ЭТС-ликбез

Текущая версия на 06:14, 24 августа 2025

этс (ETS) ---- эффективность транспортной системы---автор Книжников ВВ

Основная задача дрона как можно дольше и дальше работать ---- за это отвечает физический параметр ЭТС!

Исторически в логистике перевозки грузов применяется коммерческая формула расчёта эффективности ----- Масса перевезённого груза(тонн) х Длину пути(км)/ Объём потраченного топлива (литр), чем выше цифра, тем дешевле перевозка. или по научному ETS=mL/W---где произведение массы в килограммах на пройденное расстояние в метрах делить на потраченную энергию или совершённую работу в джоулях

В динамике транспортных средств в вязкой среде применяется понятие эффективности транспортной системы (ЭТС) как соотношение поглощенного импульса к потребляемой мощности---- стартовая масса(кг) х горизонтальную скорость перемещения относительно вязкой среды (м/с) и делить на входную мощность (вт)-----физический смысл это функция обратная полного торможения 1/(м/с2), где учтены все потери типа лобового сопротивления,трения и внутренние преобразования энергии, то есть чем ниже торможение тем выше ЭТС.

ЭТС=m V/Pвх=1/а ------ общая формула из механики для всех типов транспорта

Например у полноразмерных средствах передвижения с двс ЭТС:

первое число на полном газу----второе число круиз в полгаза

1) у мультироторных коптеров больших размеров всего 0.06--0.09

2) у вертолёта типа робинсон 0.07--0.09

3) у конвертоплана и автожира 0.2--0.4

4) у самолёта малой авиации 0.4--0.8, у летающего крыла 0.25--0.5

5) у мотопланера типа максидрона 0.6--1.2, мегадрон 0.8--1.6

6) у глиссирующего катера 0.15--0.3, у водоизмещающей лодки 0.1--0.2

7) у вездехода 0.8--1

8) у автомобиля 1.6--2

для электро транспорта ---- ЭТС=1/а=mV/UI= m L /3.6 U Cакку, где
m --- полная снаряженная масса в килограммах,
L ---- пройденное расстояние пути в километрах(пробег),
U ---- напряжение питания в Вольтах, 
Cакку ----израсходованная ёмкость электро аккумулятора в Ампер часах 

Для модельных размеров бпла с электро-вмг ЭТС

первое число на полном газу----второе число круиз

1) квадрокоптер 0.04--0.06

2) вертолет 0.07--0.09

3) самолет-моноплан 0.15--0.3

4) лк-бесхвостка 0.1--0.2

5) мотопланер 0.25--0.5

6) конвертоплан и автожир 0.1--0.2

КПДобщ

За внутренние потери мощности отвечает общий Коэф. Полезного Действия э-ВМГ в горизонтальном полёте

КПДвмг=КПДвв КПДред КПДэд КПДрх КПДакку=(0.2--0.8)=(20%--80%), для современных авиамоделей приемлем диапазон "золотого сечения"=(0.38--0.62)---соответственно

Именно благодаря улучшению всех звеньев цепочки за последние 20 лет продолжительность и дальность полёта авиамодели типа паркфлаер на электротяге возросла на целый порядок с 4--6мин до одного часа и дальность управления в среднем выросла с 300 метров до 3км ----то есть технический прогресс электрокомпонентов на лицо!

на половинчатом винте Кв=0.5---45%,
коллекторным мотором---62%,
мех. редуктор---95%,
регулятором хода на полевике---95%
тяжелых никель-кадмиевых акку (50втч/кг)---80% 
например КПД самолётной э-вмг начало 2000-х годов был всего равен КПДобщ=0.45х0.95х0.62х0.95х0.8=*=0.2=20% !

с пропеллером Кв=0.8---62%,
без редуктора---100%,
лёгкий бк-мотор 4 поколения на Н55 магнитах---85%,
рх на современных мосфетах---99%
и сильно-точных ЛИ-ПО (150втч/кг)---95% 
то КПД современной э-ВМГ уже равен КПДобщ=0.62х1.0х0.85х0.99х0.95=*=0.5=50%!!!

нанодрон и комнатные игрушки--- КПДвмг=(0.2--0.3)

1)микродроны и "паркфлаеф"--- КПДвмг=(0.4--0.45)

2)минидрон и средние авиамодели-----КПДвмг=(0.5--0.55)

3)мидидрон и гигантские авиамодели----КПДвмг=(0.6--0.65)

4)максидрон----КПДвмг=(0.7--0.75)

5)мегадрон-----КПДвмг=(0.8--0.85)

для электро-авиации---ЭТСла=КПДвмг АКмах/g Кск

вывод-----эффективность самолёта прямо пропорциональна полному КПДвмг, максимальному аэродинамическому качеству и обратна запасу скорости и ускорению свободного падения!

АКмах=4--20,Кск=Vмах/Vсвал=(2--4) и так как Кск^2=Тст АКмах, то упрощённо получаем-----

для минидрона типа самолёта  ЭТСсам=*=0.05(АКмах/Tст)^0.5----так как крыло всегда генерит положительную подъёмную силу!

для мультикоптера ЭТСкоп=*=0.06/(Tст)^0.5, где Тст----тяговооруженность в полёте у коптера всегда больше единицы, так как корпус или рама всегда 
генерит отрицательную подъёмную силу при наклоне вперёд в режиме горизонтального полёта!

Поэтому все коптеры очень прожорливы по энергии и имеют самую низкую эффективность по дальности, скорости, времени полёта и грузоподъёмность-----это приговор летающему "забору"...