Гидроплан-тренер(?)

Yahen
Якут=:

Площадей стабилизатора и киля достаточно для крыла до 38 дм2 включительно, а у меня 40. Пять процентов недостачи это много или мало? Посмотрим. Машина живучая, следующей итерацией ремонтов можно еще увеличить оперение.

Ерунда полная. Даже не заметите, при таких нагрузках на крыло и массе. На крайний случай. На те же 5% увеличится работа стиками 😃 А вот ЦТ, конечно сместится.

Щорс

Ага, железная логика!
Можно стабик вдвое меньше сделать - просто стиками вдвое сильнее работать. А если еще и элеронами быстро махать - то и крыло большое не надо!
Я согласен с тем, что, возможно, управляемость заметно не изменится - просто такой подход неверный.

Якут=
boroda_de:

стартер купи.

Отличная мысль. Давно хочу.

Далее.

Надо изобрести способ относительно безболезненно сделать многолопастник. Хочу попробовать три винта испортить в один шестилопастный, на пробу. Если 4 лопасти настолько лучше, чем 2 (а это реально было по ощущениям так), то 6 лопастей либо лучше в прогрессии, либо полный отстой. Я бездарь в аэродинамике и ВМУ, поэтому все по принципу “не умеешь работать головой - вкалывай руками”.

Вопрос насамделе в размерениях. 2 винта 9х6 мой МДС-10 не мог раскрутить до максимума оборотов - на пределе дросселя труба на слух не включалась. Либо мотор был еще не обкатан, либо реально тяжело было движку, не определить: руки не доходили замерить обороты.

Об этом моторе на форуме есть такие данные:

“в резонанс с винтом больше чем 11x7 труба не попадала. С 11x7 крутит лихо, труба поет”
“с APS 12/6” было 11500 - 11800 (без трубы)"

Теперь вмешивается еще и фактор топливной экономичности. Большой мотор не дурак пожрать горючку: это я понял, когда с винтом 8х7 он за восемь минут, с прогревом и перегазовками, вылакал полбака даже не хрюкнув. С таким аппетитом 0,4 литра на запланированные 40 минут не хватит аж никак. Начинаю думать.

Помню, что область экономических ходов любого двигателя лежит в зоне пика крутящего момента. Именно здесь двигатель на каждый киловатт вырабатываемой мощности потребляет меньше всего топлива. Но я не смог найти кривую крутящего момента для МДС, и непонятно, до каких оборотов его имеет смысл крутить. Однако по опыту работы с мотодвигателями знаю, что двухтактные высокофорсированные движки с настроенным выпуском обычно выдают максимум крутящего момента очень близко с пиком мощности, оборотов на 500-1500 ниже. Примем оптимум примерно на 18 тыс.об/мин.

Другое дело, что и крутящего момента столько не нужно… Очень уж могуч МДС.

Я запутался. Не могу соотнести три параметра: требуемая для полета величина статической тяги, размерность/количество лопастей винта, и соответствующий такому винту крутящий момент. Понимаю, что все три - параметры одной функции. Надо дополнительно курить справочники.

Соответственно, теряюсь в требуемой размерности для трех винтов. Видел здесь:

"Для рассчёта диамтра многолопастного винта умножаем диаметр
двухлопастного на корень четвёртой степени из соотношения количества лопастей
двухлопастного к количеству лопастей многолопастного.

D³= D² x 4√(2/3)

Приближенно: ставим винт на дюйм меньше диаметром и на дюйм больше шагом"

Товарищ boroda_de рулит )

Пока мыслями дрейфую в сторону трех 9х4. Посмотрим.

Yahen
Щорс:

Я согласен с тем, что, возможно, управляемость заметно не изменится - просто такой подход неверный.

Так никто и не говорит, что это по фен-шую. Но если вопрос стоит полетит-не полетит, то полетит 😃

Wladimir_Th
Якут=:

Либо мотор был еще не обкатан, либо реально тяжело было движку, не определить: руки не доходили замерить обороты.

Владислав. Помните, что чем больше лопастей, тем меньше КПД винта(не зря скоростники ставили однолопастный винт). Работа мотора с резонансной трубой. тоже крайне специфична(в резонансе дурная мощь, а не в резонансе большие потери мощности). Плюс наличие резонансной трубы крайне негативно сказывается на перегазовках и пр., а МДС и так этим не блещет. В свое время я достаточно наобщался с этими моторами. И. кстати, не такие уж они и мощные(но зато прожорливые). Хотя возможно, для вашего самолета действительно с мощностью перебор.

Якут=

Уважаемые форумчане, знает ли кто-нибудь, насколько формула применима для оценки потребной энерговооруженности авиамодели?

Wladimir_Th:

Помните, что чем больше лопастей, тем меньше КПД винта

Да, помню. И убей меня бог если я знаю, как падение КПД винта будет коррелировать с требуемой топливной экономичностью! Пока у меня нет по этому поводу никаких мыслей. Бой покажет.

Wladimir_Th:

в резонансе дурная мощь, а не в резонансе большие потери мощности

Немного запутался. Что именно Вы утверждаете: вход в резонанс = увеличение мощности, или наоборот?

Самой трубы уже нет. Стоит огрызок обычной дюралевой трубки. Уже надежно закрепленный дополнительным кронштейном.

Якут=

Немного об оперении. Старые снимки, на них видно как именно модифицировался стабилизатор “Шерифа” для установки на новый самолет:

Размер относительно старика-“Шерифа” (красный фюз справа) и нового самолета (крыло еще не наращено):

Белое это потолочка S=3 мм в два слоя. В аккурат получилось по толщине. Приклеено тупо встык “Титаном”. Для прочности по передней кромке проковыряна ложбинка и пущен угольный прутик 2х2, чтобы не оторвало шальной нагрузкой или нечаянным ударом. Держит.

А рули высоты - просто полоски потолочки. Армировки никакой. Только соединены кусочком того же угольного прутика, чтобы усилие передавать от кабанчика на одной из половин. Я вклеил прутик на расстоянии миллиметров 10 от кромки, чтобы уголь работал больше на изгиб, чем на кручение; побоялся, что прочности крепления угля прямо к потолочке не хватит на торсионные нагрузки. Ну и постарался приклеить впритык к площадке кабанчика.

Рули эти в полете наверняка крестит и изгибает неимоверно: жесткости-то фиг да нифига. Но все работает. Эффективности РВ хватает с избытком.

А вот киль и РН:

Киль пустотелый. Просто две плоских пластины, клеенные по задней и передней кромкам, а внутрь снизу вставлен кубик пенопласта 1х1х1 см, вот он и объем. Ах да - от топа киля вниз, сквозь этот кубик, пущен все тот же угольный прутик сечением 2 мм, закрепленный несколькими каплями клея вверху и внизу. Для жесткости в полете он лишний (киль получился реально очень жестким), а вот при капотировании сработал на славу.

Руль направления сделан так же как и РВ. Только армирующий прутик (все такой же, сечением 2 мм) сквозной по вертикали, уже не помню почему.

Оперение, как и вся модель, обтянута алюминизированным скотчем. Какой-то очень толстый, на промышленной бобинке; валялся без дела лет пять, откуда появился, ума не приложу. В результате:

А это технологические снимки корпуса. Обращаю внимание на сочленение фанеры и пенопласта. Корпус получился очень крепким, и плеванто ему на любые вибрации.

“Бутерброд” фанера-потолочка-фанера-потолочка на носу - это бампер. Работает. От “моркови” в бетонюку не поможет, но удары в воду поглощает и рассеивает великолепно; что и подтвердилось тестовым полетом с последующим крашем.

А это зашивка боковин потолочкой. Вместо 80 мм ширины фюзеляж под центропланом получился 86. Ну и фиг с ним. И видно внутренние объемы приборного отсека. Переборок в нем нет, но все равно он получился узким и глубоким. Мне неудобно. В следующий раз спроектирую не так.

А вот как сделаны “уши” крыла:

Все спрофилировано и собрано единым блоком на листе потолочки, крепежная армировка в виде прутков (да-да, все тот же “уголек” сечением 2 мм) с фанерными флажками на эпоксидке приклеена бутербродом к “лонжерону”, по бутерброду на каждую сторону. После высыхания все разрезано налопопам-с по миделю, и вуаля - пара “ушей”. По 200 мм на консоль, вот и 1600 мм вместо родных 1200 мм “Шерифа”.

А вот уже установленное “ухо”. Для прутков в теле крыла прорезал узкие пазы. Пришлось понервничать - все-таки по чистовой обшивке резал, ошибиться очень не хотелось:

Якут=

А вот так пришлось переделать поплавки (слева - как было изначально, справа - как поправлено по результатам гидродинамических испытаний):

Чрезвычайно эротичные по форме, изначальные поплавки (кстати, в виде законцовок крыла - привет, “Каталина”!) оказались исключительно невыгодными в разгонных режимах, из-за огромной смачиваемой поверхности. Это именно за них так резко крутило и разворачивало самолет. На видео очень хорошо видно, что аппарат постоянно делает на воде крутые развороты. Так вот: я к ним отношения не имею. Это машину крутит за поплавки, а я потом плавно (иначе не получалось - гидроруля не было) пытаюсь машину поставить на правильный курс.

Ну и немного добавлено для жесткости. Пятки поплавков получили вмятины, бог знает от чего. Небольшие, но лучше перебдеть, и я наклеил по полоске какого-то тканевого материала на “Титане” (думал стеклоткань, оказалось - фиг, капрон какой-то), и по кусочку угольного прутка на заднюю кромку (сюда ушли остатки того самого прутика сечением 2 мм ) ):

Ну и общий план ремонта после гидродинамических испытаний:

По центру снимка - лючок переднего приборного отсека. На нем смонтирована серва камеры наблюдателя. Сама камера при облетах устанавливаться не будет, только на отлаженный и настроенный самолет.

Виден также фюзеляж. В задней части постели центроплана три пластиковых винта М4. Два крепят крыло, один центральный закрывает батарейный отсек (я все-таки его сподобился сделать, отведя под батарею пустовавшее место между переборками; с центровкой сразу стало полегче). Привод РН - через промежуточную качалку на оси гидроруля.

Ах да. Я заметил, что самолет постоянно протирает себе обшивку на киле водоизмещающего корпуса. Это от вибрации, когда модель стоит на земле или досках. И я наконец сподобился сделать нормальные кильблоки! Тоже видны, кусочком. Ave мне.

А вот капот. Делается сильно неторопясь. Прикольная форма была найдена у банки из-под корнишонов. Мой дебют в бутылочной технологии:

Ну и собственно, результаты единственного пока полета, от 01.12.13:

Разбираю крыло:

Делаю надрезы, чтобы потом приподнять заднюю кромку и получить таким образом отрицательную крутку “ушей”:

Начинаю зашивать:

Видно, что с “ушей” снята обшивка носка и вклеено по дополнительной полунервюре. Так-то оно покрепче будет.

Wladimir_Th
Якут=:

вход в резонанс = увеличение мощности,

Да. Но если у вас просто труба, то вопрос с резонансом закрыт.

Якут=:

Уважаемые форумчане, знает ли кто-нибудь, насколько формула применима для оценки потребной энерговооруженности авиамодели?

Я думаю что не стоит лезть в такие дебри. Достаточно знать какие максимальные обороты выдает мотор с конкретным винтом. Винты в 9 дюймов это удел 4-х кубовиков. Которые раскручивают их до 12000-14000 об.мин.(много зависит от топлива). Это так же касается вопроса экономичности, ибо 10-ка, она и в Африке 10-ка, и для нормальной работы ей по любому нужно больше топлива чем мотору меньшей кубатуры. Сколько оборотов вы снимаете со своего мотора?

Якут=
Wladimir_Th:

Сколько оборотов вы снимаете со своего мотора

Не замерял, о чем очень сейчас сожалею (тахометр имеется). С винтом 8х7 и трубой мотор выдавал больше 20 тыс оборотов, но это на слух, и по этому результату можно судить только об относительной работоспособности мотора.

Wladimir_Th:

ибо 10-ка, она и в Африке 10-ка, и для нормальной работы ей по любому нужно больше топлива чем мотору меньшей кубатуры

Рассмотрим такой расклад:
Нам ведь требуется не мощность, но крутящий момент. А 10-ка может развить его на куда меньших оборотах. Меньше мощности - меньше нагрев атмосферы.

Поправьте, если не прав.

Губанов_Игорь

Если бы обороты только приблизились к 20 000, хоббийный винт, и за ним и мотор с самолетом порвало бы на мелкие кусочки.

Wladimir_Th
Якут=:

С винтом 8х7 и трубой мотор выдавал больше 20 тыс оборотов, но это на слух, и по этому результату можно судить только об относительной работоспособности мотора.

Вы настолько опытны, что можете узнать обороты по звуку двигателя? К сведению, на 20 тыс. мотор истошно воет, а на выложенных вами видео и намека на это нет. Но поскольку сам не измерял обороты вашего мотора, и соответственно не имею фактов на руках, считаю спор бессмысленным.
Скажу только одно, ставить на 10-ку винты 9, или еще хлеще 8 дюймов, это впустую жечь топливо и ресурс мотора. Не обижайтесь на меня, но это так.

Якут=:

Нам ведь требуется не мощность, но крутящий момент. А 10-ка может развить его на куда меньших оборотах.

Во первых объем камеры сгорания не изменился, а ее надо чем то заполнять(в нашем случае топливом), чтобы мотор работал. Согласитесь, но 10-ке требуется больше топлива чем 4-ке. Во вторых чем меньше обороты, тем меньше тяга винта. Чтобы тот же 9/6 нормально поднял и потащил ваш самолет он должен крутиться не меньше 10000-12000 об.Теперь прикиньте сколько будет лопать ваш МДС-10 на таких оборотах, сколько тот же АСП-25. Минимум в два раза больше. А на 20 000 об./мин. вообще будет караул. Да и весит он почти в два раза больше.
Ну а при чем тут нагрев атмосферы, признаюсь, я не знаю.
Рекомендую серьезно разобраться с вашей винтомоторной установкой. Хотя решать вам.
И еще. Если вам все таки удастся раскрутить то же 8/7 до 20 000 оборотов, то в статике вы получите жалкие 3-3,2 кг. тяги(что вполне легко сделает 46-ой мотор на более низких оборотах(естественно со значительно меньшим расходом топлива) но с родным 11/6). Плюс ваш самолет будет носиться как ракета и, учитывая его конструктив, он вполне может лишиться крыльев на более-менее крутом вираже(скорость будет далеко за 100 км./ч.).

Yahen
Wladimir_Th:

Плюс ваш самолет будет носиться как ракета

Я бы рискнул предположить, что максимальная скорость если и увеличится, но не сильно. А вот диапазон скоростей уменьшится сильно. За счет поднятия нижней границы. Быстро летать он не будет потому, что элементарно тяги не очень много. А медленно летать не сможет потому, что ометаемая лопастями площадь уменьшится.

Wladimir_Th
Yahen:

Я бы рискнул предположить, что максимальная скорость если и увеличится, но не сильно.

Однозначно утверждать не берусь, но надо читывать шаг винта и обороты двигателя. Чисто теоретически такой винт на таких оборотах способен разогнать модель до 200 км/ч. Это конечно без учета аэродинамического сопротивления модели, веса модели и пр. Ясно что истинная скорость будет ниже расчетной, а вот на сколько, утверждать не берусь. По своему опыту могу сказать что моя пилотажка размахом 1400, весом 2100гр. с мотором АСП-46 и винтом ТТ 11,3/6,5 в полный газ легко обогнала самолет оснащенный ФПВ аппаратурой летящий со скоростью 100 км./ч(по приборам). Так что в случае с винтом 8/7 и 20 000 об.мин.мы вполне можем ожидать от МДСа динамической тяги, вполне достаточной для разгона модели за 100 и более км./час.

Якут=
Wladimir_Th:

Вы настолько опытны, что можете узнать обороты по звуку двигателя?

Да. Но с невысокой точностью, потому что тональность настолько малокубатурных моторов мне внове, слух еще не привык.

Wladimir_Th:

ставить на 10-ку винты 9, или еще хлеще 8 дюймов, это впустую жечь топливо и ресурс мотора

Более чем согласен. Поэтому - четырех- и шестилопастные винты.

Wladimir_Th:

объем камеры сгорания не изменился… Согласитесь, но 10-ке требуется больше топлива чем 4-ке

Боюсь, мне придется с Вами не согласиться. Речь не о вырабатываемой двигателем энергии, а об эффективности преобразования теплоты в механическую работу. И цикл Карно утверждает то же: у более крупного двигателя здесь всегда преимущество.

Поэтому: огромный мотор и невысокие обороты, большое количество лопастей и небольшой винт.

Wladimir_Th:

Если вам все таки удастся раскрутить то же 8/7 до 20 000 оборотов, то в статике вы получите жалкие 3-3,2 кг. тяги(что вполне легко сделает 46-ой мотор на более низких оборотах(естественно со значительно меньшим расходом топлива) но с родным 11/6).

Огромное спасибо за эти цифры.

Wladimir_Th
Якут=:

Поэтому: огромный мотор и невысокие обороты, большое количество лопастей и небольшой винт.

Я бы предпочел 36-ой мотор с винтом 10/6(который выдаст гарантированные 2 кг. тяги в статике). И вес меньше и расход. Всех делов, поднять на несколько мм мотораму.

Якут=:

Поэтому - четырех- и шестилопастные винты.

Поступайте как хотите. Одно могу посоветовать. Не стойте в плоскости вращения своего винта. Такие винты надо еще уметь делать. А оторванная на больших оборотах лопасть представляет собой серьезную опасность.
Для сведения.
Бойцовая “свиристелка”(винт на 2.5 куб бойцовый мотор), разорвавшись на оборотах за 20000, легко пробила 3мм. фанеру стоящую неподалеку.

23 days later
Якут=

О как у нас на новый год:

Камера примерена на место; пантилт реализован и выглядит убогонько, ну да ладно: конструкции еще дорабатываться и дорабатываться. Главное, что крыло переделано, увеличено, подкручено на законцовках, и поставлено на место.

А вот мотогондола покрупнее:

Выглядит ОНО чертовски странно. И Матюшин его знает, как и во что этот бочонок окрасить. По форме получилось явно не так как я хотел, но так как хотел потребует создания сложноватого пуансона (здесь же все обошлось 2-л. бутылками из-под Пепси, одна из которых осажена по 0,7-л. стеклянной банке из-под корнишонов). Не хочу пока заморачиваться с резьбой по дереву - нет условий, негде посвинячить опилками вволю.

Еще общий план:

Камера закреплена на переднем люке приборного отсека, на валу вклееной заподлицо сервы.

А вот вид без камеры:

Сурйозный корабель, однако. Летучий. Вот только доходной винт впечатление портит.

Щорс

А камеру водой не зальет? Может поднять повыше?

Якут=

Зальет, конечно. Если не на взлете, то на посадке-маневрировании точно (ну и аварию тоже исключать нельзя).

Фишка в том, что на самолете такой компоновочной схемы камеру наблюдателя разместить больше, собссно, и негде. Крыльевые пилоны хороши отсутствием вибраций (ну, почти), но дают неполный обзор в передней полусфере. Камера на центроплане это масляные пятна на объективе + все вибрации от моторамы + обзор сквозь винт + нет нижней полусферы.

Есть вариант под хвостовой балкой, в районе гидроруля, но там свои сложности (типа возможных ударов на взлете-посадке + обзор только в нижней полусфере), кроме того, я изначально не планировал там ничего размещать, придется серьезно переделывать фюз.

Но какую схему ни выбери, для ФПВ-гидроплана, который предполагается эксплуатировать на постоянной основе, тотальная герметизация камеры является обязательным пунктом.

Начав работу по герметизации, я прежде всего задумался об обтекателях. Гондола камеры должна быть, в идеале, каплевидной:

Но лучше всего, конечно, поместить камеру с пантилтом в прозрачную полусферу: все проблемы с герметичностью решаются одним махом, путем уплотнения единственного кругового шва:

Да, варианты от РэнджВидео практически идеальны. А как обойтись кустарными средствами? Я долго думал, как сделать сферический обтекатель для камеры. Это должен быть либо плексигласс, либо ПЭТ - ничего прозрачнее и легче по весу/в обработке я не знаю. Долго искал какую-нибудь сферическую бутылку/банку/стакан/фужер, чтобы осадить ПЭТ-бутылку, но ничего просто не нашел. Не в чести, видите ли, в нынешнем бытовом дизайне простые чистые линии.

Только недавно нашло озарение:

Это заготовка для изготовления елочной игрушки своими руками. Форма разъемная, имеет форму шара, из хорошо клеящегося пластика, и вообще. Поеду в местный “Леонардо” - современный гибрид из советских магазинов “Юный техник” и “Швея”, там продается всякая хрень для различного рукоблу… Рукоделия. Наверняка оно там есть, а если не есть, то наверняка есть деревянные шары, какие-нибудь. Нужен шарик радиусом всего-то в 20 мм.

Щорс

маленький радиус может сильно исказить изображение.