Динамика-ликбез

Материал из Multicopter Wiki
(Различия между версиями)
Перейти к: навигация, поиск
 
(не показаны 217 промежуточных версий 34 участников)
Строка 1: Строка 1:
−
теория о движении тел в вязкой среде-----автор формул Книжников ВВ
+
теория о движении-"силовая динамика" тел в вязкой среде-----автор Книжников ВВ
  
 +
в конечном расчёте нас всегда интересует максимальная скорость прямолинейного горизонтального передвижения носителя от мощности, запаса энергии или тяги
  
−
общее уравнение динамики ла в горизонтальном полёте---- это сила текущей тяги уравновешенна наведённой силой лобового аэродинамического сопротивления---- тогда тяга в горизонтальном полёте Fтек.тяги =Fлоб.сопр,
 
−
 
−
Fтек.тяги = Fст Ко / (Кск)Y ---- функция падения тяги винта в набегающем потоке
 
−
 
−
Fлоб.сопр = mg (Кск)X / AKмах---- функция наростания аэросопротивления от скорости движения
 
  
−
коэф.запаса скорости ---Кск=Vмах/Vо,где Vо минимальная скорость потока поддержания веса ла 
+
для порохового ускорителя Vмах=Fст t/mснаряд-----формула импульса
  
−
главная формула авиации----дозвуковая скорость движения ла в вязкой среде
+
для резинового старта Vмах=l(Купругость/mснаряд)^0.5------формула Гука
  
−
  (Kск)Z=Ко Tст AKмах=Кт ,где Z=Х+Y
+
  для водного судна и автомобиля Vмах=Рмех/Fсопр-----формула Ватта
  
−
Х=1.25(Сумах) ----степень наростания лобового сопротивления от скорости полёта ла зависит от формы профиля крыла
+
для космических ракет с переменной массой Vмах=Vо ln (mстарт/mснаряд)----формула Циолковского
  
−
Y=0--1 степень падения тяги  от скорости полёта ла зависит от типа
+
для ствольной артиллерии Vмах=(2Fтолчок lствол/mснаряд)^0.5----формула Ньютона
−
движителя (тяговый пропеллер  и импеллер 1.0,квадратный винт 0.7, скоростной винт 0.5, трд(турбина) 0, пульсирующий реактивный  двигатель 0, жидкостный ракетный двигатель 0)
+
  
−
Тст=Fст/mg--- тяговооружённость на стопе
+
для рельсотрона Vмах=U(Cконденсатор/mснаряд)^0.5-----формула Джоуля
  
−
Ко=(0.5-2)---поправочный коэф. зависит от типа летательного аппарата
+
для движения летательного аппарата  ------ Vмах=Vо Кт^(1/Z)-----формула Книжникова
−
 
+
−
Кт=Fст/Fхмин---коэф.запаса тяги---он же перегрузка
+
  
 
   
 
   
−
для турбоджетов----Kск =Ко Tст AKмах
+
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),
 +
 
 +
[[Файл:Тяга и драга.jpg]]
  
−
для винтовых гонок----(Kск)1.5=Ко  Tст AKмах
+
Fтек.тяги=Fст/(Кск)^Y ---- функция падения тяги винта в набегающем потоке
 
   
 
   
−
для моделей винтовых лк и самолетов ----(Kск)2=Ко Tст AKмах
+
Fлоб.сопр=mg(Кск)^X/AKмах---- функция нарастания аэро-сопротивления от скорости движения
  
−
для мотопарителей-----------(Kск)3=Ко Tст АКмах
+
коэф.запаса скорости ---Кск=Vмах/Vо, где Vо минимальная скорость потока поддержания веса ла
 +
 
 +
Тст=Fст/mg--- тяговооружённость на стопe смотри статью "расчёт самолёта"
  
−
для мультикоптеров и вертолётов----(Kск)2=Ко Tст
+
Fст/(Кск)^Y=mg(Кск)^X/AKмах---------------Fст AKмах/mg=(Кск)^X(Кск)^Y-------------Tст AKмах=(Kск)^Z
 +
 +
Кт=Fст/Fхмин=Tст AKмах---коэф.запаса тяги 
  
  
−
воздушная скорость горизонтального полёта от тяги на стопе для всех типов ла ----
+
  "Коэф.запаса тяги" крылатого ла прямо пропорционален произведению "тяговооружённости на стопe" и "максимальному аэродинамическому качеству"!!!
  
−
Vвп=(2Fст AKmax /p Cyопт Sкр (Кск)Z-2 )0.5,где Суопт=Сумах/(1.2-3)
+
Главная формула авиации----Кт=Tст AKмах=(Kск)^Z , где Z=Х+Y степенной показатель потребляемой мощности от скорости ла
 +
 +
 
 +
Х=1.25(Сумах)^0.5 ----степень нарастания лобового сопротивления от скорости полёта ла зависит от формы профиля крыла
  
−
максимальное аэрокачество ла   пропорционально удлинению крыла ла---АКмах=Как Куд, где Куд=Sкр/CAX2
+
Y=(0--1) модуль степени падения тяги от скорости полёта ла зависит от типа движителя (тяговый пропеллер и импеллер-1.0, квадратный винт-0.7, скоростной винт-0.5, трд(турбина)-0, пульсирующий реактивный  двигатель-0, жидкостный ракетный двигатель-0)
  
 
   
 
   
−
для вертолётов с шасси (крыло-несущий винт)  -------Vпол=1.4( Fст )0.5/D, где диаметр винта и есть эквивалент САХ крыла!!!
+
для турбоджетов----Kск=Tст AKмах=(10--11),-----[https://www.youtube.com/watch?v=5uA3RNYpf9U]
 +
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 +
  для винтовых гонок----(Kск)^1.5=Tст AKмах=(8--9),
 +
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 +
для лк и самолетов ----(Kск)^2=Tст AKмах=(6--7),
 +
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 +
для мотопарителей-----------(Kск)^2.5=Тст АКмах=(4--5),
 +
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 +
для вертолётов----Kск^2=Tст=(1.5--2),
 +
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 +
для квадроракет и мультикоптеров----Kск^1.5=Tст=(3--10)[https://www.youtube.com/watch?v=CzM0APQG7mI]
  
  
−
для дисколётов (автожир)  -------Vпол=4.5( Fст )0.5/D, где диаметр несущего винта  эквивалент САХ крыла!!!
 
  
 +
Поперечная перегрузка в вираже крылатого ла на полном газу прямо пропорциональна Кт!!!
  
−
для мотопарителей с вогнутовыпуклым профилем  -------Vпол=0.9( Fст )0.5/CAX,
 
  
 +
воздушная скорость горизонт. полёта от аэродинамики и тяги для всех типов ла -----Vгор=(2Fст Как Кв Cyлоп/ро Cyкр)^0.5/САХ  , при Cyлоп=1.25Cyкр!
  
−
для самолётов с плосковыпуклым и шасси -------Vпол=1.1( Fст )0.5/CAX,
+
упрощенно  Vпол(м/с)=Кла(Fст(н))^0.5/CAX(м), где Кла---динамический параметр конкретного типа авиамоделей и тяга на стопе равна весу!
  
  
−
для аэрочистых бпла с двояковыпуклым -------Vпол=1.6( Fст )0.5/CAX,
+
1)вертолёт с шасси (несущий винт) -------Vпол= Fст^0.5/D, где диаметр винта и есть эквивалент САХ крыла!!!
  
  
−
для коротких лк со змееобразным -------Vпол=2.5( Fст )0.5/CAX,
+
2)дисколёт (автожир) с винтом типа слоу-флаер-------Vпол=2.8 Fст^0.5/D, где диаметр несущего винта  эквивалент САХ крыла!!!
 +
 
 +
 
 +
3)мотопаритель с вогнутовыпуклым профилем крыла с винтом типа слоу-флаер-------Vпол=Fст^0.5/CAX,
 +
 
 +
 
 +
4)двухмоторный грузовик с плосковыпуклым 13%, подвесом и шасси с пилотажным винтом-------Vпол=1.1Fст^0.5/CAX,
 +
 
 +
 
 +
5)полукопия моноплана с шасси и с плосковыпуклым 12% с самолётным винтом----- Vпол=1.2Fст^0.5/CAX,
 +
 
 +
 
 +
6)бойцовка-истребитель с плосковыпуклым 11% с самолётным-------- Vпол=1.25 Fст^0.5/CAX,
 +
 
 +
 
 +
7)пилотажка-классика с двояковыпуклым 12% с пилотажным винтом-------- Vпол=1.3 Fст^0.5/CAX,
 +
 
 +
 
 +
8)птицелёт с модифицированным 10% с самолётным-------Vпол=1.4 Fст^0.5/CAX,
 +
 
 +
 
 +
9)аэрочистое бпла с двояковыпуклым 12% с самолётным-------Vпол=1.5 Fст^0.5/CAX,
 +
 
 +
 
 +
10)для импеллеров с  двояковыпуклым 9%-------Vпол=1.8 Fст^0.5/CAX,
  
 
   
 
   
−
для гонок с тонким симметричным -------Vпол=3( Fст )0.5/CAX,
+
11)утка с  двояковыпуклым 10% с самолётным -------Vпол=2 Fст^0.5/CAX,
  
  
−
для турбоджетов с симметричным -------Vпол=5.5( Fст )0.5/CAX,
+
12)хотлайнер-гонка с тонким симметричным 8% с гоночным винтом-------Vпол=2 Fст^0.5/CAX,
 +
 
 +
 
 +
13)короткокрылое бесхвостка-лк со змееобразным 10% с самолётным винтом-------Vпол=2.2 Fст^0.5/CAX,
 +
 
 +
более подробно смотри статью "динамика полёта крылатого ла"
 +
 
 +
 
 +
скорость потока в полёте от тяги на стопе для всех типов авиамоделей---Vпот=2(Fст Сулоп Кв/ро)^0.5/D=(1вер--1.5коп--1.7пил--1.8сам--2гон)(Fст)^0.5/D
 +
 +
где скоростной параметр зависит от типа пропеллера----
 +
 +
1.0вер---- это вертолётный винт с узкими длинными лопастями Кв=шаг/диам=0.2--0.3 и Сулоп=1.2--1.3
  
 +
1.5коп----это низкооборотный "коптерный" винт типа "слоуфлай" с овальными лопастями Кв=0.4--0.5 и Сулоп=1.6--1.7
  
 +
1.7пил----это "пилотажный" винт с широкими лопастями Кв=0.6--0.7 и Сулоп=1.4--1.5
  
−
этс
+
1.8сам----это "самолётный" винт с средними лопастями Кв=0.8--0.9 и Сулоп=1.2--1.3
  
−
В физике движения транспортных средств в вязкой среде применяется понятие эффективности транспортной системы (ЭТС) как соотношение поглащенного импульса к потребляемой мощности----масса(кг) х скорость перемещения относительно вязкой среды (м/с) и делить на входную мощность (вт)-----физический смысл это функция обратная ускорению торможения 1/(м в с2), чем ниже торможение тем выше этс!
+
  2.0гон----это высокооборотный "гоночный" винт с узкими лопастями Кв=1.0--1.2 и Сулоп=1.0--1.1
  
−
Pвх=Рпогщ/КПДвмг=FтекVпол/КПДвмг=(mgTст/(Кск)Y) ((Kск)Х Vплан)/КПДвмг=(Kмощ)(mgVплан)/КПДвмг(Кск)Y,
 
  
−
где Kмощ=(Кск)X Tст= Рстоп/Рмин--коэф.запаса мощности
+
смотри статьи "типы ла"
  
−
  ЭТС=mVпол/Pвх=КПДвмг (Кск)Y / Tg=КПДвмг (Кск)Y АКмах/gКт =0.1КПДвмг (Кск)Y АКмах / (Кск)Z=0.1КПДвмг АКмах/(Кск)X
+
  для шага пропеллера через кинетику потока-----Vпол=Купор Hо fнагрузка=(0.65нано--0.7микро--0.75мини--0.8миди--0.85макси) Hгеом fпол (Сулоп )^0.5
  
−
вывод-----эффективность самолёта прямо пропорциональна общей эффективности вмг КПДвмг=КПДпроп.сис КПДэд КПДакку , максимальному аэродинамическому качеству  и обратна запасу скорости и ускорению свободного падения !!!
+
рекорды скоростей авиамоделей-----[https://www.youtube.com/watch?v=oAoBEOJqY0w]

Текущая версия на 09:02, 29 августа 2024

теория о движении-"силовая динамика" тел в вязкой среде-----автор Книжников ВВ

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=Vо 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=Vо 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),

Тяга и драга.jpg

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=Tст AKмах---коэф.запаса тяги 


"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=1.25(Сумах)^0.5 ----степень нарастания лобового сопротивления от скорости полёта ла зависит от формы профиля крыла

Y=(0--1) модуль степени падения тяги от скорости полёта ла зависит от типа движителя (тяговый пропеллер и импеллер-1.0, квадратный винт-0.7, скоростной винт-0.5, трд(турбина)-0, пульсирующий реактивный двигатель-0, жидкостный ракетный двигатель-0) 


для турбоджетов----Kск=Tст AKмах=(10--11),-----[1]

для винтовых гонок----(Kск)^1.5=Tст AKмах=(8--9),

для лк и самолетов ----(Kск)^2=Tст AKмах=(6--7), 

для мотопарителей-----------(Kск)^2.5=Тст АКмах=(4--5),

для вертолётов----Kск^2=Tст=(1.5--2),

для квадроракет и мультикоптеров----Kск^1.5=Tст=(3--10)[2]



Поперечная перегрузка в вираже крылатого ла на полном газу прямо пропорциональна Кт!!!


воздушная скорость горизонт. полёта от аэродинамики и тяги для всех типов ла -----Vгор=(2Fст Как Кв Cyлоп/ро Cyкр)^0.5/САХ , при Cyлоп=1.25Cyкр! 

упрощенно  Vпол(м/с)=Кла(Fст(н))^0.5/CAX(м), где Кла---динамический параметр конкретного типа авиамоделей и тяга на стопе равна весу!


1)вертолёт с шасси (несущий винт) -------Vпол= Fст^0.5/D, где диаметр винта и есть эквивалент САХ крыла!!!


2)дисколёт (автожир) с винтом типа слоу-флаер-------Vпол=2.8 Fст^0.5/D, где диаметр несущего винта эквивалент САХ крыла!!!


3)мотопаритель с вогнутовыпуклым профилем крыла с винтом типа слоу-флаер-------Vпол=Fст^0.5/CAX,


4)двухмоторный грузовик с плосковыпуклым 13%, подвесом и шасси с пилотажным винтом-------Vпол=1.1Fст^0.5/CAX,


5)полукопия моноплана с шасси и с плосковыпуклым 12% с самолётным винтом----- Vпол=1.2Fст^0.5/CAX,


6)бойцовка-истребитель с плосковыпуклым 11% с самолётным-------- Vпол=1.25 Fст^0.5/CAX,


7)пилотажка-классика с двояковыпуклым 12% с пилотажным винтом-------- Vпол=1.3 Fст^0.5/CAX,


8)птицелёт с модифицированным 10% с самолётным-------Vпол=1.4 Fст^0.5/CAX,


9)аэрочистое бпла с двояковыпуклым 12% с самолётным-------Vпол=1.5 Fст^0.5/CAX,


10)для импеллеров с двояковыпуклым 9%-------Vпол=1.8 Fст^0.5/CAX,


11)утка с двояковыпуклым 10% с самолётным -------Vпол=2 Fст^0.5/CAX,


12)хотлайнер-гонка с тонким симметричным 8% с гоночным винтом-------Vпол=2 Fст^0.5/CAX,


13)короткокрылое бесхвостка-лк со змееобразным 10% с самолётным винтом-------Vпол=2.2 Fст^0.5/CAX,

более подробно смотри статью "динамика полёта крылатого ла" 


скорость потока в полёте от тяги на стопе для всех типов авиамоделей---Vпот=2(Fст Сулоп Кв/ро)^0.5/D=(1вер--1.5коп--1.7пил--1.8сам--2гон)(Fст)^0.5/D

где скоростной параметр зависит от типа пропеллера---- 

1.0вер---- это вертолётный винт с узкими длинными лопастями Кв=шаг/диам=0.2--0.3 и Сулоп=1.2--1.3

1.5коп----это низкооборотный "коптерный" винт типа "слоуфлай" с овальными лопастями Кв=0.4--0.5 и Сулоп=1.6--1.7

1.7пил----это "пилотажный" винт с широкими лопастями Кв=0.6--0.7 и Сулоп=1.4--1.5

1.8сам----это "самолётный" винт с средними лопастями Кв=0.8--0.9 и Сулоп=1.2--1.3

2.0гон----это высокооборотный "гоночный" винт с узкими лопастями Кв=1.0--1.2 и Сулоп=1.0--1.1


смотри статьи "типы ла" 

для шага пропеллера через кинетику потока-----Vпол=Купор Hо fнагрузка=(0.65нано--0.7микро--0.75мини--0.8миди--0.85макси) Hгеом fпол (Сулоп )^0.5

рекорды скоростей авиамоделей-----[3]

Источник — «http://multicopterwiki.ru/index.php?title=%D0%94%D0%B8%D0%BD%D0%B0%D0%BC%D0%B8%D0%BA%D0%B0-%D0%BB%D0%B8%D0%BA%D0%B1%D0%B5%D0%B7&oldid=18311»
Личные инструменты
Пространства имён
Варианты
Действия
Навигация
Инструменты
Группа ВКонтакте