Activity

Подъёмная сила. Статический вариант.
lesha74:

Вы имеете в виду воспользоваться тем, что ro*v^2/2 + p = ro*V^2/2 + P ?
Где v, p - скорость и давления над крылом, V, P - под крылом. И, поскольку, по исходному предположения, под крылом скорость равна нулю, а давление - атмосферное, то отсюда получается давление над крылом p=P-ro*v^2/2. Ну , соответственно, для подъёмной силы получается (P-p)*s = ro*v^2/2 , где s - площадь.
Хм … вроде, просто, банально … удивляюсь как сам не догадался …

Теперь мне кажется, что в этих расчётах ошибка: ведь формула ro*v^2/2 + p = ro*V^2/2 + P, кажись, работает лишь для непрерывной “трубки” потока. Тогда как “под” и “над” крылом - это будут разные трубки … А … ну, хотя же, наверно, можно себе представить, что где-то на бесконечности они соединяются … как-то раньше не задумывался и сохраняется какая-то неуверенность …

Бензодвигатели на человека (несколько).
puh21:

этому и говорю что 2.6 это при очень сильном приближении, в реальности два таких движка нужно, если не три.

Не понял “юмора”: 3*2.6 = 7.6 киловатт. Вы же выше только что написали, что нужно 16. Вы не пьяны?

Бензодвигатели на человека (несколько).
puh21:

на валу нужно получить порядка 16 киловат и обороты порядка 4000 об\мин, так говорит “ecalk”. соответственно если редукция 6 то в теории движка 2,6 киловатта должно хватить.

Как это “2,6 киловатта должно хватить”? Только же ведь что, чуть выше, написали “на валу нужно получить порядка 16 киловат”.

Подъёмная сила. Статический вариант.

Интересно, сколько процентов энергии идёт на преодоление лобового сопротивления для типичного профиля крыла? Хотелось бы сообразить на сколько эффективнее или не эффективнее будет использовать для создания подъёмной силы выше описанный статичный вариант. В нём, получается, лобовое сопротивление равно нулю. Но, может, коэффициент подъёмной силы будет чуть поменьше. Собственно, поэтому и спрашивал про его типичное значение, а не для не реального (т.е. не используемого на практике) случая каплевидной формы профиля крыла/лопасти.

Подъёмная сила. Статический вариант.

Спасибо! Но что-то никак не соображу: там зачем-то экспериментировали с симметричными (т.е. каплевидными) крыльями. Мне всегда казалось, что подъёмная сила у крыла (или лопасти) создаётся, главным образом, за счёт разности скоростей потока сверху и снизу, которая возникает за счёт того, что профиль крыла сверху - более выпуклый, чем снизу. А они, почему-то экспериментировали с симметричным профилем и подъёмная сила у них, тогда получается, создавалась только благодаря не нулевого угла атаки.

Подъёмная сила. Статический вариант.
Vitaly_k:

А все просто - ничего не будет, в смысле подъемной силы не будет. Будет большее давление сверху, и Ваша лопасть никуда не “улетит”. Смысл описывать разность давлений, когда есть разделение одного потока на два, тогда за счет разности скорости отекания сверху снижается давление.

Разность давления возникает не за счёт разделения потока на два, а за счёт того, что они имеют разную скорость. Чем больше скорость - тем меньше давление. Т.к. сверху скорость получается выше (из-за формы крыла или лопасти, то там скорость получается выше, а давление - ниже) Посмотрите закон Бернулли. И, кстати, некоторые расспрыскиватели, в частности смесители в карбюраторах именно на таком “статическом” принципе работают (когда воздух дует только с одной стороны), на сколько понимаю.

Подъёмная сила. Статический вариант.
andreypav:

у вертолета этот коэффициент также будет меняться по длине из-за продольного изгиба и крутки лопасти
порядок величины (без учета этих и других явлений) можно взять из стать наса для самолета, ссылку давал выше.

Эта ссылка у меня что-то не открывается.

andreypav:

даже если брать двухходовой поршень, то потери на трение у стенки будут выше.

Это смотря какой поршень делать. Можно сделать так, что у стенки трения вообще почти не будет. Грубо говоря, что-то вроде этого: dailytechinfo.org/…/4322-pezoelektricheskie-sistem…

Подъёмная сила. Статический вариант.
andreypav:

примерно не получится.
в центре (ось вращения) будет ноль
ближе к концу лопасти (максимальный радиус)

Да ну: что-то не то. Коэффициент пропорциональности между подъёмной силой и квадратом скорости у лопасти, по-моему, нигде не может быть равным нулю. Мне кажется, что Вы говорите о какой-то другой величине. Подъёмная сила при нулевом радиусе будет равна нуля - это да. Но это не значит, что упомянутый коэффициент будет равен нулю. Я же про него спрашивал, а не про удельную (на единицу площади лопасти) подъёмную силу. Ну хорошо: будем речь вести не о суммарной подъёмной силе лопасти вертолёта, а об удельной - на единицу площади. Формула для неё имеет вид: k*ro*v^2/2 . Где v зависит от радиуса. Но k, по идее, нет. Каков порядок этой величины для вертолёта знаете, нет?

andreypav:

Что касается “расходования мощности” тоже не понятно как сравнивать. Ведь для того чтобы “двигать крыло” и “дуть вдоль поверхности” нужны принципиально разные “мощности”.
И что-то мне подсказывает, что создавать поток воздуха (дуть вентилятором) будет гораздо затратнее, чем просто двигать крыло.

Можно не обязательно дуть вентилятором. Можно, например, качать поршнем.

Подъёмная сила. Статический вариант.

Ну а если примерно? Пытаюсь хотя бы ориентировочно понять что будет лучше/хуже по эффективности расходования мощности на создания единицы подъёмной силы и на сколько: просто дуть вдоль поверхности (плоского крыла), создавая подъёмную силу или двигать крыло (например, как у вертолёта) вдоль воздуха.

Подъёмная сила. Статический вариант.
andreypav:

Имеет смысл рассматривать данный параметр в зависимости от угла атаки.
Например вот тут хорошо описано

Ну у вертолётов же коэффициент подъёмной силы, наверно, обычно, очень близок к единице?

Подъёмная сила. Статический вариант.

Интересно, существует ли угол атаки, при котором достигается наибольшая эффективность в создании подъёмной силы (имеется в виду до угла срыва)? Под эффективностью имеется в виду подъёмная сила, приходящаяся на единицу мощности. Или эффективность от угла атаки, в некоторых практических пределах (до угла срыва) зависит очень слабо?

Реактивный ранцевый вертолет Глухарева.

Ну всё равно, вроде, получается, что если этот реактивный двигатель направить соплом вниз, то подъёмная сила у него будет, примерно, в 10- раз меньше, нежели в варианте, если он будет создавать подъёмную силу за счёт раскручивания лопасти. У меня это как-то в голове не укладывается. Т.е., вроде, получается, что у ракет КПД, примерно, в 10 раз меньше, чем у вертолётов? И, что-ли, получается, что современные, новомодные, ранцевые, реактивные двигатели (т.е. когда струя летит прямо вниз) - крайне не эффективная штука для вертикального взлёта?

Реактивный ранцевый вертолет Глухарева.

Меня поразило, что подъёмная сила на 104 кг. создаётся за счёт реактивного двигателся всего лишь с тягой в 9 кг: t-yoke.ru/2016/04/…/вертолеты-евгения-глухарева/
Это что-ли получается что эффективность создания подъёмной силы по принципу вертолётной лопасти (за счёт разности скоростей воздуха между набегающим потоком над крылом и под крылом) не сопоставимо выше, чем у реактивного принципа, когда просто направляется реактивная струя вниз?

Подъёмная сила. Статический вариант.

Разность давления будет больше по сравнению с чем? И во фразе - с размерностью что-то не то. Т.к. величина v^2/2 не имеет размерность давления.
Вы имеете в виду воспользоваться тем, что ro*v^2/2 + p = ro*V^2/2 + P ?
Где v, p - скорость и давления над крылом, V, P - под крылом. И, поскольку, по исходному предположения, под крылом скорость равна нулю, а давление - атмосферное, то отсюда получается давление над крылом p=P-ro*v^2/2. Ну , соответственно, для подъёмной силы получается (P-p)*s = ro*v^2/2 , где s - площадь.
Хм … вроде, просто, банально … удивляюсь как сам не догадался … Получается, что коэффициент пропорциональности k-для описанного случая строго равен 1. В Википедии ru.wikipedia.org/wiki/Подъёмная_сила написано, что, для крыла, он может лежать в пределах 0,5-1,5. Значит, выходит, что он может быть больше 1 за счёт не нулевого угла атаки…

Подъёмная сила. Статический вариант.

У лопасти вертолёта подъёмная сила создаётся за счёт того, что скорость набегающего потока над ней выше, чем под. Интересно, а какова будет формула для подъёмной силы, если воздух будет двигаться только “над” и будет иметь нулевую скорость “под”. Получается статичный случай типа дующего ветра вдоль плоской крыши дома с данной скоростью. Какова будет подъёмная сила (на единицу площади)? Точнее, каков будет коэффициент пропорциональности k в формуле Жуковского для подъёмной силы k*ro*S*v^2/2 ? (S - площадь, v - скорость). Если не ошибаюсь, у крыльев (ну или, наверно, то же самое - у лопастей вертолётов) этот коэффициент - порядка единицы (если не ошибаюсь - оптимальный вариант). Интересно, на много ли он увеличится в описанном статическом случае?

Бензодвигатели на человека (несколько).
SergejK:

Даже что-то про мощность пишут.

Да: 40 лошадей. Спасибо за ссылки!

Спасибо так же и за предыдущие ссылки!
В любом случае - всем огромное спасибо! В результате дискуссии почерпнул для себя ценную, и интересную информацию.

Бензодвигатели на человека (несколько).

Можно, например, использовать для того, чтобы слетать на любую понравившуюся гору, на которой не установлен подъёмник, чтобы потом оттуда на лыжах спуститься.

ssilk:

Че то мне уже начал надоедать этот беспредметный разговор… Нарисуйте картинку, хоть схематично, того летательного аппарата, который планируете построить, и выложите ее сюда, тогда и будет о чем говорить…

Это будет ещё более беспредметный разговор: совсем не по этой теме этой темы.

Бензодвигатели на человека (несколько).
ssilk:

В сопротивлении воздуха… 10 маленьких пропеллеров, вращающихся на высоких оборотах, будут испытывать в сумме гораздо большее сопротивление, чем один большой, но на меньших оборотах.

Не очень понимаю. Мне тоже кажется, что один большой двигатель будет эффективнее, чем несколько маленьких той же мощности. Но такое объяснение мне не понятно тем, что у маленьких двигателей, по-моему, не обязательно чтобы большие обороты были для того, чтобы они дали максимальную тягу, на которую они способны: достаточно высокую линейную скорость (на концах лопастей) можно достичь и за счёт более большего диаметра лопасти, но при относительно маленьких оборотах. Ну да ладно … это я так … - не спорю… просто интересно … Как сказал - тоже думаю, что один большой двигатель - эффективнее (но отчётливо не представляю почему).

Бензодвигатели на человека (несколько).
Tankoman=:

И правильно вам говорят, что один на 80 будет эффективнее, чем 8 по 10

Присмотритесь: сказали ровно наоборот. Поэтому то и удивляюсь.

Tankoman=:

Ну да… восемь движков… а сколько Л.С. каждый?

Не уж то по 10 лошадей каждый? Они же там, на глаз - маленькие, как у бензопилы.

Tankoman=:

Для сравнения можно посмотреть мощность движка по ранцевым вертолетам.

Ох ты! Первый раз про такое слышу.
Да … в technicamolodezhi.com/…/vertolet_v_ryukzake прочитал про мощность ранцевого вертолёта в 48 лошадей. Правда, весит он, по-моему, прилично – 45 кг.
А в www.aviajournal.com/arhiv/2004/01/08.html прочитал, что “в Минске испытывались ранцевые вертолеты с двигателями от бензопил на штангах между лопастями винта”. Но подробностей не приведено. Но там же написано, что “Простейшие расчеты показывают, что для полета одноместного вертолета весом до 300 кг достаточно подвести к несущему винту мощность 25 л. с.”. Но 300 кг - больно уж много по сравнению с тем, что задумывал. Что даёт мне надежду, что 4 двигателя от бензопил может хватить, чтоб тащить одного человека. Если поделить на 2 - как раз, примерно, минимальная мощность мотопараплана получается Даже меньше и при этом на несколько десятков килограмм большем весе.
В technicamolodezhi.com/…/vertolet_v_ryukzake рассказывается про (работавший) ранцевый вертолёт на 35 лошадей при максимальном весе в 150 кг. Не пойму, правда, это совокупный вес или вес полезной нагрузки. Вроде, на глаз (в самом низу), весь аппарат может килограмм 100 весить … . О, а там же ранцевый вертолёт и на 20 л.с. приводится (Англия, 1945 год, вес без пилота - около 41 кг.).

Там меня очень сильно удивило/поразило такое описание ранцевого вертолёта “Реактивный ранцевый вертолет Е. Глухарева MEG-1x (США, 1957 год). Двигатель собственной конструкции, работающий на пропане, с тягой 9 кгс. Максимальная скорость 88,5 км/ч. Статический потолок - 1500 м. Максимальный вес -104 кг. Продолжительность полета - 14-18 мин.”
На сколько понял, там 2 двигателя по 9 кгс стоят реактивных на краях лопасти. Что меня и поразило. Поскольку, по моим расчётам, такую тягу вполне может создавать обычная бензопила. Что-то даже не верится. Опечатка что-ли … 19 может быть кгс. …

Бензодвигатели на человека (несколько).
Tankoman=:

Для оценки требуемой мощности погуглите про американские “летающие джипы” серии VZ-1…8 и “летающие платформы”…
www.aviastar.org/helicopters_rus/vert.html
нужно 80 лошадей - минимум!

Да ну 80 лошадей … Посмотрите первое видео выше.

Gapey:

вообще есть негласное правило , аппарат должен висеть на 50% газа …

Уточните, пожалуйста. Совсем не понял смысл фразы.

WWL:

а чем больше двигателей - тем меньше эффективность

Не знаете, почему так? В чём физика?

Бензодвигатели на человека (несколько).
WWL:

Это хорошо, но тогда вопрос, зачем отталкиваться от мощности двигателя мотопланера, который и без этого мотора может неплохо лететь и пытаться провести аналогию и расчет по энерговооруженности для летательного аппарата, который без мотора лететь не может в принципе?

Не знаю. Что попалось - с тем и сравнивал. Чтобы понять “потолок”, ограничивающие физические принципы.

WWL:

Поэтому на параплане эти 14 (да и то - в полете никто полный газ не выкручивает)

Ну это не выкручивает, наверно, потому, что, как правило, ветер помогает создавать подъёмную силу или и без ветра полную мощность выкручивать особой потребности не возникает? Вообще-то 14 лошадей мотопланера - это самая минимальная мощность. Есть и на 20 и, кажись, и более. Может, это лишь на тех, у которых поболее полную мощность редко используют?

WWL:

Мне кажется логичнее было бы поискать бензиновые реализации мультироторов (они кстати и на этом форме проскакивали) и отталкиваться от них, чем пытаться изобрести “велосипед” на движках от бензопил…

Ну так поэтому и создал эту тему, чтобы узнать что можно использовать (из бензодвигателей) вместо движков бензопил (по-моему, прямым текстом об этом и написал).

Бензодвигатели на человека (несколько).
WWL:

Поэтому на параплане эти 14 (да и то - в полете никто полный газ не выкручивает) лошадей тратятся на поддержание достаточной скорости, чтобы лететь горизонтально или набрать высоту.

Да: я в курсе принципа работы мотопараплана.

jkson:

Алексей, есть специальные программы для расчета ВМГ.

А где такую программу можно взять?

Бензодвигатели на человека (несколько).
WWL:

Если проводить параллель - то и на коптере без моторов летать можно. Ну или с минимальной мощностью - только винты раскрутить, чтоб крыло создать. Хотя это уже автожир получается.

Да: есть же и такие коптеры, как где-то читал на этом форуме.
Но я был уверен, что мотопланеры способны обеспечить достаточную подъёмную силу, чтобы не упасть и при нулевой скорости ветра. Может быть те, которые самые маломощные (на 14 лошадей) этого не обеспечивают или всё же могут?

ssilk:

Я просто намекаю Вам, что подъемную силу у параплана не пропеллер создает, а разница в давлении возникающая при горизонтальном перемещении крыла…

Ну это очень хорошо понимаю.

ssilk:

Я просто намекаю Вам, что подъемную силу у параплана не пропеллер создает, а разница в давлении возникающая при горизонтальном перемещении крыла… А моторчик тратит свои 14 лошадей на преодоление сопротивления воздуха (80-85%), и на горизонтальную тягу (15-20%). А в том варианте, что Вы хотите, подъемная сила должна будет создаваться пропеллерами.

Я не говорил о пропеллерах. Ну, допустим … . У крыла пароплана подъёмная сила создаётся за счёт разности скорости потока над и под крылом. А если пропеллер будет вертолётным (точнее, это будет, наверно, не пропеллером называться), то подъёмная сила будет создаваться за счёт наличия разности скорости воздуха над и под пропеллером. Т.е. тот же самый принцип, что и у крыла мотопараплана. Разница в том, что мотопараплану нужно ещё тратить 15-20% мощности на поддержание скорости поступательного движения, а в случае крутящегося крыла - нет. Что сильно сокращает расход энергии по сравнению с мотопаропланом. Но зато у быстро вращающегося крыла, по сравнению с мотопаропланом, резко выше расход энергии за счёт того, что при больших скоростях трение растёт как квадрат скорости набегающего потока (у крыла мотопараплана - трение об набегающий поток будет линейно по скорости, но зато у него и суммарная площадь, создающая сопротивление, огромна: площадь человека плюс площадь, в вертикальном срезе, крыла). Так что тут посчитать где подъёмная сила на единицу мощности выше, по-моему, совсем не просто и что лучше по этому показателю мне не очевидно.

Бензодвигатели на человека (несколько).
WWL:

То есть вы не видите принципиальной разницы между планером и мультироторным аппаратом вертикального взлета?

Вроде, вижу. Но речь шла же не о планере, а о мотопланере.

ssilk:

Подсказываю: Посчитайте площадь крыла(купола) у параплана и переложите на эту площадь количество лопастей пропеллеров(каждая лопасть это маленькое крыло). Я уже не помню, но самолетчики и планеристы подскажут, сколько квадратных см. должно приходиться на килограмм веса… И это только для подъема, без учета горизонтальной тяги и стабилизации, о которых отдельный разговор.

А Вы считали, нет? Подъёмная сила же от скорости зависит. А от скорости зависит трение о воздух. На что тоже расходуется и мощность. Коэффициент пропорциональности зависит от геометрии всей системы (от её обтекаемости). Вычислить его слишком сложно (численно надо решать систему уравнений гидродинамики и даже это мало поможет: скорее всего, он в экспериментах получается), а каков он в конкретном случае, скажем, того или иного мотопараплана - не знаю и представления не имею где взять информацию.

Бензодвигатели на человека (несколько).

Опыта постройки летательных аппаратов у меня нет.

jkson:

4 двигателя по 4 л.с. на вертикальный взлет с человеком? Т.е. Вы всерьез считаете что для аппарата с вертикальным взлетом необходимо столько же мощности как для параплана?..

Да: так, действительно полагаю. Я ведь не говорил на каком принципе подъём будет.
Хотя утверждение

jkson:

у меня есть вертолет с бензиновым двигателем, 3 л.с. легкий японский двигатель, очень легкая рама. Поверьте, он даже 10 кг нагрузки не поднимет…

меня обескуражило. Поскольку где-то на этом форуме я видел приводимый расчёт того, что пропеллер, примерно, в 2 лошади поднимает 10 кг. Но всё равно мало и 4 двигателя по 4 лошади едва хватит поднять лёгкого человека.
А почему же так? Подъём что-ли по принципу крыла (в смысле мотопараплана), получается, создаёт много больше подъёмной силы на единицу затраченной мощности? Почему? Ведь же и у коптеров (с вертолётным принципом лопастей) подъёмная сила создаваться тоже по принципу крыла. Или, может, тот минимум мощности (14 лошадей) для мотопарапланов, который приводится в Википедии (ru.wikipedia.org/wiki/Мотопараплан ) относится к “карликам” и/или просто не рассчитан для нормального полёта человека в килограмм 80?

Бензодвигатели на человека (несколько).
Gapey:

ну двигателей должно быть минимум 6 , с расчетом что вес смогут держать 4 , притом с запасом … иначе при любой неполадке с мотором будете кувыркаться до самой земли …

Разве количество необходимых двигателей не зависит от мощности?
А на счёт болтанки - это как сделать. Скажем, если человек будет, очень грубо говоря, подвешен много ниже центра массы рамы на которой крепятся двигатели, то критически опасной болтанки не будет.

Dhole:

Ага, только тут цена далеко не по две тыщи за движок, хыхы

Вот именно. Вот и думаю, что, может ничего лучшего по цене, из движков, чем я встречал и нет? Или хотя бы сопоставимого. Например, как-нибудь в Китае, через Алибабу, отдельно (т.е. чтоб было дешевле) движки от бензопил заказать. Когда товар массово производится - он всегда дешевле. Бензопилы - это очень массовый товар. Хотя и коптеры уже на “каждом углу” продаются. Но. правда, с мощными движками на несколько киловатт каждый - это, наверно, экзотика.

Бензодвигатели на человека (несколько).
jkson:

Почитайте для начала про модели вертолетов с бензиновыми двигателями. Про их грузоподъемность. Большая часть упомянутых Вами двигателей даже сама себя в воздух поднять не сможет… Затем прикиньте сколько таких двигателей понадобится чтобы кроме самих себя, рамы, винтов, топлива, взять еще 80 киллограм полезной нагрузки.
P.S. вроде до весны далеко)

Для мотопарапланов мощность идёт от 14 лошадей. Т.е. 4 двигателя от бензопилы по 4 лошади должно хватить (особенно если иметь в виду, что у мотопарапланов, кажись, половина мощности может идти на подъёмную силу, а половина - на поступательное движение). Рама будет весить много меньше, чем человек.

Бензодвигатели на человека (несколько).

Есть задумка сделать какую-нибудь штуковину, чтоб человека поднять могла. Хочу посоветоваться, у знатоков, на счёт бензодвигателей пооптимальнее по соотношению мощность/стоимость. Посмотрел цены у двигателей мотопарапланов и остался сильно недоволен ценой за двигатель порядка нескольких тысяч долларов. Получается, что не сопоставимо гораздо дешевле будет использовать несколько двигателей от бензопил. Да и надёжнее на случай, если какой-то один выйдет из строя. Поскольку у коптеров, вроде, сопоставимые мощности отдельных двигателей могут быть (вроде, самые распространённые бензопилы - это с мощностью около 2 лошадей), то решил здесь спросить про то кто какие двигатели подобных мощностей знает и с какой стоимостью? Есть предварительная задумка использовать движка четыре от бензопилы типа Урал (на 4 лошади каждый). Взять что-нибудь дешёвое, БУ. Кажись такую за 2 и 4 тысячи бензопилу на рынке видел (Урал, правда, не уверен, что они были на 4 лошади: есть какие-то на 2). Хочу поспрашивать у знатоков какие ещё варианты могут быть?