двигатели + винты= характеристики (для мультикоптеров и других ла)
Соосные ВМГ с заметно разными по форме и массе винтами, теоретически правильно использовать в Х8, где “про” и “контро” взаимно скомпенсированы, в схеме У6 разница в противодействии утраивается, что в последствии повлияет на стабильность по рудеру.
Но эту проблемы для Y6, я думаю, можно можно будет сгладить применив для задней ВМГ одинаковые винты и пусть немного пострадает подъёмная сила.
И ещё, навскидку, компактная схема может получится в трикоптере с соосными ВМГ. При этом нагрузка на поворотный узел окажется более сбалансированной. Ведь и у трёхи и Y6 , я так думаю, функциональная нагрузка на передние ВМГ минимальная: подъёмная сила да перекос, так ведь?
Цель, оценить эффективность соосной схемы в сравнении с однамоторной и возможности применения в коптере Y6 весовой категории примерно 1,2 кг.
Интересно было бы посмотреть на реально летающем аппарате.
Но эту проблемы для Y6, я думаю, можно можно будет сгладить применив для задней ВМГ одинаковые винты и пусть немного пострадает подъёмная сила.
Потеряются все плюсы.
Может всё таки применить одинаковые винты? Один-то винт согласовать с мотором проблема без должных знаний, а тут два одинаковых мотора с разными винтами!
Одинаковые, так одинаковые.
APC SF 11x4,7
A 4 8 12 16
V 11,7 11,7 11.6 11,4
g 390 670 860 1070
g/W8,3 7,2 6,2 5,9
Ну вот нижние SF при том, что меньше диаметром и шагом оказались бойцами и это уже интересный расклад.
Хотя SF это тоже не вертолётные винты, а самолётные , но оооочень медленные
Отлично, значит можно не заморачиваться разными пропеллерами.
Сергей, я думаю, что здесь положительный вклад и достаточно большого расстояния между винтами, то есть верхняя и нижняя группы достаточно развязаны по потоку. Периферийная часть верхнего потока, а он имеет достаточно большую конусность, не попадает в рабочую зону нижнего. И каждая группа работает КАК-БЫ независимо. При этом тяга в некотором диапазоне мощностей КАК-БЫ суммируется.
Сергей, я думаю, что здесь положительный вклад и достаточно большого расстояния между винтами, то есть верхняя и нижняя группы достаточно развязаны по потоку. Периферийная часть верхнего потока, а он имеет достаточно большую конусность, не попадает в рабочую зону нижнего. И каждая группа работает КАК-БЫ независимо. При этом тяга в некотором диапазоне мощностей КАК-БЫ суммируется.
С помощью дыма можете своё предположение подтвердить или…
Теперь то же , что в #1451, но расстояние между винтами минимально возможное - 95 мм.
A 4 8 12 16
V 11,75 11,6 11,5 11,3
g 370 665 850 1030
g/W 7,9 7,2 6,2 5,7
Практически то же самое, ну может на проценты хуже, хотя эта разница поглощается погрешостью измерений.
А если моторы поставить на проставки и разнести между собой винты сантиметров на 10, кпд еще больше улучшится?
Так у меня предыдущие измерения были при расстоянии 115 мм.
И ещё один немаловажный момент, для #1155 общий вес соосной ВМГ снизился со 160 до 125 г.
Как и обещал тест моторы и APC 14x4,7 SF пока лучшие (винты карбон показали эффект. ниже АРС на 15% и шумней, но красивые и легче)
1ВМГ/12v
g ; 250/500/600
А ;1,8/4,0/5,0
W ;21/49/60
g/W;11,9/10,2/10
2ВМГ соосно 12v
g ;250/500/600/900
A ;1,6/4,0/5,0/9,0
W ;20/47/60/105
g/W;12,5/10,6/10/8,6
2ВМГ соосно 15,5v
g ;250/500/750/1000/1500
A ;1,2/2,8/5,0/8,0/14,0
W ;19/45/81/125/220
g/W;13,1/11,1/9,2/8,0/6,8
Между винтами 80мм, вывод, чем ближе, тем лучше!
А ведь верхний и нижний крутятся, по-идее, с разной скоростью? По крайней мере в районе средних оборотов.
Замерял ли кто-нить обороты?
С чего бы это? Только во время рысканья, а так практически одинаковые обороты.
Вы уж простите, если глупость выдумываю, логика такая:
Нижний проп работает в потоке, уже имеющем некоторую скорость. Для того же момента на валу необходима большая скорость вращения. Как следствие подводимая к мотору мощность выльется в большие обороты.
Это, кстати, может объяснить более высокий КПД при низких токах - нижний мотор, имея меньшую нагрузку(на тех же оборотах), раскручивается больше, а на среднем ходу у него еще есть запас по оборотам. Далее, при приблежении к потолку, ускоряться он уже не может и эффективность падает.
Опять же, имея одинаковые скорости и работая в потоке с некоторой скоростью отличной от нуля, нижний винт будет иметь меньший момент и, следовательно, аппарат будет поворачиваться.
Что я не учитываю?
А ведь верхний и нижний крутятся, по-идее, с разной скоростью?
Теоретически - да, если винты одинаковые, то нижний немного разгружен и может набрать бОльшие оботы.
Практически - не оказывает влияние. Если контроллер позволяет, то нижние винты можно подгрузить, указав для них в таблице отличные от верхних развиваемые моменты.
винты карбон показали эффект. ниже АРС на 15% и шумней,
Винты значит не эффективные. К сожалению много таких попадается.( Недавно на ХК покупал складные углепластиковые винты для самолетика Х8, измерил и плучил на 3S для ХК 14х8 1800г при 48А, для Граупнера 14х8 2200г и 46А. ) Винты АРС менее эффективные, чем Xoar (В интернете есть много тестов от разных пользователей).
Мои карбоновые первые на снимке, равны по эффективности винтам Xoar. Результаты понятны. К сожалению, можно по последним тестам сделать вывод.
Для низкоэффективных винтов соосная схема подходит, эффективность либо мало уменьшается, либо не изменяется.
Для эффективных винтов - усилия и энергозатраты становятся равными малоэффективным и потери больше. Т.е. их преимущества теряются.
Это при прочих равных снижает время полета и нелохо так.
Их использование в такой соосной схеме становится неоправданным.
Да, шляпа с карбоновыми винтами расстраивает. Ведь рекорд по времени полета бы именно на карбонах…
А APC как всегда выше всяких похвал 😃
Сейчас проиграл на AeroDesign Propeller Selector ситуацию с соосной системой. Для сопоставления с реальными результатами взял винты 14х4,7.
Для верхнего винта задаём тягу 500 г и скорость набегающего потока 1 км в час (нулевую нельзя).
Получаем: Rpm 3800, потребляемая мощность,W - 37 Вт.
Для нижнего винта примем скорость набегающего потока 30 км в час.
Сначала задаём для него такую же тягу, как и для верхнего 500 г.
Получаем: Rpm 4800, W 64 Вт.
Теперь для нижнего подводим те же 37 Вт, как и для верхнего.
Получаем: Rpm 4100, тяга 280 г.
Теперь выводы. Они справедливы только для двигателей с одинаковыми мощностью и Kv.
Даже теоретически мы не можем получить удвоение тяги в сосной системе при подачи на неё удвоенной мощности.
Эффективность растёт при уменьшении скорости набегающего потока для нижнего винта, то есть в большинстве случаев при увеличении расстояния между винтами.
Равные моменты винты будут иметь при разных подводимых мощностях, то есть на полётный контроллер доп нагрузка.
Если управлять верхним и нижним ESC через Y разветвитель, то мы получим недогруженный нижний ВМГ.
Можно добавить и другие выводы.
Так что соосная схема это ещё та штучка, да и в реальной жизни всё гораздо сложней.
А если рассматривать роботу соосной системы с другой стороны? - Верхний винт тоже работает в условия набегающего потока.
А также (!) в условиях более разряженного воздуха. Нижний, соответственно, более плотного.
Кроме того поток от верхнего винта закручен в противоположную сторону, создавая доп.условия отдачи мощности на тех же оборотах.
Т.о. получится (если не учитывать вышеперечисленных “-” для нижнего), что нижнему мотору совершить ту же работу (или отдать ту же мощность), легче при прочих равных (если эта мощность, конечно, есть)))).
)))))))))
Любопытный момент с эффективными винтами в соосной схеме расстраивает. =(
Возможно есть и для этой схемы свои эффективные винты? Если и не переплевывающие, то хоть не отстающие от одновинтовых товарищей.
Вопросы, вопросы.
Наверное в такой ситуации нужно идти методом проб и ошибок, выбирая для себя подходящий вариант или отказаться совсем от соосной схемы.
По просьбам трудящихся провёл доп испытания на предмет измерения Rpm верхней и нижней ВМГ для конфигурации #1455.
Асумм 4 8 12 16
Rpm В 3000 4250 4800 5100
Rpm Н 3200 3900 4400 5300
остальные цифры те же.
Прелюбопытнейшая батеньки получилась картина.
Плохая весть - ко всем сложностям взаимодействия верхней и нижней ВМГ добавилось ещё более сложное взаимное влияние, воздействующее на обороты. Причём в диапазоне рабочих мощностей разность Rpm меняет знак. То есть учесть всё это, проектируя соосную схему, практически
невозможно.
Но зато есть Весть ХОРОШАЯ - разница в оборотах не превышает 10 процентов, то есть можно безболезненно строить Y6, по крайней мере в такой конфигурации, без проблем с задней ВМГ (проблемы рысканья).