Пропеллеры увеличенного диаметра на ДВС
Гироэффект - неизбежность. В данном случае речь только о способности мотора круть что-либо 😃
А может ли кто-нибудь подсчитать по приближённым ( понятно, что точно это сделать нельзя ) физическим формулам, насколько аэродинамически “тяжёлый” винт сравним с тяжёлым по весу.
Может быть, при ускорении вращения вес винта влияет совсем незаметно по сравнению с его же аэродинамикими характеристиками : диаметром и шагом?
Известно, что потребляемая винтом мощность пропорциональна кубу числа оборотов ( диаметру в четвёрной степени и шагу в первой степени ).
То есть при возрастании числа оборотов одного и того же винта потребная для его вращения мощность растёт по кубической зависимости независимо от ускорения этого возрастания.
А вес винта ( крошечный по сравнению с его тягой ) на это влияет только по квадратичной зависимости.
Так, может быть, всё это выдумки - заметная зависимость ускорения от веса винта?
Сейчас напишу письмо SANу - он физик, пусть расскажет.
А может ли кто-нибудь подсчитать по приближённым ( понятно, что точно это сделать нельзя ) физическим формулам, насколько аэродинамически “тяжёлый” винт сравним с тяжёлым по весу.
Не моя епархия - врать не буду 😃
Из общих соображений - возьмём два крайних случая
- Вместо винта пластина (линейка) в плоскости вращения - аэродинамика влияния на разгон не оказывает (почти 😃)
- два “опахала” поперёк плоскости вращения, наверняка можно выбрать площадь опахал так, чтобы они влияли больше чем момент инерции.
Как считать “тяжесть” конкретного винта? - я не возьмусь.
Думаю изначально неправильно суть темы выложенна автором . Надо было спрашивать - Есть ли эффект от применения винтов с большим диаметром и меньшим шагом ? . А то выходит все глупые, летают с рекомендованным размером , а можно поставть винт от мотора с большей кубатурой и …
Может быть, при ускорении вращения вес винта влияет совсем незаметно по сравнению с его же аэродинамикими характеристиками : диаметром и шагом?
.
Ещё как заметно ! На автомобилях гоночных, где важно ускорение, облегчают маховик. именно для уменьшения времени раскрутки, то есть для снижения ДИНАМИЧЕСКИХ потерь . Мощность мотора - не меняется, а машина ускоряется быстрее. 😉
Автор этой темы неправильно передал смысл исходной статьи “Сравниваем двигатели” В.Тихомирова, мастера спорта ( у него есть очень интересная статья ещё в М-К №7 за 1995 год под названием “Суперразработка”), напечатанной в журнале “Моделизм Спорт и хобби” №4 за 1999 год.
В статье говорилось о том, что удельный крутящий момент четырёхтактных двигателей ( момент на единицу объёма ) меньше, чем у двухтактных.
И что двухтактные моторы по всем ТТХ впереди четырёхтактных.
Приводилась таблица ТТХ моторов OS MAX:
четырёхтактных восьми моделей от FS-26S до FT-240,
двухтактных одиннадцати моделей от 25LA до 140 RX.
В исходной статье В.Тихомиров дословно писал следующее:
Хотите теперь, поняв всё это, отличиться?
Тогда, например, вместо планируемой на вашей модели 2Т “десятки” установите на неё “пятнашку”.
Оборудуйте её резко увеличенным воздушным винтом, чтобы максимальные обороты составляли 2/3 от паспортных.
Кстати, именно на этом режиме момент у 2Т значительно выше, даже чем в приведённой таблице.
От вас потребуется лишь установить дополнительные прокладки под головку цилиндра и подобрать калильные свечи.
Как максимум, для улучшения переходных режимов поставьте карбюратор меньшего монотипа ( от “движка” объёмом 6,5 - 10 куб.см.)
Вся работа не представляет сложности для того, кто знаком с мотористской тематикой. Поэтому рекомендуем попробовать.
Уверены - вы будете удивлены тем, какие винты сможет “таскать” модифицированный двигатель, и совершенно иным звуком выхлопа
Естественно, мотор увеличенного в полтора раза объёма и подшипники и картер имеет как четырёхтактный, работающий с большими винтами. И ничего разваливаться не будет, с чего бы.
…уместно вспомнить, например, легендарный К-16.
При мощности, близкой к нулю, он работал с винтами диаметром 320-360 мм, развивая 4000 об/мин.
Что касается влияния веса винтов, то нужно аккуратно вспомнить физику и посчитать. Я предполагаю, что мощность, потребная на раскрутку винта как веса, в десятки или сотни раз меньше, чем мощность, потребная на расрутку его же как движителя воздуха.
Автор этой темы неправильно передал смысл исходной статьи а.
+1 Я это и писал выше 😉
Я предполагаю, что мощность, потребная на раскрутку винта как веса, в десятки или сотни раз меньше, чем мощность, потребная на расрутку его же как движителя воздуха.
Вряд ли…
За статическое примем мидель винта, а за динамическое - его форму…
Я думаю, что потребность в моменте примерно сопоставима…
Так, может быть, всё это выдумки - заметная зависимость ускорения от веса винта?
Нет, не выдумки.Занимаясь радиобоем приходится выжимать из хобби моторов максимум их возможностей. Помимо работы с самим мотором и топливом в качестве последнего “отжима” из мотора идет подбор необходимого винта.
Дык вот на фото два винта известных производителей, разница по весу довольна существенна. Так же существенна и разница в полете, Граупнер просто песня, и скорость и тяга и обороты и в фигуре мотор не “киснет”. С АРСом, все сразу падает минимум на 20%, на одном и том же моторе (0,46) и топливе.
Всего то 11 гр разницы.
Касаемо использования винтов больше рекомендованных, приверженцы оной теории НАПРОЧЬ забывают об условиях эксплуатации винта во время полета.
Да, можно поставить больше размер(диаметр,шаг), да, летать будет и даже может продолжительное время. Но стоит нагрузить мотор фигурами (F2D,F2B,радиобой,фристайл) с б О льшим винтом, можно услышать в полете короткое “вяк” 😃 и весь миф оприменении винтов увеличенного диаметра на этом закончится.
Я своих “вяков” наслушался в детстве,благо моторов в кружке было как грязи…☕
а если кто не слышал этого “вяк”? можно расшифровать что это означает?
а если кто не слышал этого “вяк”? можно расшифровать что это означает?
“Вяк” это характерный звук когда рвется шатун, вал или мотыль. Реже колется поршень и картер. Меньше всех последствий для мотора когда рвет вал или мотыль.
При “хорошем вяк” обычно пропеллер улетает от модельки в неизвестном направлении😁 Поищу, где то валяются примеры …
Если случается “вяк”, то получается как то так…
Странный перепуск… Узенький слишком…
Применение винтов увеличенного диаметра и уменьшеного шага возможно при условии изготовления прочных пустотелых винтов не большого веса. Смотря на какой двигатель Вы будете их ставить. До 12000об.мин. их можно ставить. Увеличивал диаметр винта до 7см. ,более рекомендованого, и уменьшал шаг винта. Модель отлично летала без последствий для двигателя. Последствия возможны при плохой балансировке винта и не прочной конструкции. Для радиобоя использовать не рекомендую. Ломаются на первой посадке.
Первый раз слышу про пустотелые винты. Можно по подробнее. Как их изготавливают, и ими кто нить вообще торгует?
Вряд ли… За статическое примем мидель винта, а за динамическое - его форму… Я думаю, что потребность в моменте примерно сопоставима…
вот на фото два винта известных производителей, разница по весу довольна существенна. Так же существенна и разница в полете, Граупнер просто песня, и скорость и тяга и обороты и в фигуре мотор не “киснет”. С АРСом, все сразу падает минимум на 20%, на одном и том же моторе (0,46) и топливе. Всего то 11 гр разницы.
Пользуясь школьным курсом физики, посчитаем мощность, требуемую для раскрутки пропеллера с определённым весом и диаметром до некоторого числа оборотов за определённое время без учёта влияния воздуха.
Вспомним, что кинетическая энергия – работа, которую могло бы совершить тело при торможении до полной остановки. Или, что то же самое, кинетическая энергия – работа, которую требуется приложить к телу, чтобы оно приобрело нужную кинетическую энергию.
Кинетическая энергия вращения, накопленная во вращающемся теле,
= 0,5* (момент инерции)* ( угловая скорость)*(угловая скорость).
Угловая скорость = 2*(3,14)*(число оборотов в секунду).
Мощность – работа за единицу времени.
Для изменения числа оборотов пропеллера с N1 до N2 за единицу времени t в безвоздушном пространстве требуется мощность, равная разности кинетической энергии пропеллера при оборотах N1 и N2.
Пусть нам нужно за время t=(1 сек) изменить скорость вращения пропеллера с 0 до 12000 оборотов в минуту, или, что то же самое, с 0 до 200 оборотов в секунду.
Угловая скорость будет = 2*3,14*200 = 1256 ( радиан в секунду )
Момент инерции пропеллера как тонкого стержня, вращающегося вокруг центра масс = (1/12)*масса*длина*длина. ( кг*м*м)
Пусть масса пропеллера будет 20 грамм = 0,02 кг
Пусть длина пропеллера будет 10 дюймов = 254 мм = 0,254 м
Тогда его момент инерции = 0,0001075 ( кг*м*м)
Для того, чтобы раскрутить пропеллер до 12000 оборотах в минуту потребуется затратить работу, равную = (момент инерции)*0,5*1256*1256 = (момент инерции)* 788768= 0,0001075 * 788768 = 85 Джоулей.
Для того, чтобы раскрутить его до такой скорости с нуля за t секунд потребуется мощность = 85/t Ватт.
Для того, чтобы раскрутить его до такой скорости с нуля за 1 секунду потребуется мощность = 85 Ватт ( всего 😁) .
Для того, чтобы раскрутить его до такой скорости с нуля за 0,1 секунды потребуется мощность = 850 Ватт.
Если вес пропеллера увеличится, то во столько же раз увеличится потребная для его раскрутки как веса без учёта влияния воздуха мощность.
Для того, чтобы раскрутить его до такой скорости с нуля за 0,1 секунды потребуется мощность = 850 Ватт.
Т.о. мы узнали потребную мощность для вращения сферического пропеллера в вакууме…
Отсюда следует, что остальные 1 213 - 850 = 363 Ватта(ОС макс 0.46) будут затрачены на преодоление сопротивления винта.
Вывод: мощность, затрачиваемая для вращения пропеллера как палки, в пару раз больше мощности для пропеллера как движителя. 😉
мощность, затрачиваемая для вращения пропеллера как палки, в пару раз больше мощности для пропеллера как движителя
Нет, конечно 😁
Мы узнали довольно реальную цифру.
За 0,1 десятую секунды он и не раскручивается с 0 до 12000 об/мин.
А за секунду раскручивается. И здесь 85 Ватт не так уж и мало, учитывая то, что на низких оборотах мощность ДВС совсем маленькая.
Вывод: мощность, затрачиваемая для вращения пропеллера как палки, в пару раз больше мощности для пропеллера как движителя.
Вывод неверный.
Вячеслав просчитал мощность потребную для разгона.
В установившемся режиме мощность вращения палки так не посчитать.
Первый раз слышу про пустотелые винты. Можно по подробнее. Как их изготавливают, и ими кто нить вообще торгует?
Дык проще и не придумать 😉. Любой клееный из стекла или карбона - пустой . Заполняется только ступица, лопасти пустые .
Вывод неверный.
Вячеслав просчитал мощность потребную для разгона.
В установившемся режиме мощность вращения палки так не посчитать.
+1 Был висчитан динамический момент , после выхода на обороты - он равен нулю .
Еще один камень в огород любителей больших пропеллеров, коллега Сергей Никонов очень правильно описывает гимор с OSом от применения “совковой” лопаты.
так - если я правильно понял - от масса винта влияет в первую очередь только на качество перегазовок - правильно ?
размах - конечно тоже влияет - но не про это разговор
самое главное - можно ли добиться того же качества (или близкого) перегазовок на 2Т как и на 4Т при ОДИНАКОВОМ обьеме
? ведь у нас принято как - 40-46 2Т двигатель - это 60-72 4Т движок
те соответствие по тяге - а обьем то разный
я к чему - я видел много видео американцев с контурными фанами на 2Т движках и я не заметил у них проблем с перегазовками
и еше - правильно ли я понимаю - что беря движок большого обьема 2Т ставя на него от меньшей кубатуры дросель - те зажав по смеси движок - я получу сравнимые с 4Т перегазовки ?