По размещенным выше постам с расчетами тяги винтов разного диаметра все заметили мягко говоря странную нелинейность и несходимость не с практикой ни с теорией.
Пришлось разбираться с тем что и как считает моя программулина. вроде разобрался. Нашлись и баги и фичи, все как у взрослых.
Да, будут ништяки и для знакомых с авиационной арифметикой но и Alex520 тоже полбутылки минимум заслужил...
Пока ниже все что касается расчета на 300кмч.
1.На привычных мне ультралегких скоростях скорость потока в плоскости винта превышает скорость полета примерно вдвое- те в скорости потока в плоскости винта примерно на половину результата влиять нельзя- а на половину так или иначе можно. А это все геометрия винта. Те есть возможносьь довольно вольно играться с параметрами с крутками, ширинами, углами установки.
А на 300кмч (83мс) с тягой 500 кг скорость потока составляет максимум 90-96мс. Те прирост скорости от работы винта составляет 7-13мс от 83- те 10-15%. И вот в пределах этих 10-15% и волен играться разработчик- а остальное задано.
В том числе поэтому и пришлось зачищать программу что бы исключить непредсказуемые нелинейности.
В частности пришлось автоматизировать расчет аэродинамического качества по простой линейной формуле. Это оказалось очень важно для стабильности расчетов.
Далее было важно уменьшить количество переменных величин. А поскольку винты сильно разной геометрии- то надо стабилизировать параметры не сдуру. Долго разбирался с физиологией программы и теорией по которой она считает и оказалось что наиболее взаимосвязанный с путевой скоростью (см первый абзац этого поста где я говорю о том что путевая скорость это проблема номер раз) и с диаметром параметр- это окружная скорость.
Ну и поскольку именно окружная скорость является физическим ограничителем скорости вращения винта именно ее я и зафиксировал для всех винтов. И результаты сразу стали стабильнее и линейнее.
зафиксировал на уровне 262мс- которые получены как 2000об/мин для винта д2,5м.
Дальше надо понимать как работает программулина. Грубо говоря она в несколько итераций считает какую тягу выдает каждый участок лопасти и суммирует их. Влиять на тягу можно шириной лопасти - и углом установки. Ширина и форма лопасти а также угол установки на ф0,75 и крутка задается пользователем.
Форму лопасти я задал обычную- расширенный элипс- это влияет мало. Лишь бы одинаковая была.
крутку то же удалось подобрать такую которая не вызывала проблем на всех трех исследуемых винтах. Линейная- 4гр между сечениями (10 сечений)
Угол установки на R-0,75 подбирается пользователем врукопашную для получения требуемой тяги или мощности.
А вот с шириной- при прочем заданном получилось интересно. Ширина и угол установки работают на получение требуемой тяги в противофазе и крутить и то и другое не понимая взаимовлияния- нельзя.
Более того, после того как был автоматизирован расчет качества оказалось что малейшее изменение угла атаки сильно влияет на аэродинамическое качество и каждого участка- и лопасти в целом.
Стало понятно что за этим параметром надо следить. Поставил контрольную цифру- качество каждого сечения умножается на номер участка (концевые сечения влияют сильнее корневых) и суммируется.
И этот коэфицент можно назвать общим аэродинамическим качеством винта- и для того что бы анализировать винты одного уровня аэродинамического совершенства его нужно стабилизировать для разных винтов.
У эталонного винта 2,5 при рекомендованном коэфициенте ширины лопасти 0,08 этот суммарный коэфициент качества получился 1383. Вот под него и подгонял остальные винты. коэфициент это виден в правой части таблицы в красной рамке.
Наконец то стало очевидно что происходит внутри алгоритма. Откуда у него такая нелинейность. Для изменения этого коэфицента оказалось достаточно изменить угол установки на сотые доли градуса.
И этот коэфициент растет при уменьшении ширины лопасти и увеличении угла атаки.
Вот так вот играя шириной и углом установки я и подбирал заданную тягу и одинаковый суммарный коэфициент аэродинамического качества.
Получились более менее адекватные цифры.
Итак тяга 500кг на скорости 300 кмч
винт д2,5- 724лс
винт д2,8- 710лс
винт д3,6- 686лс