. к-во;
V = 10 м/с - характерная скорость в наборе высоты.

Подставляя, получим

к.п.д.*N = 8200 вт = 11 л.с.

Получили на взлёте к.п.д. винта 0,5. Это нормально.

Теперь оценим длину разбега.
Я предположу, что диаметр Вашего винта не более 1,5 м. По известной формуле с к-ентом 7 получим статтягу 70 кГ. Тяга в момент отрыва равна 0,5N/V = 80 кГ. Будем считать, что в течение всего разбега тяга равна 70 кГ. Отнимем от неё сопротивление, которое равно сумме сопротивления трения и аэродинамич. сопротивления. В своё время мы рассматривали их соотношение и убедились, что их сумма почти постоянна на разбеге и что их макс. значения почти равны. Поэтому просто посчитаем сопротивление по трению: 0,12*220 = 26 кГ. Здесь взят к-ент трения колёс о травяную взлётку 0,12 (Никитин, Клименко). Таким образом, аппарат разбегается под действием силы примерно 0-26 = 44 кГ. Ускорение на разбеге равно a = 440/220 = 2 м/с[sup]2[/sup] . Длина разбега при этом равна V[sup]2[/sup]/2a  = 25 м.

Далее нужно будет подумать, действительно ли длина разбега равна 25 м? И если она вдвое больше, то почему? И если окажется, что она действительно 25 м, то имеет ли смысл устраивать катапульту на площадке меньших размеров? Возможно, понадобится просто автомобиль, как на картинке.
 

Вложения

борода

Первым делом-дельтапланы,дельтапланы......
Откуда
г.Хабаровск
Доброго всем здоровья! Попытаюсь развить мысль уважаемого Eagle про надежное удержание аппарата на старте , до максимальных оборотов двигателя. Но не про колодки,а про хороший,винтовой анкер и трос с расцепкой. В этом случае,как дополнение к тормозам,а вполне возможно и как основной вариант. Тросовый привод с боуденом и  велосипедной ручкой тормоза на трапеции.(Чтобы в момент старта руки были на трапеции) . Сама расцепка в любом месте на дельталете.Кстати,есть очень простая,надежная и проверенная временем расцепка.Тянущее усилие троса,на открывание минимальное. В давние времена использовали на буксирных полетах.Впрочем,расцепку можно найти любую.Если будет помошник на земле,я так понял что он будет,анкер после взлета вынимается,ну и т.д. И это можно изготовить и проверить в самые короткие сроки.
 

mdp-shnik

Я люблю строить самолеты!
Вторая оценка.
Будем считать, что аппарат без посторонней помощи разгоняется 50 м. Нужно подобрать резину такую, чтобы разбег стал 25 м.
Чтобы через 50 м разбега скорость стала 10 м/с, нужно бежать с ускорением 1 м/с2. Разгоняющая сила равна 220 кг * 1 м/с[sup]2[/sup] = 220 н = 22 кГ. Эта сила равна разности тяги и силы сопротивления.
Работа этой силы равна 220*50 = 11000 дж. Если мы натянем резину до такой потенциальной энергии, то длина разбега уменьшится вдвое и станет равной 25 м.

Е = kx[sup]2[/sup]/2.

Отсюда получим к-ент жёсткости жгута:

k = 2E/x[sup]2[/sup]

В нашем случае k = 2*11000/252 = 35 н/м = 3,5 кГ/м.

Жгут придётся растянуть силой F = 3,5*25 = 90 кГ.
Модуль Юнга резины можно взять Е = 10-20 кГ/см[sup]2[/sup]. Это значит, что растягивая жгут с сечением 1 см[sup]2[/sup], мы приложим к нему силу 10-20 кГ. Для долговременного использования резины рекомендуют не превышать напряжения в ней 10 кг/см[sup]2[/sup]. Но мы растянем свою резину вдвое и даже вчетверо больше.
Пусть модуль упругости нашего жгута 20 кГ/см[sup]2[/sup]. Растянем жгут длиной l=7 м на [ch916]l=25 м. Сила натяжения будет равна

F = [ch963] S = E S [ch916]l/l;

Отсюда получим необходимое сечение жгута:

S = F/(E [ch916]l/l).

S = 90/(20*25/7) = 1,3 см[sup]2[/sup].

Диаметр такого жгута равен 13 мм.

Примем плотность резины в 1 г/см[sup]3[/sup]. Вес жгута будет равен чуть меньше 1 кг.
 

дима043

первым делом дельтапланы...
Откуда
Киров
Жгут придётся растянуть силой F = 3,5*25 = 90 кГ.
Представляю как сложно будет растянуть резиновый жгут с усилием 90 килограмм даже вдвоем...  В одного человека вообще не реально. На старых фото в планерных командах на каждую сторону резинового амортизатора по 6 курсантов насчитал.
 

OSS

Дорогу осилит идущий
Член команды
Откуда
Cухум-Москва
Вадим, честно говоря я не смог до конца понять Вашу высшую математику. По сравнению с моими предыдущими прикидками данные разошлись раза в 4.... Потом попробовал отталкиваться "от Смурфа" и получил (может я вобще принципиально неправильно считал) но цифры наши примерно сошлись.

Нынешняя тяга 85кг = и около 40м разбега. Предположительно  будет 50м в груженом варианте
Смурф тяга 115кг то же крыло и вес = примерно 25м.
Итого чтобы оторваться не хватает 30кг тяги дополнительно на разбеге 25м

Рассмотрим Жгут Liros.   12мм. при 160% растяжении дает усилие 70кг. Предельное силие 410кг и вес 0,142г/м.  Данные и график взяты отсюда http://tehnoimpex.ru/catalog/good_94.html
При удлинени 0% = 0кг при удлинении 160% = 70кг, выходит среднее усилие от 0до 160% будет = около 35кг распределенных на дистанции растяжения неравномерно см. график.
Для дистанции 25м при 160% растяжении необходимо 16м жгута, но если растягивать сильнее, то и потребная длина будет уменьшаться (при 250% = 10м) при этом еще и усилие
будет очень значительно возрастать, значит длина может быть еще немного меньше.
Выходит что совершенно разными методиками  мы с mdp-shnik получили более менее сопоставимые цифры ( у него 7м и 13мм)
Выходит надо использовать около 10м 12мм жгута что составит около 1,42 кг веса, а стоимость 4130р  (Россия и Китай еще дешевле). Далее постепенно увеличивая усилие опытным путем установить на каком расстоянии от дельтика надо располагать якорь жгута для получения желаемого результата, который будет ограничен силой, с которой сможем при помощи блока натягивать жгут (150-200кг).

Основной опасностью в этом варианте по созданию дополнительной тяги при помощи резинового жгута видится надежность якорение телеги и жгута. И если в первом случае дельт может уехать самостоятельно (а то и взлететь, т.к. взлетный вес меньше), то во втором случае якорь может прилететь в лобешник  :eek:
И вот тут становится крайне важным
хороший,винтовой анкер.
Что касается ручки велотормоза на трапеции, это конечно создаст удобство на старте, но думаю это излишне, т.к. катапульта  это не для постоянного использования, а для исключительных случаев. Расчековать выдернув гвоздь на шнурке может и помощник по команде пилота, раз он в использовании катапульты все равно задействован.

Для облегчения "зарядки" на жгуте перед кольцом зацепа  (в полуметре-метре) должна быть петля, за которую жгут будет натягиваться шнуром через блок. Жгут за нее натягивается между 2-мя якорями и фиксируется крепким шнуром, например за тот же задний якорь. Кольцо зацепа свободно. После этого подкатывается дельт, якорится сзади и на узел зацепа с небольшим усилием  (чтобы кольцо с узла не слетело само) накидывается кольцо зацепа, после того как пилот уже в кресле, тем же шнуром натяжения отпускается  жгут.
 

Вложения

Aвиастиль

вы не ошибетесь, если поступите правильно
Откуда
Орск
Мне видеться ещё одна проблема с резиновым шнуром. Кабы он не попал в винт во время отцепки
 
Мне видеться ещё одна проблема с резиновым шнуром. Кабы он не попал в винт во время отцепки
А мне видится ещё одна: куда  цеплять будете и как управлять будете с "двумя силами", в разных точках их приложения?
Расклад сил прикиньте, может сразу поймёте неразумность этого способа для аппарата с балансирным управлением.
Если сравнивать для дельталёта ракетный ускоритель и резиновый шнур, то ускоритель при всёй опасности его применения безопаснее, т. к. его силу можно приложить ближе к силе действия тяги ВВ. А если так опасны оба способа, то зачем они нужны?
Видео будет, интересно?  :STUPID
Безумству храбрых споём мы песню!
 

OSS

Дорогу осилит идущий
Член команды
Откуда
Cухум-Москва
И если в первом случае дельт может уехать самостоятельно (а то и взлететь, т.к. взлетный вес меньше)
Если освобождать жгут после размещения пилота в кресле, то дельт сам не улетит, да и если "уедет" не особо страшно, но опять же якорь может прилететь в шлем, и т.п. и в винт, что особо чревато при уже запущенном двигателе.  В общем техническая проблема №1 при таком ускорителе видится именно крепление якорей.  На очень плотном и каменистом не факт что вкрутишь, на очень мягком придется делать джиперский якорь - закапывая что-то большое.
Мне видеться ещё одна проблема с резиновым шнуром. Кабы он не попал в винт во время отцепки
такая проблема в принципе есть и ее решение я изобразил в 97 сообщении.  Если в озвученных там вариантах что-то смущает - сообщите  - будем искать решеие и подкорректируем.
 

OSS

Дорогу осилит идущий
Член команды
Откуда
Cухум-Москва
кудацеплять будете и как управлять будете с "двумя силами", в разных точках их приложения?
Куда цеплять уже писал. А вот как управлять... Если отцеп ДО взлета, то задача жгута лишь быстрее разогнать аппарат для уменьшения дистанции пробега ДО отрыва. И если обе силы на земле направлены в одну сторону Вы видите другие варианты движения дельтика кроме вперед?  ;D

Расклад сил прикиньте, может сразу поймёте неразумность этого способа для аппарата с балансирным управление
вот тут согласен, но лишь отчасти.  При длине жгута 10+метров (еще растянутый), а высоте отрыва скажем 20см какой будет угол? Т.е.вектор силы направленный вниз  и стремящийся прижать дельтик к земле будет крайне мал еще и потому, что в конце сжатия жгута усилие на нем крайне мало см. график.    Основная часть силы жгута как ни крути все равно будет направлена вперед. Я не ставлю перед жгутом задачу ускорить набор высоты - цель уменьшить разбег и отцеп рассматриваю либо ДО отрыва, либо на минимальной высоте при тяге жгута уже почти равной нулю.
И еще … дельтапланы затягивают лебедкой при том, что у них тоже балансирное управление и  оно таким взлетам не мешает, при этом угол таких затяжек измеряется далеко не 1-2 градусами, а уже десятками :)

Безумству храбрых споём мы песню!
- за язык никто не тянул, так что после моего видео со взлетом со жгутом с  Вас песня в собственном исполнении :)
Стальные яйца пару лет назад тут уже собирались отлить, и где они?  ;D

Видео будет, интересно?
Поскольку для подавляющего большинства тема "попкорновая" то видео, фото и результаты замеров в разных вариантах разумеется будут, если конечно до этого момента не найдутся весомые аргументы почему так делать нельзя или более интересный вариант :)
 

mdp-shnik

Я люблю строить самолеты!
Нынешняя тяга 85кг = и около 40м разбега.
Оцените оптимальную статтягу по формуле

F = k (ND)[sup]2/3[/sup]

N - мощность в л.с. (22 л.с.);
D - диаметр винта в метрах;
k - к-ент.

Если окажется, что k > 6,5-7, то Ваш винт слишком лёгкий. Он даёт избыточную тягу на месте и быстро её теряет на разбеге. Отсюда и большая длина разбега.
 

Oleg321

Я люблю строить самолеты!
Есть ещё бредовая идея. Если на старте за дельталётом установить типа щит или плакат, что бы поток от винта тормозился. Может ускорится старт с места.
 

OSS

Дорогу осилит идущий
Член команды
Откуда
Cухум-Москва
если окажется, что k > 6,5-7, то Ваш винт слишком лёгкий.
в подобной высшей математике увы я все же не силен... Можно будет конечно попробовать с другими углами винта добавляя угол по полградуса-градусу..., но насколько я знаю винт специально затяжелен с таким расчетом, чтобы в полете добрать недостающие до максимума 200-300 оборотов в мин.   Но... неужели на скоростях взлета 35-40км/ч вырождение винта может быль столь существенным?
Кстати на балансировочной скорости (около 55км/ч)  и налегке обороты порядка 4300-4500об/мин, что на мой взгляд не говорит в пользу сильно облегченного винта.

  Винт 150см, редукция 1:3,
 

OSS

Дорогу осилит идущий
Член команды
Откуда
Cухум-Москва
Есть ещё бредовая идея. Если на старте за дельталётом установить типа щит или плакат, что бы поток от винта тормозился. Может ускорится старт с места. 
Идея думаю не столько бредовая, сколько труднопримненимая (из чего такую стенку собирать в полевых условиях и без специнструмента - если только установить поперек потока крыло друга :) ) и малоэффективная, т.к. при отдалении от нее эффект будет сильно падать (эффект даже на старте наверняка будет, но скорее всего небольшой,  но на сколько я затрудняюсь прикинуть даже приблизительно...)
 

mdp-shnik

Я люблю строить самолеты!
Рассмотрим Жгут Liros.   12мм. при 160% растяжении дает усилие 70кг. Предельное силие 410кг и вес 0,142г/м.  Данные и график взяты отсюда http://tehnoimpex.ru/catalog/good_94.html
Это ценный график. Из него следует, что растягивать жгут более, чем до 150% от исходной длины нет смысла. Далее график идёт круто вверх, и прибавка потенциальной энергии жгута мала. По графику можно оценить соотношение энергий натяжки в первой части, которая пропорциональна 150*30/2 и второй части, пропорциональной (70+30)*10/2. разница в 5 раз. Поэтому рассчитывать на сильную растяжку жгута нельзя.

Чтобы получить натяжение в 90 кГ при нормальной растяжке в 1,5 раза, придётся взять не один жгут, а три. Это позволит сократить длину разбега вдвое.

Вот подсчёт.
Исходная длина толстого жгута 16 м. Растянуть его нужно на 24 м. Потребуется место длиной 16 + 24 = 40 м.
Сила натяжения:
F = kx.
F = 90 кГ, х = 24 м. Отсюда k = 3,75 кГ/м = 37,5 н/м.

Пот. энергия натяжения

E = kx[sup]2[/sup]/2 = 11800 дж.

Именно столько нужно для укорочения разбега вдвое. Это у меня посчитано ранее.
 

Алексей SPB

Хочешь сделать хорошо - сделай это сам! (c)
Откуда
Питер
Если окажется, что k > 6,5-7, то Ваш винт слишком лёгкий. Он даёт избыточную тягу на месте и быстро её теряет на разбеге. Отсюда и большая длина разбега.
А сколько должен быть этот k чтобы наступило полное счастье?
 

Алексей SPB

Хочешь сделать хорошо - сделай это сам! (c)
Откуда
Питер
Из максимально эффективных способов действительно пока побеждает резиновый жгут 
Вариант с капроновым тросом, двумя роликовыми блоками  и телегой едущей навстречу - тоже хороший.

вес оборудования небольшой, а длительность помогающего импульса равна длине разбега

Кстати, этот вариант ещё и гарантирует не попадание троса в винт т.к. после отцепа, разгоняющая телега (без крыла) начнёт ускоряться быстрее разгоняемого аппарата с крылом и она утащит трос вперёд от взлетающего аппарата.
 

mdp-shnik

Я люблю строить самолеты!
Можно будет конечно попробовать с другими углами винта
Конечно, попробуйте. Важно понять, почему такая большая длина разбега.

В наборе высоты Ваш винт даёт к.п.д.=0,5. Это нормально. Поэтому аппарат должен взлетать быстро. С асфальта через 20-25 м разбега. Может трава для его колёс была слишком высокая. Однако в стрессовой ситуации может случиться то же - трава будет сильно тормозить. Возможно, нужно продумать, как ту траву подрезать.
 
Вверх