Помогите рассчитать подъёмную силу винта

Anatoliy.

Верной дорогой идете товарищи!!!
Откуда
Севастополь
Слишком много написано. Мощность затрачиваемая на создание подъёмной силы = вес х вертикальную скорость потока за крылом (она не известна).
Много слов написано в надежде, что Вы вникните в написанное.
Вертикальную составляющую скорости скошенного потока можно вычислять, а можно непосредственно измерять, ну хотя бы при продувках в аэродинамической трубе.
Проблем нет в этом.
 

Anatoliy.

Верной дорогой идете товарищи!!!
Откуда
Севастополь
Вертикальная скорость снижения 0,58 м/с при скорости 63 км/час или 17,5 м/сек. Вес не интересует, так как он сокращается.
Я же считал используя совершенно отфанаревые значения только для пояснения кто куда качает Ватты.
А при реальных значениях КПД как у того планера приближается к 100 %
Вот только в тех ТТХ планера не указанна плотность воздуха.
Тогда можно бы было подсчитать точнее.

А что Вас не устраивает?
Та теория с отбрасыванием хоть как то приближает понимание к реалиям.
Но теперь попробуйте пояснить с точки зрения бернуллевской теории связь аэродинамического качества с потребной мощностью для полета.
 
Откуда
СПб
Всем здравствуйте.
Подскажите, пожалуйста, вот какой момент. При расчёте винта используется Cy и Cx профиля лопасти, но, всем известно, что эти коэффициенты зависят от угла. Каким образом подбираются углы и, соответственно, коэффициенты ?
 
Откуда
СПб
И ещё вопрос. В книге Б.Н, Юрьева есть упоминание о неком коэффициенте А, который у хороших профилей имеет значение 5,6. Что это за коэффициент ?
И что за угол ae ?

22222222222222222222222222222222.PNG
 

Anatoliy.

Верной дорогой идете товарищи!!!
Откуда
Севастополь
И ещё вопрос. В книге Б.Н, Юрьева есть упоминание о неком коэффициенте А, который у хороших профилей имеет значение 5,6. Что это за коэффициент ?
И что за угол ae ?
Так повелось, что в аэродинамике укоренилось много теорий которые обросли вычурными математическими формулами в которых было модно вставлять некие коэффициенты. Часто эти коэффициенты определялись на основании ограниченного числа экспериментов с ограниченным числом исследуемых экземпляров.
Например, брали лопасть с одним профилем и вертели её в различных режимах, а результаты измерений вносили в графики.
Затем чуток обстругивали лопасти и опять крутили.
Таким образом получали семейство графиков по которым можно было найти промежуточный результат.
Конструктор тыкал пальчиком в то семейство графиков и находил результат из ограниченного набора предложений.
В нынешнее время этот процесс облагородили с помощью компьютера в мозги которого так же внесли эти семейства графиков и позволили конструктору не тыкать пальчиком в семейства графиков на бумаге, а тем же пальчиком тыкать по мышке и получать те же самые ограниченные варианты решений.
Вот, например, берем известный калькулятор для расчета несущего винта вертолета.
Калькулятор для вертолета.jpg

Типичное "семейство графиков"
Взято ограниченное количество уже существующих решений и с помощью этого калькулятора позволяют пользователю чуток отскочить от уже заложенных вариантов.
Пользы от такой компьютерной помощи практически НОЛЬ.
Посмотрите на вводимые данные.
А если я захочу иметь не тупо прямоугольную в плане лопасть?
А если я захочу изменить относительную толщину профиля, де еще её сделать переменной по длине?
А если я захочу применить профиль другой, а не из двух предложенных?
А если я захочу применить крутку лопасти или сделать эту крутку не такой как делают обычно?
А если тот вертолет будет не похож на четыре аналога?
Этот калькулятор не даст ответа, ибо в его "мозги"вложили ограниченный набор уже решенных вариантов.
 

vert

Я строю вертолеты!
Откуда
Южный Урал
При расчёте винта используется Cy и Cx профиля лопасти, но, всем известно, что эти коэффициенты зависят от угла. Каким образом подбираются углы и, соответственно, коэффициенты ?
Если проектируете идеальный винт - берете углы из максимального качества профиля (точка касательной к поляре профиля). Су/Сх= мах.

В книге Б.Н, Юрьева есть упоминание о неком коэффициенте А, который у хороших профилей имеет значение 5,6. Что это за коэффициент ?
И что за угол ae ?
Это соотношение Су и Сх на участке поляры при Су >0.5. См. книгу Л.С. Вильдгрубе Вертолеты Расчет интегральных аэродинамических характеристик. ( Стр.19)

991.jpg
 

Anatoliy.

Верной дорогой идете товарищи!!!
Откуда
Севастополь
Спасибо за ответ!
По коэффициентам не подскажите ?
К сожаления я Вам ничего не подскажу по коэффициентам, которые мне также не понятны как и Вам.
Но к Вашему счастью вот что скажу.
Академий я не оканчивал, в авиаВУЗах не учился. Просто получил высшее образование.
И в том ВУЗе, радиотехническом, нас учили не тупо запоминать материал излагаемый на лекциях, а нас там научили УЧИТЬСЯ.
Поэтому мне по жизни всё дается легко где бы и чем бы я не занимался.
И вот настало время, когда я наконец таки занялся своей мечтой - авиацией.
Взялся за учебники и, о Боже, сколько там я вычитал глупостей.
Если студента авиаВУЗа заставляют под страхом неуда зазубрить те догмы, что записаны в учебниках, то надо мной не висел тот меч расправы за не почитание догм аэродинамики.
Обладая навыком изучения предметов я окунулся в изучение сути аэродинамики.
В результате разработал программу расчета несущих и воздушных винтов.
Естественно, эта программа не претендует на великую точность, но она из за не учета неравномерности скоростей воздуха в пределах ометаемой винтом площади ошибается только в благоприятную сторону для конструктора.
Проводя проверочные расчеты я установил, что ошибка составляет примерно 10 - 18 %.
Зная это можно заранее согласиться с такой ошибкой и учесть её как прибавку к подъемной силе (силе тяги) среднего значения ошибки на уровне примерно 14 %, и в результате получать расчет с точностью плюс - минус 4 %.
Вообще то это совсем не плохо.
Зато пользуясь этой программой можно менять в том несущем винте практически всё, кроме возможности изменения типа профиля вдоль лопасти. Но это уже через чур и мало даст пользы в условиях самодельщиков.
Но в моей программе я всё же не обошелся без этих коэффициентов.
В программу введены графики зависимости профилей такие:
Зависимость Су, Сх и Сm0,25 от угла атаки. Причем эти зависимости охватывают углы атаки от минус 25 градусов, до плюс 25 градусов через 0,5 градуса. это позволяет производить расчеты не только на относительно прямолинейных участках тех зависимостей коэффициентов, но и при "дурацких" значений углов атаки. Это происходит часто на прикорневых участках лопастей когда воздушный винт начинает вырождаться и во всех не рассчетных условиях эксплуатации, скажем, когда ВИШ переставляют на обратную тягу.
 
Уважаемый Anatoliy, очень интересно познакомиться с методикой Ваших расчётов и сравнить со своим результатом. А почему бы не показать Вашу программу прямо здесь на форуме? Думаю, что заинтересованные оценят Ваш труд по достоинству.
 

Anatoliy.

Верной дорогой идете товарищи!!!
Откуда
Севастополь
Добрый день, Анатолий!

Прошу отправить вашу программу на электронную почту am93rus@gmail.com
Заранее огромное спасибо!
Уважаемый Anatoliy, очень интересно познакомиться с методикой Ваших расчётов и сравнить со своим результатом. А почему бы не показать Вашу программу прямо здесь на форуме? Думаю, что заинтересованные оценят Ваш труд по достоинству.
Если пройти по пути:

- Форум
- Основной
- Винтокрылы

- Вертолеты
То можно найти тему "Программа расчета несущего винта в режиме осевой обдувки"

В той теме в сообщении № 32 есть ссылка для скачивания программы.
А сама тема посвящена освоению программы с подробнейшим описанием как и что делать с сопровождением всевозможными графиками и таблицами.
В том описании (некоторым образом похожим на краткий курс обучения) рассматривается конкретный вертолет, который уже летает со своим несущим винтом. И далее предлагается несколько "облагородить" несущую систему того вертолета.

Я не опубликовывал программу по причине отсутствия корректирующего коэффициента позволяющего наиболее точно получить результат.
Об этом написано в сообщении № 2 в самом начале темы.

Программа появилась на форуме в открытом доступе 24 июля 2021 года.
Она же продублирована в файлом архиве если пройти по пути:
Тема: Программа расчета несущего винта вертолета

Сама программа создана на основе существующих законов и положений ныне существующих в аэродинамике.
Отличается она то всех программ, которые появлялись и упоминались на форуме тем, что в ней учитываются все параметры, которые влияют на конечный расчет. И эти параметры можно изменять.

Еще раз приведу граф расчета.
Посмотрите что задается и что рассчитывается.

Граф алгоритма расчета.jpg
 

viache

Я люблю строить самолеты!
Только сейчас наткнулся. Для sergiv_spb. Считается, что прямолинейный участок графика Су от альфа для большинства профилей имеет примерно одинаковый наклон- 5,6 1/ рад.
 

Барада

Я люблю строить самолеты!
Откуда
Краснодар
Анатолий, подскажите пожалуйста по винту 1,5 метра:
В программе достиг максимума в тяге 60кг, на 20л.с мощности. Все дальнейшие манипуляции результатов не приносят (угол атаки, обороты...) т.к. скорость набора высоты уходит в минус.
Это нормально? Т.е. больше из него не вытянуть увеличивая мощность?
попробуйте увеличить диаметр винта, количество лопастей, уменьшить скорость вращения и лопасти сделать более тонкие ;-)
я думаю в теории можно достигнуть качества 22.
22кгс тяги на 1кгс мощности в статике. с увеличением скорости тяга будет линейно падать,
пропорционально наклону лопасти.

как обычно в процессе расчета забыли что крыло толкает атмосфера,
если крутить быстро и короткие лопасти, то все что остается - это отбрасывать массу
так как качество падает до 1-цы
 

Барада

Я люблю строить самолеты!
Откуда
Краснодар
почему струя воздуха вдруг начинает сужаться за плоскостью вращения воздушного винта.
потому что движущийся поток имеет меньшее давление, и он начинает обжиматься большим давлением
и в результате по мере продвижения в неподвижной среде он сжимается.

тот же самый эффект, когда в верхней части носка крыла давление увеличивается и поток начинает движение навстречу крылу,
его к крылу придавливает и скорость еще больше возрастает.
 

XM Eger

Я люблю строить самолеты!
Здравствуйте, друзья!
Тема вроде подходящая, ненамного отвлеку.
Прошу вас прокомментировать высказывание Боба Балара о скорости вращения лопастей в марсианской и земной атмосфере:
Боб Баларам, Лаборатории реактивного движения - главный инженер вертолета Mars Ingenuity helicopter:
Цитата:
разреженная атмосфера Марса означает, что аппарату необходимы два комплекта лопастей несущего винта длиной около 4 футов (1, 2 м) каждая. Кроме того, для создания достаточной подъемной силы лопасти должны вращаться со скоростью около 2800 оборотов в минуту, или примерно в 10 раз быстрее, чем обычные лопасти земного вертолета.
--------------------------------
Вы согласны с его суждением?
Все здесь в порядке с умозаключением у главного инженера вертолета Mars Ingenuity helicopter?
 

дима043

первым делом дельтапланы...
Откуда
Киров
Здравствуйте, друзья!
Тема вроде подходящая, ненамного отвлеку.
Прошу вас прокомментировать высказывание Боба Балара о скорости вращения лопастей в марсианской и земной атмосфере:
Боб Баларам, Лаборатории реактивного движения - главный инженер вертолета Mars Ingenuity helicopter:
Цитата:
разреженная атмосфера Марса означает, что аппарату необходимы два комплекта лопастей несущего винта длиной около 4 футов (1, 2 м) каждая. Кроме того, для создания достаточной подъемной силы лопасти должны вращаться со скоростью около 2800 оборотов в минуту, или примерно в 10 раз быстрее, чем обычные лопасти земного вертолета.
--------------------------------
Вы согласны с его суждением?
Все здесь в порядке с умозаключением у главного инженера вертолета Mars Ingenuity helicopter?
Плотность атмосферы Марса в 100 раз ниже чем на Земле. Следовательно обороты для той же тяги в 10 раз выше т.е. в корень квадратный из 100.
Потому что скорость входит в формулу скоростного напора в квадрате а плотность в первой степени. 1.2 метра это диаметр винта а не длина одной лопасти.
Скорость концов лопастей 175 метров в секунду при скорости звука на Марсе 240 метров в секунду. Это 0,72 от скорости звука. Ничего экстремального.
 
Вверх