Search in topic

Энергетические характеристики полета?

Прошу дать оценочные характеристики требуемой мощности для полета планера, исходя из примерно следующих условий:

1. Планер типа Stratus 1600 (www.pilotrc.ru/catalog/1856/…/product-22736.html)
2. Неподвижная атмосфера
3. Полет по прямой без изменения высоты
4. Стандартный привод (электромотор + складывающийся винт)

Интересует, какая мощность необходима, что-бы поддержать такой полет в самом экономичном режиме?

Интересует, какая мощность необходима, что-бы поддержать такой полет в самом экономичном режиме?

Вот здесь,есть некоторые ответы,На интересующие Вас вопросы-rconline.ru/modules/wfdownloads/singlefile.php?cid… .:)С уважением Алексей.

Для горизонтального полета планера достаточно тяги 10% веса (на скорости полета). То есть, этому планеру нужна мощность (конечная мощность, которая равна скорость * тягу) около 10м/с*0.7Н = 7Вт.
К сожалению, дальше ОЧЕНЬ непросто. Если Вы не хотите, чтобы модель умела идти круто вверх, то можно получить КПД ВМГ процентов 40. То есть иметь ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ мощность около 7/0.4=18Вт.
К сожалению КПД очень сильно зависит от выбора винта и режима двигателя (можно легко получить КПД в 2-3 раза ниже).

= 7Вт.

Имеется ввиду, что такая мощность нужна при идеальной винтомоторной группе (кпд=100%)? Если соотнести с реальным миром (условно, КПД = 30%), то на двигатель нужно подавать 20Вт для поддержания горизонтального полета. Правильно?

Правильно
www.czepa.at/geschwindig.html

Считаю солнечную энергию - вот что получается:

1. Типовой поток в солнечный день 1000Вт/м^2 (10Вт/дм^2)
2. КПД солнечной батареи 12%
3. Площадь крыла, на которой можно разместить солнечные батареи (10дм^2)

В солнечный день можно снимать с батарей
10/0.12*10=12Вт

Этого недостаточно для поддержания стабильного горизонтального полета 😦
Но не так уж невозможно

Я недавно рассматривал эту тему.
Если интересно: rcopen.com/forum/f90/topic147966

3. Площадь крыла, на которой можно разместить солнечные батареи (10дм^2)

Если Вы про обсуждаемый планер - то да. Надо брать, что-нить с большой площадью. Например Cularis - 56 кв. дм.
А какие СБ ставить собираетесь?

Я недавно рассматривал эту тему.
Если интересно: rcopen.com/forum/f90/topic147966

Посмотрел - чувствуется практик 😃

СБ что-то доступное, типа
www.dessy.ru/cgi-bin/shop.cgi?do=wholepage&id=704
размещение - внутри крыла между нервюрами.
Предположительно, через прозрачную пленку будет проходить 80% энергии, а на летные характеристики влияния не окажет.

Если Вы про обсуждаемый планер - то да. Надо брать, что-нить с большой площадью. Например Cularis - 56 кв. дм.
А какие СБ ставить собираетесь?

Похоже, под целую задачу нужно конструировать планер, поскольку запаса - нет.

Как идея видится мне:
Используется планер с аккумулятором (у лития сейчас характеристики очень неплохие), электроприводом. Поддержание в воздухе осуществляется за счёт подпитки солнечной энергией, восходящих воздушных потоков. Ночью расходуется энергия, накопленная днем.
Только по энергетике оно не бьется:
как мы выяснили - требуется 30Вт, примем ночное время 8часов, LiIon аккумулятор характеристика 135Вт*ч/кг (примерно), при нашей потребности 30*8=240Вт*ч потребуется около 2кг аккумулятора 😃
В обычной модели планера при весе 1,5кг аккумулятор весит 150гр - если аппроксимировать - получается около 20кг, но что-бы поддерживать ее в состоянии полета 30Вт, наверное, будет уже недостаточно.
Что-бы днем обеспечить полет требуется 30Вт, плюс 20Вт нужно для подзарядки батареи (это где-то 60дм^2)

Получается, что на обычной модели не удастся достигнуть нужных характеристик - нужна большая модель:
планер с размахом метра 4,
вдоль всего крыла - солнечные модули (80дм^2 элемент типа www.dessy.ru/cgi-bin/shop.cgi?do=describe&code=241… 40шт),
аккумулятор 240Вт*ч (что-то вроде pilotage-rc.ru/catalogue/80_/80_60/RC8091/ 2 штуки),
общий полетный вес >10кг

Такая машинка может выполнять задачу постоянного мониторинга поверхности (при пожарах, например - там кстатии сильные восходящие потоки, наверное есть)
Ну и просто как технически интересная задача для разминки мозгов 😃

Тока я теоретик больше 😛 - в мыслях-то можно что душе угодно спроектирвоать

Посмотрел - чувствуется практик 😃

Не, я пока тоже теоретик. 😃

СБ что-то доступное, типа
www.dessy.ru/cgi-bin/shop.cgi?do=wholepage&id=704

Спасибо за ссылку. Жаль там вес не указан. Если без подложки и ламината - должно быть 9 гр на пластину 125х125 мм. Это - очень неплохо, но хрупко.

Предположительно, через прозрачную пленку будет проходить 80% энергии, а на летные характеристики влияния не окажет.

Боюсь, что пленка сожрет больше. Впрочем, надо проверять…

Как идея видится мне:
Используется планер с аккумулятором (у лития сейчас характеристики очень неплохие), электроприводом. Поддержание в воздухе осуществляется за счёт подпитки солнечной энергией, восходящих воздушных потоков. Ночью расходуется энергия, накопленная днем.

Только по энергетике оно не бьется:
как мы выяснили - требуется 30Вт, примем ночное время 8часов, LiIon аккумулятор характеристика 135Вт*ч/кг (примерно), при нашей потребности 30*8=240Вт*ч потребуется около 2кг аккумулятора 😃

Можно запасать энергию в виде высоты. Планирование в оптимальном режиме с 10 км, для хорошего планера - это 8-10 часов. Правда, без выполнения полезной работы.

Что-бы днем обеспечить полет требуется 30Вт, плюс 20Вт нужно для подзарядки батареи (это где-то 60дм^2)

Именно поэтому хочу для эксперимента - Cularis.

Получается, что на обычной модели не удастся достигнуть нужных характеристик - нужна большая модель: планер с размахом метра 4,

Для начала, думаю, будет и светового дня достаточно. Задачу ночной жизни можно будет решать, когда плотность энергии литиевых (или других) аккумуляторов превысит 500 Вт.ч/кг. (Пока - меньше 150).

Такая машинка может выполнять задачу постоянного мониторинга поверхности (при пожарах, например - там кстатии сильные восходящие потоки, наверное есть)

Автоматизированный поиск восходящих потоков - это отдельная тема. 😃
Кстати энергия термиков - это ведь 100%-е солнце. Плюс КПД (подъем модели со скоростью 2-3 м/c) - 50-80%, а не каких-нибудь жалких 10-15%, как у СБ.

1 Чем больше размер модели (и вес), тем больше КПД ВМГможно получить (например, я читал, что КПД ВМГ мускулолета около 80%).
2 С солнечной энергией все еще хреновее, чем кажется - солнце стоит не в зените; следовательно мощность будет еще меньше (реально - раза в три). На одном сайте (англоязычном), посвященном “промыщленным СБ”, я видел среднюю мощность по месяцам (с учетом плохой погоды) для разной местности. Поищите. Довольно интересные цифры.
В связи с вышенаписанным я считаю, что к проектированию ЛА “на солнце” нужно подходить вообще с другой стороны. Не пытаться “пристроить батарею к планеру”, а строить планер исходя из “солнца”.
Например. Планер с крылом большого удлинения летает лучше планера с малым удлинением, но, если исходить, например, из размаха и веса и пытаться выжать максимальную площадь (больше мощность СБ), то получаются очень интересные результаты…
Кстати, винт правильнее использовать не складной, а на складном пилоне. При этом идет проигрыш на сопротивлении пилона (при работе мотора), но идет выигрыш на лучшем КПД винта…
Как-то видел обсуждение “солнечной модели” на одном форуме. Результат (который можно реализовать практически).
1 СБ достаточна для питания борта безмоторного планера (круглосуточно).
2 СБ, установленная на ЛА, может обеспечить летом около часа полетов в день на моторе (если на земле она лежит на солнце).

1 СБ достаточна для питания борта безмоторного планера (круглосуточно).

Подтвержено практикой: 27 часов полёта моторный+парение без зарядки
www.rcdesign.ru/newsline/4 (Скролим вниз)
www.sky-sailor.ethz.ch

Задача уже решена. Изобретать велосипед нет смысла.

1. Нужен планер с большой площадью крыла. Иначе негде размещать сонечные батареи. 😃
2. Нужна силовая установка с ВИШ. Что бы постоянно работать с максимальным КПД.
3. Топливные элементы, а не батареи.
4. Планер с ОЧЕНЬ высоким качеством. Читай - удлинение около 22-25 ну и далее по списку.

3. Топливные элементы, а не батареи.

Топливные элементы не являются аккумуляторами.
Или придется электролизом атмосферную воду на водород и кислород раскладывать. 😃

По мере выработки топлива в элементах планер становится легче…А батареи максимальной расчётной ёмкости могут неожиданно превратиться в балласт, если вдруг встретится пасмурный день.
Ещё раз повторю - изучайте доступные источники. Задача уже решена и не вчера, а пару лет назад.

Каждая из них - это отдельная большая задача, которая решена в частном случае, например, поставив СБ с КПД 40%(solar-battery.narod.ru/getero.htm) задачу можно решить в лоб, но нам такое решение не годится - материалы должны быть доступны, а конструкция воспроизводима. Решение типа купить за границей готовый аппарат - выйдет дешевле - то-же не обсуждаем - это не наш метод 😃

Наверное, по п.1 решением является некая промежуточная величина, как сказал flysnake проектировать не от планера, а от энергии. То есть и летные свойства и энергия должны быть сбалансированы. По остальному - да, если доступны технологии (а с другой стороны почему они будут доступны, если ими не заниматься?) А вот можно-ли из доступного сконструировать аппарат, который сможет так летать - и было основным вопросом. Пока, ответ скорее отрицательный.

2baychi А что, поиск термиков уже обсуждали? И что задача решаема впринципе?

Задача уже решена. Изобретать велосипед нет смысла.

1. Нужен планер с большой площадью крыла. Иначе негде размещать сонечные батареи. 😃
2. Нужна силовая установка с ВИШ. Что бы постоянно работать с максимальным КПД.
3. Топливные элементы, а не батареи.
4. Планер с ОЧЕНЬ высоким качеством. Читай - удлинение около 22-25 ну и далее по списку.

Автоматическй поиск термиков - это ещё бОльшая маниловщина, чем строительство самолёта на солнечных батареях в реалиях России… 😃

А разве само наше хобби, не есть чистой воды “маниловщина”? 😃

2baychi А что, поиск термиков уже обсуждали? И что задача решаема впринципе?

Человек решает, значит и компьютер сможет.
Тупое сканирование неба и обработку тремиков уже и сейчас можно запрограммировать. Увидеть их пока невозможно.