Квадрокоптеры vs Вертолеты ?

Bredonosec> Паш, ну так тангенс (или синус) 1/10 возьми и глянь, какой угол получается. Как раз то, что делается для руления по аэродрому
Угол тангенса=0,1 это менее 6 градусов.

Полл>> Сейчас есть вертолеты с жесткими втулками винта без шарнира.
Bredonosec> Эластомерный шарнир - это шарнир, а не жесткая втулка.
Что такое эластомерный шарнир я знаю.
Нет, теперь есть композитные лопасти, выдерживающие нагрузки без шарниров.
Вертолеты, кстати, с такими роторами имеют лучшую управляемость.

З.Ы. Мы, так понимаю, много бы узнали про вертолеты, если бы их собирали энтузиасты, и от того через пару минут работы на номинале агрегаты начинали бы перегреваться, а через пару минут полной мощности расходный бак пустел.

tarasv> Косяк методологический.
ага, я об этом тоже

> Для Фантома ты взял потребную для крейсерского полета мощность, а для Ми-26 чтото больше похожее на располагаемую взлетную.
мощность движков фантома я не нашел вообще, крейсерских параметров тяги для вертушек без рлэ тем более не сыскать, потому искал соотношение потребной тяги к текущему весу, чтоб оценить эффективность несущей системы. Хотя бы по одной точке на графике располагаемой тяги.
Если заявляют, что с тем весом (1280г) 68 ВтЧ батарея 23 минуты проживет, логично считать, что нагрузка на мощность ограничивается как минимум таким параметром, а не вчетверо более высоким.
Вот это меня и смущает. По идее, если эффективность несущей системы с падением диаметра ротора снижается, как того требуют рейнольдсы, то оно не должно быть так. Разница диаметров ротора в 200 раз - это каких 21 децибелл, параметры должны очень заметно отличаться..

tarasv> С одной стороны с нормальным взлетным Ми-26 вполне летает на одном двигателе в режиме максимала тоесть с энерговооруженностью ~0.17кВт/кг. Для взлета и висения ему понятно нужна большая энерговоруженность.
Ну.. горизонтальный полет - это косое обтекание, там за счет вот этого самого "диполя в потоке" что-то порядка 30% меньшая тяга нужна, потому и не хотелось влезать в те дебри. Рассматривал только примитивный классический случай висения на месте вне зоны влияния земли (к слову о подпрыгиваниях фантома))

Полл> Угол тангенса=0,1 это менее 6 градусов.
так этого и хватает для горизонтального компонента тяги в 0,1. Допустим, если для вертушки массой (мтом) 8 тонн тяга 10 тонн, на номинале пусть 5, горизонтальное усилие 500 кг. За глаза для руления.

Полл> Нет, теперь есть композитные лопасти, выдерживающие нагрузки без шарниров.
Полл> Вертолеты, кстати, с такими роторами имеют лучшую управляемость.
ну, мож я отстал от жизни

Полл> З.Ы. Мы, так понимаю, много бы узнали про вертолеты, если бы их собирали энтузиасты, и от того через пару минут работы на номинале агрегаты начинали бы перегреваться, а через пару минут полной мощности расходный бак пустел.
Ну, одноместный ранцевый верт на движке от хорошей бензопилы (3.5 лошадей) вполне получается. Ротор 6 метров, мтом 120 кг (на 80 кг пилота и 40 кг всей конструкции). Тяговой силы вполне хватает для взлета.
А это всего навсего 0,021 кВт на кг.
Откуда такая разница, почему у промышленных на порядок больше - хз.

Полл> Нет, теперь есть композитные лопасти, выдерживающие нагрузки без шарниров.
Полл> Вертолеты, кстати, с такими роторами имеют лучшую управляемость.

Без шарниров как на Bo 105 и Lockheed Model 286 или както по другому? И если по другому то на каких именно вертолетах?

Bredonosec> мощность движков фантома я не нашел вообще,

Копание по спекам дало мне мощность в 220-230Вт. Масимальный постоянны ток 14А, при полном напряжении батареи Фантома ток 15А, статическая тяга с фантомовскими винтами 800-850гр. Последнее очень неплого согласуется с предельным взлетным в районе 3200гр

Bredonosec>крейсерских параметров тяги для вертушек без рлэ тем более не сыскать

Поэтому я и смотрел исключительно на максимальный полетный или предельный вес отрыва.

Bredonosec> Если заявляют, что с тем весом (1280г) 68 ВтЧ батарея 23 минуты проживет, логично считать, что нагрузка на мощность ограничивается как минимум таким параметром, а не вчетверо более высоким.

Мы же незнаем как они испытывали. 20мин до обрубания двигателей он летает уверенно, это проверяли многие.

Bredonosec> Рассматривал только примитивный классический случай висения на месте вне зоны влияния земли (к слову о подпрыгиваниях фантома))

Зону влияния земли считают как 1-1.5 диаметра ротора. С диаметром винтов фантома, да еще и с корзинкой для груза снизу, он прыгал честно. Рубил его контроллер по току разряда.

tarasv> Без шарниров как на Bo 105 и Lockheed Model 286 или както по другому?

tarasv>> Без шарниров как на Bo 105 и Lockheed Model 286 или както по другому?
Полл> Жёсткие НВ [Dmitry_A#26.07.04 05:43]

Понятно, Bo 105 и далее. Меня "теперь есть композитные лопасти" смутило. Это "теперь" для легких вертолетов уже 50 лет как наступило.

Димитър>> А есть предел диаметра винта?
Bredonosec> Вы не забыли, что он вообще-то вес имеет?
Bredonosec> Второй момент - вес винта
Bredonosec> Третий - прочность.
Bredonosec> Четвертый - скорость.
Bredonosec> Пятый - сопротивление на крейсерском режиме.
Как раз то, о чем я намекаю. Хотелось бы услышать оценку предельного диаметра, выше которой придется переходить к увеличению числа винтов.

Димитър>>> квадрокоптеры

Однако:



беспилотный пассажирский конвертоплан

Димитър> Как раз то, о чем я намекаю. Хотелось бы услышать оценку предельного диаметра, выше которой придется переходить к увеличению числа винтов.

Сейчас оценочно предельный диаметр винта - примерно соответствует винту Ми-26. Проведением дополнительных мероприятий с аэродинамикой, конструкцией и материалами лопасти, диаметр несущего винта можно еще немного увеличить, немного повысить его нагруженность(забылась точная формулировка термина). Прирост ништяков это, на вертолете классической схемы, даст незначительный, поскольку классическая схема, похоже, приблизилась к своему идеалу. Дальше только многовинтовые схемы вертолетов. Но пока с прорывами здесь туго.

Димитър>> Как раз то, о чем я намекаю. Хотелось бы услышать оценку предельного диаметра, выше которой придется переходить к увеличению числа винтов.
DustyFox> Сейчас оценочно предельный диаметр винта - примерно соответствует винту Ми-26.
На тот маловероятный случай, что сюда забредет человек, которого интересует реальность.

Размер несущего винта сегодня ограничен мощностью трансмиссии.

Многовинтовые схемы в истории уже были.

Сейчас они могут оказаться выгоднее за счет погони за скоростью для транспортных, а в первую очередь для ударных и десантных вертушек. Эти вертолеты сегодня меньше размером, чем тяжелые транспортные. И их винты будут значительно меньше.

Полл> Размер несущего винта сегодня ограничен мощностью трансмиссии.
по невозможности - ага. По невыгодности - см выше

Полл> Многовинтовые схемы в истории уже были.
Полл> Сейчас они могут оказаться выгоднее за счет погони за скоростью для транспортных, а в первую очередь для ударных и десантных вертушек.
Думаю, что всё-таки пойдут по пути конвертов, ввиду пропажи ограничения на вопросы волнового кризиса наступающей лопасти. Снижать скорость вращения чрезмерно таки нельзя даже при поперечной двухвинтовой с противоположным вращением: лопасть не крыло, её жесткость обеспечивает центробежная.

DustyFox>> Сейчас оценочно предельный диаметр винта - примерно соответствует винту Ми-26.
Полл> На тот маловероятный случай, что сюда забредет человек, которого интересует реальность.
Паш! Ты всерьез считаешь это реальностью? Это дизельпанк, as is!
Или я просто неверно тебя понял?

DustyFox> Паш! Ты всерьез считаешь это реальностью?
Расчёты прочности для данных конструкций делались.
Когда янки ударились в "летающие краны", по теме модели испытывали.
Физически - реально. Причём в 70гг прошлого века.

DustyFox> Или я просто неверно тебя понял?
Ты на некорректно сформулированный вопрос отвечаешь, забывая указать большое количество ограничений, которые подразумеваются.
Сейчас нет проблемы сделать одновинтовой вертолёт с диаметром ротора метров двести. Главное, чтобы вас устраивала скорость полёта в первые десятки метров в секунду.
Грузоподъемность будет зашибись, сотню тонн поднимет.

DustyFox>> Паш! Ты всерьез считаешь это реальностью?
Полл> Расчёты прочности для данных конструкций делались.
Полл> Когда янки ударились в "летающие краны", по теме модели испытывали.
Полл> Физически - реально. Причём в 70гг прошлого века.
Физически реально построить Звезду Смерти. Причем в 70гг прошлого века ее даже построили!
Проектов подобных монстров, в короткой истории авиации, было просто овердохрена! И лишь единицы, кои можно счесть по пальцам одной руки, сдуру дошли до воплощения в металле. И благополучно сгинули, в лучшем случае в музеях, как курьезы.
DustyFox>> Или я просто неверно тебя понял?
Полл> Ты на некорректно сформулированный вопрос отвечаешь, забывая указать большое количество ограничений, которые подразумеваются.
Ну, на некорректно сформулированный вопрос, корректный ответ сочинить сложно, не находишь?
Полл> Сейчас нет проблемы сделать одновинтовой вертолёт с диаметром ротора метров двести. Главное, чтобы вас устраивала скорость полёта в первые десятки метров в секунду.
Полл> Грузоподъемность будет зашибись, сотню тонн поднимет.
Думаешь причину, по которой его никто не строит, озвучивать обязательно?

DustyFox> Ну, на некорректно сформулированный вопрос, корректный ответ сочинить сложно, не находишь?
Но коли уж ты берешся отвечать - возьми на себя этот труд.

DustyFox> Думаешь причину, по которой его никто не строит, озвучивать обязательно?
Для человека, который спрашивает, начиная с какой массы груза нужно переходить на многовинтовые схемы - обязательно.

DustyFox>> Думаешь причину, по которой его никто не строит, озвучивать обязательно?
Полл> Для человека, который спрашивает, начиная с какой массы груза нужно переходить на многовинтовые схемы - обязательно.

Я же и ответил: примерно с массы большей, чем для Ми-26. Точный количественный ответ - требует расчетов, а на заданный оценочный вопрос, мой ответ был корректен.
ПС На соосниках, кстати, продвинуться в росте взлетного веса ПМСМ можно немного дальше, чем на классике. Но от темы вертолетов соосной схемы я еще дальше, чем просто от вертолетов. Только в общих чертах...

DustyFox> Я же и ответил: примерно с массы большей, чем для Ми-26.
Чукча вся понял!
Чукча только не понял, куда в паровоз оленя запрягать!

DustyFox> ПС На соосниках, кстати, продвинуться в росте взлетного веса ПМСМ можно немного дальше, чем на классике. Но
Перечитываем многострадальную тему заново. Находим в ней следующие факты:
1. Соосникам требуется для полёта больший запас мощности, чем "классике".
2. Фактор, ограничивающий размер вертолетов - ограничение на мощность, которую может передавать трансмиссия.
Из чего делаем вывод: соосники обязаны будут иметь максимальную взлётную массу менее классики на одном научно-техническом уровне.

Полл> Сейчас нет проблемы сделать одновинтовой вертолёт с диаметром ротора метров двести. Главное, чтобы вас устраивала скорость полёта в первые десятки метров в секунду.
Полл> Грузоподъемность будет зашибись, сотню тонн поднимет.
хм.. не думаю, что проблема будет в ограничении скорости, а не маневренности ака скорости изменения вектора движения..
С грузоподьемностью - не уверен, учитывая потребную прочность системы для поддержания лопастей горизонтальными.
Ну и с надежностью - если привод от ГТД на концах лопастей, то эта схема показала себя опасной.

Полл> Перечитываем многострадальную тему заново. Находим в ней следующие факты:
Полл> 1. Соосникам требуется для полёта больший запас мощности, чем "классике".
Ага. Только ровно наоборот.
Соосный винт чуточку выгоднее, чем одиночный. В плюс к чистой аэродинамике отсутствие трансмиссии, редуктора и самого рулевого винта; в минус более сложный редуктор и трансмиссия несущих винтов.
Полл> 2. Фактор, ограничивающий размер вертолетов - ограничение на мощность, которую может передавать трансмиссия.
Полл> Из чего делаем вывод: соосники обязаны будут иметь максимальную взлётную массу менее классики на одном научно-техническом уровне.
Вывод хорош, но не верен. В целом вертолеты соосной схемы имеют чуть большее на круг весовое совершенство, чем вертолеты классической, но более сложную конструкцию. А за счет меньшего потребного диаметра НВ (более выгодная аэродинамика), больший запас на увеличение взлетной массы, в сравнении с классикой.
ПС Правда разница столь незначительна, что специально заниматься развитием именно классических соосников, исходя из этих соображений, никто не будет.
ППС Что в неочень близкой перспективе вижу я, хоть прогнозирование занятие и неблагодарное: соосники в кольце, от 2 до 4-6 блоков на аппарат. Но не прямо завтра, и тем более не сегодня.

Bredonosec> хм.. не думаю, что проблема будет в ограничении скорости, а не маневренности ака скорости изменения вектора движения..
И это тоже.

Bredonosec> С грузоподьемностью - не уверен, учитывая потребную прочность системы для поддержания лопастей горизонтальными.
В чем видится проблема?


Bredonosec> Ну и с надежностью - если привод от ГТД на концах лопастей, то эта схема показала себя опасной.
А схема с ГТД на крыльях себя какой показала?

Полл>> 1. Соосникам требуется для полёта больший запас мощности, чем "классике".
DustyFox> Ага. Только ровно наоборот.
DustyFox> Соосный винт чуточку выгоднее, чем одиночный.
Ми-28Н.
Максимальный взлетный - 11500 кг
Движки - 2х2200 л.с.
Тяговооруженность - 0,383 л.с. на кг

Ка-52
Максимальный взлетный - 10800 кг
Движки - 2х2400 л.с.
Тяговооруженность - 0,444 л.с. на кг.

Полл>>> 1. Соосникам требуется для полёта больший запас мощности, чем "классике".
DustyFox>> Ага. Только ровно наоборот.
DustyFox>> Соосный винт чуточку выгоднее, чем одиночный.
Полл> Ми-28Н.
Полл> Максимальный взлетный - 11500 кг
Полл> Движки - 2х2200 л.с.
Полл> Тяговооруженность - 0,383 л.с. на кг
Полл> Ка-52
Полл> Максимальный взлетный - 10800 кг
Полл> Движки - 2х2400 л.с.
Полл> Тяговооруженность - 0,444 л.с. на кг.

Паш! Никогда не используй википедию, даже в качестве источника табличных данных! У Ка-52 макс. взл.вес 11300 кг.
Правда так и не понял чем именно ты хотел меня сразить, приведя пусть даже эти данные? В отрыве от всего комплекса характеристик обеих машин - это просто малозначащие цыферки на экране. Ну и что, что при большей мощности СУ, у Ка-52 выше тяговооруженность?
Паш, я человек простой: ты задал внятный вопрос, я ответил макс. исчерпывающе, в рамках формата форума и своей компетенции. В край литературу какую посоветую. Это над Ivа&Co могу стебаться, за их пышания в темах, в коих они полные профаны. К тем, кого уважаю, подобное исключено.

Полл> И это тоже.
почему тоже? С устоявшейся скоростью проблем быть не должно. А вот со сменой - ввиду гибкости слишком много лишних колебаний и риска поломать лопасти или хвостовую балку.

Полл> В чем видится проблема?
Полл> http://krasvozduh.ru/wp-content/uploads/2014/11/An-225-Mriya-2.jpg
В том, что крыло и лопасти - разные конструкции.
Крыло весит более половины всей массы конструкции самолета. И имеет большую строительную высоту профиля. За счет этого - жесткость.
У вертушки лопасти имеют малую высоту профиля. Они легкие. Соответственно даже свой мизерный вес в спокойном состоянии не держат, свисают.
Но! Но у самолета тяга на валу двиглов множится на качество лопастей винтов, давая тягу ВМГ, а эта тяга множится на качество крыла, давая 2-ступенчатый прирост возможно перевозимого веса. И здесь есть что потратить на вес крыла.
А у вертушки - только одна ступень. И запаса на то, чтоб делать лопасти толстопрофильными (с бОльшим сопротивлением) - нету. Так что, только крутить достаточно быстро, чтоб соотношение центробежной силы и подымаемой массы было не менее 10. А отсюда прикинь нагрузки на шарнирах и креплении лопастей. При 100 тоннах мтом - это 1000 тонн нагрузки. При 100 тоннах коммерческой мтом должна будет улететь за 300-400 тонн, а это 4 килотонны нагрузки, да еще с вибрациями... в общем, система становится чрезвычайно ненадежной и перенапряженной...

Полл> А схема с ГТД на крыльях себя какой показала?
на крыле ГТД не испытывают центробежных ускорений. Допустим, ми-26 с ГТД на концах лопастей.
Диаметр 32 метра (16м радиус), скорость вращения обычно 240-320 об/мин. Возьмем среднее, 5 об/сек,
a=V²/R
V=2piR*n, a=4pi² R*n
a=3158 m/s² ~ 316 G

А теперь представь, что ты берешь гтд-шку, цепляешь её за штатные крепления и начинаешь раскручивать так, что она их нагружает не как своя родная тонна, а как 316 тонн. Как искривляются обечайки, корпус, как ломаются трубопроводы, рвутся крепления деталей внутри...
Да и сама лопасть при своём весе в, допустим, килограмм 300, получив грузик в тонну на конце, получает момент инерции совсем другой.. И что получится с нагрузкой на шарниры на оси... И что там получится с точной балансировкой по статике и по динамике..

Короче, это даже не для камикадзе, это для очень сильно желающих заработать премию дарвина.

DustyFox> У Ка-52 макс. взл.вес 11300 кг.
Да без проблем, посчитай с этими плюс 500 кг.

DustyFox> Правда так и не понял чем именно ты хотел меня сразить, приведя пусть даже эти данные? В отрыве от всего комплекса характеристик обеих машин - это просто малозначащие цыферки на экране.
Ка-52 и Ми-28 делались по одному ТЗ в рамках одного конкурса.
Поэтому разница в тяговооруженности у них объясняется только разницой схем.
То, что соосники требуют большей тяговооруженности, известно всем, кто с коптерами дело имел.