Динамика-ликбез
теория о силовом движении-"динамика" тел в вязкой среде-----автор Книжников ВВ
ПОСВЯЩАЕТСЯ ВСЕМ АВИАТОРАМ![1],[2],[3],[4]
в конечном расчёте нас всегда интересует максимальная скорость прямолинейного горизонтального передвижения носителя от мощности, запаса энергии или тяги
для порохового ускорителя Vмах=Fст t/mснаряд-----формула импульса
для резинового старта Vмах=l(Купругость/mснаряд)^0.5------формула Гука
для водного судна и автомобиля Vмах=Рмех/Fсопр-----формула Ватта
для космических ракет с переменной массой Vмах=Vист ln (mстарт/mснаряд)----формула Циолковского
для ствольной артиллерии Vмах=(2Fтолчок lствол/mснаряд)^0.5----формула Ньютона
для рельсотрона Vмах=U(Cконденсатор/mснаряд)^0.5-----формула Джоуля
для движения летательного аппарата ------ Vмах=Vсвал Кт^(1/Z)-----формула Книжникова
общее уравнение динамики ла в горизонтальном полёте---- это рост скорости полёта от силы текущей тяги запираемой наведённой силой лобового аэродинамического сопротивления---- тогда тяга в горизонтальном полёте уравновешенна общим сопротивлением Fтек.тяги(красный) =Fлоб.сопр(синий),
Fтек.тяги=Fст/Кск^Y ---- функция падения тяги винта в набегающем потоке
Fлоб.сопр=mg Кск^X/AKмах---- функция нарастания аэро-сопротивления от скорости движения
коэф.запаса скорости ---Кск=Vмах/Vо, где Vо минимальная скорость потока поддержания веса ла
Тст=Fст/mg--- тяговооружённость на стопe смотри статью "расчёт самолёта"
Fст/Кск^Y=mg Кск^X/AKмах---------------Fст AKмах/mg=Кск^X Кск^Y-------------Tст AKмах=Kск^Z
Кт=Fст/Fхмин=Fст/(mg/АКмах)=Tст AKмах---коэф.запаса тяги или для удобства сокращённо "ТАК"
"Коэф.запаса тяги" крылатого ла прямо пропорционален произведению "тяговооружённости на стопe" и "максимальному аэродинамическому качеству"!!!
Главная формула авиации----Кт=Tст AKмах=Kск^Z , где Z=Х+Y степенной показатель потребляемой мощности от скорости ла
Х=("Ф"Сумах)^0.5=(1.1--2) ----степень нарастания лобового сопротивления от скорости полёта ла зависит от формы профиля крыла
Y=0.62(1/Кв)^0.5=(0--1) модуль степени падения тяги от скорости полёта ла зависит от типа движителя (тяговый пропеллер 1.0, пилотажный 0.8, самолётный 0.7, квадратный винт 0.62, скоростной винт и импеллер 0.5, трд(турбина) 0, пульсирующий реактивный двигатель 0, жидкостный ракетный двигатель 0)
Эмпирика для винтовых ЛА ----Z=("Ф"Сумах/Кв)^0.5
для турбоджетов---------Kск^1.1=TAK=Кт=(10--11),-----[5]
для квадроракет---------Kск^1.5=Tст=Кт=10-------[6]
для винтовых гонок------Kск^1.62=ТAK=Кт=(8--9),
для лк и самолетов -----Kск^2=TAК=Кт=(6--7),
для мотопарителей-------Kск^2.62=ТАК=Кт=(4--5),
для вертолётов----------Kск^2=Tст=Кт=(2--3),
для дирижаблей----------Kск^3=Tст=Кт=(0.5--1)
Максимальная поперечная перегрузка в вираже крылатого ла на полном газу прямо пропорциональна Кт=Tст AKмах-----в горизонтальном вираже 0.62Кт----в вертикальном вираже 0.8Кт-----при выходе из пике (1Кт+1)!!!
Воздушная скорость гориз. полёта от аэродинамики и тяги для винтовых самолётов -----Vгор=(2Fст АКмах Cyл Н/D ро Cyмах Sкр )^0.5, при Cyл=1.25Cyмах----
для авиамоделей на уровне моря ---- Vгор=(2Fст Как Кв)^0.5/САХкр!!!
упрощенно Vпол(м/с)=Кла(Fст(н))^0.5/CAX(м), где Кла---динамический параметр конкретного типа авиамоделей и тяга на стопе равна весу ла Fст=mg!!!!!!!!
вертолёт с шасси (несущий винт) -------Vпол=1.3 Fст^0.5/D, где диаметр винта и есть эквивалент САХ крыла!!!
дисколёт (автожир) с винтом типа слоу-флаер-------Vпол=2.6 Fст^0.5/D, где диаметр несущего винта эквивалент САХ крыла!!!
биплан с шасси с плосковыпуклым 10%, с пилотажным винтом-------Vпол=0.8 Fст^0.5/CAX,
мотопаритель с вогнутовыпуклым профилем крыла, с винтом типа слоу-флаер-------Vпол=Fст^0.5/CAX,
двухмоторный грузовик с плосковыпуклым 13%, подвесом и шасси с пилотажным винтом-------Vпол=1.1 Fст^0.5/CAX,
бойцовка-истребитель с плосковыпуклым 11%, с пилотажным винтом-------- Vпол=1.2 Fст^0.5/CAX,
пилотажка-классика с двояковыпуклым 12%, с самолётным-------- Vпол=1.3 Fст^0.5/CAX,
птицелёт с модифицированным 10%, с самолётным-------Vпол=1.4 Fст^0.5/CAX,
аэрочистое бпла с двояковыпуклым 12%, с самолётным-------Vпол=1.5 Fст^0.5/CAX,
для импеллерных монопланов с двояковыпуклым 9%-------Vпол=1.7 Fст^0.5/CAX,
утка с двояковыпуклым 10%, с самолётным -------Vпол=1.8 Fст^0.5/CAX,
короткокрылое бесхвостка-лк со змееобразным 10% с самолётным винтом-------Vпол=2 Fст^0.5/CAX,
хотлайнер-гонка с тонким симметричным 8%, с гоночным винтом-------Vпол=1.5 Fст^0.6/CAX,
более подробно смотри статью "динамика полёта крылатого ла"
скорость потока в полёте от тяги на стопе для всех типов винтов---Vпот=Ф(1.4Fст Сулоп Кв/ро)^0.5/D=(1.0вер--1.4коп--1.7пил--1.9сам--2.1гон--2.6зол--3.14скор) (Fст/ро)^0.5/D, где 1.4=1/Кзап Пи/4=1/0.91х0.785=1/0.71
где скоростной параметр зависит от типа пропеллера------ например:
1.0вер---- это вертолётный винт с узкими длинными лопастями Кв=шаг/диам=0.3--0.25 и соответственно Сулоп=1.0--1.2
1.4коп----это низкооборотный "коптерный" винт типа "слоуфлай" с овальными лопастями Кв=0.5--0.4 и Сулоп=1.6--1.7
1.7пил----это "пилотажный" винт с плавникомыми лопастями Кв=0.7--0.6 и Сулоп=1.4--1.5
1.9сам----это "самолётный" винт с трапецевидными лопастями Кв=0.9--0.8 и Сулоп=1.3--1.4
2.1гон----это высокооборотный "гоночный" винт с прямоугольными лопастями Кв=1.1--1.0 и Сулоп=1.2--1.3
2.6зол----это высокооборотный "золотой" винт по скорости Кв=1.62 и Сулоп=1.25
3.14скор=Пи---теоретический кинетический предел это высокооборотный "скоростной" винт с Кв=3--2 и Сулоп=0.8--1.2
смотри статьи "типы ла"
для шага пропеллера через кинетику потока---Vпол=Куп Hо fнагрузка=(0.65нано--0.7микро--0.75мини--0.8миди--0.85макси--0.9мега) Сулоп^0.5 Hгеом fст
рекорды скоростей авиамоделей-----[7]
Особенность авиамоделей от малой авиации это использование тяговых винтов с Кв менее 1 и поэтому сила тяги при АКмах всего примерно Fтек=0.81Fст!!!
Сила лобового сопротивления авиамодели с пилотажным винтом-----Fхсам=Fмин Кв^0.5 Кт^(Х/Z)=Fмин(0.66)^0.5 ТАК^(1.33/2)=0.81(ТАК)^0.66 mg/АКмах
Лобовое сопротивление гонки при Кв более 1-----Fх=(Кт)^0.66 mg/АКмах, где минимальное лобовое сопротивление крылатого ЛА -----Fмин=mg/АКмах
Лобовое сопротивление авиамодели самолёта с не убираемым шасси и подвешенным грузом в полёте----эмпирика Fх=(1.26Fмин Fст)^0.5=1.12mg(Тст/АКмах)^0.5
Лобовое сопротивление самолёта без аэроторчков (БПЛА) в полёте на полном газу----эмпирика Fх=(Fмин Fст)^0.5=Fмин(Кт)^0.5
Скорость сваливания самолёта или минимальная скорость горизонтального полёта----Vсв=(2mg/ро Сумах Sкр)^0.5
Запас скорости авиамодели самолёта----Кск=(0.81ТАК)^(1/Z)=0.9(ТАК)^0.5
Скорость горизонтального полёта на полном газу----Vгор=Vсв Кск
Крейсерская скорость в пол газа -----Vкрейс=(Vплан Vгор)^0.5=(1.25Vсв Vгор)^0.5=1.12(Vсв Кск Vсв)^0.5=1.12 Vсв (Кск)^0.5
Крейсерская мощность поглощенная в пол газа-----Ркрей=(Рмин Рпог)^0.5=(Рмин 0.8Рст)^0.5=0.9(Рмин Рст)^0.5=0.9 Рмин (Кмощ)^0.5
Крейсерская сила тока потребления в пол газа-----Iкрей=0.9(Iсвал Iст)^0.5=0.9 Iсвал (Кмощ)^0.5
Перегрузка ЛА при вираже в полгаза это и есть поперечное ускорение-----а(м/с2)=Кск g!!!
*на самом деле коэф. 1/Пи/4=1/0.785=1.27 связан с числом Ф^0.5=1.618^0.5 и округлён до 1.25, а 0.785 округлён до 0.8*
