Bиктор
Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
По описанию похоже на такую схему, как на рисунке? (только одноместный)
Конечно, на нем нет туннеля для винта...
Помнится, подобная схема была принята для одной из "Касаток"...
Мечты не одного поэта.
По описанию похоже на такую схему, как на рисунке? (только одноместный)
Конечно, на нем нет туннеля для винта...
Помнится, подобная схема была принята для одной из "Касаток"...
http://www.eaa765.org/june2006.html
http://fraseraerotechnologycompany.com/Rohr_2-175_Fan_Jet.html
-nizniaja cast uzie gotova!
Bиктор
Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
Правильно понял, Владимир!
Возможно, мне не стоило побуждать так скоро отказаться от объединения крыльев по Алексу в угоду схемы Кевина ... 🙂
Просто логическая "параллель" беспокоит:
У Кевина "оппозитное", условно говоря, движение двух параллельных крыльев захватило меня, оставило впечатление новизны. А схема Алекса (крыло над крылом) еще не забылась 🙂
Я поразмыслил еще... Кевин поставил оппозитный маховый движитель с обоих сторон широкого неподвижного крыла, которое играет, видимо, роль двустороннего экрана - для каждого махового крыла в отдельности...
А в измененной схеме Алекса (в воображаемом случае) такого экрана для маховых крыльев не было бы...
Меня потянуло, наверное, "не туда" 🙂
Я начитался недавно об осцилляторах (генераторах волн).
Возникали какие-то неопределенные видения...
Одно можно, однако, принять - оппозитное движение крыльев (как и в Вашем примере особого режима взлета голубя), - это несомненно цикличный источник волн, - зон повышенного и пониженного давления (т.е. осциллятор).
Но и судя по опытам Шмидта с волновым пропеллером - одно крыло тоже может служить волно-генератором... Вот и "сполз" я к "видению": двигать оба крыла Алекса.
А у нашего соотечественника-физика, - Юрия Иванова, есть выводы о возникновении движения при определенных условиях осциллирования ДВУх подобных источников волн.
(Найти его материалы можно на сайте о ритмодинамике www.mirit.ru)
Привет 🙂
Да Виктор, именно такой аппарат я и описывал. Разница только в том, что у этого ЛА, верхнее крыло выполняющее роли несущие и поддерживающие, опирается на заднюю стойку. А у меня, на верхнюю часть кольца туннеля. Интересно бы знать когда пришла эта идея к этому автору?
...Это к тому, что идеи носятся в воздухе...
Данная идея не новая. Если не ошибаюсь то в бюллетени ЦАГИ за 1986 год она подробно описана. Называется это ККПиОС комбинация крыльев прямой и обратной стреловидности.
Bиктор
Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
Вот перевод той части, где говорится об Адальберте Шмиде.
Завод моделей H&G Pause-Modellwerk поставлял материалы для постройки моделей и планеров, и лишь в 1939 году дошло до строительства спортивного аппарата.
Мастер авиастроения Адальберт Шмид работал там; он занимался с 1919 года машущим полетом. Ему удались в 1932 году свободные полеты одной модели махокрыла.
Большой мускулолет возник в 1942 году с жесткой несущей поверхностью и маленькими махателями по сторонам, служащими для тяги.
26 июня 1942 года Шмиду удалось после короткого разбега на лебедке подняться на высоту 20 метров и пролететь 900м без потери высоты.
Вот он встроил в аппарат мотор 3 лошадиные силы от мотоцикла (Fichtel & Sachs). Удались, несмотря на минимальную мощность привода беспроблемный взлет и полностью спокойный полет в течение 15 минут.
Со следующим мотором в 6 лошадиных сил скорость аппарата возросла до 80 км/час.
Дальше опыты стали невозможны из-за войны.
Только в 1947 году Шмид построил комбинированный летательным аппарат с жестким крылом и машущими крыльями. Это был переделанный планер Грюнау Бэби II, у которого внешние крылья были превращены в машущие. С ним удались и парящие полеты.
Далее Шмиду пришлось прервать опыты ввиду глубокой старости. (Источник: нем. журнал "Мировое воздушное движение", 9, от 1949г)
Деревянная "Муха" с мотором 40лс, двухместный спортивный самолет, сконструирован Шмидом ранее. Был построен только один образец в 1939г. Размах крыльев 10м, длина 6,4м, полетный вес 480кг, максимальная скорость 145 км/час.
А махолет с мотором в 6 лс (Fichtel & Sachs) имел жесткое крыло на уровне плеч , и два машущих крыла длиной по 3,2м по сторонам от фюзеляжа, приводимые от мотора. Размах крыла 12,6м, масса пустого 120кг, максимальная скорость 60-80 км/час.
Завод моделей H&G Pause-Modellwerk поставлял материалы для постройки моделей и планеров, и лишь в 1939 году дошло до строительства спортивного аппарата.
Мастер авиастроения Адальберт Шмид работал там; он занимался с 1919 года машущим полетом. Ему удались в 1932 году свободные полеты одной модели махокрыла.
Большой мускулолет возник в 1942 году с жесткой несущей поверхностью и маленькими махателями по сторонам, служащими для тяги.
26 июня 1942 года Шмиду удалось после короткого разбега на лебедке подняться на высоту 20 метров и пролететь 900м без потери высоты.
Вот он встроил в аппарат мотор 3 лошадиные силы от мотоцикла (Fichtel & Sachs). Удались, несмотря на минимальную мощность привода беспроблемный взлет и полностью спокойный полет в течение 15 минут.
Со следующим мотором в 6 лошадиных сил скорость аппарата возросла до 80 км/час.
Дальше опыты стали невозможны из-за войны.
Только в 1947 году Шмид построил комбинированный летательным аппарат с жестким крылом и машущими крыльями. Это был переделанный планер Грюнау Бэби II, у которого внешние крылья были превращены в машущие. С ним удались и парящие полеты.
Далее Шмиду пришлось прервать опыты ввиду глубокой старости. (Источник: нем. журнал "Мировое воздушное движение", 9, от 1949г)
Деревянная "Муха" с мотором 40лс, двухместный спортивный самолет, сконструирован Шмидом ранее. Был построен только один образец в 1939г. Размах крыльев 10м, длина 6,4м, полетный вес 480кг, максимальная скорость 145 км/час.
А махолет с мотором в 6 лс (Fichtel & Sachs) имел жесткое крыло на уровне плеч , и два машущих крыла длиной по 3,2м по сторонам от фюзеляжа, приводимые от мотора. Размах крыла 12,6м, масса пустого 120кг, максимальная скорость 60-80 км/час.
-спасибо болбшое,Виктор!
=не могу сомневаться в адекватности перевода,
но хочется удостовериться в определении=безпроблемный ВЗЛЁТ=\может есть ещё другие источники?\
-все мы помним,какие проблеммы имела группа Де Лаура
\вспомагательный реактивный мотор для отрыва!\
Bиктор
Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
В другом источнике
http://www.patent-de.com/20090702/DE102007060176A1.html
изобретатель Питрек Николаус в июле 2009 косвенно приводит прототипы своему современному изобретению и упоминает при этом однозначный самостоятельный взлет аппарата Шмида, оснащенного моторчиком.
Питрек упоминает и о другом прототипе - от Prof. James De Laurier, пролетевшего 300м, но тот использовал для взлета в отличие от Шмида - вспомогательную турбинку.
Весь патент Питрека еще не изучил... (да и фотографий не обнаружил)
Привет 🙂
Во первых выражаю огромную благодарность Виктору за перевод!!!
Относительно всего этого...
Смешанные чувства одолевают меня. Радость, потому, что это свершилось (и очень давно), и печаль, что МАСТЕР не смог продолжать...
Сейчас наступило новое время. Мы имеем новые возможности, потому, что накопилось множество материалов, технологий...
Теперь я вижу чёткую картину, как возможно сделать махолёт, и довести его до широкого пользовония. Но конечно при условии, что его захотят сделать, а не остановятся на полуслове, как это происходит всегда.
Вот и хорошо. Давайте оставим это
Bиктор
Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
"Буравят" мысли об обстоятельствах, стоящих "поперек" пути у машущего привода в сравнении с воздушным винтом...
Есть отчасти озорной вывод при сравнении плотности энергии, отдаваемой воздуху винтом и колеблющимся крылом.
Вспомнив ранние винты (Леонардо да Винчи, Можайского), которые "не прижились" к настоящему дню, отметим их малую мощность, отнесенную к единице площади лопасти.
Эта "болезнь роста" воздушных винтов преодолена... (что обусловлено военными и спортивными заказами)
Что происходит с колеблющимся "махокрылом"? - Оно практически остается при "идеале большой площади" воздействия на воздух.
То есть большинство попыток создания летательного аппарата изначально закладывали малую плотность энергии воздействия на воздух, - малую мощность приходящуюся на единицу площади "махокрыла".
Причин этому, видимо, несколько. Одна из них - ориентация на мускулы человека.
Другая - достижение параллельной возможности парить (с теми же крыльями), не подводя вовсе никакой энергии к рабочим поверхностям.
Третьей причиной назовем привлекательность большого КПД при колебаниях крыла большой площади (не забудем, что КПД замерялся на тихоходном аппарате).
Впечатление, что неудачи сопровождают, как обычно, того, кто слишком много хочет, и все сразу 😉
Четвертая причина - не ставилась и не решалась задача (?) скоростного полета с "махокрылом" (энтузиастов устроил бы "полет в принципе")!
Пятая - махокрыл, это цикличный генератор динамических волн в воздухе. Природа динамических явлений традиционно познается труднее статических закономерностей.
В сложности явления труднее отказаться от слепого копирования природных прототипов. Попытки же копирования гениальной природы "болеют" вечным несовершенством человека-созидателя.
Есть отчасти озорной вывод при сравнении плотности энергии, отдаваемой воздуху винтом и колеблющимся крылом.
Вспомнив ранние винты (Леонардо да Винчи, Можайского), которые "не прижились" к настоящему дню, отметим их малую мощность, отнесенную к единице площади лопасти.
Эта "болезнь роста" воздушных винтов преодолена... (что обусловлено военными и спортивными заказами)
Что происходит с колеблющимся "махокрылом"? - Оно практически остается при "идеале большой площади" воздействия на воздух.
То есть большинство попыток создания летательного аппарата изначально закладывали малую плотность энергии воздействия на воздух, - малую мощность приходящуюся на единицу площади "махокрыла".
Причин этому, видимо, несколько. Одна из них - ориентация на мускулы человека.
Другая - достижение параллельной возможности парить (с теми же крыльями), не подводя вовсе никакой энергии к рабочим поверхностям.
Третьей причиной назовем привлекательность большого КПД при колебаниях крыла большой площади (не забудем, что КПД замерялся на тихоходном аппарате).
Впечатление, что неудачи сопровождают, как обычно, того, кто слишком много хочет, и все сразу 😉
Четвертая причина - не ставилась и не решалась задача (?) скоростного полета с "махокрылом" (энтузиастов устроил бы "полет в принципе")!
Пятая - махокрыл, это цикличный генератор динамических волн в воздухе. Природа динамических явлений традиционно познается труднее статических закономерностей.
В сложности явления труднее отказаться от слепого копирования природных прототипов. Попытки же копирования гениальной природы "болеют" вечным несовершенством человека-созидателя.
Bиктор
Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
Нужны новые частичные технические решения (без полного подражания машущей живой природе).
Мысль опять возвращается к опытам Болдырева. Его предкрылок не имел большой площади и мог отдавать в воздух повышенную мощность.
Но на самолете Болдырева сломался угловой редуктор... и он был, по существу, одиночным энтузиастом, - не имел промышленной поддержки и рискового спонсора.
Редуктор... был, по-видимому, нагружен пиками реакций от статически и динамически неуравновешенного предкрылка.
С технической точки зрения решения для цикличного движения менее благоприятны, чем для установившегося вращательного движения. Корень трудностей, как видится, в инерционных перегрузках механизмов, вынужденных работать при знакопеременных силах.
Вспомним общую техническую тенденцию для циклического движения: уменьшать те массы, которые колеблются неуравновешенно...
Возрастает роль умения динамически уравновешивать массы [опять динамика с ее сложностями!].
В модели Кевина Джонеса с "оппозитно" колеблющимися махокрыльями уменьшенной площади "бипланного" махолета это хорошо показано. Управляемость и маневренность аппарата за счет сдвига амплитуд/фаз колебаний - превосходит маневренность традиционных моделей самолетов.
Вывод - динамики боятся не надо! Ее надо познать...
Возрастает роль умения согласовывать колеблющиеся массы с реакцией на них. В случае с "махокрылом" - это умение динамически уравновесить колебания крыльев реакциями самого воздуха, обладающего упругостью (к сожалению, разной при разных скоростях).
Возрастает актуальность знаний динамики... 🙂
Мысль опять возвращается к опытам Болдырева. Его предкрылок не имел большой площади и мог отдавать в воздух повышенную мощность.
Но на самолете Болдырева сломался угловой редуктор... и он был, по существу, одиночным энтузиастом, - не имел промышленной поддержки и рискового спонсора.
Редуктор... был, по-видимому, нагружен пиками реакций от статически и динамически неуравновешенного предкрылка.
С технической точки зрения решения для цикличного движения менее благоприятны, чем для установившегося вращательного движения. Корень трудностей, как видится, в инерционных перегрузках механизмов, вынужденных работать при знакопеременных силах.
Вспомним общую техническую тенденцию для циклического движения: уменьшать те массы, которые колеблются неуравновешенно...
Возрастает роль умения динамически уравновешивать массы [опять динамика с ее сложностями!].
В модели Кевина Джонеса с "оппозитно" колеблющимися махокрыльями уменьшенной площади "бипланного" махолета это хорошо показано. Управляемость и маневренность аппарата за счет сдвига амплитуд/фаз колебаний - превосходит маневренность традиционных моделей самолетов.
Вывод - динамики боятся не надо! Ее надо познать...
Возрастает роль умения согласовывать колеблющиеся массы с реакцией на них. В случае с "махокрылом" - это умение динамически уравновесить колебания крыльев реакциями самого воздуха, обладающего упругостью (к сожалению, разной при разных скоростях).
Возрастает актуальность знаний динамики... 🙂
Bиктор
Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
Другой "гвоздь программы" - автоматическое согласование изменяемого угла установки крыла, - самим упругим воздухом, обтекающим свободно подвешенное крыло, решен создателями беспилотника Scorpion, раскрепостивших сознание конструкторов своим "трансформером"!
Этот пример "летающего трансформера" имеет и еще одно свойство.
В нем нет, цельного, в обычном понимании, самолета, а есть два раздельных частных технических решения, удовлетворительно согласованные между собой.
Угол установки его широкого центроплана может быть более чем "критическим", без риска срыва потока за счет постоянного обдува.
Его свойства приближаются к крутому "парашютированию" с изменяемым вектором тяги...
... а узкие скоростные крылья-консоли не "знают", что такое срыв потока, потому что самостоятельно адаптируют свой угол установки...
Выбор позиции лонжерона на хорде крыла, видимо, соответствует "параметру 0,29" выведенному школьникам Устюга и освещенному на нашей ветке много ранее.
Знание динамики благодарно тем, что "динамика позволяет" конструктору вводить обратные связи саморегулирования и перекладывать сложность процессов на плечи параметрических автоматов.
А правило "разделяй и властвуй", примененное с сложному процессу, - введение нескольких специальных решений взамен одного универсального, - "укрощает сложность".
Bиктор
Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
Я "муссирую" тему скоростного махолета, как слишком смелую даже для мечтателей. 🙂 Не настаиваю!
Обозначилась мысль, что нагрузка на махокрылья должна бы быть значительно большей...
Известно, что КПД "всеми горячо любимого" винта уменьшается с увеличением скорости.
А будет ли уменьшаться КПД высоконагруженных "махокрыльев" со значительным возрастанием скорости потока?
Примечательно, что винт с жестко установленными лопастями пережил метаморфозу, - на больших скоростях его заставили поначалу регулировать угол установки лопасти, а потом и вовсе превратили в винто-вентилятор, дав лопастям возможность "флюгировать" по потоку, сообщив им саблевидную, самоадаптирующуюся форму...
Если не ошибаюсь, тем самым с лопастями винта поступили также, как поступили со свободной подвеской крыла?
Ну хорошо... быть может, пора сразу и на "махокрылах" делать свободную подвеску колеблющейся высоконагруженной рабочей поверхности?
Как-то очевидно, при этом, что "эффективность на месте" узкого колеблющегося крыла [на малой скорости] нельзя ожидать большой...
Наверное, упругость "стоячего воздуха" недостаточна. Это побуждало делать аппараты с большими, медленно осциллирующими рабочими поверхностями, уподобляя их летавшим "динозаврам" или подпрыгивающим зонтикам. Что было, то было...
Жаль, что в успешных аппаратах Адальберта Шмида, с относительно уменьшенными осцилляторами (длина всего 3,2м), не известна частота их колебаний.
Возможно, он нашел хороший компромис в размерах тяговых махателей и несущего крыла. Но... площадь основного крыла как у решения Шмида, так и у решения Болдырева, говорит об ориентации на малую скорость полета.
Обозначилась мысль, что нагрузка на махокрылья должна бы быть значительно большей...
Известно, что КПД "всеми горячо любимого" винта уменьшается с увеличением скорости.
А будет ли уменьшаться КПД высоконагруженных "махокрыльев" со значительным возрастанием скорости потока?
Примечательно, что винт с жестко установленными лопастями пережил метаморфозу, - на больших скоростях его заставили поначалу регулировать угол установки лопасти, а потом и вовсе превратили в винто-вентилятор, дав лопастям возможность "флюгировать" по потоку, сообщив им саблевидную, самоадаптирующуюся форму...
Если не ошибаюсь, тем самым с лопастями винта поступили также, как поступили со свободной подвеской крыла?
Ну хорошо... быть может, пора сразу и на "махокрылах" делать свободную подвеску колеблющейся высоконагруженной рабочей поверхности?
Как-то очевидно, при этом, что "эффективность на месте" узкого колеблющегося крыла [на малой скорости] нельзя ожидать большой...
Наверное, упругость "стоячего воздуха" недостаточна. Это побуждало делать аппараты с большими, медленно осциллирующими рабочими поверхностями, уподобляя их летавшим "динозаврам" или подпрыгивающим зонтикам. Что было, то было...
Жаль, что в успешных аппаратах Адальберта Шмида, с относительно уменьшенными осцилляторами (длина всего 3,2м), не известна частота их колебаний.
Возможно, он нашел хороший компромис в размерах тяговых махателей и несущего крыла. Но... площадь основного крыла как у решения Шмида, так и у решения Болдырева, говорит об ориентации на малую скорость полета.
Bиктор
Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
Говоря о динамике, о колебаниях, об осцилляторах, о частотах... видится как путеводная звезда, - связанное с этими явление такое "чудо", как резонанс.
Резонанс невозможен в линейных процессах. А само чудо, как многие знают, состоит в том, что для некоторых динамических условий с целью достижения огромных плотностей энергий бывает достаточно подвода в систему очень маленьких порций энергии, подводимых циклически с частотой, которая согласована с, так называемой, собственной частотой системы.
Вспомним, хотя бы об опыте, когда падающие на рельс капли приводили к разрушающим рельс изгибным деформациям.
Подбор тактности/частотности и величины порций в неживой природе не происходит произвольно.
Возможно, по праву человек мнит себя познающим существом, способным на революционный подбор и эволюционирование параметров выгодных ему чудес-"резонансов" в технике.
История техники действительно похожа на произвольную селекцию решений разных проблем...
Вот и пример с трехфазными электродвигателями, питаемыми волнообразной формой электрической энергии, претерпел эволюцию, достаточную для их применения на летательных аппаратах!
Что с ним произошло?
Пытливые конструкторы интенсифицировали потоки энергии в электродвигателях за счет:
- повышения частоты переменного напряжения питания...
- повышения плотности тока в обмотках...
- придания регулируемости параметрам переменного тока, подобной таковой для двигателей постоянного тока...
Это повлекло за собой уменьшение физических размеров и числа витков в обмотках (веса, как следствие).
Попутное наблюдение: регулируемость частоты синтезированных "синусоид" (волн) достигнута путем высокочастотной "имитации" волн, похожих на
синусоиды, питающих обмотки тока, изначально батарейного (непеременного).
Обмотка электромотора "заглатывает" имитацию синусоидального тока, как будто это настоящая, а не внешне-поддельная волна!
В этом явлении сыграли свою роль такие факторы, как индуктивность витков обмотки (мера своебразной инертности в реакциях на подделку гармоничности синусоиды) и очень высокая частота манипуляции импульсами, которыми "рисуется искусственная" синусоида. Так синусоида 687 герц для удивившего многих электродвигателя Predator была "изображена" пачками импульсов, следовавших с весьма высокой частотой - 24 000 герц (приближенно).
Делаем осторожный вывод:
такой прогресс стал возможен благодаря "обращению лицом" к динамике, к волнам, к возрастанию частот, с которыми человек научился обращаться по-хозяйски 🙂
Резонанс невозможен в линейных процессах. А само чудо, как многие знают, состоит в том, что для некоторых динамических условий с целью достижения огромных плотностей энергий бывает достаточно подвода в систему очень маленьких порций энергии, подводимых циклически с частотой, которая согласована с, так называемой, собственной частотой системы.
Вспомним, хотя бы об опыте, когда падающие на рельс капли приводили к разрушающим рельс изгибным деформациям.
Подбор тактности/частотности и величины порций в неживой природе не происходит произвольно.
Возможно, по праву человек мнит себя познающим существом, способным на революционный подбор и эволюционирование параметров выгодных ему чудес-"резонансов" в технике.
История техники действительно похожа на произвольную селекцию решений разных проблем...
Вот и пример с трехфазными электродвигателями, питаемыми волнообразной формой электрической энергии, претерпел эволюцию, достаточную для их применения на летательных аппаратах!
Что с ним произошло?
Пытливые конструкторы интенсифицировали потоки энергии в электродвигателях за счет:
- повышения частоты переменного напряжения питания...
- повышения плотности тока в обмотках...
- придания регулируемости параметрам переменного тока, подобной таковой для двигателей постоянного тока...
Это повлекло за собой уменьшение физических размеров и числа витков в обмотках (веса, как следствие).
Попутное наблюдение: регулируемость частоты синтезированных "синусоид" (волн) достигнута путем высокочастотной "имитации" волн, похожих на
синусоиды, питающих обмотки тока, изначально батарейного (непеременного).
Обмотка электромотора "заглатывает" имитацию синусоидального тока, как будто это настоящая, а не внешне-поддельная волна!
В этом явлении сыграли свою роль такие факторы, как индуктивность витков обмотки (мера своебразной инертности в реакциях на подделку гармоничности синусоиды) и очень высокая частота манипуляции импульсами, которыми "рисуется искусственная" синусоида. Так синусоида 687 герц для удивившего многих электродвигателя Predator была "изображена" пачками импульсов, следовавших с весьма высокой частотой - 24 000 герц (приближенно).
Делаем осторожный вывод:
такой прогресс стал возможен благодаря "обращению лицом" к динамике, к волнам, к возрастанию частот, с которыми человек научился обращаться по-хозяйски 🙂
Bиктор
Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
Раз уж речь зашла об "авиационных" силовых электродвигателях...
Как можно продолжить "логику" арифметического параметрирования в дальнейшей селекции решений?
Я читал, что немцы, авторы силового преобразователя энергии (из напряжения батарей постоянных аккумуляторов - в переменное напряжение и во вращающееся электромагнитное поле статора и вращение ротора), который они применяли для мотора Предатор, - они опасались, что интенсифицируя ток в обмотках (рубеж в 300 ампер для одной фазы обмотки ими уже взят, и в планах стоит 400 ампер) за счет применения плоских тонких медных шин (фольги по сути), может оказаться ограничителем сечение магнитопровода, которым набран статор.
То есть, они опасались, что создав очень "плотные электро-токи" в моторах, бесплатно предоставленных им для тестирования, они исчерпают резервы по допустимой плотности магнитных потоков в контурах магнитопроводов, использующих электротехническую сталь.
Если произойдет насыщение железа и без того сильно облегченного магнитопровода, то электродвигатель поведет себя "плохо", - сверхбольшие токи не столько преобразуются в механическую энергию движения ротора, сколько приобретут тенденцию к эффекту короткого (бесполезного) замыкания.
Какой выход остается мыслимым, когда удельную мощность электромотора ограничивает насыщаемость магнитопровода?
- Правильно! Еще дальше повышать "имитируемую" частоту питания статора электромотора.
Дело в том, что с возрастанием частоты волновой электромагнитной энергии, как хорошо знают радиоинженеры, она меньше уходит в глубь магнитопровода, а больше "стелется" к его поверхности, - то есть требует меньше материала магнитопроводов, - что собственно уже давно используется в импульсных блоках питания, имеющих высокочастотную ступень преобразования перед выпрямителем. Раньше блоки питания включали в себя огромные трансформаторы.
Авиастроение также давно уже использует вспомогательные электродвигатели, питаемые напряжением повышенной частототы 400гц.
Но сделать такой авиамодельный электродвигатель как Предатор силовым для своих летательных аппаратов осмелились более "рисковые парни" из сверхлегкой авиации 🙂 А способствует этому быстрое внедрение электронных силовых преобразователей на силовых тиристорах и полевых транзисторах, умеющих "вырезать токовые заплатки" и "синетезировать" из "заплаток" ток нужной формы, с уменьшенными собственными тепловыми потерями.
Итак, если Предатор запитывали "нарисованной синусоидой" в 687 герц (это существенно больше общепромышленной частоты 50 герц), то в электродвигателях любителей самодеятельной авиации можно ожидать и дальнейшего повышения частоты питающего напряжения вращающегося поля.
Отметим, что для нас немаловажно понятие крутящего момента, развиваемого электродвигателем.
Создатели оптимизированного Предатора и двигателя Вернера Екка сознательно пошли по пути увеличения числа пар полюсов своих моторов.
Дело в том, что если бы они расчитывали свои двигатели на максимальную синхронную скорость вращения, не заботясь о вращающем моменте, то их моторам, ведомым преобразователем с частотой 687герц, пришлось бы вращаться со скоростью более ...
42 000 об/мин!
Поэтому конструкторы снизили обороты до 2000 об/мин, значительно увеличив число пар полюсов на статоре (по сути, последовательно расположив в обмотке по 6 волн/сегментов "нормальных обмоток" ) - увеличив крутящий момент, отказавшись от механических редукторов, в интересах авиационной культуры веса.
Замечание: вот так очередной "виток" развития моторов отказался от механических редукторов, применив вместо них "виртуальные", электроволновые редукторы! 😎
Немцы смогли на испытывавшихся ими электромоторах действительно повысить крутящий момент без механических редукторов...
Закрепить успех можно, следуя уже проложенным путем:
- уменьшая сечение магнитопровода электромотора,
- увеличивая и далее частоту "имитируемой" силовым преобразователем синусоиды,
- увеличивая число последовательных "виртуальных" моторов в одном статоре (число его полюсов),
- увеличивая плотность тока в обмотках, придавая проводникам и далее "плоскостное" свойство, способствующее интенсивному отводу тепла.
Не рискну предположить, что уменьшение веса будущих электродвигателей пойдет по пути применения алюминиевой фольги вместо медной. Дело в том, что у алюминия существенно больше омическое сопротивление, а количество выделяемых теплопотерь пропорционально квадрату этого сопротивления!
Другое дело, если... обмотка будет из фольги серебра. Тут ожидается наоборот, - уменьшение тепловых потерь и возрастание КПД электродвигателя по сравнению с медными обмотками (не очень то и более дешевых, чем серебро?)
Как можно продолжить "логику" арифметического параметрирования в дальнейшей селекции решений?
Я читал, что немцы, авторы силового преобразователя энергии (из напряжения батарей постоянных аккумуляторов - в переменное напряжение и во вращающееся электромагнитное поле статора и вращение ротора), который они применяли для мотора Предатор, - они опасались, что интенсифицируя ток в обмотках (рубеж в 300 ампер для одной фазы обмотки ими уже взят, и в планах стоит 400 ампер) за счет применения плоских тонких медных шин (фольги по сути), может оказаться ограничителем сечение магнитопровода, которым набран статор.
То есть, они опасались, что создав очень "плотные электро-токи" в моторах, бесплатно предоставленных им для тестирования, они исчерпают резервы по допустимой плотности магнитных потоков в контурах магнитопроводов, использующих электротехническую сталь.
Если произойдет насыщение железа и без того сильно облегченного магнитопровода, то электродвигатель поведет себя "плохо", - сверхбольшие токи не столько преобразуются в механическую энергию движения ротора, сколько приобретут тенденцию к эффекту короткого (бесполезного) замыкания.
Какой выход остается мыслимым, когда удельную мощность электромотора ограничивает насыщаемость магнитопровода?
- Правильно! Еще дальше повышать "имитируемую" частоту питания статора электромотора.
Дело в том, что с возрастанием частоты волновой электромагнитной энергии, как хорошо знают радиоинженеры, она меньше уходит в глубь магнитопровода, а больше "стелется" к его поверхности, - то есть требует меньше материала магнитопроводов, - что собственно уже давно используется в импульсных блоках питания, имеющих высокочастотную ступень преобразования перед выпрямителем. Раньше блоки питания включали в себя огромные трансформаторы.
Авиастроение также давно уже использует вспомогательные электродвигатели, питаемые напряжением повышенной частототы 400гц.
Но сделать такой авиамодельный электродвигатель как Предатор силовым для своих летательных аппаратов осмелились более "рисковые парни" из сверхлегкой авиации 🙂 А способствует этому быстрое внедрение электронных силовых преобразователей на силовых тиристорах и полевых транзисторах, умеющих "вырезать токовые заплатки" и "синетезировать" из "заплаток" ток нужной формы, с уменьшенными собственными тепловыми потерями.
Итак, если Предатор запитывали "нарисованной синусоидой" в 687 герц (это существенно больше общепромышленной частоты 50 герц), то в электродвигателях любителей самодеятельной авиации можно ожидать и дальнейшего повышения частоты питающего напряжения вращающегося поля.
Отметим, что для нас немаловажно понятие крутящего момента, развиваемого электродвигателем.
Создатели оптимизированного Предатора и двигателя Вернера Екка сознательно пошли по пути увеличения числа пар полюсов своих моторов.
Дело в том, что если бы они расчитывали свои двигатели на максимальную синхронную скорость вращения, не заботясь о вращающем моменте, то их моторам, ведомым преобразователем с частотой 687герц, пришлось бы вращаться со скоростью более ...
42 000 об/мин!
Поэтому конструкторы снизили обороты до 2000 об/мин, значительно увеличив число пар полюсов на статоре (по сути, последовательно расположив в обмотке по 6 волн/сегментов "нормальных обмоток" ) - увеличив крутящий момент, отказавшись от механических редукторов, в интересах авиационной культуры веса.
Замечание: вот так очередной "виток" развития моторов отказался от механических редукторов, применив вместо них "виртуальные", электроволновые редукторы! 😎
Немцы смогли на испытывавшихся ими электромоторах действительно повысить крутящий момент без механических редукторов...
Закрепить успех можно, следуя уже проложенным путем:
- уменьшая сечение магнитопровода электромотора,
- увеличивая и далее частоту "имитируемой" силовым преобразователем синусоиды,
- увеличивая число последовательных "виртуальных" моторов в одном статоре (число его полюсов),
- увеличивая плотность тока в обмотках, придавая проводникам и далее "плоскостное" свойство, способствующее интенсивному отводу тепла.
Не рискну предположить, что уменьшение веса будущих электродвигателей пойдет по пути применения алюминиевой фольги вместо медной. Дело в том, что у алюминия существенно больше омическое сопротивление, а количество выделяемых теплопотерь пропорционально квадрату этого сопротивления!
Другое дело, если... обмотка будет из фольги серебра. Тут ожидается наоборот, - уменьшение тепловых потерь и возрастание КПД электродвигателя по сравнению с медными обмотками (не очень то и более дешевых, чем серебро?)
Bиктор
Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
Силовые электронные преобразователи энергии постоянного тока в высокочастотный вращающийся в статоре поток... имеют замечательное свойство:
- если их надо организовать в параллельную работу, то они сравнительно легко могут управляться из одного пульта. Их "тактирование" можно централизовать.
Это свойство пока не использовалось задорными испытателями электромоторов Предатор и Екк, подавших на них, ранее немыслимые по величине и частоте токи.
А ведь, раз уж для электроволновой редукции скорости вращения ротора необходимо возрастание числа пар полюсов в обмотке статора, - возрастания числа, как бы последовательно расположенных в одном статоре секций/моторов, то ...
... к этим отдельным секциям единой обмотки можно будет подводить токи от нескольких силовых преобразователей, - запараллелив их работу не только на уровне тока, но и на уровне секций единой обмотки статора.
Какой в этом смысл?
- в таком случае потребуется меньшая длина толстых проводников, соедниняющих силовые преобразователи с соответствующими "входами" на обмотке статора. А это - экономия веса (расхода меди),
- от самих параллельных преобразователей легче будет по отдельности отвести тепло, или их можно в отдельности выполнить с меньшими объемными размерами, сделав более плоскими,
- сами преобразователи имеют вытянутую форму, как и протяженность секции обмотки. То есть выполнение фольговой обмотки секции статора стоит приспосабливать к расположению выходов из преобразователя, с целью минимизации длины проводников, их соединяющих. Такие проводники ведь не несут электродинамической функции, их следует по возможности укорачивать.
- резон еще и в том, что со стороны питающих преобразователей не будет жесткого ограничения по суммарной мощности, и это будет способствовать максимальной динамической отдаче токовых обмоток секций статора.
Скорее всего интенсификация упрется в перегрев секций обмоток.
- не исключается в будущем целесообразность блочных решений по отводу тепла, испытанных уже на микропроцессорах компьютеров, тактирующих уже не с миллионами герц, а с тысячами миллионов...
Может быть удастся объединить конструктивно модуль силового преобразователя, питающего секцию статора, с модулем секции обмотки так, что они будут иметь сообщающуюся... водную систему охлаждения (с минимальным количеством воды)?
Место для оптимизма оставляет тот факт, что силовая электроника упорно идет при наращивании высокочастотности вслед за управлящей - "сигнальной" электроникой... 🙂
- если их надо организовать в параллельную работу, то они сравнительно легко могут управляться из одного пульта. Их "тактирование" можно централизовать.
Это свойство пока не использовалось задорными испытателями электромоторов Предатор и Екк, подавших на них, ранее немыслимые по величине и частоте токи.
А ведь, раз уж для электроволновой редукции скорости вращения ротора необходимо возрастание числа пар полюсов в обмотке статора, - возрастания числа, как бы последовательно расположенных в одном статоре секций/моторов, то ...
... к этим отдельным секциям единой обмотки можно будет подводить токи от нескольких силовых преобразователей, - запараллелив их работу не только на уровне тока, но и на уровне секций единой обмотки статора.
Какой в этом смысл?
- в таком случае потребуется меньшая длина толстых проводников, соедниняющих силовые преобразователи с соответствующими "входами" на обмотке статора. А это - экономия веса (расхода меди),
- от самих параллельных преобразователей легче будет по отдельности отвести тепло, или их можно в отдельности выполнить с меньшими объемными размерами, сделав более плоскими,
- сами преобразователи имеют вытянутую форму, как и протяженность секции обмотки. То есть выполнение фольговой обмотки секции статора стоит приспосабливать к расположению выходов из преобразователя, с целью минимизации длины проводников, их соединяющих. Такие проводники ведь не несут электродинамической функции, их следует по возможности укорачивать.
- резон еще и в том, что со стороны питающих преобразователей не будет жесткого ограничения по суммарной мощности, и это будет способствовать максимальной динамической отдаче токовых обмоток секций статора.
Скорее всего интенсификация упрется в перегрев секций обмоток.
- не исключается в будущем целесообразность блочных решений по отводу тепла, испытанных уже на микропроцессорах компьютеров, тактирующих уже не с миллионами герц, а с тысячами миллионов...
Может быть удастся объединить конструктивно модуль силового преобразователя, питающего секцию статора, с модулем секции обмотки так, что они будут иметь сообщающуюся... водную систему охлаждения (с минимальным количеством воды)?
Место для оптимизма оставляет тот факт, что силовая электроника упорно идет при наращивании высокочастотности вслед за управлящей - "сигнальной" электроникой... 🙂
Similar threads
