Миг-17 "Fresco" (EDF 55) по мотивам советской классики ...
Модель, кстати также не копия, а “адаптант”.
Наконец, сложились обстоятельства (погода, воскресенье, “трезв с утра пилот” и т.д.) и вчера смогли облетать новый Су 34. Ранее модель была опробована на полянке на планирование в полной комплектации и на уход/подлёт с руки на 60% газа. Планирует аппарат прекрасно, вследствие достаточно развитых плоскостей с хорошим аэродинамическим профилем и “U” = 3°. Да и профилированный фюзеляж также сильно участвует в создании подьёмной силы. Собственно, удовлетворительные лётные качества и малый вес планера, закладывались в основные задачи проекта. Кроме того хотелось завершить установкой на лётную модель изготовленный ранее (3Д print) EDF 64. Кроме того хотелось создать 4-х канальную модель, простую в пилотировании и ремонтопригодную. Для этого и была выбрана контурная схема. Забегая вперёд, можно заключить, что первый тест в полёте был удачным. Модель продемонстрировала (без всяких доп. настроек и поиска Цт) хороший уход из положения удержания рукой за Цт на уровне колена на 80% тяги, а потом устойчивый управляемый полёт на 60% тяги. Все контроли работали без сбоев, однако пилот, для которого этот тест был первым в пилотировании jet модели, попенял на черезчур высокую чувствительность аппарата на отклонение руля высоты. Этот и правда, был спроектирован с большим запасом по площади перекрывания реактивной струи. Так что возможно уменьшение выступа элеватора. К сожалению, подул порывистый ветер и удалось сделать всего 3 круга за 60 с полёта. Посадка была простой, с выключенным импеллером и подработкой рулями. После замера остатка напряжения на батарее оказалось , что батарея “просела” всего лишь до 12. 5 В (было 12,7 В). То есть, запаса хватило бы ещё на 1.5 -2 мин. Что очень неплохо для батареи Zippy 1800 mAh, 3S, 25 C, используемой уже 2 года. Подвела камера, отключившись на 1 минуте полёта (не проверил:), так что видео получилось неполным. После успешного лётного испытания модели есть моральное право выложить эскизы. Если будут желающие повторить (особенно рекомендовано новичкам в импеллерной тяге), дам пояснения по сборке, кессонной конструкции крыла и оперения, и центровке. Там есть нюансы. Напомню, что конструкция выполнена из depron 6/3 мм. Усиление кромок сделано сосновым шпоном-рейкой 0.5х5 мм. Лонжероны крыла усилены углекомпозитной рейкой-лучинкой. ПГО использовалось только для планерной настройки, но имеет опцию установки серва (5 канал) для поворота общей оси (сосна). ESC 45/50 HK с опциональным BEC (сам припаивал третью ногу на плате к каблю приёмника. длина каблей к мотору EDF около 15 см. Сечение проводов - 1.5 мм. В результате мотор теряет где-то 10 процентов располагаемой Power, в сравнении с концами, пришедшими с фабрики. Вначале, кстати, планировался - ESC Red Brick 30A HK, но с ним тяга, в сравнении со стендовой, упала до 550 г (630 г - стендовая). Пришлось поставить вышеуказанный более мощный ESC, который со всеми потерями в каблях и заборе воздуха внутри отверстия в фюзе, позволил иметь максимальную тягу - 590 - 600 г. Что оказалось более чем достаточным для подйьма и полёта модели весом в 600 г на крейсерской тяге ок. 450 г. Сервы 4 шт механические HK 9 г/ 2 кг. Тяги - углепластиковые рейки. Кабанчики - стеклотекстолит 1 мм.
ACAD2005 drawings: www.dropbox.com/s/…/Su_34_countour_edf64_ANB.dwg?d…
Video:
Спасибо большое, Александр! Очень интересны Ваши опыты с 3Д печатью импиллеров. Очень меня порадовало, что обычный пластик ABS легко справляется с нагрузками на крыльчатке.
Мы сейчас активно летаем на Freewing Su-35 с двумя импиллерами 70мм разного вращения: www.rc-castle.com/image/…/FWCRTS6S-500x390.jpg .
Очень расстраивает малое время полета, есть жгучее желание доработать ВМГ, чтобы получить больше грамм на ватт затрачиваемой мощности. Кроме того, очень бы хотелось получить звук больше похожий на турбинный. Соответственно, потихоньку тоже приходим к самостоятельной печати импиллеров на 3D-принтере.
Идея состоит в том, чтобы добиться на 6S тяги 1.5, тогда на 4S тяга будет примерно 0.7-0.9, что вполне приемлимо для спокойного полета. Соответственно, появляется выбор: хочешь летать долго и спокойно - ставишь 4S, хочешь “отжарить” - ставишь 6s, но время полета сокращается. При этом очень не хочется слишком утяжелять модель.
Давно Вас не было в этой теме, как у час сейчас продвигается постройка собственных импиллеров и моделей для них?
Свежеотпечатанный 14 лопастный импеллер после снятия технологической подложки -“кровати”, которую строит принтер, чтобы лопасти не висели в воздухе при печати. Следующим будет spinner-обтекатель и.
rcopen.com/files/000000000000000000000000_sm
К сожалению, должен заметить, что вариант прототипа для этого импилера выбран очень неудачный. Обратите, пожалуйста, внимание на угол лопаток у корня, они практически параллельны оси двигателя! В результате масса энергии тратится на бессмысленное закручивание потока. Я тестировал подобные импиллеры, КПД их работы (пресловутые граммы на ватт) у них крайне низкие во всем диапазоне оборотов.
Если делать многолопастной импиллер, то есть смысл взять 6-лопастной, который у вас и так отлично работает, и просто добавить ему лопастей. Т.к. конфигурация лопасти у него наиболее правильная, что видно по его характеристикам (1,5кгс, интересно, какие токи?) В то время, как 11-лопастные, изготовленные по традиционной технологии утыкаются в ее ограничения, которые не позволяют сделать оптимальный угол наклона лопаток у корня. Мне кажется, именно в этом месте технология 3Д печати не имеет подобных ограничений, в чем ее большой плюс.
ИмпИллер? Что-то новенькое!)
…сейчас продвигается постройка собственных импиллеров и моделей для них?
Спасибо, Сергей, за интерес к этой уже подзабытой теме. Собственно, главной задачей в этом проекте была разработка и применение технологий 3D печати в производстве динамических прототипов. Ведь 99% бытовых принтеров ориентированы на производство статических объектов с большим разбросом воспроизведения размерной цепочки. Даже применение промышленных 3D принтеров (Stratosys) в нашей компании (INVAP S.E. Argentina) не дало серьёзных результатов. Так, макеты и отдельные детали для лабораторных установок. С доработками и специальным проектированием.
Как показывает практика (и мировая в том числе) лучшее применение FDM принтера - создание моделей для литья и композитов. Собственно этим я сейчас и занимаюсь, используя гибридные техники в производстве парителя для FPV платформы и нескольких полукопий (Як 1, Ла 7). По результатам испытаний был переработан дизайн импЕллера (impeller произносится - [ɪmˈpelə]) с наборной конструкцией ступицы и лопатками, отливаемыми из полиуретанов. Или изготовленными из композита. Это необходимый шаг в достижении высокой performance для electic ducted fan.
Замечание по корневому углу лопатки в общем и целом справедливое, однако это был компромисс для возможности печати ротора по оптимальной схеме. Да и в наборной конструкции, на малых радиусах импеллера, нет места для разворота основания лопатки. Я ведь, собственно, компиллировал одну из известных и эффективных конструкций ротора для модельного EDF фирмы Vasofan. И некоторых других. Ну и напомню, что для нашего EDF 80_ANB гибридной конструкции были изготовлены 2 ротора: 14 и 8 лопаток. Лучшую статическую тягу и скорость потока показал 14 - лопастной. Что касается аэродинамики EDF, то дело в том что в средней части ротора (в тени ступицы) горизонтальная скорость потока равна скорости набегания и её вклад в тягу в основном заключается в питании периферийной (и самой эффективной) области за счёт корневых поверхностей лопатки. Рабочее тело набрасывается от оси на законцовки лопаток и добавляет массы в поток, создающий реактивную тягу. Поэтому для его эффективного разгона до скоростей порядка 100 м/с необходима солидная удельная мощность, которая создаётся мотором, питаемым от батареи с хорошей токоотдачей через контроллер с высокой пропускной способностью по току. Когда все это укладывается в рабочую формулу для определения необходимой скорости потока в данном EDF, выскакивают большие токи и немалые напряжения, которые обеспечиваются ESC нa 150-180 A и LiPo от 6 до 12 S и 80-100 C. Никакие “танцы с бубнами” не позволят победить закон сохранения. Это полный аналог, например, ЖРД, где для получения высокого ISp требуется высококалорийное горючее и сверхактивный окислитель. ISp (сек) - сравнительный показатель абсолютного совершенства РД: чем меньше топлива нужно для производства одинаковой тяги, тем выше показатель.
А главным тормозом, не позволяющим EDF заменить ТРД, является показатель адиабаты рабочего тела, не позволяющий разогнать холодный воздух до сверзвуковых скоростей, на которых работает газовая турбина. Горячие продукты горения, прогоняемые через сопло Лаваля обеспечивают болеe высокий КПД по сравнению с вентилятором.
Происхождение “звука турбины”, который вы хотите получить на EDF, увязано именно со скоростью выхлопа горячих газов. Сейчас есть такие “турбинные свистки”, которые ставят на модели для имитации звука. Вот, собственно, что я могу сообщить по данному делу. Могу только дополнить это длинное сообщение (sorry за много букв) советом изнутри технологии печати: используйте PLA и легальную версию софта, особенно для перевода 3D files в G-code. Именно там “порылась собака”. Успехов.
Действительно, прощу прощения, почему-то всю жизнь говорил “импИллер”, хотя правильно импЕллер. Придется переучиваться на старости лет 😃
Спасибо большое за советы, PLA мне тоже больше нравится, не знаю только что именно приедет с моим 3D принтером, будем посмотреть.
Да, видимо тут все дело в технологических ограничениях при изготовлении крыльчатки. Я хочу попробовать использовать преимущества технологии 3D печати и улучшить характеристики существующих крыльчаток. Посмотрим, что получится.
Нет ли у вас статистики по току Вашего 70мм-го импеллера, который выдал 1.5кгс на гора? Очень интересны характеристики КПД.
В общем, тема печати импеллеров на 3Д принтере живет и развивается.
Вот тоже крайне интересный пример:
На этом видео ротор также имеет почти нулевой угол в корневой части. Не хочу вникать в технику его изготовления, а просто добавлю ещё раз по поводу материала и софта. PLA позволяет печатать на более низких температурах, с большим (реальным) разрешением и избавляет от головной боли по отставанию нижних слоев ABS от горячей платформы (даже у Stratosys). Правда, его эксплуатационная температура не более 60°C. Принтер не авторучка и требует настройки и оптимизации как по режимам, так и материалам. Краеугльным камнем является софт, как это не покажется странным тем дилетантам, которые думают, что покупая аппарат для аддитивного воспроизводства гениальных идей, они будут только нажимать на “клаву”, а остальное этот завывающий ящик будет делать сам, выпекая красивые гладенькие детальки, как горячие пирожки… Софт, контролирующий работу горячей головки и, главное, преобразующий пространство точек файла дизайнерской программы (stl file) в векторный G-code, на котором говорят все CNC станки. Так что изучите этот вопрос и не настраивайтесь сразу пытаться получить хороший результат. А хороший, здесь, прежде всего соответствие геометрии и собираемость всей цепочки. Ведь ваш ротор - это сборка, садящаяся на вал мотора. Крепление её должно быть абсолютно надёжным и доступным. Когда появятся вопросы, обращайтесь.
по току Вашего 70мм-го импеллера, который выдал 1.5кгс на гора?
Ток по ходу испытаний я не мерил, но использовал ESC 40/50. Он более 50 А не даёт (измерялось позднее). Но напомню, что EDF 70, представленный в теме, это полупечатный образец. У него только intake и сопловый насадок были спроектированы, распечатаны и добавлены к дешёвому коммерческому образцу с HK. Ротор, статор и мотор не менялись. То есть, правильная геометрия входного и соплового насадков также даёт прибавку в статической тяге. Подчёркиваю: в “статической”