Динамика полёта крылатого ла-ликбез
Строка 5: | Строка 5: | ||
Существуют пять основных режима работы электро вмг в зависимости от режимов полёта ла----например | Существуют пять основных режима работы электро вмг в зависимости от режимов полёта ла----например | ||
− | 1) самый высоконагруженный режим это момент трогания при разбеге на полном газу или режим стопа характеризуется пиком момента сопротивления наведённый тягой винта M=FH/2ПИ на максимальных углах атаки лопастей , то есть максимальное скольжение винта относительно среды и пик мощности мотора ------кратковременная пиковая сила тока через электромотор на максимальной удельной мощности 4-6 вт/г ограниченна удельной тепловой мощностью рассеивания не более 1вт/г при среднем обдуве 15-20 м/с с приращением температуры 100 градусов С плюс температура воздуха!!! | + | 1) самый высоконагруженный режим это момент трогания при разбеге на полном газу или режим стопа характеризуется пиком момента сопротивления наведённый тягой винта M=FH/2ПИ на максимальных углах атаки лопастей , то есть максимальное скольжение винта относительно среды и пик мощности мотора ------кратковременная пиковая сила тока через электромотор на максимальной удельной мощности 4-6 вт/г ограниченна удельной тепловой мощностью рассеивания не более 1вт/г при среднем обдуве 15-20 м/с с приращением температуры 100 градусов С плюс температура воздуха!!! |
− | зависимость пиковой силы тока от массы мотора и омического сопротивления | + | для двухлопастного вмг |
+ | |||
+ | зависимость пиковой силы тока от массы мотора и омического сопротивления ---- | ||
+ | |||
+ | Iпик=(Pтеп/R)0.5=(m(г)/R)0.5!!! | ||
+ | |||
+ | сила тока вмг от геометрии винта, электромехан. константы и напряжения---- | ||
+ | |||
+ | Iст=0.08Кр(DKxx)3 (HUакку)2 | ||
− | |||
где коэф . мощности винта Кр=0.6-1.6 зависит от удлинения и профиля лопасти и кол- ва лопастей ( 1-4штуки) | где коэф . мощности винта Кр=0.6-1.6 зависит от удлинения и профиля лопасти и кол- ва лопастей ( 1-4штуки) | ||
− | сила тяги на стопе от геометрии винта,эл-мех.константы и напряжения | + | сила тяги на стопе от геометрии винта,эл-мех.константы и напряжения ---- |
− | мощность потребления вмг на стопе от тяги и теоритической скорости потока Pпот=UаккуIст=FстVтеор=FстHfст | + | Fст=0.1КрHD(DUаккуKxx)2 |
+ | |||
+ | мощность потребления вмг на стопе от тяги и теоритической скорости потока ---- | ||
+ | |||
+ | Pпот=UаккуIст=FстVтеор=FстHfст | ||
подбор диаметра и шага воздушного винта от диаметра и длины статора бесколлектор. мотора (H+D)мм=10(d+l)мм | подбор диаметра и шага воздушного винта от диаметра и длины статора бесколлектор. мотора (H+D)мм=10(d+l)мм | ||
Строка 20: | Строка 31: | ||
2) чуть менее тяжелый режим это набор высоты под углом к горизонту в набегающем потоке или в крутом вираже----разгрузка винта по моменту сопротивления и падение силы тока и мощности потребления в 1.1 раза от режима стопа!!! | 2) чуть менее тяжелый режим это набор высоты под углом к горизонту в набегающем потоке или в крутом вираже----разгрузка винта по моменту сопротивления и падение силы тока и мощности потребления в 1.1 раза от режима стопа!!! | ||
− | коэф. относительного запаса тяги Кт или перегрузка ла в вираже зависит от произведения тяговооруженности Tст на максимальное аэродинамическое качество AKмах ------ Kперегрузка=Кт=Fст/Fxmin=Tст х AKмах=1.1(Kv)2 | + | коэф. относительного запаса тяги Кт или перегрузка ла в вираже зависит от произведения тяговооруженности Tст на максимальное аэродинамическое качество AKмах ------ |
+ | |||
+ | Kперегрузка=Кт=Fст/Fxmin=Tст х AKмах=1.1(Kv)2 | ||
+ | |||
тяга при подъёме в горку это сумма векторов силы тяжести и аэродинамической нормали крыла и минимального лобового сопротивления ла в полёте или тяговооруженность в горке это сумма синуса угла подъёма а и обратной 1/АКмах=Сх/Су---- | тяга при подъёме в горку это сумма векторов силы тяжести и аэродинамической нормали крыла и минимального лобового сопротивления ла в полёте или тяговооруженность в горке это сумма синуса угла подъёма а и обратной 1/АКмах=Сх/Су---- | ||
− | |||
− | + | сила тяги Fобщ=Fрезульт+Fх=mg(sin a+1/AKmax)=0.71Iст/HKxx----- | |
− | + | ||
− | сила тока от массы ла, геометрии винта и эл-мех.константы I=1.4mgHKxx=14mНКхх | + | тяговооруженность вмг Т=F/mg=(sin a+1/AKmax) ----- |
+ | |||
+ | вертикальный набор высоты при большой энерговооруженности ла более 300вт/кг полётной массы,---- | ||
+ | тогда максимальная тяга в полёте Fобщ=mg+Fх=1.1mg | ||
+ | |||
+ | сила тока от массы ла, геометрии винта и эл-мех.константы---- | ||
+ | |||
+ | I=1.4mgHKxx=14mНКхх | ||
3) режим вмг в горизонтальном полёте на максимальной воздушной скорости ла на полном газе при реактивной тяге запертой лобовым сопротивлением с разгрузкой момента винта в 1.3 раза от стенда | 3) режим вмг в горизонтальном полёте на максимальной воздушной скорости ла на полном газе при реактивной тяге запертой лобовым сопротивлением с разгрузкой момента винта в 1.3 раза от стенда | ||
− | коэф . относительного запаса скорости полёта | + | коэф . относительного запаса скорости полёта---- |
− | макси. скорость гориз. полёта Vпол=0.9Vпл(Kт)0.5 =0.9(mgКпл/Sкр)0.5(Тст х АКмах)0.5=0.9(КплFст x АКмах/Sкр)0.5 | + | Kv=Vпол/Vпл=(0.81Тст х АКмах)0.5=0.9(Fст/Fxmin)0.5=0.9(Kт)0.5 |
+ | |||
+ | макси. скорость гориз. полёта | ||
+ | |||
+ | Vпол=0.9Vпл(Kт)0.5=0.9(mgКпл/Sкр)0.5(Тст х АКмах)0.5=0.9(КплFст x АКмах/Sкр)0.5 | ||
Кпл=1.5 для вогнутовыпуклого----Кпл=2.0 плосковыпуклого---- Кпл=2.5 двояковыпуклого----Кпл=3.0 симметричного | Кпл=1.5 для вогнутовыпуклого----Кпл=2.0 плосковыпуклого---- Кпл=2.5 двояковыпуклого----Кпл=3.0 симметричного | ||
− | зависимость силы лобового сопротивления от запаса скорости полёта ла Fx=mg/AKтек=10m(Kv)Х /AKмax, где | + | зависимость силы лобового сопротивления от запаса скорости полёта ла---- |
+ | |||
+ | Fx=mg/AKтек=10m(Kv)Х /AKмax, | ||
+ | |||
+ | где степень Х=1 для симметричного профиля крыла, Х=5/4 для несимметричного двояковыпуклого, | ||
Х=4/3 для змееобразных, Х=3/2 для плосковыпуклого, Х=2 для вогнутовыпуклого!!! | Х=4/3 для змееобразных, Х=3/2 для плосковыпуклого, Х=2 для вогнутовыпуклого!!! | ||
Строка 45: | Строка 72: | ||
где первые значения для паркфлаеров и вторые значения для больших бпла и гигантских авиамоделей | где первые значения для паркфлаеров и вторые значения для больших бпла и гигантских авиамоделей | ||
− | усреднённая поглащённая мощность ла в полёте | + | усреднённая поглащённая мощность ла в полёте ----- |
− | реактивная тяга по массовому расходу воздуха и приращению скорости потока Fреак=pSVтеор(Vтеор-Vполёт)Кв= | + | Pпол=FVпол=KПДвмг (Кпроп)2 UI=0.72 (Кпроп)2 UI |
− | 0.86 (D Vтеор Kупор)2 (1-Kупор), где Kупор=h/H=Кпроп и Квинта в полёте=Кначальный(Купор)2=0.9(Купор)2---- | + | |
+ | реактивная тяга по массовому расходу воздуха и приращению скорости потока ---- | ||
+ | Fреак=pSVтеор(Vтеор-Vполёт)Кв=0.86 (D Vтеор Kупор)2 (1-Kупор), | ||
+ | |||
+ | где Kупор=h/H=Кпроп и Квинта в полёте=Кначальный(Купор)2=0.9(Купор)2---- | ||
теорит. скорость потока через винт в полёте через просадку частоты вращения Vтеор=Hf=0.81 H Uакку Kxx---- | теорит. скорость потока через винт в полёте через просадку частоты вращения Vтеор=Hf=0.81 H Uакку Kxx---- | ||
− | пропульсивного коэф. в зависимости от режима полёта при условии Sомет/Sмид больше 1, Кпроп==h/H | + | пропульсивного коэф. в зависимости от режима полёта при условии Sомет/Sмид больше 1, |
+ | |||
+ | Кпроп==h/H=0.7-0.75 горка=0.8-0.85 горизонт=0.9-0.95 крейсер----(где первые значения для моделей вторые для большой авиации) | ||
− | связь эффективности пропульсивной системы КПДсистем=КПДнач.винта (Кпроп)2=(0.75--0.95) (Vполёт/Vпоток)2 | + | связь эффективности пропульсивной системы --- |
+ | |||
+ | КПДсистем=КПДнач.винта (Кпроп)2=(0.75--0.95) (Vполёт/Vпоток)2 | ||
+ | |||
+ | 4) разгруженный режим вмг---это крейсерская скорость горизонтального полёта на максимальном АК или скорость планирования при оптимальном угле атаки крыла в полгаза---- | ||
− | + | I=mgHKxx/AKmax | |
5) максимально разгруженный режим вмг это пикирование на полном газу под углом в 30гр, когда винт полностью вырождается в нулевую тягу----максимальная воздушная скорость Vмах=Hfхх= H Uакку Kxx----Iпик=Iхх | 5) максимально разгруженный режим вмг это пикирование на полном газу под углом в 30гр, когда винт полностью вырождается в нулевую тягу----максимальная воздушная скорость Vмах=Hfхх= H Uакку Kxx----Iпик=Iхх |
Версия 10:11, 11 апреля 2020
динамика полёта крылатого ла
методика хорошо описывает самолётные винты с относительным шагом ш/д=0.6-1.1
Существуют пять основных режима работы электро вмг в зависимости от режимов полёта ла----например
1) самый высоконагруженный режим это момент трогания при разбеге на полном газу или режим стопа характеризуется пиком момента сопротивления наведённый тягой винта M=FH/2ПИ на максимальных углах атаки лопастей , то есть максимальное скольжение винта относительно среды и пик мощности мотора ------кратковременная пиковая сила тока через электромотор на максимальной удельной мощности 4-6 вт/г ограниченна удельной тепловой мощностью рассеивания не более 1вт/г при среднем обдуве 15-20 м/с с приращением температуры 100 градусов С плюс температура воздуха!!!
для двухлопастного вмг
зависимость пиковой силы тока от массы мотора и омического сопротивления ----
Iпик=(Pтеп/R)0.5=(m(г)/R)0.5!!!
сила тока вмг от геометрии винта, электромехан. константы и напряжения----
Iст=0.08Кр(DKxx)3 (HUакку)2
где коэф . мощности винта Кр=0.6-1.6 зависит от удлинения и профиля лопасти и кол- ва лопастей ( 1-4штуки)
сила тяги на стопе от геометрии винта,эл-мех.константы и напряжения ----
Fст=0.1КрHD(DUаккуKxx)2
мощность потребления вмг на стопе от тяги и теоритической скорости потока ----
Pпот=UаккуIст=FстVтеор=FстHfст
подбор диаметра и шага воздушного винта от диаметра и длины статора бесколлектор. мотора (H+D)мм=10(d+l)мм
2) чуть менее тяжелый режим это набор высоты под углом к горизонту в набегающем потоке или в крутом вираже----разгрузка винта по моменту сопротивления и падение силы тока и мощности потребления в 1.1 раза от режима стопа!!!
коэф. относительного запаса тяги Кт или перегрузка ла в вираже зависит от произведения тяговооруженности Tст на максимальное аэродинамическое качество AKмах ------
Kперегрузка=Кт=Fст/Fxmin=Tст х AKмах=1.1(Kv)2
тяга при подъёме в горку это сумма векторов силы тяжести и аэродинамической нормали крыла и минимального лобового сопротивления ла в полёте или тяговооруженность в горке это сумма синуса угла подъёма а и обратной 1/АКмах=Сх/Су----
сила тяги Fобщ=Fрезульт+Fх=mg(sin a+1/AKmax)=0.71Iст/HKxx-----
тяговооруженность вмг Т=F/mg=(sin a+1/AKmax) -----
вертикальный набор высоты при большой энерговооруженности ла более 300вт/кг полётной массы,---- тогда максимальная тяга в полёте Fобщ=mg+Fх=1.1mg
сила тока от массы ла, геометрии винта и эл-мех.константы----
I=1.4mgHKxx=14mНКхх
3) режим вмг в горизонтальном полёте на максимальной воздушной скорости ла на полном газе при реактивной тяге запертой лобовым сопротивлением с разгрузкой момента винта в 1.3 раза от стенда
коэф . относительного запаса скорости полёта----
Kv=Vпол/Vпл=(0.81Тст х АКмах)0.5=0.9(Fст/Fxmin)0.5=0.9(Kт)0.5
макси. скорость гориз. полёта
Vпол=0.9Vпл(Kт)0.5=0.9(mgКпл/Sкр)0.5(Тст х АКмах)0.5=0.9(КплFст x АКмах/Sкр)0.5
Кпл=1.5 для вогнутовыпуклого----Кпл=2.0 плосковыпуклого---- Кпл=2.5 двояковыпуклого----Кпл=3.0 симметричного
зависимость силы лобового сопротивления от запаса скорости полёта ла----
Fx=mg/AKтек=10m(Kv)Х /AKмax,
где степень Х=1 для симметричного профиля крыла, Х=5/4 для несимметричного двояковыпуклого, Х=4/3 для змееобразных, Х=3/2 для плосковыпуклого, Х=2 для вогнутовыпуклого!!!
сила тока в горизонте I=Ixx+FhKu/Kв=1.1FhKu/Kв=FhKхх/(0.9(Kупор)2)=1.1FНКхх/Kупор=(1.2--1.5)FНКхх=1.33FНКхх
для авиамоделей полное КПДвмг+акку=Kнач.винта Kмотор Какку=(85--95%)х(80--90%)х(90--98%)=(61--84%)=0.72--- где первые значения для паркфлаеров и вторые значения для больших бпла и гигантских авиамоделей
усреднённая поглащённая мощность ла в полёте -----
Pпол=FVпол=KПДвмг (Кпроп)2 UI=0.72 (Кпроп)2 UI
реактивная тяга по массовому расходу воздуха и приращению скорости потока ---- Fреак=pSVтеор(Vтеор-Vполёт)Кв=0.86 (D Vтеор Kупор)2 (1-Kупор),
где Kупор=h/H=Кпроп и Квинта в полёте=Кначальный(Купор)2=0.9(Купор)2----
теорит. скорость потока через винт в полёте через просадку частоты вращения Vтеор=Hf=0.81 H Uакку Kxx----
пропульсивного коэф. в зависимости от режима полёта при условии Sомет/Sмид больше 1,
Кпроп==h/H=0.7-0.75 горка=0.8-0.85 горизонт=0.9-0.95 крейсер----(где первые значения для моделей вторые для большой авиации)
связь эффективности пропульсивной системы ---
КПДсистем=КПДнач.винта (Кпроп)2=(0.75--0.95) (Vполёт/Vпоток)2
4) разгруженный режим вмг---это крейсерская скорость горизонтального полёта на максимальном АК или скорость планирования при оптимальном угле атаки крыла в полгаза----
I=mgHKxx/AKmax
5) максимально разгруженный режим вмг это пикирование на полном газу под углом в 30гр, когда винт полностью вырождается в нулевую тягу----максимальная воздушная скорость Vмах=Hfхх= H Uакку Kxx----Iпик=Iхх