ЭТС-ликбез
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 0.08-0.1
2) у вертолёта типа робинсон 0.1-0.15
3) у конвертоплана и автожира 0.2-0.3
4) у самолёта малой авиации 0.6-1-----у летающего крыла 0.4-0.65
5) у мотопланера типа максидрона 0.75-1.2----- мегадрон 1-1.6
6) у глиссирующего катера 0.3-0.5----- у водоизмещающей лодки 0.1-0.25
7) у вездехода 0.8-1
8) у автомобиля 1.6-2
для электро транспорта ---- ЭТС=1/а=m L /3.6UCакку ,где m --- полная снаряженная масса в килограммах, L ---- пройденное расстояние пути в километрах, 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
тогда для авиации-----
ЭТС=mVпол/Pвх=КПДвмг(Кск)^Y/ gTст =КПДвмг(Кск)^Y АКмах/g Кт =КПДвмг(Кск)^Y АКмах /g (Кск)^Z=КПДвмг АКмах/g(Кск)^X
вывод-----эффективность самолёта прямо пропорциональна полному КПД вмг , максимальному аэродинамическому качеству и обратна запасу скорости и ускорению свободного падения !!!
КПДвмг=КПДвнеш винта КПДред КПДэд КПДрх КПДакку=0.3-0.8=30%-80%, для авиамоделей усреднённо 50%!!!
именно благодаря оптимизации КПД 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, коллекторным мотором с редуктором, регулятором хода на полевике и тяжелых никель-кадмиевых акку (50втч/кг) был всего равен 0.4х0.95х0.65х0.9х0.8=0.17784=18% !
то КПД современной э-ВМГ уже с пропеллером Кв=0.8, без редуктора, лёгкий бк-мотор 3 поколения на Н55 магнитах, рх на современных мосфетах и сильно-точных ЛИ-ОН (200втч/кг) равен 0.6х1.0х0.9х0.99х0.95=0.5075=51%!!!
АКмах=6-15,
Кск=Vмах/Vсвал=2-4
степень нарастания Х=1 для самолёта и Х=2 для коптера
так как (Кск)^2 =Тст АКмах то упрощённо получаем-----
для микродрона типа самолёта ЭТСмах=0.05(АКмах/Tст)^0.5!!!
для мультикоптера ЭТСмах=0.08/Tпол, где Тпол--- тяговооруженность в полёте у коптера всегда больше или равна единице!!!
поэтому все коптеры очень прожорливы по энергии и имеют самую низкую эффективность по дальности, скорости, времени полёта и грузоподъёмность-----это приговор!!!
