Конвертоплан/СВВИП с гибридным приводом

[questioner]

Переведите, пожалуйста, на нормальный язык. 

На какой нормальный? Вы не понимаете, что значит 0,5 кг/кВт?
Это значит, что BLDC-машина (не важно генератор или двигатель - это одно и тоже в разных режимах) мощностью 1 кВт весит примерно 0.5 кг, 100 кВт - 50 кг. Это не значит, что нельзя добиться 0,2 или 0,3 кг/кВт. Это задача конструктора двигателя - снизить вес.  То же по контроллерам

Эти значения получены методом исследования существующих в свободной продаже моделей, т.е. объективно. И это подробно описано в шапке! Расчет массы кабеля тоже представлен, объем умножается на плотность... Мдя... Все еще более грустно, чем я думал.

 

[slavka33bis]

Значит,

генератор ........примерно 100 кг.
эл.двигатели ....75 кг (в сумме) .

Эл.кабели..............? (в принципе уже не важно)
Контроллеры........?(наверное важно, ну да ладно, Всё равно не признаетесь.)

Есть вопрос.

А как Вы считаете, будет ли расти вес эл.двигателя в случае изменения его рабочих характеристик,
(снижение оборотов при той же выдаваемой им мощности)???

Допустим, есть два эл.двигателя.
Один двигатель 150 кВт с оборотами 400 в минуту
и второй - 150 кВт но уже с оборотами 1200 в минуту.

Какой двигатель будет тяжелее и на сколько???

 

[questioner]

Какой двигатель будет тяжелее и на сколько??? 

Все зависит от исполнения, здесь не посчитаешь, но и 400 и 1200 об/мин 100% "умещаются" в 0,5 кг/кВт. Можно сделать легче. При совершенно одинаковом подходе двигатель с меньшими оборотами той же мощности будет тяжелее, но это при одинаковом конструктивном подходе, который никто не заставляет делать. Я сейчас испытываю интересную конструкцию, рано пока публиковать характеристики, но выглядит крайне оптимистично.

 

[slavka33bis]

Ну ясно.

 

[_Бывалый_]

Во-первых после вертикального набора высоты и перехода на висение освобождается 8 кВт мощности, во-вторых есть балластный аккумулятор, даже трети емкости которого хватит на горизонтальный разгон.

1. Аж 8 кВт! А Вам для обеспечения горизонтального полета требуется 2х35 кВт (п.2.1.2.1.4). 🙂. Где ещё 62 кВт (даже без учета того, что до скорости горизонтального полета Вам придется разгоняться интенсивно, чтобы не свалиться).
2. Ссылка на балластный аккумулятор пока не принимается, т.к. в обнародованном ТТЗ есть только лозунг о его наличии, а в спецификации масс ЛА он ОТСУТСТВУЕТ.

Если бы вы знали КАК такое поведение выглядит со стороны, вам бы стало стыдно.

Не Вам давать оценку моему поведению!
Погдядитесь в зеркало (пост №870 ветки "Конвертопланы") и Вы увидите, что проявили себя, как неисполнительное трепло в отношении ЖФ.
Ваши оценки участников дискуссии, которые находят ошибки и неточности в Ваших сообщениях и доводят их до Вас, всё более приближаются к оценкам, свойственным Величиям...

 

[slavka33bis]

2.1.1. Обоснование взлетной массы:
Вертолет «Беркут-ВЛ М» взлетная масса 830 кг при мощности СУ 150 л.с. (110 кВт) - 7.55 кг/кВт , Robinson R22 - 635 кг при СУ 130 л.с. (95 кВт) - 6,7 кг/кВт. Среднее значение 7,13 кг/кВт. Номинальная мощность нашего ДВС - 100 кВт, 100*7,13 = 713 кг, при максимальной мощности 125*7,13 =  891 кг

Ну во-первых, что бы те коэффициенты имели под собой
хоть какое-то основание Вам, Дмитрий, нужно было и значение ометаемой несущим винтом площади так же увеличить на отношение взлётного веса Вашего Беркута к взлётному весу R-22.

Так,
считаем и получаем коэффиц = 1,3.

46,5 кв.м. умножаем на 1,3 получаем 60,5 кв.м.

Теперь эти шестьдесят квадратов делите на количество подъёмных винтов Вашего Беркута.
Сколько там Вы их планировали?

Ладно, не важно.
Всё равно с Вашим вариантом компоновки больше двух винтов не вместится.

По этоиму делим на 2.
Получаем 30,25 кв.м..

Ну а теперь считаем диаметр каждого из этих двух винтов.
И получаем ...

Диаметр одного винта 6,2 метра.

А их должно быть два!

Есть куда их засунуть?

Почему такие огромные винты?

Да потому, что Вы планируете потратить
на создание вертикальной тяги
мощность, не больше 150 л.с.

Если Вас такие диаметры всё таки не устроят и Вы пожелаете их уменьшить, допустим в два разА, то
придётся Вам смириться с неизбежным многократным ростом
потребной мощности силовой установки.

Допустим, в два раза уменьшили диаметр, мощность вырастет в четыре.

И получите Вы, Дмитрий, потребную мощность ни 150 л.с., а все 600.

Со всеми от сюда вытекающими последствиями.
Такими, как кратный рост веса силовой установки
и на этом фоне (при неизменном взлётном весе аппарата) неминуемое
снижение веса полезной нагрузки.

И повезёте Вы на этом аппарате не четверых человек, а всего лишь полтора (Вы и Ваш ребёнок).
И из-за в четыре раза выросшей мощности и расхода горючего
улететь сможете не на 600 км, а всего лишь на 150 км..

 

[_Бывалый_]

Старейшины!
Вспомните сами и объясните Гтавному конструктору темы (ТС = Главный конструктор темы /номинально/ или ведущий конструктор по объекту /минимально/), что СВВП не вертолет и брать модели вертолетов в качестве прототипов не корректно. Даже для конвертоплана типа "Оспрей". Другие там соотношения мощность подъемной системы/полный взлетный вес (ищем литературу по технике вертикального взлета и посадки). Пока в "проекте" получается нагрузка для подъемной системы около/более 6 кГс/л.с. Не многовато?
Вы что-то обсуждаете, а ГК (ТС) не предоставил даже ЛТХ своего проекта, основу обсуждения.
Ох, растопчуть меня. 🙁

 

[slavka33bis]

Дело в том, что в данном случае (при данном диаметре и при данной потребной тяге) несущий винт реального вертолёта можно принять за эталон максимальноэффективного винта (две лопасти огромного удлинения и минимальновозможная нагрузка а ометаемую) . 
В итоге минимально возможная потребная мощность двигателя.

Но...

Любые отступления от идеала как то:-

- увеличение количества лопастей той же формы и тех же размеров при сохранении оборотов винта;
- увеличение хорды двух лопастей при сохранении оборотов винта; 
- уменьшение диаметра при той же потребной тяге.

неминуемо повлечёт за собой рост потребной мощности двигателя для создания той же тяги.

 

[black.]

Тв (кг) = (33,26* D(м)*  N(л.с.)* кпд)^(2\3)
где Dв-диаметр винта,  N(л.с.)-мощность в л.с., кпд - кпд винта= (0,6-0,7)      
Уточните пожалуйста
33,26 умножаем на предположим 4м умножаем на 100 л/с умножаем на кпд 0,6 - уже 8000

 

[slavka33bis]

А что такое 33,26 ???

 

[black.]

Взято из 30-го поста

Тягу  винта и ее изменения можно считать по формуле Жуковского:
Тв (кг) = (33,26* D(м)*  N(л.с.)* кпд)^(2\3)
где Dв-диаметр винта,  N(л.с.)-мощность в л.с., кпд - кпд винта= (0,6-0,7)

 

[questioner]

Итак, что могу сказать в свое оправдание: Такая компоновка шапки (по пунктам и с обоснованиями) вполне себя оправдала - критика гораздо более конструктивна и отсылать к пункту легче, чем повторять одно и тоже. Однако шапке темы до ТЗ еще далековато, это лишь прикидочный набросок, из которого в итоге может получиться совершенно другой ЛА. Неизменными останутся лишь три вещи - электропривод, вертикальный взлет/посадка и возможность летать по-самолетному.

Шапка будет постоянно корректироваться, скорее всего взлетный вес будет уменьшен (значительно). ЛА станет конвертопланом, т.к. отдельные двигатели и винты для горизонтального полета съедают слишком много массы и возможности "разгуляться" (о которой я лишь ПРЕДПОЛОЖИЛ в начале темы) все-таки нет.
Надеюсь, что к тому моменту, как концепция ЛА будет окончательно сформулирована страсти поутихнут и мы сможем общаться исключительно в рамках темы.

 

[vert]

Тв (кг) = (33,26* D(м)*  N(л.с.)* кпд)^(2/3)
где Dв-диаметр винта,  N(л.с.)-мощность в л.с., кпд - кпд винта= (0,6-0,7)      
Уточните пожалуйста
33,26 умножаем на предположим 4м умножаем на 100 л/с умножаем на кпд 0,6 - уже 8000

Все правильно, дальше 8000 в степени 2/3 (или 0.666) получается 398 кгс.

 

[questioner]

Шапку поправил - взлетный вес теперь 810 кг, но его следует уточнять, и скорее всего в сторону уменьшения. Отказался от отдельных маршевых двигателей, в расчет веса добавил балластный аккумулятор.


Из формулы Жуковского выводим диаметр винта

при КПД винта около 0.7  получим формулу:

Dв=(<корень 0.67 степени>(Тв))/23*N

Взлетная масса 800 кг => на 1 винт 400 кг для висения +10% для скороподъемности около 1 м/с. Мощность 150 л.с.

Dв = <корень 0.67 степени>(440)/23*150=8820/3450=2.56 м - не очень много не так ли? А если винта все же 3?

Или что-то не так с расчетем? @ vert, вы получали почти по 5 метров для 3 винтовой схемы, а тут для 2-винтовой получается 2.5, где-то ошибка. Может радиус перепутан с диаметром, тогда где?

 

[slavka33bis]

Взлетная масса 800 кг => на 1 винт 400 кг для висения +10% для скороподъемности около 1 м/с. Мощность 150 л.с.



Или что-то не так с расчетем?

Не так.

Мощность 150 - это для одного винта или на оба?

 

[slavka33bis]

Ладно.

Скорее всего на оба.

А значит, что на один приходится 75 кабыл.

С винта, диаметром 2,6 метра
двигателем, мощностью 75 л.с.
тягу 440 кг
не снять
ни ког да.

Такую тягу двигателем 75 лс можно снять только с винта, 
[highlight]диаметром не меньше СЕМИ метров.[/highlight]

И только в том случае, если винт будет обычным вертолётным.
На пример, двухлопастным с обычными длинными узкими
       прямоугольными лопастями.

Живой пример:-

Вертолёт МаскитоXE
- макс.взял.вес ..................... 300 кг
- диаметр НВ ..............................6 м
- макс.мощн.двигателя...........60 лс (чисто на НВ приходится [highlight]не меньше 52 л.с.[/highlight])

 

[vert]

Взлетная масса 800 кг => на 1 винт 400 кг для висения +10% для скороподъемности около 1 м/с. Мощность 150 л.с.Dв = <корень 0.67 степени>(440)/23*150=8820/3450=2.56 м - не очень много не так ли? А если винта все же 3?

Ваш расчет верен, если [highlight]на один винт -150 л.с.[/highlight] диаметр 2,56 , тяга 428 кг. Если таких винта два - то суммарная мощность [highlight]300л.с[/highlight]. для двух винтов по 2,56м и 800кг веса.

 

[questioner]

Я сразу понял, что где-то ошибся, не могло быть такого результата, спасибо, что поправили. Запарился на работе.

Так и получается - около 5 метров, но если  винта 3:

Тяга на 1 винт 880/3 = 293 кг
мощность - 50 л.с.

Dв=<корень 0.67 степени>(293)/23*50 = 4807/1150= 4,18 м

если винта 4 - Dв = 3,6 м

8 винтов - Dв = 2,6 м - это по 10 метров на 1 крыло... Будем думать, с вашей помощью нарисовалась основная проблема.

 

[И]

С винта, диаметром 2,6 метра
двигателем, мощностью 75 л.с.
тягу 440 кг
не снять
ни ког да.

Такую тягу двигателем 75 лс можно снять только с винта, 
диаметром [highlight]не меньше СЕМИ метров[/highlight].

Такую тягу двигателем 75 лс можно снять только с винта, 
диаметром [highlight]не меньше 4.5 метра[/highlight]. ;D ;D ;D

 

[slavka33bis]

Это уже не важно.
Главное, что не 2,6 метра.


А вообще, не меньше ШЕСТИ (с семью метрами я немного погорячился).