ЭТС-ликбез

Текущая версия на 09:56, 1 ноября 2024

этс (ETS) ---- эффективность транспортной системы

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 физике движения 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 = mV/Pвх = 1/а ------ общая формула из механики для всех типов транспорта предложена Книжниковым ВВ

Например у полноразмерных средствах передвижения с двс ЭТС

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

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

2) у вертолёта типа робинсон 0.07--0.095

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--0.1

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

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

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)

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!

например КПД самолётной э-вмг начало 2000-х годов на половинчатом винте Кв=0.5---44%, коллекторным мотором---62% с редуктором---95%, регулятором хода на полевике---95% и тяжелых никель-кадмиевых акку (50втч/кг)---80% был всего равен 0.44х0.95х0.62х0.95х0.8=0.2=20% !

то КПД современной э-ВМГ уже с пропеллером Кв=0.8---66%, без редуктора---100%, лёгкий бк-мотор 4 поколения на Н55 магнитах---80%, рх на современных мосфетах---99% и сильно-точных ЛИ-ПО (150втч/кг)---95% равен 0.66х1.0х0.8х0.99х0.95=0.5=50%!!!

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

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

АКмах=4-20,

Кск=Vмах/Vсвал=(2--4)

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"!!!