c3c
Вертолет. Формула счастья
20.11.2014 в 02:26 (2183 Показов)
В нескольких предыдущих статьях были предложены методики оценки времени полета электрического вертолета. Использование этих методик предполагает выполнение вычислений по формулам, использование графиков и таблиц. При этом обычно требуется предварительно перевести величины, используемые в формулах, в систему единиц СИ, а затем - обратно в привычные единицы. Значения по графикам берутся на глазок... В какой-то момент поймал себя на том, что самому эти методики не очень уж удобны - постоянный перевод из дюймов в метры, из секунд в минуты напрягает.
Некоторые величины, которые нужны для вычисления времени полета, не всегда точно известны: коэффициенты аэродинамического качества пропеллеров, КПД мотора и батареи, плотность воздуха.
Между тем, ключевых параметров, влияющих на продолжительность полета, которыми конструктор может оперировать при проектировании аппарата, не так много. Это размер и количество пропеллеров, ёмкость и напряжение батареи, вес аппарата. Известно, каким образом эти величины влияют на время полета. Так почему бы для сравнительной оценки качества конфигурации не использовать простую формулу, в которой отсутствуют любые константы, в которой нет коэффициентов с не вполне определенными значениями. Имеет смысл использовать размерности, которые чаще применяются на практике: диаметр пропеллеров в дюймах, емкость аккумулятора в миллиампер-часах...
Вот эта формула:
ЗдесьH - величина вертолетного счастья (Helicopter Happiness)Можно при желании подставлять в правую часть формулы значения и в других единицах. Например, в ампер-часах или килограммах. Если вы делаете расчеты для себя - нет проблем. Но рассчитанные по-разному значения H нельзя сравнивать напрямую.. В попугаях.
MAH - емкость батареи (батарей) в миллиампер-часах;
S - количество последовательно соединенных банок батареи;
D - диаметр пропеллера в дюймах;
N - число пропеллеров;
P - полетный вес аппарата в граммах.
В таблице приведены результаты расчетов для нескольких вертолетов. Два первых - это варианты моего квадролёта, другие в представлении не нуждаются.
Опыты и расчеты показывают, что по величине H можно оценить и время полета в минутах. Примерно так: T = 3.8H. Если реальное время полета вашего аппарата немного меньше - это нормально, коэффициент 3.8 соответствует вертолету с высоким КПД моторов и хорошими пропеллерами. Если меньше намного - повод задуматься о качестве пропеллеров, батарей и моторов. В этом смысле неважный показатель у Фантома-2. При том, что значение H у Фантома наибольшее - легкий аппарат с хорошей батареей - летает он 25 минут, а мог бы минут 30-35. Коэффициент 3.8 применим не всегда. Например, для классических вертолетов он дает время, существенно отличающееся от реального.
Про счастье - немного шутка.
Ссылки
1. Об эффективности воздушного винта
2. Проектирование мультикоптера
3. Продолжительность полета электрического беспилотного вертолета
4. Аэродинамическое качество пропеллеров APC
5. Эффективность идеального пропеллера
6. Сравнительная оценка эффективности пропеллера
7. Максимальная продолжительность полета и коэффициент совершенства электрического вертолета
Комментарии модерируются
Посмотреть профиль
Пометить как прочтённый
