Динамика полёта крылатого ла-ликбез
динамика полёта крылатого ла-----автор Книжников ВВ
динамика полёта крылатого ла---это летные хар-ки ла от скорости сваливания Vo до максимальной воздушной скорости в пологом пикировании Vпик,
где соотношение этих скоростей называется коэф запаса скорости по сваливанию Кvзап=Vпик/Vсвал=Vмакси/Vмин=2.5-3 оптимально !
Диапазон от скорости сваливания и до скорости планирования называется аварийный режим----взлёт, посадка,парение!!! скорость сваливания ла----
Vo=(2mg /pо Sкр Cymax)^0.5=4(m /Sкр Cymax)^0.5
Диапазон от скорости планирования и до скорости максимальной называется основной режим----крейсер,вираж,гонка!!! скорость планирования на максимальном АК ла----
Vпл=(2mg /pо Sкр Cyопт)^0.5=5(m /Sкр Cymax)^0.5
воздушная скорость пикирования авиамодели без мотора под углом к горизонту (режим долёта против ветра)---
Vпике=10(m/Sкр Сумах)^0.5
в -30 гр для самолёта с шасси и подвесом
в -20 гр для чистых бпла
в -10 гр для планера
для безмоторного планера, где эквивалент тяги это проекция в горизонт суммы векторов всех сил при угле глиссады в режиме планирования----
Vплан=2(mg/Сумах AKмах)^0.5/(CAX)=5(m/Сумах Куд)^0.5/(CAX)
видно важную особенность----чтобы быстро планировать против ветра надо разгибать профиль крыла в симметричный и изначально иметь узкое крыло и большую массу ла----типичный кинетический хотлайнер или кроссовый планер!!!
для винтового ла максимальная воздушная скорость в горизонте ----- Vгор=0.9Hгеом fст /(Сумах)^0.5!!!
сила лоб. сопротивления Fx= mg (Kск)^X / АКмах
максимальное аэрокачество ла эмпирически пропорционально удлинению крыла ---
АКмах=Как Куд, где Куд=Sкр/CAX^2
для авиамоделей на двухкратной скорости планирования или 2.5Vсвал
дископлан Как=3 ---------------------------------------Fлоб.сопр = 0.67mg
самолёт с шасси и грузовым подвесом Как=1----------- Fлоб.сопр = 0.5mg
пилотажка-бойцовка Как=1.1--------------------------- Fлоб.сопр = 0.4mg
бпла-классика с аэроторчками Как=1.2---------------- Fлоб.сопр = 0.36mg
короткое летающее крыло Как=2------------------------Fлоб.сопр = 0.33mg
аэрочистый бпла-классика Как=1.3--------------------- Fлоб.сопр = 0.3mg
мотопаритель Как=1.5---------------------------------Fлоб.сопр = 0.25mg
гонка-классика Как=1.4--------------------------------Fлоб.сопр = 0.2mg
Оптимизация размеров винта для конкретного типа ла
Так как ла полетит на винте любого размера и на маленьком скоростном и на большом медленном --- лишь бы тяги хватило!!! Но всегда существует "золотой винт" с оптимальными параметрами в зависимости от аэродинамики и размеров конкретного ла, который обеспечит максимальную эффективность (КПДвнеш)в заданном режиме полёта!
Ометаемая площадь винтом или так называемый волшебный диск и полный мидель планера имеют оптимальную зависимость от режима полёта и класса ла ----
Мидель всего планера определяет полное аэродинамическое сопротивление полёту, а ометаемая площадь винтом определяет тягу на установившейся скорости в горизонте ---- или как эффективно протащить тушку самолёта сквозь плотность воздуха Fпол=Fсопр!
Fпол=0.5pо Sомет (Vпот^2-Vпол^2)-----Fсопр=0.5pо (Vпол)^2 (Sмид Cxмид)
тогда для одновинтовой схемы двухлопастного пропеллера------------
D^2=1.4 Kск^Х Kуд CAX^2 Суопт/(Как Куд )
при Суопт=Сумах/Копт=0.5 Сумах^2 и Копт=2/Сумах зависит от типа профиля крыла для авиамодельной размерности!!!
D=CAXкр Cyмах (0.7 (Kск)^Х / (Как))^0.5!!! -----для всех типов крылатых авиамоделей
для мотопланера-парителя ----- D=1.74САХ!
для самолёта с шасси и внешним грузом ------D=1.3САХ!
для чистого БПЛА классика ---- D=1.1САХ!
для пилотажки-бойцовки ---------- D=1.0САХ!
для гоночного хотлайнера ------- D=0.9САХ!
для короткокрылого лк-бесхвостка ---------D=0.7САХ!
эмпирически параметры винта на пик мощности вмг--- Dмах=1.1Сумах САХкр!!!-----------Н=0.9САХкр!!!
для экономичного полёта типа круиз для многовинтовой справедливо тождество----(n Sомет)=Sмид! , где n=кол-во ВМГ----
Dкруиз=(1.3 Sмид / n)^0.5!!!
пересчёт диаметра многолопастного винта от двухлопастного ------ Dтрёхлоп=0.9 D ---- Dчетырёхлоп=0.84 D
тяга двухлопастного винта на уровне моря в статике-------
для ДВС Fст = 0.2 H D (D fст)^2
для электро Fст = 0.12 H D (D Kxх Uакку)^2
Тяга винта в динамике для самолётов ----- Fпол= 0.5Fст (Кв/Тст)^0.5 или эмпирически Fпол= 0.5Fст!!!
для э-ВМГ потребляемая мощность в полёте на полном газу----Рэл(вт)=0.5Кла Fст(mg (H/D))^0.5 /CAXкр КПДвмг---- круиз в пол-газа Ркр=Рст/3!!!
на стопе электро----- Рэл(вт)=1.8(Fст)^1.5/D
на стопе ДВС------ Рмех(вт)=1.35(Fст)^1.5/D
воздушная скорость горизонтального полёта от тяги на стопе для всех типов крылатых ла с ВМГ-----при Суопт=0.5Сумах^2 (смотри статью "типы ла-ликбез")
Vгор=2(Fст AKmax Кв/ро Sкр )^0.5/Cyмах----инженерная формула
Vгор=0.8 H D fст(Kaк)^0.5/(CАХкр Сумах)----авиамодельная формула
Vгор=0.9 H D fст/CАХкр ----для БПЛА на уровне моря
Vгор=H fст----проверочная формула, так как при D=1.1Сумах САХкр максимальная горизонтальная скорость ла и есть теоретическая скорость потока на стенде от винта!!!
https://rcplanes.online/calc_motor.htm ----рекомендую простой и честный калькулятор для одномоторного электро-вмг авиамодели самолёта!!!
позволяет через окошечко" костюм" задавать свои хар-ки батарей, моторов, регулей и винтов! сразу рекомендую-----------
1) в окошко "передаточное число" обязательно ввести 1.2 , учитывающее возрастание моментности под нагрузкой для бесколлекторных электро двигателей!!!
2) для винтов значение коэф. тяги поставить Тк=1.1 и для коэф. мощности Рк=1.0 и указать кол-во лопастей
3) для самолёта типа классика значение минимального лобового сопротивления (Сх)----Сdо=Cl/АКмах=0.5Сумах/ ASPECTRATIO=(0.05--0.1)-----для бпла типа мотопланера Сdо=(0.025-0.05)-----для гонок Сdо=(0.02-0.025)
4) расчёт круиза в полгаза эмулируется как уменьшение напряжения акку в полтора раза (полный газ на 3 банках и круиз значит на 2) и увеличение емкости в 1.5 раза---кол-во в параллельной сборки!!!
