FantomAK> Помоги, на пальцах, понять связь параметров винта: шага, диаметра и движка?
FantomAK> Лазал в сети, пытался читать, но либо готовые таблицы, либо заумная теория
Если надо просто чтоб понять логику, так сказать, качественное понятие иметь, то там всё довольно просто:
Представим, что некое сечение лопасти - это профиль крыла.
Он имеет скорость окружную и скорость поступательную. Соответственно, геометрическая сумма (по треугольнику скоростей) - это его истинный вектор скорости.
Синий треугольник скоростей.
Сам профиль, чтоб генерить подьемную силу, должен приходить к потоку с еще неким оптимальным углом атаки, что говорит простую вещь: у винта с постоянным шагом есть оптимальная скорость вращения, соответствующая оптимальному углу атаки. При превышении или снижении кпд винта падает, бо падает аэродинамическое качество.
Серая линия вектора.
Далее, выбор шага:
как видно из наброска, аэродинамическая (гидродинамическая) сила от лопасти раскладывается а проекции от направления потока.
Красный треугольник скоростей.
При оптимальном качестве соотношение вертикальной и горизонтальной компонент максимально, то есть, угол вектора силы направлен максимально вверх. (минимальное сопротивление для заданной тяги или максимальная тяга при заданной мощности на валу). При неоптимальном, повторюсь, оно падает, вектор отклоняется дальше назад. Могу описать с синусами, но раз решил попроще, значит без
Далее, нам важна тяга по оси вращения, а не относительно лопасти. Так что, разбиваем этот вектор (красный) на проекции относительно оси вращения и плоскости вращения.
Зеленый треугольник скоростей.
Отсюда видим, что чем больше делаем шаг, тем больше отклонение вектора назад, больше сопротивление, меньше тяга.
Но при очень малом шаге - оптимальная скорость движения будет мизерной: для создания приличной скорости надо будет молотить с бешеной окружной, ухудшая кпд.
В итоге, для каждого шага существует своя оптимальная скорость (правый график с кривыми жуковского для каждого шага, по вертикали тяга, по горизонтали частота)
При изменяемом шаге можно по огибающей расширять диапазон скоростей (красный график), но для модели это неактуально ))
Теперь моща потребная:
она определяется теми самыми кривыми жуковского, только перевернутыми.
оптимальной скорости для создания заданной тяги соответствует минимальная потребная моща.
А далее полученную величину для единицы площади множим на всю ометаемую площадь, и получаем связь мощи движка, шага и размера винта.