Энергетические характеристики полета?
Вот приблизительные оценки сопротивления дирижаблей с отношением длины к диаметру 2.5. Оценивалось только сопротивление баллона каплевидной формы. На мой взгляд возможна ошибка раза в полтора.
Дирижабль объемом 1м^3. Размеры: диаметр - 0.9м, длина 2.4м
Сопротивление в килограммах, скорость в м/с
V=5, F=0.055; V=10, F=0.19; V=20, F=0.65
Дирижабль объемом 10м^3. Размеры: диаметр - 2м, длина 5м
Сопротивление в килограммах, скорость в м/с
V=5, F=0.22; V=10, F=0.75; V=20, F=2.6
Дирижабль объемом 100м^3. Размеры: диаметр - 4.3м, длина 10.8м
Сопротивление в килограммах, скорость в м/с
V=5, F=0.85; V=10, F=3; V=20, F=10
Аха. Дирижабли.
А как это соотносится с планерами? Или у вас новый проект - планеродирижабль?
Или у вас новый проект - планеродирижабль?
У меня вообще нет проекта на эту тему (имеется ввиду “ЛА на солнце”), и не собираюсь создавать или всерьез участвовать.
Дирижабли. Было сообщение в этой теме, что “дирижабли - это супер…”. Сам я когда-то “долгими зимними вечерами” пробовал оценить, насколько это “супер” (просто насмотрелся по телевизору, как их сторонники слюнями исходят). Вот и решил выложить некоторые конкретные цифры.
А вообще-то, я запускаю модели планеров в “турбулентной атмосфере” (городская динама и термодинама) и ничем другим заниматься не собираюсь. И свои модели делаю только под эти задачи.
На борту дирижабля можно себе позволить баллон со сжатым водородом и периодически подкачивать 😒
Расчёты мне кажутся (субъективно) заниженными. Интересно, ка считалось?
Расчёты мне кажутся (субъективно) заниженными. Интересно, ка считалось?
Может быть, занижены, может - завышены…
В учебнике по экспериментальной аэродинамике для ВУЗов приводилось несколько способов расчета. Более-менее точные - только в общем виде. Но приводились и простые.
Идея простого метода:
1 Сопротивление удобообтекаемых тел (а таким уже гарантировано становится “капля” с отношением длины к диаметру 2.5) вызвано силой трения.
2 Расчет силы трения в зависимости от Re в учебнике тоже есть (для плоской пластины).
3 В учебнике есть еще и кривые для пересчета силы трения, полученной для плоской пластины, к телу веретенообразной (каплевидной) формы…
Так что, расчет довольно примитивный:
1 Вычисляется площадь поверхности “капли” заданного объема.
2 Считается Re и Сх трения на заданной скорости.
3 Вычисляется сила трения.
4 Умножается на поправочный коэффициент.
Все это я сделал просто в Экселе.
Я не особо верю в точность этого метода, но для оценки он вполне пригоден.
P.S. Так как я не очень доверяю всем этим расчетам, то я косвенно проверил их правильность по полярам очень толстых симметричных профилей (25% толщины). Совпадение довольно приличное - ошибка в пределах десятка процентов.
Иду как-то по Кельну, ветрило был такой что идти тяжко было , с ног сбивало, слышу моторы ревут сверху, подымаю глаза , в такой буран рекламный дирижабель с надписью Фуджи , классического дизайна а-ля Цеппелин и длиною метров тридцать нарезает круги вокруг Собора. Рекламный бюджет осваивает.Я аж офигел… в такой ветрило и не сдувает! Пер цеппелинчик по кругу за милую душу и на очень приличной скорости, тока надрывно моторами тарахтел. Я конечно подозревал шо дирижабли клевая штука, но чтобы в любую погоду… Проникся вобщем энергетическими характеристиками дирижабельной матчасти…
дирижабель классического дизайна а-ля Цеппелин и длиною метров тридцать нарезает круги вокруг Собора. Рекламный … в такой ветрило и не сдувает!
Его, естественно, сдувает, но пилот умело это компенсирует. При таких размерах и не особо мощных движках уже легко иметь скорость до 120-150 км/час (на скорости 100км/час его лобовое сопротивление около 100кг)
Он, наверное за шпиль собора якорем зацепился 😁
Иду как-то по Кельну, ветрило был такой что идти тяжко было , с ног сбивало, слышу моторы ревут сверху, подымаю глаза , в такой буран рекламный дирижабель с надписью Фуджи , классического дизайна а-ля Цеппелин и длиною метров тридцать нарезает круги вокруг Собора. Рекламный бюджет осваивает.Я аж офигел… в такой ветрило и не сдувает! Пер цеппелинчик по кругу за милую душу и на очень приличной скорости, тока надрывно моторами тарахтел. Я конечно подозревал шо дирижабли клевая штука, но чтобы в любую погоду… Проникся вобщем энергетическими характеристиками дирижабельной матчасти…
Самое весёлое в том, что при таких размерах совершенно до лампады, какой там стоит пропеллер. Складной или не складной…
Мне самому стало интересно. Хотя я и видел эффект от складывающегося винта на нескольких небольших моделях (модели не мои; видел полет с обычным винтом и складывающимся).
Я придерживаюсь в моделизме трех аксиом:
1 Физику пока никто не отменял 😇
2 Рассчитать аэродинамику модели нельзя. Слишком многое неизвестно.
3 Оценить аэродинамику модели можно и нужно. То есть, модель просчитывается, изготавливается… А дальше - “летит” или “не летит”. Пока модели (те, которые я просчитывал), летали похоже на расчет, хотя есть ощущение, что могли бы летать лучше.
Оценка модели у меня состоит из нескольких этапов.
1 Исходя из того, что я хочу получить от модели, я “строю” крыло (на компьютере). То есть подбираю профили и удлинения, которые меня устраивают с точки зрения лётных качеств и возможности технологии (я делаю модели из потолочки).
2 “Строю” (на бумаге и компьютере) остальные части модели (компановка, оценка веса, устойчивости…)
3 “Оцениваю” на компьютере модель в целом.
Вот о п 3 я и напишу. Я уже писал, что у меня есть учебники аэродинамики для ВУЗов. Они очень старые (1953г, 1950г). Наверное, наука с тех пор ушла далеко вперед. Но у этих учебников есть и серьезное преимущество. В них многое посвящено методам ОЦЕНКИ (приблизительного расчета) аэродинамики самолета (ведь в те времена компьютеров не было, а вручную самолет не просчитаешь).
Вот этим я и пользуюсь. Впрочем, пользуюсь и современными доступными программами.
Сейчас попробую оценить сопротивление своего винта 5*3 в рабочем и сложенном состоянии.
Общий способ оценки (из учебника) лобового сопротивления.
1 Считается крыло. Получаем Сх крыла, S - площадь крыла.
2 Лобовое сопротивление ЛА складывается из сопротивления крыла и других частей ЛА (плюс к этому “интерференция” - дополнительное сопротивление от “сбора ЛА из частей”)
3 Сопротивление частей ЛА приводится к сопротивлению крыла.
Пояснение. Если есть деталь площадью Sд и она имеет коэффициент сопроитивления Cд, то работает следующее выражение:
Cх ЛА = Сх кр + Сх д *Sд/S кр +…
Таким образом сопротивление “всего ЛА” превращается в дополнительное Сх кр доп.
Вот конкретно для моего планера:
Площадь крыла Sкр=18дм^2, площадь хвостового оперения Sхв=4дм^2.
При Cх хвостового оперения = 0.015 (тонкий ненагруженный симметричнй профиль) Получается Сх хв доп=0.015*4/18=0.0032
Проведу аналогичную операцию для винта.
*** В этих же учебниках есть еще несколько очень полезных практических вещей для оценок.
1 Сопротивление тел типа “обтекаемый фюзеляж” равно сопротивлению трения его поверхности.
2 Сопротивление тел типа “линейка поперек потока” равно Сх=1.2 (на самом деле дается кривая зависящая от отношения длины к ширине).
3 Если “линейка” находится под углом к потоку, то довольно точно получается если использовать тот же коэффициент, но в качестве площади ипользовать площадь вида линейки (проекцию) спереди.
… ****
Площадь вида винта спереди равна 15см^2=0.15дм^2
Сх ви = 1
Сх ви доп = 1*0.15/18=0.008
То есть, сопротивление неподвижного винта в рабочем положении в 2.5 раза больше сопротивления хвостового оперения!!!
Если этот же винт “положить” (лопасти поперек потока), то его сопротивление уменьшится в три раза. Если его положить (лопасти вдоль потока) то его сопротивление уменьшится в 5-7раз.
И последнее. А много это или мало? На основной скорости полета Сх кр = 0.025-0.03.
Отсюда следует.
1 Хвостовое оперение уменьшает аэродинамическое качество на 10%
2 “Неубранный винт” уменьшает качество на 25%
P.S. сопротивление остальных “деталей” модели сравнимо (меньше) с сопротивлением хвостового оперения.
Напоминаю, что все вышенаписанное ОЦЕНКА.
Напоминаю, что все вышенаписанное ОЦЕНКА.
Слушайте, а не могли бы вы еще также, как оценено оперение в 10%, оценить и камеру с которыми летают FPV-чики, что периодически ставят камеры от 30х30 до 40х40 мм в поперчнике, на планера. Я по своему опыту знаю, что даже меньшая камера съедает ДОФИГА… Но насколько это дофига для планера, эти самолетчики совсем не понимают 😦 А мои субъективные ощущения к посту не подошьешь.
Я, да и не только я, все будем в этот ваш пост их носом тыкать 😃) (“Удовольствие получать” (с)Кин-дза-дза)
Серъезно… У меня сердце кровью обливается всякий раз, когда я вижу это страшное уродство приляпанное к какому-нибудь изи-стару, изи-флаю и т.п. На процентах гораздо легче понять, насколько ты ухудшил свой аппарат такой бездумной установкой камеры.
Всё украдено до нас
Батарея 8S 7200, КОЛЛЕКТОРНЫЙ мотор (“мы не нашли бесколлекторник с нужным КПД при малой мощности”, пишут товарищи)
После 27 часов в воздухе сел с полностью заряженными батареями.
p.s. Эта штука ещё и fpv, если я правильно понял: One ore more lightweight VGA cameras will give 680 x 480 images of the landscape and allow localization and mapping of the terrain. Телеметрия и прочие автопилоты присутствуют.
Всё украдено до нас
www.sky-sailor.ethz.ch
И так они ходили и ходили в данной теме кругами, не удосуживаясь заслушать предыдущих ораторов 😃
И так они ходили и ходили в данной теме кругами, не удосуживаясь заслушать предыдущих ораторов 😃
Ну, и таки - да! Ведь цель хождения не результат, а собственно сам процесс хождения…
Слушайте, а не могли бы вы еще также, как оценено оперение в 10%, оценить и камеру с которыми летают FPV-чики, что периодически ставят камеры от 30х30 до 40х40 мм в поперчнике, на планера. Я по своему опыту знаю, что даже меньшая камера съедает ДОФИГА…
Если камера необтекаемая (выглядит как фотик, или кубик, или шар), то Сх камеры=1 и расчет следующий:
Берем площадь вида камеры спереди 40*40/10000=0.16дм^2
Далее делим на площадь крыла. Если планер имеет размах 2м, то плошадь обычно около 35дм^2.
Получим Сх кам доп = 0.12/35=0.0035
Если профиль не сильно несущий, то Сх кр бывает 0.03
Получается что камера съедает 10% качества. Вроде бы немного, но, если модель летает не на минимальной скорости (а это бывает довольно часто), то Сх крыла сильно уменьшается до значений Схкр=0.015-0.02. В этом случае получается уже не 10%, а 15%-20%, что уже хорошо заметно.
Кроме того, есть еще одна составляющая - интерференция. Нпример, если камера закреплена перед крылом или на крыле (так, что вихри камеры попадают на крыло), то кусок крыла за камерой перестает нормально работать - получается “дырка в крыле” и дополнительное довольно большое сопротивление, которое может удвоить сопротивление камеры.
“Обтекаемая камера” должна быть в “яйце” с отношением длины к диаметру (ширине, высоте) не меньше 2-х. Тогда ее сопротивление уменьшится раза в три - пять.
Спасибо! Да, обычно перегруженый аппаратурой планер, летит именно не на минимальной скорости ибо расчитан-то он, по весу, впритык. Вот и получается 20%. А с учетом того, что стоит перед или над крылом, то видимо и все 30-40%… То, что могло без камеры лететь, начинает тупо сыпаться вниз.
“Обтекаемая камера” должна быть в “яйце”
К сожалению, обычно, камеры типа любимой многими KX191 делаются поворотными (от поворота головы)
Соответственно, ни о какой дирижаблеобразности речи уже не идёт. Повернул это вытянутое яйцо вбок - планер и остановился 😃
Поворотная камера и “яйцо”. Если камера поворачивается меньше, чем на 90 градусов, то “яйцо” возможно.
Камера засовывается в обтекатель, похожий на шарик. Сзади к ней пристраивается неподвижная “задняя часть яйца” (сначала цилиндрик, а потом он плавно сужается). Если отношение полученной суммарной длины к диаметру будет больше 2.5, то сопротивление в несколько раз уменьшится. Наверное можно аналогично попробовать сделать и квадратное при виде спереди “яйцо”, похожее на фюз простых бальзовых планеров.
О интерференции. Если камера находится непосредственно перед крылом или на нем, то получается такой же эффект, как от интерцепторов (те, кто их используют, сами видели, как небольшая относительно, например, закрылков, пластинка очень сильно тормозит).
Мне кажется (расчетов и оценок нигде не видел) что, если поднять камеру на пилон, который длиннее ее ширины/высоты, то интереференция должна сильно уменьшиться.