Расчёт крылатого ла

эмпирический расчет крылатого бпла по методу Книжникова ВВ для модельной размерности

1) На уровне моря горизонтальная воздушная скорость полёта на максимальном АК у бпла с плосковыпуклым профилем толщиной 8-12% при среднем удлинении приближенно равна корню квадратному из удвоенной нагрузки на крыло. Например при полётной массе в 2кг=2000г и несущей площади 20дм2 нагрузка получается 100г/дм2, скорость(2х100)0.5=14м/с, при удлинении 9 АКмах=11,4!

2) Текущее АК на скорости крейсера это соотношение скорости планирования к крейсеру умноженное на АКмах----(14/20) х 11.4=7.98. Если бпла массой 2 кг на крейсерской скорости 20 мвс имеет текущее аэрокачество 8 единиц-----

3) Тогда мощность поглащения это воздушная скорость в м/с ла умноженная на силу сопротивления в ньютон ------- то есть 20м/с х (20н / 8ед)=50 вт ------с учетом кпд электро вмг 50% для моделей на крейсере в пол газа получаем потребляемую мощу в 100вт.

4) Потребляемая крейсерская мощность ватт равна массе мотора в грамм! Далее следует, что моторчик имеет массу в 100 грамм, а такой бк двигатель обычно имеет максимальную удельную мощу в 4-5 вт/г х100 г=400вт.

5) Произведение диаметра статора на толщину в мм примерно равно макси мощности в ваттах 28 мм х14мм=392 вт или 24мм х17мм или 36мм х11мм ------массы этих моторов из линейки разных производителей примерно равны.

6) При общем миделе бпла 4 дм кв ---ометаемая площадь винта равна миделю --при 4дм2 получаем диаметр 2.3 дм для крейсера---- это винт д=23см и или 9 в дюймах.

7) Сумма диаметра и шага воздушного винта в см примерно равна сумме диаметра и толщины статора эд в мм---- тогда шаг будет 19 см или 7.5 дюйма ----тоесть сумма винта 23+19=42=28+14 сумма статора! Тогда ш/д=19/23=0.82 и относительная поступь 0.6 и кпд винта 0.7-----данные смотри в таблице ТТХ винтов! Поступь это 0.6х19см=11.4см=0.114м.

8) Прикидываем оптимальную электрику как корень квадратный из крейсерской потребляемой мощности 100вт= 10 в х ток 10а =11в х 9 а------получаем ближайшее значение как три банки липо и 9 ач емкость при одном часе полёта и масса акку типа липо 600-660 грамм. Маскимальный ток на взлёте в 4.5 раза больше крейсера то есть 40 ампер, а значит регуль должен весит не менее 40 г.Тогда общая масса электро-эму это сумма мотора, регуля и акку м=100г+40г+ 660г=800г

9) Далее определяем кв мотора как две скорости крейсера делить на шаг винта и делить на напругу

например (2 х 20 м/с)/( 0.19 м х11 в) = 20 герц на вольт или 1200 оборотов в минуту на вольт.

10) Тяга на старте --это ток при полном газе умноженный на кпд винта делённый на произведение поступи на кв и равно ( 40а х 0.74)/( 0.114м х20 гц/в) =13н =1300г силы---тяговооруженность на старте 0.65 и возможен взлёт с руки. С учетом потери тяги на 1/АКмакс (аэросопротивление) остаётся около 0.5 и угол подъёма не более 30гр.

11) энергия броска на старте это произведение массы ла на нагрузку на крыло Екинетик=2кг х 100 г/дм2=200дж ! при энергичном броске на полном газу вмг против ветра взрослым сильным человеком, удачный старт гарантирован!

12) при развитой механизации крыла возможно погасить посадочную скорость в 1.3 от скорости планирования, то 14м/с/1.3=11м/с и посадить на пузо в высокую траву, иначе надо предусмотреть колёсное шасси или парашютную САС!

13) расчёт центра масс планера это половина произведение плеча стабилизатора на отношению площади стаба к площади крыла Xцм=LSст/2Sкр=0.4м х 4дм2/(2 х 20дм2)=0.04м ---расстояние от передней кромки крыла в сечении САХ

14)длина разбега ла это путь проделанной работы силой тяги до скорости отрыва-планирования А=Е--кинетическая энергия !если принять штиль и постоянную силу тяги вмг то путь в метрах равен 0.05 квадрату скорости отрыва делённую на остаточную тяговооруженность---например 0.05 х (14м/с)2/(0.65-0.15)=10/0.5=20м

округление в расчётах Для быстрого примерного расчёта модели в уме в полевых условиях удобно использовать некоторые округления-----например

1) ускорение свободного падения принять как 10 м в с2 -----

2) число пи считать 3----

3) нагрузка на крыло в грамм на дм2 это и есть давление в паскалях типа----10 гр на дм2 это 10 паскалей или 10 ньютон на м2----

4) плотность воздуха принять 1.2 кг на м3, как летом на жаре на уровне моря----

5) скорость планирования ла считать как корень квадратный из удвоенной нагрузки на крыло---например корень из 2х50 грамм на дм2 равен 10 метров в секунду----

6) скорость крейсера в штиль считать как полторы скорости планирования----

7) удлинение крыла это соотношение площади к квадрату сах----

8) для моделей самолётов с неубираемыми шасси и торчащими наружу антенами, камерами и грузом АК макси равен удлинению крыла-----

9) тяга в полёте это половина соотношения потребляемой электрической мощности к воздушной скорости----

10) кпд электро вмг для крылатых бпла в горизонтальном полёте на крейсере принять за 50%---

11) пол газа в полёте считать как крейсер с мощностью одна четвертая от пика на стенде----

12) полётная масса бпла равна четырём массам полезного груза---

13) круизная скорость м/с мультикоптера равна квадратному корню из нагрузки на ометаемую площадь г/дм2----

14) ометаемая площадь винтом равна суммарной площади всего миделя крылатого ла---

15) максимальная горизонтальная скорость полета модели самолёта равна 0.8 произведения геометрического шага винта на Ku для электромотора и на напряжение акку ----

16) пиковая мощность на валу это произведение стендовой тяги в ньютонах на максимальную скорость ла в м/с -

17) поступь двухлопастного винта с плосковыпуклым профилем на стопе в дециметрах это корень четвертый из произведения шаг на площадь лопасти на диаметр h(дм)=( H(дм) x Sлоп(дм2) х D(дм))0.25

h=H х Купор, где Купор=h / H---относительная поступь---

18) тяга(н) это квадрат произведения диаметра винта(м) на поступь(м) на частоту(гц)------------F= 0.9 ( D х h х f )2

19) скорость потока от винта это соотношение корня из тяги на стопе к диаметру v=(F)0.5/D

20) при штиле на солнце в зените зимой нагреваются светлые объёкты на 10 градусов и темные на 20гр по сравнению с температурой воздуха в тени-----летом светлые на 20гр и темные на 30гр и возможен перегрев!