Проектирование и изготовление деревянного винта для СЛА

[vert]

Первый шаг выбор диаметра... .... и один и тот же угол атаки во всех сечениях, что благоприятно скажется на кпд винта. Продолжение следует.

Вопрос к автору методики. А как вы считаете углы при нулевой скорости, например для  максимальной статической тяги? Для аэросанщиков, например, только стат. тяга нужна.
При нулевой скорости - лопасть плоская без крутки?
И второй вопрос - как получаются хорды сечений? Мощность мотора где присутствует в расчете? 🙂

 

[И]

как получаются хорды сечений? Мощность мотора где присутствует в расчете?

Все вычисляется через циркуляцию. По мощности мотора находят среднюю циркуляцию по винту. Затем задаются законом распределения циркуляции по относительным радиусам лопасти. Затем по уравнению связи находят хорды сечений на этих относительных радиусах. Ну, и т.д. .... Примерно так.

 

[alfa_DOP]

как получаются хорды сечений? Мощность мотора где присутствует в расчете?

Все вычисляется через циркуляцию. По мощности мотора находят среднюю циркуляцию по винту. Затем задаются законом распределения циркуляции по относительным радиусам лопасти. Затем по уравнению связи находят хорды сечений на этих относительных радиусах. Ну, и т.д. .... Примерно так.

Можно так. Можно немного по другому. Поскольку наиболее выгодное распределение циркуляции - эллиптическое, то форму лопасти (по ширине) можно бы принять такую же - эллипс.   Но на лопасти (в отличие от крыла) ввиду разности окружных скоростей по длине лопасти  лучше попробовать сделать форму (ширину) в виде "эллиптического огурца" с его утолщенной частью в сторону комля, тогда можно получить на участке от 0,3R до R что-то похожее на эллиптическое распределение циркуляции и оптимальные углы установки в каждом сечении (на расчетном режиме).
Реально распределение циркуляции всё равно получится "огурцом", но с утолщенной частью в сторону конца лопасти.
Корневая часть  от 0 до 0,3R и концевая от 0,95R до R  выполняются "по вкусу", т.к. рассчитать здесь что-то затруднительно.
Если непонятно изъяснил свою методику - извините 🙂

 

[vert]

Коллеги, спасибо! Но я задавал вопрос автору Ивану Пикулику как автору методики 😉
А как считать по вихревой классике, я еще  помню.
Для alfa_DOP
Циркуляция задается по эллипсу, есть еще вариационная, но там на один процент выше , не стоит заморачиваться.
А вот форма в плане получается из расчетов. При больших скоростях максимальная хорда на 0,5R, а на малых смещается к комлю. Для статического -идеален винт НЕЖ с постоянной циркуляцией по радиусу, но у него в комле хорда по гиперболе расширяется и он однорежимный, вырождается по скорости быстро.

 

[alfa_DOP]

Для alfa_DOP
Циркуляция задается по эллипсу, есть еще вариационная, но там на один процент выше , не стоит заморачиваться.
А вот форма в плане получается из расчетов. При больших скоростях максимальная хорда на 0,5R, а на малых смещается к комлю. Для статического -идеален винт НЕЖ с постоянной циркуляцией по радиусу, но у него в комле хорда по гиперболе расширяется и он однорежимный, вырождается по скорости быстро. 

Спасибо за разъяснения! Я только озвучил - как считаю я, никаких претензий на "единственно правильное учение".
Но вот сколько ни делал поверочных расчетов реальных винтов - не получается эллипс, тот же "огурец" выходит 🙁

PS В принципе я в расчётах стремлюсь к тому же закону распределения циркуляции, что и Вы,  только пытаюсь учесть больше конструктивных соображений для  формы лопасти. 
   

 

[И]

Но я задавал вопрос автору Ивану Пикулику как автору методики

Надолго задумался Пикулик. Надоело ждать. Вот и не выдержал.

 

[Иван Пикулик]

Шаг первый-выбор диаметра. Так как от диаметра винта зависят стат. тяга и кпд, то из всех возможных вариантов выбираем максимальный. Окружная скорость на конце винта 240 м/сек., меньшая скорость не выгодна, а большая трудно достижима. На скоростях больших, чем 0,7 от скорости звука перестаёт выполняться постулат о несжимаемости среды, и всё больше мощности двиг. уходит на уплотнение воздуха вокруг передней кромки винта. Поделив эту скорость на 6,28 и на радиус винта получаем обороты винта. Делим обороты винта на обороты двигателя, при которых он развивает максимальную мощность и получаем передаточное отношение для редуктора.

 

[Иван Пикулик]

Шаг второй-определение установочных углов для различных сечений винта. Проще всего это сделать графически на бумаге. Выбираем масштаб изображения, например, 1 см на чертеже будет соответствовать скорости 10 м/сек  и чертим треугольник скоростей. Это прямоугольный треугольник, большой катет которого соответствует окружной скорости того сечения винта, для которого мы ищем установочный угол, а вертикальный катет это ожидаемая скорость полёта. Её мы не знаем и её надо задать. Покажу на примере концевого сечения. Окруж-ая скорость нами задана 240м/сек. делим это число на масштаб. 240:10=24. значит длина горизонтального катета на чертеже 24 см. Задаём скорость полёта в 100км/час. Сколько это будет на чертеже? 100 делим на 3,6 (перевод в м/сек) и делим на масштаб. Получаем длину вертикального катета 2,8 см. Проводим линию через концы катетов и получаем гипотенузу.

 

[Иван Пикулик]

В этом построении нас интересует угол между большим катетом и гипотенузой. Чтобы получить установочный угол для выбранного сечения надо с помощью транспортира прибавить к углу между большим катетом и гипотенузой угол атаки. Его величина лежит в пределах от 1 до 12 градусов. меньшие значения соответствуют более оборотистым двигателям и большим скоростям полёта. Угол в 12 градусов применяется для винта мускулолёта. Возьмите для начала 3 градуса. Полученный угол перечерчиваете на любом листовом материале ( подойдёт плотный картон), вырезаете и подписываете какому радиусу сечения он соответствует. Для других сечений делаем аналогичные построения. При этом длина вертикального катета меняться не будет, ведь скорость полёта для всех сечений одна и та же, Прибавляемый угол атаки также будет один и тот же для всех сечений. Полученные шаблоны нужны для контроля плоской поверхности винта при её обработке. Винт, изготовленный по этим шаблонам, будет иметь переменный вдоль лопасти шаг (не путать с изменяемым) и постоянный угол атаки, что положительно скажется на кпд винта.

 

[rjycfknbyu]

Я прошу прощения, но мой товарищ срубил винт без всяких формул, обклеил стеклом, смола не встала, какая там отделка поверхности.  Так мы и летали вдвоем c мохнатым винтом на полутонной дельте(Р-582) ))) . Тянул прекрасно. Точный расчёт винта невозможен, только прикидки и подбор

 

[GRAMOPHONKEN]

Да и мне в ветке делать не чего... "Я только учусь".
Но "мучают меня смутные сомнения":
Посты #46 #47 #48 - это пост #31, разбитый на три части?
Не разыгрывают ли нас?
Копья ломаете.
С уважением.

 

[alex-vld]

Я прошу прощения, но мой товарищ срубил винт без всяких формул, обклеил стеклом, смола не встала, какая там отделка поверхности.  Так мы и летали вдвоем c мохнатым винтом на полутонной дельте(Р-582) ))) . Тянул прекрасно. Точный расчёт винта невозможен, только прикидки и подбор

Тролинг или предпосылка к ЛП ?

 

[KAA]

Точный расчёт винта невозможен, только прикидки и подбор 

Приветствуем тебя, брат Маэстроева! ;D
Однако, выскажу соображение,что в 50-% случаев, точно не имеет смысла изобретать свой винт, а ещё в 25% -скорей всего.😉
Ибо есть отработанные и исследованные 80 лет назад винтовые серии с определёнными законами построения геометрии.
рядли кто может утверждать наверняка, что его винт собственной разработки будет иметь расчётный КПД, не проводя исследований в АТ.
Практика показывает успешность использования "стандартных" винтов даже на паралётах.
Чтобы проверить свою расчётную методику, нужно просчитать такой винт испытанной винтовой серии.

 

[rjycfknbyu]

Да ладно мужики. Не надо цифирки сувать свои. Цифирки любые могут быть, но   никогда расчеты с практикой не совпадали. И не только в винтах.
В. Кондратьев Авторитет?

На следующей страничке на примере винтов самолета Флаер 1 Райтов вам ненавязчиво показали ошибочность ваших теорий.  Но че не обьяснимо то мимо ушей, да?

 

[KAA]

Кондратьев авторитет конечно, но и он ошибался. Вспомним СЛ-90.
В данном случае,упоминая Мюльтбауэра, описывается случай взаимодействия винта с самолётом. Грубо:
Имеем винт бОльшего диаметра,с меньшим макс. КПД и мЕньшего диаметра с бОльшим КПД.  При взаимодействии с ф-жем, 1-й потеряет в КПД меньше,чем 2-й. Испытывая тот и другой на самолёте, определяется лучший. Это может быть не тот,у которого КПД изолированного больше. Но это не значит,что изолированный винт был неправильно расчитан.

Окружная скорость на конце винта 240 м/сек., меньшая скорость не выгодна, а большая трудно достижима.

Посчитайте окружную скорость конца лопасти винта истребителей И-16 или И-153 с двигателем М-63. Возможно,результат вас сильно озадачит! 😉

 

[rjycfknbyu]

Я с вами согласен что винт и планер работают в связке и комбинаций будет бесконечность. И более того, это говорит о чем?

 

[KAA]

Приближённый расчёт винта с учётом взаимодействия с планером возможен, особенно в случае тянущего винта.
Вы получите вполне приемлемый винт. Лучший-придётся подбирать экспериментально.

 

[rjycfknbyu]

Расскажите про комлевую  и околокомлевую часть часть, какой формы должна быть

 

[Chapaj]

Для увлекающихся проектированием винтов. Поищите книжку - монография Остроухова "Аэродинамика воздушных винтов".  Данные издательства на фото. Жаль, что тираж смешной - 200 экз.

 

[Chapaj]

Поскольку тема называется "Проектирование и изготовление" напишу немного и видении изготовления. Все пытаются делать экспериментальные винты сразу из рабочего материала. Мне кажется, что проще так:
1. Сначала изготовить винтокопировальный станок. Видео в интернете довольно много. Трудоемкость не очень большая. Зато потом значительно облегчит работу. 
2. Изготовляем болван из легкообрабатываемого материала -  плотного пенопласта.
3. По полученному масштабу вытачиваем на копировальном станке винт из дерева.
4. Испытываем.
5. Повторяем пункт 2-4 если сразу нужные характеристик не получились.