Пилотируемый квадракоптер

[slavka33bis]

О, критика по делу.

А как Вы решили где ставить воздушные винты и как с ометаемой площадью на Вашем квадрокоптере?

Вопрос на засыпку.
Как Вы думаете чему равна суммарная ометаемая площадь соосной системы и от чего она изменяется если диаметры обоих несущих винтов не изменяют своего диаметра?

Я планирую установить винты на уровне тела, выше сидушки.
Я про это попозже расскажу)

Вроде как ометаемая площадь рассчитывается как площадь круга винта по радиусу этого винта. Это для одновинтовой системы. А вот для соосной системы так не должно получаться, потому что расположен винт над винтом. Для верхнего винта получается как для одновинтовой системы, а для нижнего ,вроде как, ометаемая площадь получается только по краям винта.

???

У соосных винтов диаметры, как правило, абсолютно одинаковы.

И считается соосный винт, как одновинтовой.

Ни о какой суммарной площади не может быть и речи.

 

[Anatoliy.]

Какой Вы знаете легкий маленький одноместный вертолет? Хочу почитать про него. 

Ой, Вы из какого леса прибыли?

Вы не умеете пользоваться интернетом?

 

[molokanov_vla]

Какой Вы знаете легкий маленький одноместный вертолет? Хочу почитать про него. 

Ой, Вы из какого леса прибыли?

Вы не умеете пользоваться интернетом?

Ну я же всё-таки не москвич.

Ладно-ладно, как будто о чём-то столь тяжелом попросил)

 

[Anatoliy.]

Ладно-ладно, как будто о чём-то столь тяжелом попросил) 

Ну если умеете пользоваться поисковиком, то набирайте фразу: " одноместные вертолеты" и читайте, читайте.

Но все же начните с Авиационный Правил.

Тогда Ваш квадрокоптер сильно изменится и станет совершенно не похожим на Вашу розовую мечту.

Кстати, Вы умеете рисовать на компьютере?

Если "ДА", то изобразите схематически как это Вы располагаете четыре воздушных винта и пилота на прямоугольнике  3,6Х 4,5 метра.
Очень любопытно посмотреть на три проекции.

 

[slavka33bis]

Википедия:

Соосные несущие винты позволяют получить требуемую силу тяги при относительно небольшом диаметре несущей системы, так как хорошо используется ометаемая площадь, и нижний винт подсасывает добавочный воздух сбоку. 

Эту статью в википедии писал, видимо, не совсем эрудированный чел.

Возьмите к примеру два вертолета.
Ми-2 и Ка-26.

У Ми-2 максимальный взлетный ............ 3750 кг.
У Ка-26 ..........................................3250 кг.

Диаметр НВ Ми-2 ............14,5 м.
                         Ка-26 .......... 13 м.

Нагрузка на ометаемую   Ми-2 ....................22,7 кг/ кв.м.
                                                 Ка-26 ...................24,4 кг/кв.м.

           Практически одинаковая.

Мощность  Ми-2 ....................... 800 л.с.
                      Ка-26 ...................... 650 л.с.

Получается  Ми-2 ......................4,85 л.с. на 1 кв.метр ометаемой.
                        Ка-26 ..................... 4,89 л.с./ кв.м.

Практически одинаковая удельная мощность.

 

[slav]

Практически одинаковая удельная мощность.

А пошто  на кг не посчитал?  :-/

 

[slavka33bis]

Можно конечно и на килограммы.
А смысл?

Получится примерно такая же картинка.

 

[slav]

Да хоть на километры в час.

Получится примерно такая же картинка.

6% не мелочь!  😱

 

[slavka33bis]

Мелочь.

Но там и шести нет.

 

[slavka33bis]

20...30 %%, вот не мелочь.

 

[slavka33bis]

А если рассмотреть скорости полёта, то взгляд на соосную схему станет совсем грустным.

Крейсерская скорость  Ми-2 ................ порядка 190 км/час
                                              Ка-26 .............. порядка 130 км/час

Максимальная скорость   Ми-2 ............. 210 км/час
                                                   Ка-26 ............ 160 км/час

 

[molokanov_vla]

Ладно-ладно, как будто о чём-то столь тяжелом попросил) 

Ну если умеете пользоваться поисковиком, то набирайте фразу: " одноместные вертолеты" и читайте, читайте.

Но все же начните с Авиационный Правил.

Тогда Ваш квадрокоптер сильно изменится и станет совершенно не похожим на Вашу розовую мечту.

Кстати, Вы умеете рисовать на компьютере?

Если "ДА", то изобразите схематически как это Вы располагаете четыре воздушных винта и пилота на прямоугольнике  3,6Х 4,5 метра.
Очень любопытно посмотреть на три проекции.

Хорошо, уговорили, в ближайшее время почитаю авиационный правила.

Да выглядит он как обычный квадрокоптер, мне пока что не хотелось бы кидать сюда какие-либо картинки с тем, что я продумываю. Наверно слишком много будет критики, попозже что-нибудь скину. Как раз может немного его видоизменю, только вот, скорее всего, совсем немного)

 

[molokanov_vla]

Мда! Вот хороший одноместный вертолётик. Да-да, именно вертолётик))
Масса пустого агрегата всего лишь 163 кг.

 

[molokanov_vla]

Продолжение характеристик:

 

[Anatoliy.]

Да выглядит он как обычный квадрокоптер, мне пока что не хотелось бы кидать сюда какие-либо картинки с тем, что я продумываю.

Вам совершенно не надо приводить картинки своего квадрокоптера.
Вам достаточно изобразить прямоугольник с размерами корпуса, четыре окружности изображающие ометаемые площади расположенные на этом прямоугольнике и маленький прямоугольник показывающий размеры кабины для единственного пилота.
Естественно это должно быть в пропорциональных размерах.
И ниже привести размер диаметра воздушного винта.

После этого я Вас научу как "на коленке" сделать предварительный расчет несущей системы не вдаваясь в тонкости конструкции.

Таким образов все Ваши "секреты" Вы унесете с собой в могилу. ибо показывать их не будет ни какой необходимости.
После этого Вы надолго засядете за изучение теории.

 

[vlasa]

slav----- посмотри личку

 

[ЖоржФеникс]

Мда! Вот хороший одноместный вертолётик. Да-да, именно вертолётик))

В темах этого раздела форума можно найти много "хорошего"

Москито
http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1202931960
http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1339357231
Ка-56
http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1417289943
http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1230121993/30
Близко к Вашей
http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1336020282

И даже http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1396465700/0 

 

[Anatoliy.]

Прикидываю, что по ширине и длине: 3,5-3,6 метра на 4-4,5 метра.
Разумеется, что всё это примерно.

Вот прикинул расчет "на коленке" Вашего одноместного квадрокоптера.

Для предварительного расчета зададимся некоторыми величинами.
В Ваши максимальные габариты 3,6 х 4,5 метра при минимальном комфорте пилота можно установить четыре воздушных винта диаметром 2 метра с частичным перекрытием порядка 0,4 метра.
Это вызовет массу неприятностей и сложностей, но Вы оптимист и смиритесь с этим.

Далее исходя из заявленного взлетного веса 500 кг, и помятуя, что при отказе одного двигателя придется отключать противоположный двигатель задаем тягу на оставшиеся два воздушных винта по 250 кг.

А теперь по номограмме Юрьева определим примерную мощность двигателя который должен вращать воздушный винт диаметром 2 метра и создавать тягу 250 кг.

Получается что один двигатель в экстренном режиме должен иметь кратковременную мощность 115 лошадиных сил.

Итого общая мощность должна составлять всего то 460 лошадиных сил.

Знатоки подскажут Вам примерную марку двигателя и его вес.
Вы будете удивлены остатком от взлетного веса после вычитания веса четырех двигателей.

Можно поступить иначе.
Связать все четыре воздушных винта синхровалами.
Тогда можно хоть что то выиграть по необходимой мощности силовой установки.
Но при этом без автоматов перекоса или без раздельного изменения шага лопастей Вам не обойтись.

Посмотрим что можно выиграть.

Система синхронизации "отъест" от имеющейся мощности порядка 10 %.

Несомненно Вы захотите иметь хоть какую то вертикальную скорость при взлете.
Вот для взлета со скоростью 4 м/с и при взлетном весе 500 кг потребуется добавить


500 * 9,8 * 4 = 19600 Ватт         или     26,7 лошадиных сил.

Но надо не забывать, что может давление атмосферы упасть перед дождем, температура воздуха поднимется летом выше +30 градусов, Ваша взлетная площадка вдруг окажется на 500 метров выше уровня моря.

Накинем еще на эти предвиденные обстоятельства еще 10 % мощности.
Это где то 23 лошади.
Сложим :     115 * 2 + 26,7 + 23 = 279,7 кобыл.

Но двигатель стоит позади системы трансмиссии и придется добавить мощность на потери в ней те 10 %.

Значит надо иметь 307,67 л.с.

Но следует учесть, что это не экстремально кратковременная мощность.
Номинальная мощность составляет порядка 75 - 80 % от возможностей двигателя.

Тогда придется искать двигатель с мощностью около 385 - 410 лошадок.

Не густо!

А ведь система синхровалов что то там весит.
Это минус к полезной нагрузке.

Да, забыл Вам сообщить пренеприятнейшую весть.

Не пытайтесь пристроить электродвигатели в свой квадрокоптер.

По секрету сообщу Вам, что для Вашего квадрокоптера пока не изобрели приемлемые аккумуляторы.

И даже супер-пупер одноразовые батарейки Вам не помогут.

Так что летать квадрокоптер с электроприводом будет не далее длины силового кабеля или как троллейбус будет цепляться за провода, только сверху, а не как троллейбус.

 

[molokanov_vla]

Анатолий, спасибо Вм большое за такой расчет "на коленке"!)
Вы всё расписали примерно так, как я и планировал.

Я планирую, что будет 4 винта, винты не перекрываются, каждый в диаметре до 180 см (немного меньше), винты трехлопастные с изменяемым углом атаки в полете. Винты должны примерно выдавать тягу по 200 кг каждый при мощности от двигателя в районе 70-80 л.с. Винты будут расположены на уровне туловеща человека. Для начала никакой кабины не будет, будет просто сидушка и руль (наподобии мотоцикла). Я планирую поставить двигатель (может быть не один, чтобы получить большую суммарную мощность) в районе 300 л.с. Всё правильно Вы предугадали, что я хочу связать все винты валами.
Ниже привожу миниатюры моей модели, которую я рисовал, примерно, в начале сентября.

Я повторюсь, что рассчетов я делал! Так что о лётных характеристиках я ничего конкретного не говорю. Конечно, когда я сделаю хоть какой-то рассчет, и если по результатам этого рассчета квадрокоптер будет "отрываться от земли", то  такой квадрокоптер мне не нужен, мне нужен такой, чтобы как минимум над деревьями летал.

 

[Anatoliy.]

Винты будут расположены на уровне туловеща человека. 

Вы все же не читали Авиационные Правила.
А в них написано кровью, что ЗАПРЕЩЕНО располагать вращающиеся воздушные винты таким образом, когда их плоскость вращения пересекает ТЕЛА ПИЛОТОВ И ПАССАЖИРОВ.

Поэтому!!!

Такая конструкция не должна быть пилотируемая.
Или поднимайте воздушные винты выше головы пилота, или опускайте ниже ног.

Дальше.

Я планирую, что будет 4 винта, винты не перекрываются, каждый в диаметре до 180 см (немного меньше), винты трехлопастные с изменяемым углом атаки в полете. Винты должны примерно выдавать тягу по 200 кг каждый при мощности от двигателя в районе [highlight]70-80 л.с.[/highlight] 

Вы наверное не читаете то, что Ван не нравится.

Повторю еще раз скорректировав расчет под диаметр воздушного винта равным 1,8 метра.

Читайте внимательно!

Первое.
Считаем нормальный режим когда исправны все четыре воздушных винта.
При взлетном весе 500 кг тяга каждого должна быть равна 125 кг и потребная мощность по 40 л.с. на каждый воздушный винт.
Тогда суммарная мощность равна 160 л.с
Добавим 27 л.с. на вертикальную скороподъемность и получим 187 л.с.
Теперь добавим 10 %  на всякие внешние условия (температура, давление) к мощности 187 л.с.
Это 19 л.с. и получим 206 л.с.
Потери в системе синхронизации и 10 % к 206 л.с.
Получим :  206 + 21 = 227 л.с.

Номинальная мощность двигателя должна быть на уровне 75 % от максимальной.

Тогда достаточно двигателя с мощностью 302 л.с.


Второе.
При отказе одного воздушного винта единственно что можно предпринять для спасения это отключить противоположный по диоганали воздушный винт.
Поэтому тяга каждого воздушного винта должна быть равной не 200 кг, а равна половине взлетного веса, а именно 250кг.

При соединении воздушных винтов синхровалами необходимо на два воздушных винта подать мощность равную
130 * 2 = 260 л.с.

Теперь добавим 10 %  на всякие внешние условия (температура, давление) к мощности 260 л.с.
Это 260 + 26 = 286 л.с.
Потери в системе синхронизации и 10 % к 286 л.с.
Получим добавочку 29 л.с.

Итого экстремально кратковременная мощность двигателя должна быть равна :  315 л.с.
Считайте, что 320 л.с. это минимум.

Так что как ни крути, а мощность двигателя нужна не менее 320 л.с.

А сколько будет весить такой двигатель или несколько двигателей?
100 килограмм или 250 килограмм?
Сколько будет весить конструкция квадрокоптера и сколько останется на горючее от взлетного веса 500 кг?
А какое часовое потребление горючего?
Один литр в час или 80 килограмм в час?
С какой скоростью будет летать такой квадрокоптер?
60 км/час или 80 км/час? На большее и не надейтесь.

Какая дальность полета?
100 км или 150 км?

Так чем же будет Ваш квадрокоптер привлекателен для потребителя?