Подбор винта для ЛА

[zov]

А, теперь, вопрос к СПЕЦАМ.! Пажалуйста, назовите, какие максимальные данные о СУ и самолете вам нужны, чтобы "угадать" и свести к минимуму, что изготовленный винт окажется "не тот"!.Плачущий
С уважением. Улыбка

1. Обороты и мощность мотора на ВР и в крейсере________
     при наличии редуктора - степень редукции_________
2. Направление вращения (если смотреть на винт стоя лицом к потоку создаваемом винтом)___________________
3. Желаемый тип винта (тяговый скороподъемный; крейсерский; скоростной)_____________________________
4. Скорость полета на предпочтительном режиме._________
5.  Тип,нормальный взлетный вес ЛА, желательно аэродинамическое качество
6. Расположение крепежных отверстий _________________
7. Максимально возможный диаметр винта по конструктивным ограничениям_________________________

 

[Denis]

Если принять тяговооружённость при взлёте неизменной(что делают часто),то формула длины разбега имеет вид
Lраз.=1/2g *V[sup]2[/sup]otp/(Po-f)
где Po- стартовая тяговооружённость,определяемая в основном мощностью двигателя на старте!

Подтверждение, что Ваш диплом нужно отозвать.
Вы когда-либо видели кривую зависимости тяги винта от скорости? Тем более, семейство таких кривых для разных значений шага одного и того же винта? Наконец, зависимость полного сопротивления самолета (аэродинамическое + трение качения колес) и результирующий баланс тяги.
Точный расчет длины разбега требует интегрирования уравнения движения самолета.

Как я уже отмечал, в первом приближении можно заменить переменные силы тяги и сопротивления некоторыми средними значениями. При этом среднее значение тяги на разбеге, которое дает хорошую сходимость результатов с точным расчетом, равно располагаемой тяге винта на скорости 0.75 скорости отрыва, и совсем не статической тяге. При этом не имеет существенного значения характер изменения тяги в диапазоне скоростей от нуля вышеуказанной скорости.
Взлетная дистанция самолета будет сокращаться только тогда, когла изменение характеристик винта и режима его работы (диаметр, шаг, вид лопасти, обороты) будет вызывать повышение КПД в диапазоне скоростей от 0.75 скорости отрыва до скрости начального набора. Статическая тяга в этом замечательном празднике полета не участвует. Она должна быть достаточной, чтобы стронуть самолет с места.

 

[Edg]

Если принять тяговооружённость при взлёте неизменной(что делают часто),то формула длины разбега имеет видLраз.=1/2g *V2otp/(Po-f)

Заблуждаетесь про "неизменность" - поэтому отдельные "грамотные" товарищи так любят оценивать "совершенство" винта по статтяге. :🙂
Формула вообще "кривая" даже для условия постоянства тяги - там минимум  масса ЛА должна быть. 😉

где Po- стартовая тяговооружённость,определяемая в основном мощностью двигателя на старте!

Это непонимание базовых, элементарных вещей - для примера, утрированно, сравните "на старте" тягу вертолетного винта и самолетного при одинаковой располагаемой мощности.

Вы не торопитесь меня диплома-то лишать,я его уже отработал,а был ли таковой (инженерный) у вас вообще?

Мне "вопрос" про наличие диплома у Дениса, ну очень понравился. ;D - действительно Вам стоит немного подучиться, чтобы не возникали подобные вопросы. 🙂

 

[mdp-shnik]

    Я очень прошу участников не скатываться до уровня сравнения "у кого ствол длиннее".  Давайте помнить о судьбе удушенного форума "Жизнь сверхлёгкой авиации". Каждый человек может ошибаться и допускать оговорки. Приведу пример из очень известной книги. Там прочитал умопомрачительную фразу: "Тяга, потребная для выполнения горизонтального полёта, равна массе мотодельтаплана, делённой на аэрод. качество при данном угле атаке". В данном примере авторы, весьма образованные, известные и уважаемые люди, отождествляют массу и силу.
   Ну, так что, нам поднимать шум, вой и бить во все колокола? Это всего лишь оговорка, на которую многие не обращают внимания. Книжка издавалась в спешке, так как была очень нужна.
   
   Если кто-то выразился некорректно, то почему бы не спросить у него, а что он имел  ввиду на самом деле? Что такое стартовая мощность? Почему он считает, что по мере разбега тяга винта постоянна? Ведь мощность этой тяги со скоростью быстро и значительно растёт. Как же так?

   И всё будет - зашибись.

 

[zov]

Я очень прошу участников не скатываться до уровня сравнения "у кого ствол длиннее".

Весьма верно и своевременно. Форум не для того, чтобы "стволами" мерятся, а найти ответы на интересующие вопросы.

 

[KAA]

Заблуждаетесь про "неизменность" - поэтому отдельные "грамотные" товарищи так любят оценивать "совершенство" винта по статтяге.
Формула вообще "кривая" даже для условия постоянства тяги - там минимуммасса ЛА должна быть. 

Я к таким товарищам ,кстати,не отношусь!
Масса ЛА в этой формуле "спрятана" в удельной тяговооружённости Po=Po/G.Читать внимательнее надо! :STUPID
Канешно,я мог подробно расписывать,что тяга зависит от n, D, a (коэффициент тяги),но хотел попроще.
Теперь о главном.

Вы когда-либо видели кривую зависимости тяги винта от скорости? 

Видел! 😀
Для примера,прикрепляю таковую зависимость, просчитанную для винта ВК-11 участником форума Alfa_Dop при помощи своей программы расчёта винтов, по моей просьбе. Ещё раз выражаю ему свою благодарность.
На этих графиках есть 1 экспериментальная точка-тяга при V=0. И получается, что тяга на месте равна расчётной при скорости отрыва. 😉
Кроме того,если рассмотреть работу винта RM-829 (английская серия) с h=0,5 в указанном диапазоне скоростей,то имеем коэффициент тяги на месте а=0,091 ,а при скорости отрыва а=0,0706. Разница менее 25%,а если учесть раскрутку винта в указанном диапазоне скоростей на 100 об/мин,разница в тяге ещё меньше.Что даёт достаточное основание принять среднюю тяговооружённость равной стартовой при стольмалой скорости отрыва. Если бы скорость отрыва была вдвое больше, я бы такого допущения не делал!
Ещё раз уточняю, я имел в виду длину разбега,а не взлётную дистанцию !

 

[mdp-shnik]

   Всё правильно. Но подобная зависимость не универсальна. Она зависит от шага винта. В погоне за статтягой шаг винта уменьшают настолько, что по мере разбега статтяга быстро и значительно падает.

   У нас мотор с прямым приводом. СДВ-1, имея статтягу 136 кГ, во взлётном режиме он даёт примерно 110 кГ. Это как раз те потери в 25%.

 

[Edg]

Масса ЛА в этой формуле "спрятана" в удельной тяговооружённости Po=Po/G.Читать внимательнее надо! 

Вы сами-то внимательно читаете , что пишите ранее и указываете именно просто тяговооруженность, без всяких удельных (ваш пост 234) - ну будем считать, что Вы оговорились. 🙂
"Если принять тяговооружённость при взлёте неизменной(что делают часто),то формула длины разбега имеет вид
Lраз.=1/2g *V2otp/(Po-f)
где Po- стартовая тяговооружённость,определяемая в основном мощностью двигателя на старте!"(с)
К тому-же, сила сопротивления f также величина переменая (к тому же она заметно может зависеть и от манеры пилотирования  на взлете) - то есть все равно нужно интегрировать разность распологаемой  тяги и сопротивления, инженер Вы наш. 🙂

Конечно не универсальна, но я пользуясь программой расчёта винтов JawaProp, видел и графики с возрастанием тяги,по мере приближения к расчётной точке.

Для рассматриваемых ЛА с подобным диапазоном скоростей статтяга, даже с учетом меньших оборотов всегда будет заметно превосходить оную по мере разбега и набора скрости отрыва, ИМХО - даже если винт оптимизирован под крейсерский режим.

 

[KAA]

@ Edg
В моём посте №234, тяговооружённость обозначена перечёркнутой Ро,чёрточку сверху поставить не знаю как. Я вот под "просто"тяговооружённостью всегда понимал отношение P/G,если бы я имел в виду тягу,то написал бы "тяга".  Если вы иное-ваша проблема!
Кстати,я совершенно не сомневаюсь в наличие диплома о высшем образовании у Дениса. Только полагаю,что он-математик либо физик из университета.

 

[иггол]

Ну и что,что разница? Главное чтобы винт был сбалансирован статически. Тогда и вибраций не будет. вибрации возникают от разного значения центробежных сил на лопастях. Хочу напомнить: Fц= mR WxW.( Прошу прощения WxW это у меня омега в квадрате.) Ну, вот и расскажите какая из эти буковок рождает дисбаланс?

  Так нельзя рассуждать. Если так рассуждать, то динамическая балансировка колес автомобиля тоже не нужна, а без нее ездить на машине невозможно---руки отвалятся от тряски руля.

А если вспомнить, что центробежная сила на порядок выше силы тяги, то аэродинамической несимметричностью можно пренебречь вообще

Центробежная сила и тяга лопасти действуют во взаимно-перпендикулярных направлениях и, если можно так выразиться, вызывают вибрацию в разных направлениях. К вибрации от динамического дисбаланса, можно сказать, добавится вибрация от разности тяг на лопастях

 

[Denis]

Про графики.
Для того, чтобы их рассмотрение имело смысл, надо бы в той же системе координат изобразить зависимость потребной тяги от скорости и отметить на ней точки 0.75 и 1.0 скорости отрыва и скорость на высоте 15м.
Тогда будет понятно, почему разность располагаемой и потребной тяг именно в этом диапазоне скоростей так сильно влияет и на длину разбега, и на всю взлетную дистанцию, которая намного важнее чем длина разбега.

В среднем, 70-75% скорости отрыва самолет набирает менее, чем за половину всего времени разбега, а проходимый при этом путь составляет всего лишь около одной четверти всей длины разбега.
Исключения в обе стороны от этой середины бывают только в таких случаях, как взлет с площадки с чрезмерно высоким коэффициентом трения качения (мягкий грунт и т.п.) или, наоборот, при избыточно высокой энерговооруженности самолета.

При этом тяга винта в диапазоне от 0 до этой характерной скорости может изменяться как угодно, в том числе и с возрастанием, как желтая кривая.

Известно также, что для снижения риска повреждения винта камнями и прочим хламом, поднимаемым винтом с земли, рекомендуется при взлете с неподготовленных площадок давать полный газ не на тормозах, а постепенно, в процессе разбега. Оказвается, что длина разбега при этом удлиняется лишь незначительно, или даже никак.
После достижения 70-75% скорости отрыва основная составляющая   сопротивления самолета- аэродинамическое сопротивление, и оно растет до отрыва, как правило, быстрее квадрата скорости, потому что в этом интервале разбега,  при нормальной методике взлета самолет увеличивает угол атаки. Поэтому, ускорение самолета будет непрерывно падать, даже если располагаемая тяга постоянна.  
На момент отрыва располагаемая тяга редко превышает 25% веса самолета при взлете с максимальной полетной массой, а избыток располагаемой тяги над потребной - редко превышает половину располагаемой. Если этот избыток тяги весь расходуется на дальнейший разгон на выдерживании до безопасной скорости начального набора высоты, то ускорение в среднем за участок выдерживания обычно составляет менее 1м/с2.

ВИШ постоянных оборотов позволяет снять с двигателя 100% мощности на любой скорости полета, но крейсерский ВФШ обычно снимает как минимум 90%  в вышеуказанном диапазоне скоростей. Предельно достижимый КПД  этих двух винтов с хорошей точностью одинаков.  В связи с этим располагаемая мощность и тяга с ВИШ возрастают также не более, чем на 10%. Сам же ВИШ увеличивает общую массу СУ не менее, чем на столько же, а обычно даже на 20% по сравнению с ВФШ.  ВПХ самолета при этом улучшаются незначительно.
Поэтому основной причиной установки ВИШ обычно является невозможность иным образом полноценно управлять мощностью (наддувный ПД, ТВД, дизель), или же выгода от снижения удельного расхода топлива при частичных нагрузках за счет затяжеления винта(если она возможна).

 

[zov]

Так нельзя рассуждать. Если так рассуждать, то динамическая балансировка колес автомобиля тоже не нужна, а без нее ездить на машине невозможно---руки отвалятся от тряски руля.

Если докажете свою точку зрения не аналогиями с авто, а на языке формул, ну или хотя бы другими вескими аргументами- просю к "барьеру". Буду  весьма признателен.

 

[KAA]

изготовление винтов не наука, а экперемеитальная деятельность...! 

+1 🙂 Но экспериментируя,надо учитывать наследие предков!

Какой винт в принципе советуют спецы - деревянный моноблочеый, покрытый пластиком и запщищенный чем надо, или пластикрвый переставной и где больше шансов, что он не будет оптимальным, а также у какого больше ресурс.?!

Я бы летаючи с воды, брал бы пластиковый ВФШ,с металлическими оковками.Конкретный тип порекомендовать не возьмусь,ибо СУ ваша "нестандартная". В идеале, производители ведут статистику применения своих винтов на различных ЛА и СУ,должны подсказать. Врядли кто-то Вам будет обещать самый оптимальный винт,а вот подходящий-другое дело! Толкающая ВМУ-это "тяжёлый случай"-потери просчитать проблемно. Кстати,сейчас какой пропеллер пользуете? И какие впечатления?

 

[zov]

К стати стэнд для, так называемой динамической  балансировки, существует для пускания пыли в глаза. Колесо, с таким же успехом, можно отбалансировать на "гвозде"
Но вопрос в том, кто же согласится за это платить? Эдак каждый у себя в гараже начнет балансировать! Кому это надо?! Нужно задействовать "серьезный агрегат" с кучей лампочек, с музыкой и невнятной компьютерной речью на Тарабарском языке. Тогда - да, извольте за все это заплатить! :IMHO

 

[zov]

Я бы летаючи с воды, брал бы пластиковый ВФШ,

А я бы не брал.
Если позволяет бюджет- берите металлический. Если нет- деревянный. Если будут возражения - готов аргументировать свой выбор.

 

[zov]

А, теперь, вопрос к СПЕЦАМ.! Пажалуйста, назовите, какие максимальные данные о СУ и самолете вам нужны, чтобы "угадать" и свести к минимуму, что изготовленный винт окажется "не тот"!.Плачущий
С уважением. Улыбка

1. Обороты и мощность мотора на ВР и в крейсере________
     при наличии редуктора - степень редукции_________
2. Направление вращения (если смотреть на винт стоя лицом к потоку создаваемом винтом)___________________
3. Желаемый тип винта (тяговый скороподъемный; крейсерский; скоростной)_____________________________
4. Скорость полета на предпочтительном режиме._________
5.  Тип,нормальный взлетный вес ЛА, желательно аэродинамическое качество
6. Расположение крепежных отверстий _________________
7. Максимально возможный диаметр винта по конструктивным ограничениям_________________________ 

И еще, уважаемый Kolb70, чтобы вероятность "попадания" в нужный винт увеличить еще на 5-10%, нужно иметь внешнюю и дроссельную характеристику мотора.

 

[iae]

Тут появился Denis и затеял теоретический диспут на 3 страницы.
Kolb70, если вас интересует этот вопрос, могу вам на мыло скинуть книжку 30-х гг. Довольно доступная для понимания, без заумностей  вроде сертификационного базиса. В ней хорошо описана методика подбора винта как ВФШ, так ВИШ, и пример приводится.
Сайт, где я её нашёл, уже не помню.

 

[e d]

если вас интересует этот вопрос, могу вам на мыло скинуть книжку 30-х гг. Довольно доступная для понимания, без заумностейвроде сертификационного базиса. В ней хорошо описана методика подбора винта как ВФШ, так ВИШ, и пример приводится.
Сайт, где я её нашёл, уже не помню.

а мне можно книжку скинуть?
eduard.perelygin@mail.ru

 

[iae]

Да, ради бога.

 

[iae]

ed, книгу отправил.