Куполообразные винты / Umbrella-shaped propellers
Поток разбрасывает в стороны не из-за формы винта. Лопасть толкает воздух не строго вдоль оси вращения, а вдоль оси вращения и немножко вперед относительно мгновенного положения лопасти по ходу её движения. Так как полная аэродинамическая сила состоит не только из подъёмной, но и из паразитной составляющей, формирующей лобовое сопротивление.
@ADF, разумеется, кроме осевой и радиальной, есть ещё и тангенциальная составляющая (закручивание потока, которое, как и осевое ускорение, начинается ещё перед винтом). Да, я идеализировал картину, абстрагировавшись и от закручивания, и от спирального вихря, генерируемого перетеканием через конец лопасти. Чтобы обратить внимание на то, что кроме этих неизбежных потерь, пожалуй, имеют место ещё и потери из-за неоптимального локального положения лопасти по отношению к потоку - и это касается не только шага. Так же, как эффективность крыла определяется не только профилем и углом атаки, но и углом стреловидности.
Всего то в позапрошлом веке Грибоедов написал “Горе от ума”, а уже все забыли…)
Константин, угадайте с трех раз почему никто из знаменитых производителей - Зингер, МастерАйрСкю или АРС, например, не делают купольных пропов… Явно ведь не потому, что у тамошних инженеров образование хуже Вашего, или они фундаментальных законов не знают, или просто тупые…) Заодно, поясните чем и почему отличаются пропы для ДВС и для электро.
@ssilk, ничего я Вам не смогу пояснить насчёт отличий, к сожалению. А Вы, если такой образованный, дайте ссылку на статейку по купольным винтам (хоть прошлого века). Заранее благодарен.
К слову. Центробежные силы при вращении винта столь велики, что в случае лопастей, которые торчат не перпендикулярно - потребуется невиданая жесткость и прочность основания лопасти, чтобы её в горизонт не выгнуло.
Попробуйте свой куполообразный винт до рабочих оборотов раскрутить - сами увидете 😃
@ADF, да я понимаю, и центробежная сила, и изменяемый шаг/флюгирование… Но во-первых микромасштаб, во-вторых современные композиты, в-третьих напомню рисунок в этой ветке с самолётиком, где я попытался “помирить” купольность и центробежную.
@ssilk, таки погуглил насчёт отличий для ДВС и электро - не нашёл ничего относящегося к форме лопастей: rcopen.com/forum/f36/topic147242
Если рассмотреть все силы, что на лопасть действуют, центробежная - чуть ли не на два порядка превышает все прочие. Микромасштаб, композиты - не довод. Линейные скорости на концах лопастей у моделей - сравнимы с линейными скоростями на концах лопастей у реальных самолётов и вертолётов (не идентичны, но сравнимы). И свойства углепластика более чем хорошо известны, материал в современном моделизме повсеместный и никаких мифов о его свойствах нет. Говорю, эксперимент уже сделайте. Долго ли, на мотор винт насадить и включить? Пусть даже стенды еще не готовы.
А Вы, если такой образованный
А я не образованный, я просто пользуюсь здравым смыслом…) Если никто из производителей с мировым именем не делает купольных пропов, значит на это есть веская причина. Александр указал Вам на эту причину прямо
Центробежные силы при вращении винта столь велики, что в случае лопастей, которые торчат не перпендикулярно - потребуется невиданая жесткость и прочность основания лопасти
А я косвенно, спросив про разницу конструкций пропов для ДВС и электрики. У пропов для ДВС ступица гораздо массивнее, потому что рабочие обороты ДВС в несколько раз превышают таковые у электромоторов. Если проп для электромотора поставить на ДВС, его разорвет. Точно так же разорвет и Ваш купольный, если он не будет достаточно мягким, но тогда его разогнет и вся Ваша задумка сделает адью…
для ДВС ступица гораздо массивнее, потому
- что им нужен маховик.
что рабочие обороты ДВС в несколько раз превышают таковые у электромоторов.
Аж в несколько раз?! Что за чушь, простите! Даже если сравнить типовые моторы типа 2217 с кв в районе тысячи с примерно сравнимым с ним хоббиынйм калильником на 2,5 куба - разница в максимальных оборотах в лучшем случае полтора раза. А электромоторы они разные бывают. Можно и 1400 и 2000 Кв воткнуть на тот-же аэроплан - там обороты электромотора будут выше, чем у хиббийного ДВС. Если же спорт рассмотреть - то там и ДВС, и Электромоторы где-то под 45-50 тысяч крутить могут.
Если проп для электромотора поставить на ДВС, его разорвет.
Ничего не разрывает! Уже неоднократно проверялось. Если винт Е-серии, конечно. А если SF - так его и электромотор разрывает… 😁
если сравнить типовые моторы типа 2217 с кв в районе тысячи с примерно сравнимым с ним хоббиынйм калильником на 2,5 куба - разница в максимальных оборотах в лучшем случае полтора раза
Надо сравнивать не максимальные обороты, а максимальный КПД. У электромотора он будет в диапазоне оборотов равных 0.5*kV*Vпит.*0.8±20%, грубо говоря, рабочие обороты у БК электромотора раза в 2 ниже, чем максимальные обороты ХХ, то есть kV*Vпит.
Можно и 1400 и 2000 Кв воткнуть на тот-же аэроплан
Можно, но только мотор с таким kV способный крутить винт того же диаметра, что и ДВС, будет значительно тяжелее и прожорливее… К тому же, это должен быть строго инраннер с развитой системой охлаждения статора, минимум радиатор должен быть…
ЗЫ. Далеко не все, что не укладывается в рамки наших представлений - чушь… Смотрите на проблему в целом.
@ADF, в микромасштабе при одних и тех же материалах прочность “стОит” гораздо меньше по массе (закон квадрат-куб).
Говорю, эксперимент уже сделайте
В ближайший месяц - никак: у меня приоритет электроскутер. Да и с ассортиментом в Минске не очень круто: возможно, придётся заказывать винт в Китае, возможно - искать на барахолке аппарат ради комплектухи. Не лезу на ветку к мотопланеристам, у которых такие винты наверняка есть - бо самому поэкспериментировать интересно. Зимой расскажу, что вышло - если никто не опередит. Повторюсь: куда двигаться б.-м. ясно, спасибо всем за обсуждение.
Надо сравнивать не максимальные обороты, а максимальный КПД.
Ответ не верный! Прочностные характеристики винтов закладываются с учетом именно МАКСИМАЛЬНЫХ оборотов, а не оптимальных.
грубо говоря, рабочие обороты у БК электромотора раза в 2 ниже
Вы историю электрических силовых установок в авиамоделизме же знаете, да? БК моторы специально сделаны менее оборотистыми - чтобы использовать преиммущества от вращения больших винтов. Это даёт больше грамм тяги на каждую единицу мощности.
А чисто по оборотам, БК-шик, работающий в пол газа, обычно имеет не 50% оборотов от максимальных, а где-то 70-80%. Тяга от оборотов зависит очень нелинейно.
Но все это, как уже сказано, не имеет отношеия к прочности, заложеной при проектировании винтов! Винты проектируют под максимальную нагрузку.
мотор с таким kV способный крутить винт того же диаметра, что и ДВС, будет значительно тяжелее и прожор
Вот и нет: если говорить о хоббийных моторах, то электрическая силовая получается +\- такая же, как ДВС. Откуда там возьмётся значительно тяжелее?
Про прожорливость конечно спорить не буду: электромотор всегда жрёт электричества больше, чем жрёт электричества ДВС 😁
К тому же, это должен быть строго инраннер с ра…
Ну это уже простите совсем оффтоп… К слову, у автомоделей (это которые НЕ авиа 😒), у которых условия обдува мотора значительно хуже, чем у самолета - сплошь применяются инраннеры. А удельные мощностя силовых установок там теже, что у самолётов: около 350 Вт на каждый килограмм аппарата.
@ADF, в микромасштабе при одних и тех же материалах прочность “стОит” гораздо меньше по массе (закон квадрат-ку…
Предельные линейные скорости одинаковы. С углепластиковым винтом можно чуть-чуть превысить скорость звука на концах (на авиамоделях такие силовые установки обычно не применяют, даже у винтов на F5D скорость на концах лопастей лишь приближается к скорости звука), на большее прочности материала не хватает.