Махолет и машущий полет в моем видении

[argentavis]

Айрат, согласно вашей простейшей формуле, тяга при заданной скорости и мощности будет неизменна и не зависима от размеров винта и передаточного отношения редуктора.
Для, чего же мы ставим редукторы на моторы делаем винты побольше?
Даже если силовая установка на месте стоит, то скорость относительно потока не нулевая и какой то процент полезного действия есть.
Что вас смутило в моих расчетах?
Эквивалентный винт не правильно посчитал?
Любую задачу можно решить несколькими способами, и если результаты разные, то нужно искать ошибку в расчетах, или способ решения не совсем адекватен.
Подозреваю, что ваша формула чего то не учитывает.
А тягу я считал в программе расчета винтов, у которой хорошая сходимость с реальными результатами. Там и КПД отражается. Правда называется эффективностью.

Уж продемонстрируйте счет по вашей формуле, сделайте милость, а то, может я действительно чего не понимаю, и у меня каша в голове.
За одно посчитайте пожалуйста тягу для мощности в 28 лс при скорости 10 м,сек.
А потом будем разбираться почему на безредукторном будет тяга меньше, чем на двигателе с редуктором и большим размером винта.

 

[Айрат]

Айрат, согласно вашей простейшей формуле, тяга при заданной скорости и мощности будет неизменна и не зависима от размеров винта и передаточного отношения редуктора.
Для, чего же мы ставим редукторы на моторы делаем винты побольше?

Всегда удивляло, как можно не понимать простейшую формулу из четырёх составляющих. Оказывается можно.
Ухожу из диалога. Бессмысленно.

 

[henryk]

из школы юных авиаторов, которым я давал азы аэродинамики,

-наверно английский Вам не чужд...

как оцениваете способ др Вольфа (пост 333) ?

 

[argentavis]

А что так, сразу в кусты.
Ну вы же такой педагог, у вас школьники легко считают. Объясните дремучему, может и пойму эту загадочную формулу.
Сможете объяснить мне, поймут и много других недоучек, которые читают форум. Я всегда готов учиться.
Вы же обещали помочь. Только уж и на вопросы всякие ответьте, чтобы уж достичь мне полного понимания таинства расчета тяги машущих крыльев.
Ах, да, я и забыл. Ведь рассчитывается работа черного ящика. Просто входит мощность, выходит тяга. И никаких там винтов, редукторов, шага, профиля лопастей, формы и прочих прибабахов. Все просто. Входит, выходит, входит, выходит.......

 

[henryk]

загадочную формулу.

N= F * V
F thrust= N / V [ kN]=[ kW ] / [m/s]

 

[argentavis]

Да понятно это все Хенрик.
Если 1,32Квт делим на 10м. сек получается 0, 132 килоньютона или, 13,4 кг. Ни больше ни меньше при 100% КПД умножаем на 0,75, получаем 0,099Кн или 10 кг. То же самое я насчитал и своим способом и что не так?
Потому, что не по вашему посчитал? Айрат? Может слишком сложно? Так мне так интереснее, и полезнее. Там и шаг, и количество лопастей, и скорость вращения лопасти, чего не дает эта ваша примитивная формула.
Здесь я поставил 4 лопасти, больше он не считает, С двумя, результаты хуже. У меня будет 10.

 

[Айрат]

-наверно английский Вам не чужд...

Чужд, к сожалению

 

[Anatoliy.]

Там и шаг, и количество лопастей, и скорость вращения лопасти,

К большому сожалению Вы так и ничего не поняли в аэродинамике.

Та программа для равномерно вращающегося воздушного винта, чего не скажешь о машущих перьях которые мало того что имеют переменную скорость, но и там еще остановки до нулевых скоростей с перекладыванием углов атаки.
Эта программа для многолопастного воздушного винта, а не для стопки перьев.
Эта программа для жестких лопастей, а не для гибких перьев.
В той программе не хватает многих величин которые весьма сильно влияют на конечный результат.
Вот небольшой перечень таких параметров:
1. Форма лопасти в плане.
2. Профиль лопасти.
3. Закон изменения относительной толщины лопасти по длине лопасти.
4. Закон изменения углов крутки элементов лопастей по длине лопасти.

Или кто то будет утверждать ,что это не влияет на конечный результат расчета?

Скорее всего это программа для заранее определенной геометрией лопастей с заранее оговоренным профилем и всеми остальными параметрами.
Короче шаг в сторону и результат программы в корзину даже для воздушного винта.

И еще по поводу КПД перьев. Да никогда их КПД в режиме махания не превысит и 40 %.
И, как я писал ранее, надо учесть величину индуктивного сопротивления, которая подпортит уже не радужную картинку еще этак раза в два .

 

[argentavis]

Для вас Айрат.
Верхняя строка это скорость в км.ч.
Следующая 233 обороты на винте.
4 это количество лопастей.
374 это шаг винта в см.
226 диаметр в см.
Красная цифра тяга в килограммах означает критический режим. И тяга будет меньше. Потому что скорость мала, и шаг жестко обозначен.
На скорости 35 кмч тяга 10,4 кг.
В махолете углы атаки будут более оптимальны потому, что автоматически адаптированы к нагрузке.
1,8 мощность потребляемая винтом.
И последняя цифра эфективность в процентах.
В этой программе легко играть параметрами и подбирать подходящие мощность и режимы. Так что все сходится и надежда на успех есть.

 

[argentavis]

Вот на скорости 35 км.ч.

 

[KAA]

И где применим винт с такими параметрами? Электролёт на солнечных батареях?🙂

 

[argentavis]

Это эквивалентный винт, для удобства расчета машущих крыльев. Они ведь не в круговую работают, а в секторах. Вычисляю площади ометаемых секторов круга, подбираю диаметр винта под эту площадь и прогоняю в проге.
Теперь посчитаю тягу Топоровского мускульного махолета Азазель с одним крылом.

 

[argentavis]

Размах 12 м. Корневая часть полукрыльев работает на создание подъёмной силы. Условно возьмем половину размаха, остается пропеллирующая часть с ометаемой площадью 8, 5 кв.м.
Диаметр эквивалентного винта с такой площадью имеет диаметр 3,3м, мощность силы ног возьмем оптимистичную в 300 ватт, считаем......

 

[argentavis]

Тяга всего в 3 кг. А вот если бы добавили вспомогательный моторчик в 1,5Квт то добавилось бы еще 12 кг тяги

 

[argentavis]

Но, в конструкции был серьёзный просчет. Крыло было площадью всего 9 кв. м. Из них половина пропеллирующая.
На несущую остается всего 4,5 кв м. Для полета даже с такой тягой, явно недостаточно.
Еще в начале 2000, при переписке, обычной почтой, (с компом Топоров не дружил) я указывал ему на этот недостаток, предлагал вариант наращивания несущей площади.
Это расширение корневой части крыла втрое, добавление широкого несущего хвоста, и дополнительного крыла впереди для управления по тангажу, с жестко закрепленым хвостом, но он отмел это предложение, как не целесообразное.

 

[henryk]

Тяга всего в 3 кг.

-а замеряли динамометром ("швартовый" режим) 12 кГс
и в движении (акселерометром, по 2-му Нютону) ещё больше...

=ОБШИБКА в 400 % !!!

=на видике какую тягу видим ???

=подсказка= попробуйте на велике с мешком картошки на багажнике
разогнаться до скорости АЗАЗЕЛЬ ...

 

[argentavis]

Концевые части крыла этого аппарата при такой амплитуде имеет ширину сравнимую с амплитудой колебаний, поэтому, зоны перекладки крыла занимают значительную часть цикла и в эти моменты тяга пропадает. Чтобы сократить время перекладки, необходимо уменьшать хорду, но при этом не потерять площадь, поэтому на конце должен быть набор из решетки профилей, у которых зона перекладки будет меньше, и они быстрее будут включаться в работу. Опять приходим к перьевой структуре.
Корневая часть до середины может быть любой, с хорошим профилем и чистотой поверхности, но концевые части крыла, должны иметь веер их пропеллирующих элементов. По сути многолопастной винт.
Ну и в конце концов, этот расчет, тот же расчет черного ящика. В реальности картина обтекания решетки профилей, будет отличаться от расчетных, и в какую сторону, неизвестно.
Все расчеты, это только расчеты. Остается проверить их практикой.
Вот для того, чтобы выяснить это, и требуется сделать натурный образец-испытательный стенд.
А крыло параплана, будет необходимой нагрузкой, для определения реальных параметров тяги, при заданной мощности.

 

[argentavis]

попробуйте на велике с мешком картошки на багажнике
разогнаться до скорости АЗАЗЕЛЬ ...

Да легко! По прямой. А если чуток под клон и тем более. Я тут в расчетах еще амплитуду большую взял, в реальности оказывается она в два раза меньше, значит и эквивалентный винт, и тяга тоже будет меньше. А на видике мы вообще никакую тягу не видим. Только некую скорость около 35-40 км в час, и это максимум, что я могу предположить.

 

[henryk]

при переписке, обычной почтой,

-мне по СКАЙП рассказывал,
что приступил к постройке (нервюры) АЗАЗЕЛЬ 2 с размахом 20 м...

считал,что этого должно хватить (при Его мощности) для автономного
взлёта.

много сил и времени потратил на эксперименты в "лесной лаборатории"=

ЗЫ= "НЕ ВЕРЬЮ" ?! =не обижая метров,больше верью именно В.Топорову !

 

[henryk]

видим. Только некую скорость около 35-40 км в час,

=чтобы разогнаться до такой скорости нужно обладать тягой,
больше силы сопротивления...

Ускорение будет равно этой разнице делённой на массу БЕГАЛКИ
(ок. 140 кг).