Самодельный вертолет Джидж кай

[augen]

Доброго всем здоровья!
Серегей, Виталий, Виктор спасибо Вам за оценку нашего труда.

По поводу полетов в гаражах, у них есть своя особенность.Они приучают, сразу, с первого вылета, учиться чувствовать габарит вертолета.Это происходит независимо от меня -хочу я этого или нет.Боязнь задеть  лопастями или хвостом вырабатывает чувство дистанции.Сейчас я уже " вижу" где у меня хвост.Вообще  пришли к выводу, что полеты в гражах  эдорово дисциплинируют.
      Открытые" полеты-это свобода, делай, что хочешь места много, а здесь места мало и надо не "выпендриваться", потому что при выпендривании забываеш обо всем, особенно о безопасности. Конечно же я не призываю "всех" немедленно в стесненные условия.научиться чувствовать габарит машины можно и в других условиях. У нас вот "такие условия"  и мы попытались извлечь из этого пользу.
С уважением Евгений

 

[augen]

Продолжаем....
Начали робкие попытки, вернее, даже не попытки, а разработку методики испытаний авторотации. Теоритическая нагрузка на ометаемую площадь 11.1 кг. Фактическая же  около 9 кг. Нагрузка, сравнительно, низкая и это обстоятельство давало повод «выдумывать» как разработать самую методику, с чего начинать( скорость снижение невысокая и относительно безопасная). И начали с того, что разгонял вертолет, а потом на торможении «смотрел» положение рычага и обороты винта, как перемещается ручка РЦШ. При этом вертолет «держится» без просадки.
    Иногда вертолет заканчивал торможение с тангажем, примерно 20 градусов,  но  что бы обороты винта, при этом, не «проседали». Во всяком случае, к этому стремился. Следующей попыткой было –сброс рычага на минимум, при скорости около 50 км. Но в связи с тем, что двигатель все равно продолжает  работать- это все не достоверно, т.е. он немного подкручивал винт, особенно в первый момент. Обороты винта, при этом, не менялись, а снижение, так же, небольшое- метра  4-5 ( снижаться на большую высоту пока страшновато).
    Т.е. толком, ничего и не выяснили потому, что не слышал «треска»  обгонной муфты (во время сбрасывания оборотов слышен  стук зубчатой муфты).Это значит, что обороты все-таки  "непадают".От этапа к этапу будем идти только после осознания того, что получили на данном этапе и что делать дальше. Рассчитываем летом продолжить. Понятно, что при первой угрозе  все будет остановлено. Думаю, что имеется «фирменная» метода испытаний на авторотацию, но нам она не доступна, потому, что в кабине я один. Пока, что бы обезопасить  полеты, придерживаюсь такого плана- висение не выше 3-3.5 метров, а полет чем быстрее, тем выше, но не выше 10-15 метров. Хотя и бывают залеты на 20 метров.
С уважением Евгений

 

[fan444]

augen  ;D  я  немного соображаю  в  пилотировании  вертолетов,  уж  не  взыщите  и  тем  более  не  серчайте, но  для  того  что  бы  почувствовать  ГАБАРИТЫ  совсем  не  обязательно испытывать  такой  ценой  доведенный единственный  аппарат.Есть  методика  облета и  стоит  её  почитать,  а  попросту  разбивается  в  поле  старт  с  флажками,  конусом,  там  есть  и  квадрат  для  работы  на  висении  и  ворота  и  т.д.Дело конечно  Ваше  я  просто с  большим  уважением  отношусь  к  труду  таких людей  как  Вы,  ветер  поддует  и  амба,  глазом  не  успеете  моргнуть. Да  и  рекомендую  установить  на  стадии  испытаний  и  наземную  связь .Сложно,   да  в общем  нет,  но  обезопасит  Вас реально.

 

[hasan]

Молодец!!!

 

[augen]

Доброго Всем здоровья!

Виктор!Я и не думаю серчать.Более того, с большим вниманием и уважением отношусь у Вашему мнению. Но я когда-то в молодости занимался спортом, а тренировки были очень жесткими. Т.е. тебя "ставили" в условия -"нужно сделать", а если не сделаешь то набъеш   шишку или получиш царапину.

    Вот эти методики я и стараясь применять везде. Даже когда учился управлять моделью вертолета. Ну а кокретно про наши полеты: посредине пролета протекает ручей и я могу отклонится от него не более чем на 2- 3 метра. Это гарантирует мне 4-5 метровый зазор между препятсвиями.

     Есть и еще одна причина и очень серьезная, о которой только в личку.

С уважением Евгений
   
   

 

[augen]

продолжаем....

     Я уже выкладывал, что экспериментировали с оборотами мотора и высотой висения. После этого пришли к выводу: мотор должен ( речь о двухтактном моторе) "работать" на несущий винт на висении за перегибом крутящего момента, но не полной мощности, а на оборотах, примерно на 10-15% больше оборотов крутящего момента.Т.е. получается, что оптимальные обороты, для двухтактных моторов Ротакс, РМЗ 500 и им подобным около 6100 -6200- (6300) об/мин.Для воздушного винта дельталета-это "слегка затяжеленный" винт.
 
    Естественно, что данное утверждение не является академическим и применительно только к "нашим условиям", а любое снижение оборотов "хорошо" отразится на ресурсе мотора. В то же время замечено, что раскрученный до 6400 и выше Ротакс( т.е. мягко говоря легкий винт), почти «мгновенно» т.е. за рычагом, меняет обороты винта и, следовательно, высоту. Так что у Конструктора и Пилота есть  над чем подумать. Еще раз напомню, что речь идет о двухтактных, двухцилиндровых моторах, у которых приемистость  ( без нагрузки) около 0,3 секунды.

     Все регулировки, при этом остаются заводскими, т.е. мотор работает согласно инструкции и графика располагаемого крутящего момента и требуемого.Правда игла  перенесена на 3 канавку сверху. Вот это и пытались обеспечить по принципу рычага шаг-газ Ми-4: ввел коррекцию, а дальше только рычагом. В горизонтальном полете коррекция выводится до сохранения оборотов.

    В данный момент ищем способ  не задействовать коррекцию при взлете, т.е. изготовить специальный кулачок, что бы он обеспечивал положение дроссельной заслонки  нужное для данного режима только рычагом шага. Пока не получается. Приходится "крутить" коррекцию постоянно, что немного утомляет.
     Конечно можно поэкспериментировать  с мотором, который перестроен на работу с винтом, обеспечивающим интервал оборотов, вблизи   максимального крутящего момента ( т.е. по- нашему говоря, с затяжеленным винтом), но для этого надо переделывать редукторы и лопасти и, самое главное.…. менять мотор на четырехтактный.

С уважением Евгений

 

[augen]

Наиль!Привет и доброго Тебе здоровья и спасибо.
Редко "появляешся"...
С уважением Евгений

 

[Shturman_billy]

Здравствуйте, Евгений!
Хочу поделиться своим опытом по поводу работы с системой несущий винт-двигатель. Проектируя вертолет Микрон я отталкивался от того же постулата: силовая установка вертолета с ПД должна работать за перегибом круть момента, тогда появляется некоторый шанс на стабилизацию оборотов при некотором превышении нагрузки (потребной мощности) на винте. Это правило мы впитали ещё в институте. И на первом Микроне это было выдержано. Но к сожалению, запас мощности за перегибом круть момента у двухтактников с которыми мы работаем, мягко сказать невелик, что сразу накладывает ограничения по грузоподъёмности вертолета. Т.е. если аппарат проектировался под пилота массой 80 кг + топливо, то 120 кг и столько же топлива уже под большим вопросом. Я решил провести эксперимент на втором Микроне уменьшив нагрузку на несущий винт увеличив диаметр с 4,5 м до 5,3м. Попутно у нас изменилась масса пустого аппарата. Был вес 145 кг пустой - стал 137 кг. И когда мы добрались до испытаний, то получили хотя и ожидаемый, но все равно несколько неожиданный результат. Двигатель остался тот же "занзотерра mz202" , но диапазон работы его стал просто огромным. Если на первом Микроне диапазон оборотов был на висении 6000-6500, то на втором стал 4700-6000, и нижняя граница соответствовала 90 кг пилоту. Естественно, что при нижнем значении аппарат был немного вяловат, но уйдя в область 4900 вертолет уже маневрировал отменно. При этом обнаружился ещё один эффект - вертолёту стало безразлично чем на него воздействуют - то ли шагом, то ли коррекцией. БЕЗРАЗЛИЧНО. А когда такой диапазон оборотов по НВ, то резко уменьшается нагрузка на пилота связанная с контролем оборотов. Что было подтверждено в ходе испытаний. После чего я несколько поменял свое отношение к данной аксиоме. Теперь я больше склоняюсь к тому, что запас мощности лучше иметь как можно больше во всем диапазоне рабочих оборотов. В нашей области (одно-двух) местные аппаратов не надо гнаться за рекордами скорости, пусть будет винт работать не в самом лучшем диапазоне по КПД , но лучше на двухтактниках, с которыми мы работаем, приблизиться к самолетным значениям оборотов и нагрузки, - дольше проживут. И конструктор будет спать спокойней.
С уважением, Шохов Валерий.

 

[augen]

Доброго Всем здоровья!
      Валерий! Спасибо  Вам за то, что принимаете участие. Очень информативный пост. Ваши эксперименты подтверждают правильность «нашего пути». Мы так же увеличили диаметр винта на 230 мм ( площадь увеличилась на 2.5 метра). Но давайте «посмотрим» на моторы установленные на наших «машинах ( я не боюсь этого слова). Пока не берем во внимание нагрузки на ометаемую площадь и значение максимальной мощности и крутящего момента. А сравним их по оборотам. Если сравнивать Ротакс и Занзотеру то видим, что: у Ротакс максимальный крутящий момент  в районе 6000, а максимальная мощность 6500-6600 ( на снегоходе иногда заваливали за 7000).Т.е. рекомендуемый заводом изготовителем рабочий диапазон двигателя, где-то,  500- 600 об. У Занзотеры- максимальный крутящий момент в районе 5000- 5200, а максимальная мощность на 6000- 6200 об.Т.е. рабочий диапазон больше, около 1000 об. Поэтому мотор МЦ 202 более  «гибкий растянутый» как говаривали гонщики.
      Джидж кай,  со мной (75 кг-летом; в одежде зимой- 80), «висит» на оборотах 5600 – 6100 на заслонке, открытой на 70-60% (я не ошибся в очередности цыфр) хода. Т.е. он висит на «моменте»-это 5600 и  «мощности» -6100. Крутящий момент, в обоих случаях, так же как и у Вас значительно ниже располагаемого. По самолетному»-это затяжеленный и легкий винт. Но как отличается висение на различных оборотах,  я уже выкладывал. Поэтому и «принимаем обороты 6100.А они как раз и выше на 10% от оборотов максимального крутящего момента.
      Т.е. для двигателя типа Ротакс, нужный диапазон – это 5900-6200(6300) при поднятии заслонки до 70%. А вот если бы у нас был мотор МЦ 202, то тоже бы пришли к выводу такому же, как и Вы, т.е. обороты мотора  4700- 5500. Кстати говоря, есть видео Москито, где виден тахометр, так на нем 5000. Стало быть и ресурс обоих моторов разный и у МЦ он выше, не смотря на то, что скорости поршней у них примерно одинаковые.
  А вообще, если бы начал  все заново, то: минимальная нагрузка на ометаемую площадь (в разумных пределах, обеспечивающая скорость до 90 км/ч), что бы углы установки не превышали 4-5 градусов и без крутки лопасти. Этого вполне достаточно для «хороших» динамичных полетов.

Думаю, что выше изложенное можно оспорить...
С уважением евгений

 

[Shturman_billy]

Доброго Вам здравия, Евгений!
В принципе, мы оба пришли к одним и тем же выводам. Единственная ремарка:- все врут. А производители двигателей - поголовно. К моему глубокому разочарованию ни Хирт, ни Занзотерра, ни Ротакс не выдают параметров декларируемых производителем. Но если Ротакс чуть-чуть приукрашивает, то народ из Хирта и Занзотерры врут не стесняясь. Это я обнаружил  когда получил слишком большую разницу в расчетах и того, что получилось на практике. В итоге был вынужден сгородить вначале стенд на мулинетке, но на нём можно хорошо отработать только внешнюю характеристику, А сейчас мы сделали полноценный моторный стенд для того, чтобы определить дроссельные характеристики двигателя. А без этих данных - пальцем в небо и то получится точнее.
С уважением, Шохов Валерий

 

[augen]

Доброго Все здоровья!
       Валерий, я вами согласен.Если бы знать дроссельные характеристики -" конструкторская жизнь" была бы значительно легче, а система несущий винт -мотор работала бы значительно качественнее и можно было бы ее настраивать как "тебе хочется". Интересно узнать мнение Андрея (Vert) как  подбирался газ под шаг на его изделии.Но я все-таки склонен думать, что висение на открытой на 70% заслонки это оптимально, если висение не на подушке.    
 
   Виталий, японские производители теперь не публикуют мощность своих снегоходных моторов.Вроде у них "вышел" закон, по которому можно привлечь к ответственности производителя если замеренная мощность не соответствует паспортной.

С уважением Евгений

 

[fan444]

Раз  уж  занимаетесь  таким  сложным  делом  то  нагрузочный  стенд  нужен  по-любому.Интересные  Вы  ребята, читаю  и  чувствуется  живой  интерес  и  опыт.Молодцы. [smiley=thumbsup.gif]

 

[augen]

Доброго Всем здоровья!
Виктор!Вам крепкого здоровья!

Это не мы интересные, это то чем мы занимаемся интересно.
С уважением евгений.

 

[augen]

Продолжаем....

         Ну и хочу выложить свои соображения  о «правильном» передаточном отношении. Т.е.  о необходимости знания дроссельной характеристики мотора. Еще в начале ветки я выкладывал, что концевую скорость приняли 190- 200 м/с, при диаметре винта 5260 мм и оборотах мотора около 6000- 6400 об.  Высокие обороты Ротакса не пугали,  так как на снегоходах развивали до 7200 и не один раз. Уже после первых запусков  стало ясно, что надо увеличивать обороты винта, а значит и мотора. На взлете поступали в соответствие правилу для Ми-4- полный газ-малый шаг. Но обороты доходили до 6600, что не совсем хорошо для мотора ( может для снегохода это и мало, но это все-таки вертолет).
               Понятно, что винту на Джидж кае, не хватает  передаточного отношения,  т.е. приходится мотор «держать» на повышенных оборотах. К своему удивлению обнаружили, что заслонка, при этом не поднимается выше 55-60% хода т.е. мотор работает «на мощности». К этому моменту мотор был «здорово» перерегулирован: игла на самом низу, уровень снижен, почти на 1.5 мм. Выяснилось, что как он «отрегулирован» так он и работает…. При попытках же висеть на большем шаге( 8-9 гр)  т.е. на «моменте» и оборотах не выше 6200- мотор проваливался после непродолжительной работы. Наверное, сказывался низкий уровень топлива. Кроме того, по лопастям было видно нерасчетный их изгиб. Расчетный изгиб около 40 мм, а на деле был больше 120-150 мм   
                  После поломки шестерен главного редуктора стали экспериментировать с передаточным числом на главном редукторе (наиболее простой и быстрый способ), т.е. попытки установить  редуктор «9».Идея: при сохранении концевой скорости уменьшить обороты мотора, за счет большего открытия заслонки (поднять крутящий момент на этих оборотах). К сожалению, а может быть к счастью,  купленные комплекты не отличались качеством. Нам так и не удалось подогнать пятно контакта. Пришлось возвращаться к редуктору «восьмерка», качественного союзного изготовления. Но промредуктор был уже переделан на передаточное отношение 1.29 вместо 1.17. Общее же передаточное отношение увеличилось с 9… до 10.2….Первые же запуски показали-регулировку надо возвращать на заводскую. На малом шаге обороты мотора не изменились и были около 6600 и выше. А вот на шаге 8-9 гр (6100) мотор перестал проваливаться, но пугал изгиб лопастей.
             Пересчет лопастей (естественно – по примерному изгибу)  показал, что напряжение в сечении 0.4R выросли на 50% процентов. (Сейчас уже не помню, но в пределах: в пластике  до 400 кг/см2 в дереве до 110-120 кг/см2).Для пластика это нормально, а для дерева это много, должно быть не более 100 кг/см2. Поэтому решили удлинить лопасти на 110 мм. Диаметр стал 5500, вместо 5260.Ометаемая площадь увеличилась на 2.5 метра и концевая скорость - 176 м/сек. При этом обороты винта -613, мотора около 6300. Это данные для расчета лопасти на прочность. Напряжения в сечении –пластик 299 кг/см2,  дерево-102 кг/см2. Заслонка при этом  около 65 %. Вертолет же хорошо летает на оборотах 6100- 6200.
           Сейчас бы еще больше удлинил лопасти, при сохранении оборотов мотора и винта.

С уважением Евгений

 

[hasan]

Наиль!Привет и доброго Тебе здоровья и спасибо.
Редко "появляешся"...
С уважением Евгений

Женя я постоянно тут, однако тема твоя слишком сложная для меня, чтоб что то посоветовать
просто тихо радуюсь от видео!  :~)

 

[vert]

Интересно узнать мнение Vert  как подбирался газ под шаг на его изделии

Приветствую, Евгений!
Диапазон шага на  VA-115   от 1 до 14 град  на 0,7R. Указателя шага нет, рычаг на висении где-то посередине стоит. Рабочий диапазон  оборотов на Хирте F-23  6200-6500. На стеклопластиковых лопастях у нас резонанс на 6100 в плоскости тяги, поэтому ниже не опускаемся, хотя висит с легким летчиком и на 5200. На углепластиковых резонанс уходит высоко, поэтому по результатам тензометрии возможно расширим диапазон оборотов. При летчике 70 кг потребляемая мощность  на висении около 30 л.с. по тензометрии при окружной 150 м/сек.  Хирт F-23 и Хирт Н-37 у нас инжекторные, настраивали спецы-хиртовцы программатором по ноутбуку. Удобно, что можно он-лайн сдигать кривую момента и мощности в любую сторону на привязи, но с ограничениями по температурам. Потери мощности  от заявленного замечены не были. Ограничения по оборотам особых нет, работал Хирт по 1 часу на взлетном на привязи, все ОК! Основная проблема в вертолетах      по оборотам - это ограничения по резонансам лопастей. На больших машинах диапазон  оборотов около 15% всего. Причем непроходные гармоники замыкаются на втулке и летчик вибраций не ощущает, пока лопасть не треснет. Выявляются тензометрией. Также у нас  угол конусности на втулке около 2,5 град и раскрутка на малом шаге дает приличный момент лопастей вниз и с разными по весу летчиками в полете тоже изгибы лопастей отличаются. 

 

[augen]

Андрей! Доброго Вам здоровья!
              Вот с чем у нас не было проблем, так это с лопастями. Лопасти по- сути очень жесткие. Совершенно случайно,  разогнали мотор, до почти 8000 об. Вибраций, похожих на флатер, не было, хотя и центровка около 25%. Вибрация  и серьезная, но всего вертолета (особенно приборного щитка), чувствуется при перестройке несущей системы. На ручке вибраций нет, поскольку конструкция несущей системы напрямую не связана с АП (автоматом перекоса) и ручкой. На рычаге шаг-газ то же не чувствуется вибраций. В общем, в отношении резонанса все складывается удачно. Да и возбуждающие частоты все "разбиты" по интервалам не кратным частоте двигателя и винта.
``         Поскольку у нас полужесткий винт-качающаяся втулка ( или по Б.Н.Юрьеву-втулка со сквозным лонжероном), то для нашего винта непроходные вторые гармоники. Замыкаясь на втулке, они вносят серьезный «вклад» в прочность качалки и  хвостовой части лопасти. Поэтому качалка и выполнена с такими сечениями, особенно в средней части. Расчет выполнен на ресурс (примерный естественно) 200 часов. Пока вертолет налетал около 40 часов. То, что вторые гармоники складываются на втулке, было одним из условий, при конструировании  лопасти. Лопасть должна быть очень жесткой, причем на относительном радиусе 0,4. Поэтому выбрали лопасть пластиковую, но внутри с сердечником. Сечение подбиралось из условия одинаковой жесткости  дерева и пластика. Кроме высокой собственной частоты, лопасть получилась, сравнительно большой массы. Это хорошо отразилось на моменте вращения винта. Винт с 245 об винта, при полном шаге, останавливается через 1 минуту.
``       Конечно, все выше описанное –это "работа самодельщика". Соответствие расчета лопасти и ее получившейся прочности, проверяли по прогибу, в зависимости от устанавливаемого, на лопасти,  веса. Соответствие  действительных нагрузок расчетным проверить, в наших условиях, нельзя. Но по положению рычага шаг-газ можно полагать, что действительные нагрузки меньше расчетных.
Ну и, конечно, если бы была возможность провести тензометрию.....

С уважением Евгений

 

[augen]

Доброго всем здоровья!
          Были небольшие неполадки с Форумом...сейчас, вроде, все нормально.
          Хочу, немного рассказать про "наше" противокоррозионное покрытие деталей. На фото и видео-это детали темносерого цвета.Я не коим образом не рекламирую и не агитирую за такое покрытие- в производстве деталей существует много очень надежных способов защиты стали и цветмета от коррозии. Однако такой способ защиты не требует применения "химии".Суть способа: деталь (вне зависимости от материала)-обезжиривается, затем пескоструится и окончательно покрывается клеем Бф-2, разведенным спиртом до консистенции лака.Сушка производится при температуре не выше 60-70 градусов.Окончательный цвет- серый.Можно использовать и другой лак, например акриловый, но клей Бф-2 на два порядка дешевле любого лака и дает очень прочную пленку.
       Детали с таким покрытием отлично "простояли" в очень сыром, холодном гараже всю зиму. Осенью вертолет попадал в дождик.При осмотре не видно следов коррозии.
С уважением Евгений

 

[FANTOM]

Подобное покрытие применяется внутри лонжеронов лопастей Милевских вертолётов.

 

[CINN]

Поздравляю с прорывом на "Первый канал"!