Подбор винта для ЛА

[mycrad]

Даже из очень старой практики (1988год), двигатель РМЗ-640, статическая тяга 120кг, скорость полёта 95км/час.
Двигатель никак не дорабатывался и не усовершенствовался.
Как видите, получилось почти 4,3 кг/лс - и аппарат летающий!

 

[Shuvalov]

все что выше 3 кгс с лошади - от лукавого. Я эту точку зрения разделяю.

Величина удельной тяги на мощность - величина непостоянная и зависит не только от к.п.д., но и  от отношения мощности к ометаемой площади винта.
При этом она (удельная тяга) возрастает при увеличении диаметра винта и при уменьшении абсолютной мощности  😉...

Для несущего винта вертолета Ка-8 получено более 10 кгс/л.с.
А для рекордного вертолета на мускульной тяге, который вроде как приподнялся, получены вообще запредельные цифры - более сотни...

 

[Shuvalov]

Shuvalov, пожалуйста, объясните. как Вы получили свой график.

Не вдаваясь в выводы, формула такая.

Размерность всех величин в системе СИ.

Если подставить плотность воздуха на высоте 0 и температуре по МСА, а также перейти на л.с. и  кгс, то получится формула НЕЖуковского для тяги винта 
   
         Т = (33,25 · N · D · h[sub]o[/sub])**2/3, где  h[sub]o[/sub] - относительный к.п.д.

Еще можно пользоваться номограммами от Кондратьева http://aeroclub.com.ua/?module=articles&c=Book&b=6&a=4



   

 

[Shuvalov]

Также хотелось бы услышать комментарий по поводу практически линейного характера зависимости. 

Ключевое слово - "практически". Если обратиться к формуле, то становится ясно, что тяга от диаметра зависит в степени 4/3, то есть близко к 1, и при небольших изменениях D, близка к линейной.

вихревая и импульсная теории винта - это взгляд с различных точек зрения на силы одной природы или же нет (различной природы)

Разумеется, это модели описания работы винта одной природы. Вихревая - инструмент более сложный, но с бо[sup]/[/sup]льшими возможностями.

Кстати рекомендую полистать В.Л.Александрова "Воздушные винты" Часть III.

 

[mdp-shnik]

    Shuvalov, эту формулу мы обычно используем в упрощённом виде:

F=k(ND)^2/3

Диаметр и мощность представлены в степени 0,666, т.е. близкой к 1. Для СЛА значение k рекомендовано в пределах 6,5..7,5. При этом аппарат будет летать достаточно хорошо. Я посчитал на Маткаде график для мощности 70 л.с. Серое поле заключено между крайними кривыми. Если измеренная тяга попадает в пределы серого поля, то винт подобран правильно.

В Вашей формуле мне непонятен смысл к.п.д., который по идее должен быть строго равен 0. Какой в нём физический смысл?

 

[ВМГ]

При условии, что относительный к.п.д. винта составит 75% в САУ (температура 15 град) картинка получится следующей 

Уж не знаю, не знаю. У меня зависимости тяги и КПД от диаметра с мотором 15 лс, оборотами 3600 и редуктором 2.5 получаются следующие:

 

[Shuvalov]

В Вашей формуле мне непонятен смысл к.п.д., который по идее должен быть строго равен 0. Какой в нём физический смысл?

Формула не моя, только представлена мною.
К.п.д. в ней с буквой "О" , то есть относительный.
Равен он отношению мощности затрачиваемой идеальным винтом на создание тяги к фактически затрачиваемой.
Характеризует эффективность работы винта на месте (в статике).

 

[ВМГ]

К.п.д. в ней с буквой "О" , то есть относительный.

Если КПД с буквой "О", значит окружный, потому что бывает еще осевой КПД, но в статике он равен нулю.

 

[mdp-shnik]

   ВМГ, Ваши значения тяги слишком завышены. Такие винты будут быстро вырождаться на скорости.

 

[mdp-shnik]

   Хотелось бы выяснить для себя смысл к.п.д. винта при его работе на месте. Что значит "мощность винта, затачиваемая на создание ияги на месте"? Мощность это произведение силы (момента) на скорость (частоту вращения). Какая берётся сила и какая скорость?

 

[Shuvalov]

Если КПД с буквой "О", значит окружный, потому что бывает еще осевой КПД, но в статике он равен нулю. 

А источник можно?

 

[Shuvalov]

К.п.д. в ней с буквой "О" , то есть относительный.
Равен он отношению мощности затрачиваемой идеальным винтом на создание тяги к фактически затрачиваемой. 

Ништ М.И. "Аэродинамика летательных аппаратов и гидравлика их систем"

 

[PFELIX]

Даже из очень старой практики (1988год), двигатель РМЗ-640, статическая тяга 120кг, скорость полёта 95км/час.
Двигатель никак не дорабатывался и не усовершенствовался.
Как видите, получилось почти 4,3 кг/лс - и аппарат летающий!

http://buran.com.ru/buran.php
120 / 34 = 3,5, а для авиа -- все равно дорабатывались. Итого 120 / 40  = 3

 

[PFELIX]

Уж не знаю, не знаю. У меня зависимости тяги и КПД от диаметра с мотором 15 лс, оборотами 3600 и редуктором 2.5 получаются следующие:

3600/60*2*3,14=377 м/с (окружная скорость конца лопасти).
К чему этот график?

 

[KAA]

@ PFELIX
Там редуктор 1:2,5!
Но тогда,для диаметра 1м получаем коэффициент тяги на месте 0,685. Это абсолютно нереальная цифра для 2-х лопастного винта !
Впрочем,это неудивительно,учитывая заблуждения ВМГ, касающиеся отн. КПД. 

 

[mdp-shnik]

    Shuvalov, Вы "немножко" напутали. Пожалуйста, скажите нам "открытым текстом", о какой тяге Вы говорите - о тяге в полёте (когда имеет смысл к.п.д.), или о статтяге (когда к.п.д. не имеет смысла).
   Сравнивая формулу в сообщении №503 с этой же формулой из книжки, видно, что у Вас описка в показателе степени. Должно быть не 2/3, а 3/2.

 

[Shuvalov]

Пожалуйста, скажите нам "открытым текстом", о какой тяге Вы говорите - о тяге в полёте (когда имеет смысл к.п.д.), или о статтяге (когда к.п.д. не имеет смысла)

В посте №495 на графике указано "тяга на месте", то есть, пока говорим о статической.
О тяге в полете  поговорим позже.

Что касается к.п.д., то относительный к.п.д. для того и введен, что бы как-то оценивать эффективность винта при работе на месте.

Сравнивая формулу в сообщении №503 с этой же формулой из книжки, видно, что у Вас описка в показателе степени. Должно быть не 2/3, а 3/2

Описка не у меня, это очепятка в книжке...

 

[mycrad]

120 / 34 = 3,5, а для авиа -- все равно дорабатывались. Итого 120 / 40  = 3

120:28=4.2857.... - В приведённом мной примере, двигатель никак не дорабатывался!

 

[mycrad]

3600/60*2*3,14=377 м/с (окружная скорость конца лопасти).

Вы пропустили в подсчётах редукцию, а значит скорость конца лопасти будет=150,72, что совсем не противоречит теории!

 

[PFELIX]

Разумеется, это модели описания работы винта одной природы. Вихревая - инструмент более сложный, но с бо/льшими возможностями.

Сдается мне, не все так очевидно (относительно единства природы рассматриваемых сил).
Стр.214 Вами рекомендованной книги: "... выведенные формулы, строго говоря, пригодны только в том случае..., т.е. в случае малонагруженного винта".
Для себя я определяю (понимаю) это таким образом.
И вертолетный и тем более винт мускулолета работают в условиях, когда режим работы лопасти можно сравнить с работой крыла. Благодаря вязкости воздуха импульс на крыле больше, чем прирост в количестве движения отбрасываемой воздушной массы, отдавшей крылу импульс.

РДК СЛА (стр. 178) Относительная тяга идеального пропеллера на 100 км/ч = 2,5 кг/л.с. даже у самого малонагруженного винта из веера кривых.
Давайте говорить про реальный САМОЛЕТНЫЙ винт.