Activity

Я когда-то рассчитывал (статическую) тягу ВМГ аналитически, в первом приближении, так сказать. С тех пор осталась электронная таблица (весьма примитивная). Некоторые параметры там рассчитывались вручную, поэтому не уверен, какой пропеллер забит; может быть 6x9". В любом случае, удельная тяга получается 4.137 кгс/кВт.

Если вас интересует вывод расчёта, смогу восстановить на досуге (когда он выдастся), там всё на уровне школьной физики.

Не-не-не…
Так могут быть ошибки. Надо просто для загрузки не пользоваться Chrome и его производными. Например, в FF есть “сохранить ссылку как” - вот это и будет самое оно…

“Сохранить ссылку как…” точно так же есть и в Chrome/Chromium.
Таким образом, рекомендация звучит так: не следует копировать текст из окна браузера, лучше кликнуть по ссылке на hex-файл правой кнопкой мыши и в контекстном меню выбрать пункт “Сохранить как…”.

вот бы эту прошивку надыбать да и обновиться

На сколько я в курсе ситуации, это вряд ли возможно, к сожалению.
Старую прошивку ни кто не слил (в качестве бекапа, к примеру; технически невозможно/сложно), и вряд ли ситуация изменится с новой.

Но интересно будет услышать отзывы по новой прошивке! Если эта коробочка, при ее цене, все-таки, заработает нормально (и даже без бубна)… это будет очень приятно 😃

Спасибо,еще бы знать где этот ресурс находится! Я в компе еще “чайник”.

Может быть, вам помогут какие-нибудь видеоинструкции (выберите сами). Хотя я обычно пользуюсь http://postimage.org.

С редуктором опасно. Закусит, остановит оба пропеллера. И минус 2-3 % КПД 😃

А с двумя моторами - два регулятора, не пушинки.
Нормально сделать соосные пропеллеры сложно, это требует соответствующих технических решений, любое из которых является усложнением, влечет уменьшение надежности и увеличение стоимости аппарата.

Вы подбираете пропеллер к ничему, без мотора, и конструкции самого аппарата. Начали не с того конца, да и чего хотите не знаете. Начинать с масштабных моделей для обкатки общей схемы - это тоже для не для вас… толку не выйдет, надо завязывать с диалогом 😦

Вплотную можно так сделать…

Вот здесь приведена простая схема редуктора, позволяющего приводить оба винта от одного вала. Изготовить такой (или иной), правда, не так просто, как нарисовать…

UPD: Может быть, при определенной изворотливости, удастся использовать узлы автомодельных диференциалов: кое-что на HobbiKing.

Примерно в середине 1941 г. были закончены исследования соосных воздушных винтов в ЦАРИ, позволившие сделать следующие выводы.

Интересная информация, но хорошо бы привести и ссылку на первоисточник.
Информация, предположительно, взята из журнала “Авиация и космонавтика”, №1 или №2, раздел СООСНЫЕ ВОЗДУШНЫЕ ВИНТЫ.

Примите во внимание, что речь идет о “нормальной” соосной установке винтов: вплотную друг к другу, а не расстоянии, сравнимом с диаметром винта, как в случае установки на развернутые электромоторы.

По вопросу прочности, предположу, что углеволокно должно быть прочнее дерева; опыта эксплуатации композитных пропеллеров, однако, я не имею.

Интересно, какая разность шага соответствует разности угла атаки лопастей в 1-1,5°. Это можно подсчитать приблизительно, но соответствие градус-шаг нелинейное.

UPD: Прикинул тут в электронной таблице… (передний винт - задний винт, приблизительная разность углов):

 9x6  -  9x5, -1.25°;
16x8  - 16x6, -1.5°;
16x10 - 16x8, -1.5°;
24x12 - 24x9, -1.5°.

С одним пропеллером всё понятно. А вот с соосным.

Занятная ремарка на тему соосных пропеллеров применительно к коптерам из статьи “Выбор пропеллеров для мультикоптера” (п. 5):

…по два мотора - направленных вверх и вниз - такая схема имеет на 30% меньшую подъемную силу, поскольку два соосных мотора своими турбулентными потоками сильно влияют друг на друга и уменьшают подъемную силу.

Не искал более релевантных источников; не знаю, как повлияет наличие кольцевого обтекателя.

UPD: С другой стороны, можно найти упоминание о эффекте Бартини:

…явление уменьшения лобового сопротивления и прироста тяги винтов самолёта на 25—30 % за счёт компоновки двух моторов тандемом…
Два пропеллера, соосно … вращаются в разные стороны … помещены в кольцевой обтекатель … (эта схема названа «винт в кольце»).

Но следует принимать во внимание, что для коптера лобовое сопротивление не играет (принципиальной) роли.

UPD: А вот практическое “микро-исследование” с нашего форума: мнения о double мотоустановках, пост #7,

…был изготовлен и опробован соосный двигатель. Винты использовались одних размеров прямого и обратного вращений. В статике, реального повышения тяги не получилось, в полете(полет был один, пробный) тоже реального преимущества не наблюдалось(по тяге). Присутствует такое явление, на оборотах от средних ближе к макс. появляется вибрирующий аэродинамический шум, довольно сильный и неприятный. Но отсутствие реактивного момента, бесспорно, большой плюс.

Возможно, такая компоновка требует специфического подбора винтов и/или режима работы моторов для достижения положительного эффекта.

Как можно перенести это всё на другую ветку?

Так как исходный вопрос по расчету тяги исчерпан, а обсуждение перешло к какому-то концептуальному летательному (?) аппарату, вы можете просто создать новую тему в разделе Авиамодели - Общий / Другие.

Если не очень дорого будет…

Будет дорого. Если вам нужна грузоподъемность 100 кг (хорошо, ну его к черту, этот запас, 80 кг), это будет дорого, можете не сомневаться (если только у нас не сильно различается понятие “дорого”).

Трехлопастных мало пропеллеров под разный шаг.

Я только что указал на то, что…

Пропеллер и мотор выбираются вместе.

…а вы уже определились, что он пропеллер будет трехлопастным.
Выбор ВМГ - это в принципе важная задача, а в случае вариации на тему коптера, это едва ли не основная задача 😃
Не горячитесь. Размеры будете “ужимать” потом, сначала получите хоть какую-то годную конфигурацию.

И интересный вопрос: у вас действительно есть желание строить что-то подобное или это проект теоретический (что не так уж и плохо)?

Вот пропеллеры такие www.hobbyking.com/hobbyking/s...407x204mm.html

Пропеллер и мотор выбираются вместе. Можно выбрать сначала мотор, если есть представление, что вообще он должен крутить, но начинать с пропеллера - очень странный подход.

На сколько примерно упадёт тяга если они будут работать рядом?

А с чего ей, собственно, падать? Вы, главное, доступ воздуху не перекрывайте (узкие каналы, всякая арматура и пр.).

Хочу минимальное по размеру, весу и взлет вертикальный.

Кажется, это первая формулировка того, что вы хотите 😃
Давайте уточним на счет взлета, вернее, на счет режима полета: высота, скорость, масса полезной нагрузки, запас хода (время или расстояние) хотя бы.

А если эти два кольца расположить под углом, как бы выдув будет в стороны?

А какая сложность в том, чтобы развернуть силовые установки целиком?

На счет самого концепта: если аппарат вашей мечты должен двигаться преимущественно “по земле” (очень низко, как СВП) и только изредка “подлетать” (пенек перелететь, пробку на дороге 😃 ), то вот замечательная (простая!!!) и жизнеспособная схема.

UH-18SPW Hoverwing™

Обратите внимание на наличие аэродинамических поверхностей, от которых вы решили полностью отказаться.
Обратите так же внимание, что большинство реально летающих аппаратов имеют вменяемый диаметр пропеллеров - это повышает их эффективность.

АКБ разместить в центре корпуса в самом низу, масса моторов тоже снизу.
Да, без электронной стабилизации перевернеться

Конечно, но пилот, к сожалению, значительно поднимет центр тяжести.

Это как понять?

Две рядом расположенных силовых установки дуют не вертикально вниз (генерируя максимальную подъемную силу), а, скажем, под углом 30 градусов в стороны, обеспечивая стабилизирующий момент (но теряя подъемную силу).

Вот примерный корпус.

Приговор: неустойчивость по крену ввиду высокого расположения центра тяжести.
Нежизнеспособно без принятия специальных мер по стабилизации. Возможные решения в рамках данной концепции:

• электронная стабилизация;
• “поперечное V” воздушных потоков.

Последнее повлечет потерю значительной части тяги в проекции на вертикальную ось
(а первое - просто страшно, если будет выполнено на уровне модельных технологий).

Ещё читал в в соосных винтах второй пропеллер подсасывает дополнительно сбоку. Это так?

Не знаю, так ли это; возможно.

придеться в кольцах делать дополнительные отверстия сбоку.

Возможно, было бы лучше сделать сужающийся (конический) канал, точно соответствующий диаметру пропеллеров на уровне второго пропеллера, но оставляющий больший зазор вокруг первого.

UPD: Посмотрите еще на это… может наведет на хорошие мысли 😉

Однако есть и прецеденты…

Ох, стебное видео на тему 😁

www.rcgroups.com/forums/showpost.php?p=19161065&po…

Но эта штука по крайней мере пытается летать 😃

UPD: От!.. Вот оно где 😃 Как подсказывают тут, нужно гуглить “personal vtol”, можно сразу смотреть картинки.

Под рукой был только пластилин. Программы для 3d нету. Для наглядности пойдет.
Значит первый вариант размещение соосных пропеллеров. Это низ, тоесть параллельно земли.
У hoverbike пропеллеры и габариты получаются намного больше. И тяжелее.

Я думаю, что всякие hoverbike’и тоже не дураки проектировали, а это может значить, что выбранное решение является оптимальным в технических реалиях (на период проектирования).

С пластилином у вас хорошо вышло 😃 Для несложных 3D набросков (если захотите выполнить “в цифре”) могу посоветовать SketchUp, но сильно хвалить не буду.

Силовые установки у вас получаются разнородные: пару нужно вписать в диаметр 0.4 м, а одну - в 0.5 м. Я бы старался этого избежать, ведь чем меньше зоопарк, тем проще его содержать… (и с точки зрения технологичности при изготовлении то же самое)

Место пилота, полагаю, где-то в центре рамы?

По компоновке, вообще говоря, трикоптер. Это уже делали 😃
Если вы сдвините концепт в сторону большей технологичности, возможно, получится квадрокоптер (тоже делали).

На счет того, летали ли на таких аппаратах люди - не уверен.

Неправильно выразился 😃 2.8 квт каждый

Вы правильно выразились, я понял. Просто привел пример относительно близкой по мощности сборки.

Да, я видел такие. Но они все под слабые моторы. Нужно 2,8квт каждый.

2x 2+ кВт

hobbyking.com/…/__17164__Contra_Rotating_CR50L_Bru…

Надо макет для наглядности сделать.

Вы пропускаете несколько этапов проектирования 😃 Сделайте эскиз, для начала.
Кроме того, многое можно понятно описать словами, но для этого нужно иметь оформившиеся мысли.

Вот, кстати, пример привода соосных винтов с противовращением:

www.hobbyking.com/hobbycity/…/uh_viewItem.asp?idPr…

Непонимаю в чём сложность. Два мотора.

Два мотора, развернутые в разные стороны - просто. Могли бы сразу об этом написать 😃
Я же имел в виду такую схему:

www.rcgroups.com/forums/showpost.php?p=2330059&pos…

Она заметно сложнее в реализации.

Не охото делать то что уже сделали.

Вы это уже говорили, но это “негативная” формулировка - вы написали, что вы не хотите делать. Я же интересуюсь, что вы хотите сделать. Чувствуете разницу?

Два мотора.Один вращяет в одну, второй в другую.

Усложнение механики вы учли? Для этого нужна специальная сборка или доработка: полый вал “верхнего” мотора и так далее…
UPD: Не забудьте про винты обратного вращения.
Как и всякое усложнение, это увеличивает стоимость и массу и уменьшает надежность 😃

Мне кажется, вы зря зажали себя в какие-то очень маленькие размеры. Кроме того, постановки задачи как таковой нет и непонятно, какие технические решения применимы. Вы знаете, чего хотите?

Есть программка avia-master.com/…/543-utilita-extended-prop-select…
Я вчера нашел золотую середину. Два соосных пропеллера. Тяга + от 15% и выше. Два пропеллера соосных с размером 16х10 трехлопастных при 9000об/мин тяга 20кг при 5,45 Квт.
Интересно винт не развалится?

Золотую середину чего? Не вполне понятно.
Тяга +15% от чего? (процентов от чего?)

Два соосных пропеллера - с контрвращением? Усложнение механики вы учли? Если без контрвращения, то зачем?

Про то, что идеальный пропеллер имеет одну лопасть, а две - это максимальное приближение к идеалу при упрощении балансировки, вы слышали?
Это означает, что многолопастные пропеллеры теряют эффективность с ростом числа лопастей и, если вы гонитесь за КПД, подходят только двухлопастные.
Многолопастные могут обеспечить б о льшую тягу без увеличения диаметра, но с меньшим КПД. Их выбирают в угоду копийности или при невозможности (нежелании) установки винта большего диаметра.

Раз вы заговорили про удельную тягу, то для вашей последней конфигурации она составляет 3.67 г/Вт. Я уже привел реальную конфигурацию, обеспечивающую ~4.5 г/Вт (в отношении тяги решение должно масштабироваться хорошо).

Развалится ли винт? Хороший винт, наверное, не развалится.

UPD: И еще. Вы говорите про винт 16x10 - шаг больше половины диаметра. Есть такое эмпирическое правило, говорящее, что винт с шагом больше половины диаметра обеспечит максимальную тягу только после разгона модели. В статике он будет работать в режиме срыва потока и выдавать только “stall thrust” - это придумал не я, это написано в мануале к eCalc. Полагаю, следует учитывать (ведь вас интересует именно статическая тяга).

120 тоже нормально. только не 5квт, где то 3,4 квт. Иначе КПД падает. Это из тестов людей.
Я вот смотрю, люди выжимают до 1вт/3гр
(По крайней мере 70-й импеллер с движком 4000 Об/В., дал результат 1кг при 30 амперах на 11.1 В) - из форума

Сейчас я колдую над моделью Spitfire из подложки для ламината, для модели выбран мотор Turnigy D3536/5. При питании от батареи 3S, с пропеллером 10x5 (дюймы) расчетная (eCalc/Propeller) статическая тяга составляет ~2 кгс при электрической мощности ~450 Вт - удельная тяга ~4.5 г/Вт. Думаю, можно добиться и лучших результатов.

Кстати, eCalc умеет считать и импеллеры (хотя я никогда не смотрел, что и как): eCalc/EDF.

Вот например hobbyking.com/…/__14788__90mm_EDF_unit_with_3553_1…

Диаметр 90 мм. Я рассматривал сугубо 120 мм, так как вы заговорили о них.

Я имел в виду 27 импеллеров с тягой 4,5 кг

Охо… просчитайте эту конфигурацию хотя бы по массе!
И по деньгам, ага…

27 штук таких надо

Так как указанный аккумулятор имеет формулу 6S1P, вам нужно их спаривать. Общее количество всегда будет четным.
На двадцати шести таких (13 пар) при потребляемой мощности в 5.5 кВт вы пролетите: 5500 W / (13 x (5 Ah x 44.4 V)) = 1,91 h - чуть менее двух часов.

Вы посчитали самый неэффективный импеллер 1вт/1.27гр есть 1вт/1.8гр и время полета хватит 3 минуты. Хотя что это за модель с 3 минутами (

Я посчитал реально продающийся импеллер, который можно купить на HobbiKing - ссылки указаны.

Capacity: 5000mAh Voltage: 6S1P / 6S Cell / 22.2V вес 786гр нам таких два = 44,4 В 5000А 1572гр 222Вт…

Дальше ничего не понял.

Маловато (

Но эту идею вы донесли 😃

Значит надо собирать один импеллер мощный под 120мм/127мм. Прогнать его в полноценном одном канале имитирующий в модели. Сделать макет 1/8. И начинать делать раму под них

Я вас снова собираюсь расстроить… 😃

Смотрим на 120 мм импеллеры: раз, два.

Примерная тяга - 7 кгс (скоро мы начнем вычитать! 😉 ).
Примерный вес (с электродвигателем) - 1 кг.
Примерная (долговременная) мощность - 5.5 кВт.

Допустим, мы хотим “летать” 10 мин., отсюда необходимая емкость батареи - (5500/6) Вт ч, округлим до 1 кВт ч.
При напряжении 44.4 В (эти импеллеры работают на батареях 12S), это 22.5 Ач. Округлим до 20 Ач.
Выбираем подходящую батарею… ага, 5 Ач при весе 1.7 кг. Нам нужно четыре таких, так что это всего 6.8 кг!

И вот теперь начинаем вычитать! 7 кгс тяги будут работать на 1 кг импеллера + 6.8 кг батарей + регулятор + корпус - тяга ощутимо меньше веса. А крыльев у нас нет. Что это значит? 😉

P.S. Но если вы приделаете юбку (СВП), то все в порядке!

Гдето читал что сужение на 10% повысит тягу.

Не могу уверенно опровергнуть, но теоретическое рассуждение к такому выводу не приводит: сужение канала спровоцирует повышение давления на срезе сопла, увеличение скорости истечения рабочего тела, но уменьшение производительности установки. Тяга установки линейно зависит от скорости истечения рабочего тела и квадратично от производительности:

(1) F = v Δm/Δt,
где v - скорость истечения рабочего тела,
Δm - масса рабочего тела, отбрасываемая за промежуток времени Δt.

v = ΔV / Δt / S,
где ΔV - объем рабочего тела за промежуток времени Δt,
S - сечение сопла.
Жирным выделена производительность установки.

Δm = ΔV ρ,
где ρ - плотность рабочего тела.

Таким образом,

F = (ΔV / (Δt S)) (ΔV ρ / Δt) = ΔV^2 ρ / (S Δt).

При Δt=1 (с),

(2) F = (V’ / S) (V’ ρ) = V’^2 ρ / S,
где V’ - производительность установки [м куб. / с].

Из (1) видна линейная зависимость тяги от скорости истечения рабочего тела, из (2) видна квадратичная зависимость тяги от производительности установки.

Скажем так, без эксперимента, я бы не стал опираться на это эмпирическое правило десяти процентов.

К задаче поста #1.

Я нервно курю в сторонке… 😃 Хотя, я не курю.
Но, если я правильно понял, результаты наших расчетов очень близки (?). Можно ли из этого сделать вывод, что для “околомодельного” применения (и “холодных” МКУ/МВУ), годится моя методика?

Внутри легкого корпуса модели разместить 10 штук 120мм импеллера с впускными расширяющими и выпускными сужающи каналами. Это будет как главная тяга. И 4 штуки подруливающими.

Можете пояснить, зачем сужающие каналы?

Странно, чем выше давление, тем производительность падает.

Просто это слабо совместимые задачи: значительно повысить давление или прокачать максимальный объем воздуха. Компрессор (как должно быть понятно из названия) способен создавать значительное давление. Вентилятор способен прокачивать большие объемы воздуха.

И, заметьте, реактивная тяга зависит от производительности установки, а не от повышения давления.
Вот, если вы переключитесь на модель СВП, тогда компрессор вам вполне подойдет.
Если вы захотите поэкспериментировать с afterburner’ом - компрессор так же может проявить себя в лучшем свете.

Подсчитал примерно 😃 По производительности компрессора умноженный на подсчеты теста моего компрессора.

Моя, заготовленная еще в начале обсуждения, электронная таблица, говорит, что производительность 400 CFM (188.8 л/с) при сечении сопла (патрубка; размер взят из описания компрессора) 5.065 см кв. даст только 2.153 кгс тяги.
При этом не учитываются потери от неидеального фокуса “сопла” и возможные термодинамические эффекты.

Гм… я боюсь, что сам компрессор (с приводом) весит что-то вроде этого. Если добавить хоть немного батарей, то точно компенсируем тягу весом 😁

Ну вроде выходит 4,3-4,7 кг примерно, если я правильно подсчитал. Странно, чем выше давление, тем производительность падает.

А какю методику расчета вы использовали? Для методики, которую я использую в посте №2, не достает скорости потока на выходе.
Хотя, да… можно получить из производительности и сечения патрубка. Сейчас проверю…

Вот есть уже готовый образец для подсчета: www.phantomsuperchargers.com/fts-tq25024v.html
Непонятно в чем они измеряют Pressure ratio. Что то вышло у меня 4,3кг тяги при 3500квт примерно .

Про compression ratio можно прочитать сдесь: Compression ratio versus overall pressure ratio. Краткая выдержка:

…pressure ratio is defined as the ratio of the stagnation pressure (перевод) as measured at the front and rear of the compressor… (степень сжатия определяется как отношение давления торможения /давления в критической точке/, измеренного на входе и на выходе компрессора)

Pressure ratio is defined as the pressure increase

PR = P2 / P1

На счет мощности вы, конечно, опечатались: 3.5 кВт или 3500 Вт.

Общая эффективность установки (без дополнительного сопла): motor efficiency ~90-94% x compressor efficiency 72-74% = ~64.8%-69.56%. Добавить потери, связанные с дополнительным соплом.
В итоге, приближаемся к общей эффективности установки ~50% 😃 (при потерях, связанных с дополнительным соплом не более 22.84-28.12%)

А как у вас получилось 228Вт ? Δt - разница в температуре?

Формула и текст вторят друг-другу.
Мощность - это изменении энергии за единицу времени. В данном случае, это изменение кинетической энергии рабочего тела за единицу времени:

P = (Δm v^2 / 2) / Δt,
где Δm - масса рабочего тела, отбрасываемая за промежуток времени Δt,
v - скорость отбрасываемого рабочего тела.

Жирным выделено выражение кинетической энергии отбрасываемого рабочего тела.
Повторю другими словами: Δt - контрольный отрезок времени (1 с).

Повторите мои расчеты, я старался расписать их достаточно подробно в исходном посте и так же пересчитывал в электронной таблице. Тем не менее, не гарантирую отсутствие ошибок.

Да, но например это большой недостаток: вес двигателя ROTAX 912 60квт 60кг. расход 22л/ч цена 230т.р
Вес электромоторов на 60 квт 11 кг цена 40тр + регуляторы =примерно 80-90т.р+акб

Ну вот, это аргумент. Причем как вес, так и цена 😃
Электромотор и 40 кг аккумуляторов будут весить как один ДВС.

Подумайте над компоновкой. Силовая установка - не все. Да и, все же, спорное вы выбрали решение с компрессорами. Будет интересно увидеть наброски аппарата.

А покрутить свою задумку в модельной плоскости вы не хотите? Собрать модель в масштабе, скажем, 1:5, отработать компоновку и управление, посмотреть, на что это вообще похоже - польза будет (и экономическая в том числе!).

Ну это я привел один из минусов. Отрицательных не должно быть. Вид конечно будет не снегохода )

Раз “отрицательных не должно быть”, значит для данного аппарата указанная особенность модельных ДВС не является недостатком.

Но ваши оппоненты здесь выступают в роли экстрасенсов, что не всегда интересно… Я думаю, если вы хотите обсудить свой концепт, то этот концепт нужно сначала сформулировать 😦

Вид конечно будет не снегохода )

Эскиз в студию!

Стоит ли говорить, что у вас потенциальные проблемы с устойчивостью (ведь центр тяжести опускать вы, предположительно, не собираетесь)? Планируется ли электронная стабилизация? Другие меры? Дублирование систем?