"Высокий старт"

А.С.> Относительная масса винта растёт.

При одинаковом техническом совершенстве, чем меньше машина, тем нагрузка на винт в кг веса на метр квадратный. И тогда при одинаковой скорости конца лопасти требуется меньшая плотность воздуха.
Уменьшаешь размеры в 10 раз, площадь уменьшается в 100 раз, а масса в 1000. Тогда для создания тяги в 1000 раз меньшей требуется плотность воздуха в 10 раз меньшая.

Или при той же плотности воздуха можно сделать машину в 10 раз более тяжёлую = в 10 раз менее совершенную.
Именно поэтому игрушечные вертолётики, в отличие от взрослых, способны летать вниз головой и вытворять при этом квадратные петли Нестерова.

А.С.> Если бы можно было так легко побить рекорд высоты полёта вертолёта, давно бы уже сделали такую машинку.

Тут анекдот про Неуловимого Джона.

А.С.>> Относительная масса винта растёт.
Xan> При одинаковом техническом совершенстве, чем меньше машина, тем нагрузка на винт в кг веса на метр квадратный.
Это работает только в довольно узком диапазоне масштабов.
Xan> И тогда при одинаковой скорости конца лопасти требуется меньшая плотность воздуха.
Xan> Уменьшаешь размеры в 10 раз, площадь уменьшается в 100 раз, а масса в 1000.
А во сколько раз при этом уменьшается мощность мотора? И запас энергии для его работы? При масштабировании мотора "вниз" у тебя массовое совершенство быстро начинает падать.
Xan> Именно поэтому игрушечные вертолётики, в отличие от взрослых, способны летать вниз головой и вытворять при этом квадратные петли Нестерова.

Могут. Но крайне недолго. И, ты знаешь, ты недооцениваешь их совершенство конструкции и энерговооружённость. И, хотя они легко маневрируют на высоте в 100 метров, ни один из них - ни электро, ни ДВС - не поднимется даже на два километра.

А.С.>> Если бы можно было так легко побить рекорд высоты полёта вертолёта, давно бы уже сделали такую машинку.
Xan> Тут анекдот про Неуловимого Джона.

Xan>> При одинаковом техническом совершенстве, чем меньше машина, тем нагрузка на винт в кг веса на метр квадратный.
А.С.> Это работает только в довольно узком диапазоне масштабов.

Что-то странное ты говоришь.
Вот утверждение:
Если сделать уменьшенную точную копию взрослого вертолёта, то он сможет летать в пропорционально менее плотном воздухе.
(Ну, не учитывая Re и плохое горение керосина в маленьких масштабах.)

Докажи обратное с формулами.

А я попробую месяца через... э-э-э... несколько доказать своё практикой.
Мне как раз по работе поставили задачу слетать километров на двадцать.

Xan> Мне как раз по работе поставили задачу слетать километров на двадцать.

Если не секрет, зачем? Какая задача?

Xan>>> При одинаковом техническом совершенстве, чем меньше машина, тем нагрузка на винт в кг веса на метр квадратный.
А.С.>> Это работает только в довольно узком диапазоне масштабов.
Xan> Что-то странное ты говоришь.
Xan> Вот утверждение:
Xan> Если сделать уменьшенную точную копию взрослого вертолёта,

Если сделать уменьшенную точную копию электромотора, то её мощность упадёт не пропорционально весу, а быстрее. Ну подумай же сам! У тебя голова хорошая. Хотя бы скин-эффект вспомни.
Если сделать уменьшенную точную копию аккумуляторной батареи, то её энергоёмкость упадёт не пропорционально весу, а быстрее.
Если сделать уменьшенную точную копию винта, то её сделать не удастся

Xan> то он сможет летать в пропорционально менее плотном воздухе.
Пропорционально - не сможет.

Xan> (Ну, не учитывая Re и плохое горение керосина в маленьких масштабах.)

Xan> Докажи обратное с формулами.

Ты ещё попроси построить эпюры сил в вертолётных лопастях Намёк - у больших вертолётов лопасти работают почти исключительно на растяжение, у маленьких - на потерю устойчивости.
Твой тезис состоит в том, что вес будет уменьшаться пропорционально кубу размера, а подъёмная сила винта - пропорционально квадрату.
Этот тезис работает только пока мы можем совершенствовать точность. Т.е. для того, чтобы повторить в 10 раз более мелкий агрегат, нужно в 10 раз повысить точность изготовления каждой детали. Как только мы не можем изготовить в 10 раз более тонкую фольгу, вес лопасти перестаёт быть пропорционален кубу её размеров. А у Ми-8 задняя часть лопасти изготовлена именно из алюминиевой фольги - сотовая конструкция.
Дальше. Если мы не можем воспроизвести профиль лопасти, то и аэродинамическое качество тоже упадёт.

Xan> А я попробую месяца через... э-э-э... несколько доказать своё практикой.
Xan> Мне как раз по работе поставили задачу слетать километров на двадцать.
Ну, попробуй...

Б.г.> А у Ми-8 задняя часть лопасти изготовлена именно из алюминиевой фольги - сотовая конструкция.

Интересно, какая у этой фольги толщина? И какая толщина фольги у остальной части лопасти?
Думаю, 10км получить вполне реально, так как не нужна броня и вооружение и пр. военные закидоны.

Б.г.>> А у Ми-8 задняя часть лопасти изготовлена именно из алюминиевой фольги - сотовая конструкция.
SashaMaks> Интересно, какая у этой фольги толщина?

0,08 мм у заполнителя, 0,12 мм у облицовки

SashaMaks> Думаю, 10км получить вполне реально,

Для "электрички" - не очень, а так абсолютный рекорд для вертолётов - чуть больше 12 км. Серийный Ми-8 не может подняться выше 6,5 км, а "улучшенный" летал на 8600 м. Это, кстати, рекорд в его классе.

SashaMaks> так как не нужна броня и вооружение и пр. военные закидоны.

Зато нужна система поддержания температурного режима, а, если вертолёт пилотируемый, ещё и кислородный аппарат.

Serge77> Если не секрет, зачем? Какая задача?

Товарищи уч0ные хотят ежедневно профиль радиации по высоте смотреть.
При советской власти такие полёты делались на одноразовом пузыре с одноразовым прибором.
Сейчас получается за всё (расходники, инфраструктура, логистика) примерно 150...200 баксов за полёт. Что для науки неподъёмно много.
Вот и появилась мысль - многоразовый на батарейках.
Запчасти на такую леталку (винты, моторы, силовая электроника, батарейки) в лабазе всего около 200 баксов.
Если она не будет часто теряться, то ну прямо жуткая экономия выйдет!!!

Xan> Вот и появилась мысль - многоразовый на батарейках.

Странная мысль какая-то! Ракетой нужно, ракетой!!!!))))
Под это дело получишь ПХА и финансирование своего хобби.

Xan> Товарищи уч0ные...

Для реализации такой задачи в одиночку нужно жизней как у кошки.
А если серьезно.
1. Энергии не хватит или нужна очень большая скорость подъема – когда-то были модели «утка» ракетный корпус с пропеллером в носу.
2. Нужен мотор с очень большим запасом мощности чтобы большой винт у земли вращать медленно, а на больших высотах быстро.
3. Моделисты люди амбициозные и то даже близко к такой высоте не подобрались.

LEVSHA> 1. Энергии не хватит или нужна очень большая скорость подъема – когда-то были модели «утка» ракетный корпус с пропеллером в носу.

Не "очень большая", а достаточная, чтоб параметр "коэффициент нагрузки на ометаемую пропеллером площадь" был маленький.


LEVSHA> 2. Нужен мотор с очень большим запасом мощности чтобы большой винт у земли вращать медленно, а на больших высотах быстро.

Момент (и ток в обмотках) почти не меняется, так как сила тяги постоянная.
Скорость вращения, если б её поддерживать оптимальной (только с точки зрения КПД винта), менялась бы с высотой раза в 4.
Но с учётом остального меняться будет раза в два всего.

LEVSHA> 3. Моделисты люди амбициозные и то даже близко к такой высоте не подобрались.

Кто-то должен быть первым!!!
Возможно, это не интересно, так как "где-то там, далеко, аж не видно".

Кстати интересующимся:
Aleksandrov_vozdushnije_vinty.djvu

Xan> Момент (и ток в обмотках) почти не меняется.
Это если не учитывать что КПД системы с высотой будет падать.

Xan> Возможно, это не интересно, так как "где-то там, далеко, аж не видно".
Так ракету тоже выше полукилометра невидно а все норовят повыше запустить.

У меня программист квадрокоптерщик, говорит, что потолок, который достоверно зафиксирован для «электричек» 3км.

NNV> Двойной запал сработал, но просто не разжег двигатель.

Нужен нормальный воспламенитель, который сам сможет устойчиво гореть при низком давлении, а не запал.

NNV> ...с высоты порядка ~30 км на карамельном РД1-300 (300 Н*с соответственно). Двойной запал сработал, но просто не разжег двигатель. Говорят, что для того, чтобы РДТТ зажегся, вокруг должно быть какое-то минимальное давление.
Мне видится проблема не в давлении, а на температуре заряда. при -45 гр. могло не хватить выделившийся энергии запалов.

I.C.> Мне видится проблема не в давлении, а на температуре заряда. при -45 гр. могло не хватить выделившийся энергии запалов.

У классической карамели есть предел давления устойчивого горения, который теперь, как видно, находится где-то в диапазоне от 0,012атм до 1атм. Это некоторое значение абсолютного окружающего давления, которое необходимо для поддержания самостоятельного горения этого топлива. Например, для некоторых моих натриевых карамелей оно составляет почти ровно 1атм.

Нужен именно воспламенитель, который будет не просто зажигать, но и сам создаст в камере при исходном Кн необходимое минимальное давления для устойчивого горения заряда. В данном случае должно хватить 1атм избыточного давления.

Если этого давления не будет в камере, то топливо, даже если оно и загорится где-то, неизбежно потухнет, и причём очень быстро и без повторных попыток на зажигание.

SashaMaks> У классической карамели есть предел давления устойчивого горения, который теперь, как видно, находится где-то в диапазоне от 0,012атм до 1атм.
Есть конкретные (не экстраполированные) данные?
Давай проверим с меня классическая карамель, воспламенитель, емкость, герметичная укупорка. с тебя - насос для "вакуума".

I.C.> Есть конкретные (не экстраполированные) данные?

Нету, я писал про диапазон (это не экстраполированные данные, а интерполированные и их ещё нужно получить), который ограничен двумя значениями: 0,012атм и 1атм. Если есть желание, узнать число точно, нужно экспериментировать внутри этого диапазона.

I.C.> Давай проверим с меня классическая карамель, воспламенитель, емкость, герметичная укупорка. с тебя - насос для "вакуума".

Лучше бы наоборот)

I.C.> при -45 гр. могло не хватить выделившийся энергии запалов.

Посчитай, как изменится энергия горения того же пороха при -45 гр., оцени потери энергии его горения.

Кстати, порох-таки горит при таком низком давлении.

Интересно, а запалы были на черном порохе?

I.C.>> при -45 гр. могло не хватить выделившийся энергии запалов.
SashaMaks> Посчитай, как изменится энергия горения того же пороха при -45 гр., оцени потери энергии его горения.
не энергияпороха, я температура поверхности топлива, после срабатывания запала.
в описанной ситуации можно предположить:
1. карамель не поддерживает горение при давлении ниже определенного предела (что было заявлено)
2. энергии запала не хватило чтобы воспламенить "замерзшую" карамель. включая проблемы с контактом запала и поверхности топлива.
3. комбинация приведенных причин.

P.S. Если найду водоструй, могу собрать стендик.

I.C.> не энергияпороха, я температура поверхности топлива, после срабатывания запала...включая проблемы с контактом запала и поверхности топлива.

Так тоже самое может быть и в обычных условиях, что скорее относится к случайным не срабатываниям, а тут два запала было использовано, а не один.

I.C.> 2. энергии запала не хватило чтобы воспламенить "замерзшую" карамель.

Не замечал разницы в обычных условиях по давлению и на минусах.
Я лично против этого пути, даже в рассмотрении. Имеет лишь смысл в качестве научных экспериментов ради знания этого самого предела, к которому всё скорее всего и придут огромные мучения и эксперименты. Долгий он с практической стороны и не имеет большого практического значения. В принципе не важно, каков этот диапазон. В случае применения хорошего воспламенителя можно оперировать давлениями при его горении вплоть до рабочего и более. Будет там 0,5атм или 1атм, уже всё равно.

I.C.> 3. комбинация приведенных причин.

А вот с запалами - это будет ещё та канетель. Может сработает, и потом будете гоняться за тем, как оно сработало и почему в том числе и почему не сработало в следующий раз снова.

I.C.> P.S. Если найду водоструй, могу собрать стендик.

Нужен насос, который сможет откачивать газ так же быстро, как его будет накачивать опытный образец.

I.C.> P.S. Если найду водоструй, могу собрать стендик.

Проще сжечь образцы, запустив их на том же воздушном водородном шарике. По сути мало чем отличается от запуска ракеты, но подъём медленней будет, а потому погрешность изменения давления пренебрежимо мала получается и весь процесс можно легко автоматизировать с помощью электроники по датчику давления вплоть до отстыковки от шарика и последующей посадке на парашюте, чтобы долго не летал и далеко не улетел.

NNV> Какое давление должно быть? Есть ли практически проверенные способы создать кратковременно это давление кроме полной герметизации двигателя или пускового контейнера? Может, кто-то ссылку на умную книгу кинет? Заранее спасибо.

Много книжек 140 метров:
(https://dl.dropboxusercontent.com/u/6706516/Books.rar)

Одна книжка 66 метров:
(https://dl.dropboxusercontent.com/u/...)

1.
Воспламенитель должен создать давление в диапазоне (примерно) 30 ... 100% от рабочего давления двигателя. Где-то есть цифры сколько калорий на объём должен выделить воспламенитель.
2.
Горение воспламенителя должно быть не очень коротким, чтоб топливо прогрелось примерно на толщину, соответствующую стационарному горению на режиме.

Можно было бы сделать внешний воспламенитель (как деталь стартового оборудования), который будет "дуть" в сопло двигателя, не затыкая сопло и расположенный чуть позади критики.
То есть, сечение для выхода газов из двигателя везде должно быть не меньше сечения критики.

Это может быть маленький двигатель, на долю секунды, из металлической трубки, сплющенной на конце, как гильза холостого патрона.
В первый момент он герметично закрыт и топливо в нём легко разгорается.
При нарастании давления сплюснутость начинает открываться, причем как раз в меру, чтоб давление не упало.
Давление, создаваемое в основном двигателе, будет:

P_осн = P_восп * S_крит_восп / S_крит_осн

Для торцевиков пойдёт, но с длинным узким каналом красиво не получится.

Xan> 1. Воспламенитель должен создать давление в диапазоне (примерно) 30 ... 100% от рабочего давления двигателя. Где-то есть цифры сколько калорий на объём должен выделить воспламенитель.
Не связанные между собой вещи: выделившиеся калории и давление в камере при воспламенении.
Например, воспламенитель "термитного" типа не заведет карамель ?
А вот посчитать, хватило ли энергии воспламенителей интересно.
Давайте прикинем пол-потолок-палец:
какой вес? 2х2гр = 4 гр
время воспламенения - 3 сек.
объем выделившихся газов - 0,28л х 4 = 1,2л (0,4 в сек)
вероятно давление газов воспламенителя была заметно выше 1 атм.

какова, теплотворная способность вещества воспламенителя? ну для пимера ДП 1,8 МДж/кг = 7,2 кДж на воспламенители.

температура воспламенения карамели (чисто по памяти) - 340 гр.
длина свода для восприятия тепла - 100 мм
площадь свода 2000 мм²
если взять сильно примерный коэф. температурного переноса на поверхность - 100 вт/(град.м²), то поверхность в 0,002 м² на 400 градусах сможет принимать 100х400х0,002=80 Вт

если толщина свода для воспламенения при температуре воспламенения - 0,5 мм --> объем карамели воспринимающее тепло - 1 куб.см.
уд. теплоемкость карамели - 1,25 кДж/(кг.К)
плотность карамели - 1,8 гр 1 куб.см.
получается - требуется 900 дж для воспламенения.
следовательно - время горения воспламенителей должно быть больше 10 сек.

Ну это если совсем неаккуратно считать

Xan>> Где-то есть цифры сколько калорий на объём должен выделить воспламенитель.

I.C.> Не связанные между собой вещи: выделившиеся калории и давление в камере при воспламенении.

А вот в школе проходили, что

E = P * V

На самом деле часть энергии не участвует в создании давления (другие степени свободы и твёрдая фаза).
Ну вот в книжках нужная величина как раз с учётом этого и приводится.

I.C.> Например, воспламенитель "термитного"

Магний + фторопласт — как раз такой.
Там получается твёрдый уголь, жидкий MgF2 и пары магния (магний в рецепте в избытке).
Магний конденсируется на поверхность топлива, передавая ей энергию.
Заодно может сразу с окислителем реагировать.

I.C.> температура воспламенения карамели (чисто по памяти) - 340 гр.

Температура быстрого (миллисекунды) воспламенения гораздо выше, градусов 600.

I.C.> Давайте прикинем пол-потолок-палец:

Не, это уж слишком "примерно"!

I.C.> следовательно - время горения воспламенителей должно быть больше 10 сек.
I.C.> Ну это если совсем неаккуратно считать

Это уже нумерология, настолько неаккуратно!!!

Время выхода на режим должно быть по порядку величины равно периоду акустических колебаний объёма полости двигателя и дырки критического сечения.

t ~ V / S / C

Причём скорость звука надо брать в горячем газе, а не в воздухе.