Свободнонесущий среднеплан PV

Сколько аккумуляторы будут весить минут на 15 полёта?
А какой самолет:потребная для полета, мощность может отличаться в разы. Но вот, прикидочная информация к размышлению.
Доступные аккумуляторы весят примерно 4 кГ/кВТ.ч. Предположим, взлет, когда необходима вся 35-киловаттная мощность , продолжается 2 мин - значит, потребный для взлета, вес аккумулятора, составляет 4* 35*2/60 = 4.66 кГ. Далее происходит крейсерский полет, те же 15 мин примерно с половинной (18 кВт - 25 л.с.) мощностью = тогда получается 4*18*15 / 60 = 18 кГ. Конкретные условия, конкретные комплектующие и пр. безусловно, скорректируют эту цифру - но порядок, с некоторой долей погрешности, будет именно таков.
Как видите, цифры благоговейного трепета не вызывают: впрочем, как и восторга (по крайней мере, пока).
 
Прикидываю для Бланика.Раньше летал на мотобланике с двумя буранами по 28 л/с.Двигатели стояли на мотораме на центроплане,винты метрового диаметра крепились прямо на вал.Тяга каждого была 50 кг.Толкающие.Взлет вдвоем примерно 350 метров.В горизонте летел на одном,хватало.Вот думаю что если применить такой электродвигатель то должно получится не хуже.
 
Нет! Только не S-образный профиль. Такое решение заранее предполагает низкое аэродинамическое качество.
С какого перепугу - более низкое; кто сказал такую глупость?
Открываем, к примеру, любимый многими "Атлас аэродинамических характеристик крыловых профилей" Кашафутдинова, Лушина - и что же видим?
- S-образные профиля D-2 и К-3, имеют максимальное аэродинамическое качество, соответственно, 70 и 60.9 при Схо обоих около 0.008;
- Безмоментный профиль NACA 23014 имеет макс. качество 54.8 при Схо, равном 0.0085;
- Классика жанра, профиль Р-II-14: макс.качество 60.7 при Схо = 0.011.
Как видим, принципиального отличия в качестве между S-образными, безмоментными и моментными профилями, не наблюдается.
Думаю, вы согласитесь, что уж лучше тогда поставить более мощное ГО, тем более что оно даст эффект по двум каналам: будет более тяжелым(1) и более эффективным в силу большей площади(2). Тот же эффект что и от S-образного крыла, но с меньшими потерями на профильное сопротивление, т.к. отработает большое плече - 2,5  САХ против примерно 0,7-0,8 САХ  у S-образного крыла.
Не соглашусь. В S-образном профиле положительный момент достигается перераспределением давлений вдоль хорды профиля, тогда, как при использовании моментного профиля, приходится, для балансировки, вычитать часть подъемной силы, создаваемой крылом, отрицательной силой на ГО.
Можно также заметить, что, в ряде случаев, отклоняют закрылок несколько вверх для повышения качества.

  Что такое потери на балансировку?
  Это (при заданном весе, скорости и размахе) разница сопротивлений у данной аэрокомпановки (без вредного сопротивления фюзеляжа, шасси и проч.) при заданной минимальной продольной устойчивости во всем практическом диапазоне летных углов,   минус  – сопротивление сколь угодно неустойчивого крыла того же размаха, но с максимальным качеством при том же весе и скорости.

  "Создадим" этот "минус" – вторую часть уравнения. Для этого берем из атласов профиль с максимальным качеством и делаем из него крыло такой площади, чтоб на заданной скорости оно уравновешивало вес на угле максимального качества; при этом центр давления у него совпадет с Ц.Т. самолета. Такое крыло с моментным профилем будет иметь минимально возможное собственное сопротивление при равновесии (неустойчивом) самолета.
   А теперь мы хотим отталкиваясь от него получить требуемую устойчивость при минимальном дополнительном сопротивлении. Для этого надо, чтобы при поворотах относительно Ц.Т. на какой-то дополнительной поверхности возникал достаточный восстанавливающий момент (равный потребному минус дестабилизирующий от несущего крыла). Очевидно, что чем больше будет плечо назад у этой поверхности (при такой же её dCy/d[ch945]), тем меньшей площади и сопротивления ее можно сделать. А это значит, что минимум потерь на балансировку будет при возможно б[ch8000]льшем отнесении назад ГО от Ц.Т., т.е. от ц.д. несущего крыла.
   Если же мы эту "восстанавливающую поверхность" возьмем "внутри самого крыла", т.е. сделаем ему S-образность, то плечо будет малым, а сама доп. поверхность – большая.

   Оргвывод: достижение устойчивости за счет S-образности несущего крыла увеличивает потери на балансировку по сравнению с отнесенным назад ГО.
 
Сколько аккумуляторы будут весить минут на 15 полёта?
А какой самолет:потребная для полета, мощность может отличаться в разы. Но вот, прикидочная информация к размышлению.
Доступные аккумуляторы весят примерно 4 кГ/кВТ.ч. Предположим, взлет, когда необходима вся 35-киловаттная мощность , продолжается 2 мин - значит, потребный для взлета, вес аккумулятора, составляет 4* 35*2/60 = 4.66 кГ. Далее происходит крейсерский полет, те же 15 мин примерно с половинной (18 кВт - 25 л.с.) мощностью = тогда получается 4*18*15 / 60 = 18 кГ. Конкретные условия, конкретные комплектующие и пр. безусловно, скорректируют эту цифру - но порядок, с некоторой долей погрешности, будет именно таков.
Как видите, цифры благоговейного трепета не вызывают: впрочем, как и восторга (по крайней мере, пока).

На самом деле всё немного не так. За 2 минуты нельзя разряжать никакой аккумулятор, иначе он испортится, хорошо если без фейрверка. Любой аккумулятор, даже самый высокотоковый, при разрядке бОльшими токами чем которые его разряжают быстрее чем за 10 минут, получает непоправимые повреждения или загорается. Все рассказы про 20С, 50С, 100С токи - это реклама и модельная точка зрения, у них аккумулятор проработавший 50 циклов считается старым, и у моделей режим максимального тока длится не более нескольких секунд.

Получаем 35кВт*(1/5ч) = 6кВтч ёмкости. Вместе с корпусом и элементами защиты высокотоковый аккумулятор легче чем 150втч/кг не сделать, получаем 40кг. Контроллер с проводами ещё 1-2кг, моторама ещё пара кг.

Итого:
Мотор 3,5кг
Винт 1кг
Моторама 2кг
Контроллер 2кг
Батарея 40кг
Всё вместе: ~49кг.

Примерно как РМЗ500 с обвесом и бензобаком, но такого аккумулятора, если подойти к его постройке с умом хватит циклов на 500 15-20 минутных полётов. А если собирать из ёмких, но низкотоковых литийионок с 250-300втч/кг - то выкините его после десятка циклов, или надо набирать ёмкость такую, чтобы взлётный режим давал нагрузку не более 3-4С, то есть минимум 10-15квтч.
 
Приветствую всех! Долго, с прошлого года -  не писал ничего в этой ветке.
Проект жив, строительство продолжается.
К сожалению, как и большинство участников форума я обременен насущными делами, что не позволяет мне все время уделять любимому делу, с чем и было связано столь длительное молчание.
Что сделано:
1) Матрицы - готовы. Все - гарготы, фюзеляж, киль.
2) Почти, на 90 % готов фюзеляж.
3) Готов капот.
4) Готов киль.
5) Готово ГО.
По массам: фюзеляж - 18020 гр,  ЦМ 130 см от моторного шпангоута - почти как прогнозировалось.
ГО - 6200 гр. Киль без учета РН - 3200 гр. ГО испытано на нагрузку 370 кг (Не распределеной по центру!!!) , что составляет 80% до отказа, что просто запредельно для моего самолета. Но - дом для поросенка должен быть крепостью.
Капот - 1980 гр.
Фюзеляж - не испытан, по расчетам предельная нагрузка-прочность (в зоне сидения) - 150000 кг х см, при том что максимальные маневренные нагрузки не дают более 42000 кг х см, т е. запас прочности на отказ ~3.
За прошедшее время не отказался ни от схемы, ни от деталировки, все было рассчитано правильно.
НО. Крыло будет с отрицательной стреловидностью, ~ 3 град. по передней кромке. Это даст нейтральную к весу пилота центровку, около 25% САХ.
Планирую приступить к крылу в конце августа этого года, а полностью закончить проект - к новому году. Но, как говорится, человек предполагает, а бог - ... ржет над его планами.
Выкладываю фото, прошу высказываться. Всем добрых дней!
 

Вложения

  • kil__004.jpg
    kil__004.jpg
    136,3 КБ · Просмотры: 134
Вклеенный киль.
 

Вложения

  • kil_-2.jpg
    kil_-2.jpg
    112 КБ · Просмотры: 136
Общий вид фюзеляжа.
 

Вложения

  • fjuzeljazh_v_sbore_s_kilem_-_2.jpg
    fjuzeljazh_v_sbore_s_kilem_-_2.jpg
    162 КБ · Просмотры: 158
Кабина.
 

Вложения

  • fjuzeljazh_003.jpg
    fjuzeljazh_003.jpg
    159,1 КБ · Просмотры: 153
Киль на этапе сборки.
 

Вложения

  • Paneli_kilja_do_sborki_-_1.jpg
    Paneli_kilja_do_sborki_-_1.jpg
    128 КБ · Просмотры: 154
Киль на этапе сборки. на заднем плане видно ГО - полностью готово к установке, прошпаклевано и ошкурено, только без краски.
 

Вложения

  • kil_-2_001.jpg
    kil_-2_001.jpg
    112 КБ · Просмотры: 133
Назад
Вверх