двигатели + винты= характеристики (для мультикоптеров и других ла)
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).
Значит не нужно над этим голову ломать. =)
Раз уж разброс скоростей идет в разные стороны…
Едят то моторы один и тот же ток? (при одном напряжении и уровне управляющего сигнала) Значит и мощность (момент на валу) отдают одну.
Еще интересно, если можно, соотношение по скоростям в системах с эффективными/обычными винтами.
К сожалению уже разобрал стенд, но (по памяти) в соосной схеме Rpm примерно на 15 процентов выше чем у одиночной при той же тяге.
Я имел ввиду, как расходятся обороты у верхнего/нижнего моторов, если установка собрана на обычных, и как на эффективных винтах.
То есть EPP и APC SF? Или как?
Причём в диапазоне рабочих мощностей разность Rpm меняет знак.
Вот Вы и столкнулись с ярким проявлением резонансов при постоянной смене оборотов контроллером, для которого главное стабильность по осям,а не эффективность ВМГ. А резонанс может быть полезен или наоборот.
По моему в мультикоптерном варианте у соосной схемы пока больше минусов, чем плюсов.
Выше была фраза:
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.
Я, к сожаленю, не понимаю, как отличить оффективный от неэффективного, но хотелось бы иметь представление, как оно влияет, чтобы озадачиваться этими отличиями и поисками именно эффективных винтов.
По моему в мультикоптерном варианте у соосной схемы пока больше минусов, чем плюсов.
_Лично_ я согласен с данным утверждением. Но все определяется задачами. Y6 мне очень нравится по эстетическим соображениям. Сейчас у меня коптер “джастфофан”.
И весьма вероятно, займись я именно съемкой, да еще если это для работы понадобится - уйду от этой мороки поиска и строить буду шестерку или восьмерку.
Вот Вы и столкнулись с ярким проявлением резонансов при постоянной смене оборотов контроллером, для которого главное стабильность по осям,а не эффективность ВМГ
То, что поток от верхнего винта имеет форму двухзаходной спирали это понятно. И то, что лопасти нижнего пересекают зоны повышенной скорости (плотности) это тоже. Однако резонансы не имеют ярко выраженных пиков, хотя визуально заметно, как “трепещут” кончики нижнего пропеллера и это для достаточно жёстких APC. Вот поэтому для видеосъёмок у меня классическая гекса на винтах APC SF 12x3,8.
Выскажу свои колхозные размышления. Уж коли получить значимого (так желаемого) прироста эффективности в соосной двухмоторной ВМГ не получается, то может быть, эту схему наряду с преимуществом в компактности рамы уместно применять для расширения диапазона динамической тяговой реакции коптера?
Логика такая. Верхняя ВМГ (с заметно меньшим D винта и возможно мотором с изначально большим kV) будет иметь меньшее время отклика на управление, и соответственно изменение развиваемой тяги. Нижняя - основная и более тяговитая, но “медленная”. При этом у верхней ВМГ ее меньшей тяги в сравнении с нижней должно хватать на отработку быстрых нюансов в разгонных и подстроечных режимах полета, где нижняя ВМГ возможно может “подтормаживать”. И как прежде, у верхнего маленького и быстрого винта остается “наддувная” функция для нижнего.
Для создания того же реактивного момента на валу расход воздуха должен быть такой же.
Для поддержания того же расхода, винт меньшего диаметра должен отбрасывать поток с большей скоростью.
Тогда нижний медленный винт станет тормозом.
То же при активном маневрировании.
Оказались лишними пропеллеры с диаметром M3. Можно ли какнибудь на моторы с Shaft size: Ф5.0 прикрутить пропеллеры с диаметром M3?
По моему в мультикоптерном варианте у соосной схемы пока больше минусов, чем плюсов.
Ну плюсов в Y6 тоже хватает. Малые размеры - соответственно меньшая парусность, легкая складываемость, меньший, по сравнению с классической гексой вес, возможность сделать лучи более короткими (я приверженец теории превосходства коротких лучей), больший угол между лучами - полезно при съемке шириком. ИМХО, все зависит от задач.
Сегодня провел тест. Имеем У6 на моторах от ХА. Сперва летал на пропах: верх родные ХА1047, низ АПС1047, потом в низ поставил АПС 1147 - время полета одинаковое. Какого либо ухудшения управляемости при разноразмерных винтах не почувствовал. Вот так. А я надеялся повысить полетное время.(
У меня У почему то прожорливее обычной гексы.Вес даже на 200 грамм легче.Сделал для себя вывод-экономия только на четверке или трехе.
потом в низ поставил АПС 1147 - время полета одинаковое.
Да пофиг все это. Моторы-регули греются? Если нет - наращивайте дюймы.
Да пофиг все это. Моторы-регули греются? Если нет - наращивайте дюймы.
Моторы холодные, регули теплые. Мне не нужна дикая грузоподъемность, мне нужна экономичность. А для попробовать дальше, надо проточить еще 4 мотора и купить 12-е пропы. Со временем.
Мои последние тесты, недавно выложенные, показали 25%-30% потерю эффективности и суммарной пиковой мощности в соосной схеме с большим зазором между винтами. На практике, прирост этих параметров на 10%-15% получали за счёт помещения винтов в кольцо и установкой направляющего аппарата между ними с минимальным зазором или просто винты, но то же с минимальным зазором. Для тех кто выберет хотя бы один из этих трёх вариантов “Барабан на шею, а с флагом сами разберётесь”.😛
установкой направляющего аппарата между ними
А эт что такое?
А эт что такое?
Выпрямляет поток, для передачи с наименьшими потерями, до следующей ступени.