Перейти к содержанию
Aviamodelka - форум авиамоделистов-самодельщиков

Бальза Фанера Карбоновые трубки Эпоксидные смолы Карбоновые стержни Латунные трубки Проволока ОВС Ткани

Бальза, Фанера, Карбоновые трубки, Эпоксидные смолы, Карбоновые стержни, Латунные трубки, Проволока ОВС, Ткани, МРД, Клеи

Зависимость тяги от шага винта и поведение самолёта в воздухе


Гость Delta

Рекомендуемые сообщения

На своём моторе 22 см3 (бензин 2 такта) делал замеры оборотов и тяги. Результаты оказались настолько впечатляющими, что не могу поверить, посему прошу высказать мнение, может ли такое быть.

 

Ниже результаты замеров:

1. Стандартный глушитель, винт 16х8.

- обороты 7.940 - 8.060 об/мин (замеряно до полёта с холодным и после полёта с прогретым двигателем);

- тяга до 4,3 кг;

 

2. Резонансная труба, винт 16х8.

- обороты 8.300 об/мин;

- тяга до 4,5-4,6 кг;

 

Дальше меняю винт на деревянный 17х6. Опробовал этот винт в воздухе, самолёт летит медленнее (как и ожидалось). На большой прирост тяги не рассчитывал, поэтому не следил за этим. Больше удивило другое: самолёт летит как-бы с постоянным углом кабрирования, т.е. нос в горизонтальном полёте немного задран, как-бы немного "висит" на винте (с винтом 16х8 такого не наблюдалось). С сожалению, удалось сделать только один полёт, но такой эффект наблюдался, если я ничего не путаю.

 

Замеряю и... не верю глазам, т.е. весам:

 

3. Резонансная труба, винт 17х6.

- обороты до 8.600 об/мин - ну это я могу понять;

- но тяга 6,61 кг! Перемерял дважды, т.к. не поверил сначала. Аж подпрыгнул, когда на весы посмотрел.

 

 

Вопросов несколько:

1) Может ли быть такой большой прирост тяги только из-за винта меньшего шага и большего диаметра?

2) Может смена винта вызвать небольшое задирание носа в горизонтальном полёте и почему?

3) И немного общий вопрос: я могу понять, почему тяга возрастает с понижением шага винта - лопасти работают в менее возмущённом потоке и КПД винта возрастает. Но почему увеличение шага винта приводит к увеличению скорости модели (а уменьшение - к снижению) - может мне кто-то пояснить? По логике вещей, увеличение тяги должно вызывать и рост скорости, а на деле выходит наоборот.

 

 

Спасибо.

Ссылка на комментарий

Бальза Фанера Карбоновые трубки Эпоксидные смолы Карбоновые стержни Латунные трубки Проволока ОВС Ткани

Бальза, Фанера, Карбоновые трубки, Эпоксидные смолы, Карбоновые стержни, Латунные трубки, Проволока ОВС, Ткани, МРД, Клеи

  • Ответов 10
  • Создана
  • Последний ответ

Топ авторов темы

Топ авторов темы

Вы меряете статическую тягу.

В полете картина меняется. На винте с меньшим шагом с ростом скорости тяга падает быстрее.

 

Винт с меньшим шагом дает вам меньшую скорость потока и меньшую скорость модели, поэтому для ее удержания в горизонтали вам приходится увеличивать угол атаки - т.е. задирать нос.

 

Прирост стат. тяги был не из-за уменьшения шага, а из-за увеличения диаметра.

Ссылка на комментарий
А цифры реальные?

 

Не покидает ощущение, что такого большого прироста быть не может.

У вас еще и обороты прибавились. Что говорит о том, что этот винт меньше нагружает мотор в статике.

А с большим шагом - в статике менее эффективен. Зато в полете - картина меняется, винт разгружается и обороты могут и возрасти.

Вы же меряли обороты только в статике.

Ссылка на комментарий
Зато в полете - картина меняется, винт разгружается и обороты могут и возрасти.

 

Спасибо Евгений, я тоже так подумал. Читал, что в полёте обороты возрастают до 10%, да и положение модели в воздухе говорит о бОльшей эффективности винта бОльшего шага - с винтом бОльшего шага он занимает красивую аэродинамическую нейтраль, а с менее нагруженным винтом "висит" носом вверх.

 

 

Евгений, можно попросить у Вас (и остальных конечно!) рекомендацию исходя из Вашего опыта и интуиции: для этого мотора рекомендуются следующие винты:

- 18х6 и 17х6 для медленных моделей;

- 16х8, 17х8, 15х10 или 16х10 для быстрого полёта.

 

Винты малого шага (х6) использовать не буду, лучше пусть летает быстро. Но опробовать все винты большого шага не имею возможности - как Вы считаете, какой из перечисленных лучше всего взять, кроме 16х8, который у меня уже есть?

Ссылка на комментарий

Дело не только в диаметре и шаге, но и форме и профиле, толщине лопости. Если винт AРС 16*8, то он больше под метанольники подходит, а бензинычу скорее всего деревянные винты необходимы, тк прочность у них выше(их не выгибает). Я такие винты на 26 кубовом моторе использовал.

Ссылка на комментарий

По ДВСам большого опыта не имею. Так что подсказать не рискну.

А описанное вами явление отлично проявляется и на электро, и кроме того, его воспроизводит MotoCalc. Там изменение оборотов, тяги и потребления мотора отлично видны как в статике, так и на разных полетных скоростях. Собственно, программа для того и сделана, чтобы подобрать оптимальный вариант ВМУ под выбранный стиль полета.

 

(Кстати, именно поэтому на настоящих винтовых самолетах применяется ВИШ)

Ссылка на комментарий

Если в двух словах - мощность мотора тратится на перемещение потока воздуха. Если у нас шаг малый, а диаметр большой - перемещается условно говоря широкий поток воздуха с малой скоростью. Больше площадь поперечного сечения перемещаемого потока воздуха, соответственно больше статическая тяга. Но при движении ероплана с возрастанием его скорости относительно неподвижного воздуха скорость отбрасываемого потока падает очень быстро, и такой самолет теряет тягу. Классическое применение таких винтов - фан. Или коптер.

Другой вариант - шаг большой, диаметр малый. Площадь перемещаемого потока меньше, статическая тяга меньше. Но скорость потока выше, и тяга с ростом скорости ероплана падает слабее. Классическое применение - гонка, импеллер.

Все остальные варианты - что-то промежуточное, некий компромисс между тягой и скоростью потока, ограниченный сверху мощностью мотора.

На пальцах - как-то так...

Да, и еще. С возрастанием диаметра винта потребная мощность растет квадратично, с возрастанием шага - линейно.

 

А конкретный винт выбирается сначала исходя из рекомендаций производителя. Ну а дальше - по поведению самолета.

Ссылка на комментарий

"...Да, и еще. С возрастанием диаметра винта потребная мощность растет квадратично, с возрастанием шага - линейно..."

 

Если мне не изменяет память, то потребная мощность пропорциональна 4-й степени шага и 5-й степени диаметра винта!!!

С уважением,

Виктор

 

Ссылка на комментарий

Доброго Всем времени суток.

Выскажу свою "чисто теоретическую" точку зрения по данному вопросу. Опыт в авиамоделизме у меня невелик поэтому если что, то старшие товариши поправят.

По-моему для высокооборотистых двигателей лучше применять винты с меньшим шагом, так как на тягу оказывает влияние не только объем и скорость отбрасываемого воздушного потока, но и "подьемная" сила возникающая на лопастях и направленная перпендикулярно плоскости вращения, т.е. вперед (именно для этого лопастям воздушных винтов придают "несущий" профиль). Чем больше шаг - тем при меньшей скорости врашения на лопастях начнет происходить срыв потока и винт начнет вращаться в "возмущенном" воздухе, а это однозначно значительная потеря в тяге. Да и вращать винт с большим шагом гораздо трудней, как следствие - мотор недобирает оборотов (для электромоторов это чтевато перегревом обмоток и КЗ). Винты с болльшим шагом лучше подходят для малооборотистых двигателей (вспомните какой шаг винта на резиномоторках!), они обеспечивают обольшой объем отбрасываемого потока воздуха но с малой скоростью.

Я бы на Вашем месте поэксперементировал: приобрел несколько винтов одинакового диаметра но разного шага и профиля и уже опытным путем установил как именно влияет шаг винта на тягу и поведение самолета в воздухе. И поведал об этом на форуме!

 

Желаю удачи.

С уважением, Константин.

Ссылка на комментарий
  • 3 недели спустя...
Я бы на Вашем месте поэксперементировал: приобрел несколько винтов одинакового диаметра но разного шага и профиля и уже опытным путем установил как именно влияет шаг винта на тягу и поведение самолета в воздухе. И поведал об этом на форуме!

 

После некоторй паузы, связанной со злоключениями с машиной (уже в который раз подводит меня - на сей раз сломалась в 500 км от дома, да так, что на первой станции починить не смогли), наконец проверил все означенные винты.

 

Купил всего 3 винта (результаты экспериментов с винтом 17х6 приведены выше): 16х8 заменил на деревянный как советовали выше, ещё для эксперимента купил 17х8 и 16х10. Все эти винты фигурируют в списке рекомендованных производителем, резонансная труба установлена.

 

1. Начали с винта 17х8. Замеры оборотов/стат. тяги дали результат 7.600 об/мин. и 4,4 кг тяги. В общем, хуже всех, оставалась только надежда, что в полёте винт поведёт себя нормально...

 

...которая расстаяла почти сразу. Самолёт вяло отделился от земли и нехотя полез вверх. Хотя это не мешало, мотор работал неравномерно - не знаю, может плохо настроен был. В общем отработал, но звук его мне не нравился.

 

А ещё меньше нравилось поведение самолёта в воздухе. Скорость низкая и самое увидительное - очень нервная реакция самолёта на РН, два раза чуть не потерял модель, думал с мотором что-то. Любое движение РН вызывает резкое опускание носа самолёта, как уже писал, два раза чуть запаниковал. Мы как-то обсуждали этот феномен в другой теме - отклонение РН вызывает некоторое торможение модели, но такой нервной реакции не ожидал. В общем рад был когда оказался на земле.

 

Hе заметил никаких преимуществ у винта 17х8, одни расстройства. Кроме того, винт такого диаметра при горизонтальном положении самолёта рубит дорожку в траве.

 

2. Меняю винт на 16х10. Настраиваю, обороты померять не удалось, взлетаю. Чувствовалось, что тяга в момент отрыва была выше, и сам самолёт летел быстрее, хотя звук мотора мне тоже не нравился. Реакция на РН была не такая нервная, как с предыдущим винтом, однако модель тоже проваливалась.

 

Вывод: Такой винт лучше чем 17х8 и 17х6, но хуже чем 16х8.

 

3. Ну и наспоследок поставил 16х8. Настройка мотора, изменение оборотов дали хороший результат - 8.600 об/мин.! Это при том, что 3 недели назад было 8.300 об.: сказался немного укороченный выпускной коллектор с рез. трубой.

 

Вот когда наконец-то летел нормально! Реакция на РН такая как и должна быть - уменьшение радиуса виража: небольшой пикирующий момент всё-таки присутствует, но только потому, что я обращал на это внимание, а так можно и незаметить. Звук мотора ровный и сильный - даже в гуле ощущается мощь. Скорость модели как с винтом 16х10.

 

 

Вывод - 16х8 оптимал. Если кто ещё хочет высказаться по поводу поведения самолёта и причин такого поведения - буду благодарен.

Изменено пользователем Delta
Ссылка на комментарий

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйте новый аккаунт в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти

×
  • Создать...