Специальные цены   новые товары
Закрытая тема
Показано с 1 по 15 из 15

Весовой расчет

Тема раздела Другие в категории Cамолёты - Общий; Прикидывается грузоподъемность/объем дирижбанделя. Вот примерный список: Аккумуляторы LiPol: 1000 г Двигатели 4 бесколлекторника (грамм по 300 тягой)+контроллеры к ним+винты+приводы поворота: ...

  1. #1

    Регистрация
    25.01.2008
    Адрес
    Москва
    Возраст
    38
    Сообщений
    184

    Весовой расчет

    Прикидывается грузоподъемность/объем дирижбанделя. Вот примерный список:

    Аккумуляторы LiPol: 1000 г
    Двигатели 4 бесколлекторника (грамм по 300 тягой)+контроллеры к ним+винты+приводы поворота: 400 г
    Два баллона с газом по 250мл(для зарядки зажигалок): 400 г
    Горелка с машинкой к ней+весь несущий каркас: 300 г
    Приемники: 200г
    Актюатор для фотокамеры: 300г
    На фотокамеру отводится 300г.

    Итого: 2900г

    Вопросы:
    1. Реально ли сделать из СД-шных приводов БК-движки такие, чтобы уложиться в вес/тягу? (винты могу сделать деревянные, например из липы, любого нужного диаметра/шага. Диаметр неограничен вплоть до 300 мм)
    2. Аппаратуру я собирался выдрать из самых дешевых RC машинок, тех, что "вперед-назад", "вправо-влево" (это двухканальное управление?). В один комплект не уложиться никак, поэтому - не будут ли они мешать друг-другу по частоте?
    3. Вытекает из 2-го. Считаем каналы:
    Горелка -1(газ вкл/выкл) -1
    Двигатели 4х2 (поворот вокруг горизонтальной оси+тяга) -8
    Камера -2(повороты вокруг двух осей)+1(вкл/выкл съемки) -3

    Получается 12 каналов Машинки-доноры стоят примерно 300-500 рублей, умножаем на 6, получаем 1800-3000 рублей.
    Имеет ли смысл затевать бодягу "самоделкин" или можно купить нормальный комплект аппаратуры?

  2.  
  3. #2

    Регистрация
    25.01.2008
    Адрес
    Москва
    Возраст
    38
    Сообщений
    184
    Так, БК - отменяются! Иначе весь проект вылетит в финансовую трубу - самому мотать долго и муторно, фабричные стоят как чугунный мост, да плюс к ним еще и контроллеры - тоже не меньше.
    Т.о. возьму штатные тяговые движки от тех же машинок и, если понадобится, сделаю к ним редукторы на пластиковых шестернях от принтеров.

  4. #3

    Регистрация
    20.04.2006
    Адрес
    Москва
    Возраст
    77
    Сообщений
    1,129
    Записей в дневнике
    1
    Не вижу пока расчёта объёма.
    А без этого прикидывать полезную нагрузку (да и силовую часть) бессмысленно: вес оболочки будет того же порядка.

    По мелочам: крутить двигатели, сидящие на одной оси, независимо друг от друга - бессмысленно: и так-то степеней свободы выше крыши.
    Да и ставить 4 движка на модель - излишество: для движения и маневров вполне хватает двух, а для продольной балансировки лучше всё же использовать баллонеты - и по эффективности, и по стоимости.

    С уважением

  5. #4

    Регистрация
    26.09.2007
    Адрес
    Санкт-Петербург
    Возраст
    40
    Сообщений
    5,788
    Записей в дневнике
    18
    У машинок за 300 руб радиус действия 10-20 метров...Неужели это вам подойдет?

  6.  
  7. #5

    Регистрация
    25.01.2008
    Адрес
    Москва
    Возраст
    38
    Сообщений
    184
    Цитата Сообщение от Виктор40 Посмотреть сообщение
    Не вижу пока расчёта объёма.
    ......
    По пунктам:
    Объем будет считаться исходя из веса железа. Материал известен, его вес тоже, т.ч. объем зависит именно от предполагаемой нагрузки. Вес оболочки на 30 кубов составляет примерно 800-1000 грамм. Уже прикидывал.

    Нет, не бессмысленно, думал об объединении, но развязка позволит СИЛЬНО увеличить маневренность. Пример - плоский разворот на месте, винты разных бортов крутить в разные стороны. Или вы имели в виду крутку самих двигателей?
    Тогда да, по результатам размышлений ужал все управление в 4 канала: управление дифференциацией тяги всех 4-х(три канала), плюс поворот всех двигателей в вертикальной плоскости.

    Четыре двигла равномернее нагружают каркас, чем два, но более мощных/тяжелых. Кроме того, управление дифферентом будет оперативнее и менее инерциально.

    Баллонеты в тепловом? Вы имеете в виду - две горелки и разделение объема? М-м-м....я подумаю, спасибо за идею. Горелки и так предполагалось две, но с одним клапаном и общий объем....

    Цитата Сообщение от Сергей Вертолетов Посмотреть сообщение
    У машинок за 300 руб радиус действия 10-20 метров...Неужели это вам подойдет?
    Это действительно проблема. Купил сегодня две штуки - на 27 и 40МГц. Поковыряюсь, поэкспериментирую. Надеюсь решить установкой более длинной антенны, может быть поставить усилитель. Нужно поднять хотя бы до 300 метров. Для пилотного проекта хватит, а по результатам будет видно - есть ли смысл задумываться о нормальной аппаратуре.

  8. #6

    Регистрация
    25.01.2008
    Адрес
    Москва
    Возраст
    38
    Сообщений
    184
    С учетом изменений:

    Двигатели коллекторные.
    На управление 4 канала.
    На камеру, по прежнему, - 3.
    На горелку - 1, если решусь делать управление дифферентом по совету Виктора40, то возьму один продольный канал из движков.

    Итого - 8 каналов.
    Вот здесь: http://pilotage-rc.ru/catalogue/70_/70_10/RC2244/
    я вижу 8 каналов за 10 тыр, насколько я понял туда же входит и приемник...
    Сильно задумался.

  9. #7

    Регистрация
    25.01.2008
    Адрес
    Москва
    Возраст
    38
    Сообщений
    184
    Нашел 8 каналов уже за 7 тыр, вместе с приемником и несколькими машинками.
    В этой связи - насколько сложно влезть в пульт и вывести из него механическое управление на самодельный манипулятор?
    Там в пульте механика в электрику преобразуется с помощью резистора? Только?
    Дело в том, что моя схема управления 4-х двигателей по 4-м каналам подразумевает использование довольно хитрого манипулятора и как реализовать ее на 4-х рычажках, торчащих из одной коробочки, я не представляю. Пульты от машинок курочить мне совсем не жалко, а вот лезть в новенький дорогой пульт, да еще без твердой уверенности в результате...

  10.  
  11. #8

    Регистрация
    20.04.2006
    Адрес
    Москва
    Возраст
    77
    Сообщений
    1,129
    Записей в дневнике
    1
    Цитата Сообщение от Zorand Посмотреть сообщение
    Объем будет считаться исходя из веса железа. Материал известен, его вес тоже, т.ч. объем зависит именно от предполагаемой нагрузки. Вес оболочки на 30 кубов составляет примерно 800-1000 грамм. Уже прикидывал.
    Даже шарообразная оболочка объёмом 30 кубов (радиус 1,85 м) при температуре внутри неё 95 градусов поднимает, кроме себя самоё, около 3 кг. При этом суммарная мощность горелок требуется 18 кВт (а с учётом вытянутого корпуса дирижабля - и все 25 кВт), и сжигать они будут каждую секунду примерно по 0,6 г пропана.
    500 мл (т.е. 260 г) которого хватит где-то на 7,5 минут всего удовольствия - включая примерно 3-минутный разогрев воздуха в оболочке перед взлётом.

    Так что считать объём и все ЛТХ надо, исходя не только из веса конструкции (за минусом веса оболочки), но и имеющейся мощности горелок.

    И настоятельно советую подумать о двухслойной оболочке (с толщиной воздушной полости между слоями 2,5-3 см). Гемороя, конечно, будет в 2 раза больше, но можно будет снизить требования к мощности горелки и повысить маневренность дирижабля (не придётся разгонять и поворачивать махину в два раза большего веса).

    А баллонеты в головной и хвостовой части оболочки можно делать не герметичными: всё равно ж оболочку надо наддувать (кстати, оборудования для наддува в Вашей развесовке я не увидел).
    И поворот винтов тоже можно использовать для продольной балансировки: они же создают момент относительно ЦТ.

    Вопрос только в том, как увязать управление по различным каналам, чтобы суммарный эффект был простым: вверх-вниз, вперёд-назад, влево-вправо. А то для пилотирования не хватит не то, чтобы каналов р/у, а динамической модели объекта управления в собственной голове.
    По крайней мере, по прочтении книжки Ю.В. Щербакова Теория полета дирижаблей: Краткий курс у меня лично это опасение появилось.

    Впрочем, сначала надо, конечно, чтобы дирижабль просто взлетел и статически уравновесился.

    Успехов!

    С уважением

  12. #9

    Регистрация
    20.04.2006
    Адрес
    Москва
    Возраст
    77
    Сообщений
    1,129
    Записей в дневнике
    1
    Приношу извинения.
    Вчера считал наспех и не все необходимые данные ввёл.

    Уточнённый результат выглядит совершенно иначе - гораздо лучше.

    Равновесная температура для взлёта шара объёмом 30 кубометров (радиус 185 см) с весом конструкции 2 967 г (исключая вес оболочки) составляет всего 56 градусов (а вовсе не 95 ) - при температуре наружного воздуха 22 градуса.
    Минимально необходимая мощность горелок при этом составляет 6787 Вт, расход топлива при такой мощности составит 0,15 г/сек.
    Запас мощности (и топлива) надо брать 1,5-2.

    Но для дирижабля расчёт гораздо сложнее: надо учитывать и удлинение (тепло ведь утекает через всю поверхность оболочки), и унос тепла потоком при движении, и постоянную подкачку внешнего (т.е. холодного) воздуха для наддува оболочки. Сильно подозреваю, что потребная мощность горелки возрастёт ещё в пару раз, так что объёма 30 кубов может не хватить для подъёма всей суммарной нагрузки.

    Хотя с двухслойной оболочкой минимально возможный дирижабль вписывался у меня действительно в 30 кубов и длину 8 м.
    Верно, горелки в расчёт брались бытовые, тяжёлые (общей мощностью 13 кВт), так что полезная нагрузка 1 кг обеспечивалась только вертикальной составляющей тяги винтов - без неё дирижабль имел небольшую отрицательную плавучесть.
    Винтов (14х7) было два с БК-моторами мощностью по 350 Вт; предположительная тяга 1700 г позволяла (бы) развить скорость до 7,5 м/с.

    Но от этого варианта мы отказались в пользу 10-метрового, объёмом 58 кубов.

    С уважением

  13. #10

    Регистрация
    25.01.2008
    Адрес
    Москва
    Возраст
    38
    Сообщений
    184
    Цитата Сообщение от Виктор40 Посмотреть сообщение
    Приношу извинения.
    Вчера считал наспех и не все необходимые данные ввёл.

    Уточнённый результат выглядит совершенно иначе - гораздо лучше.

    Равновесная температура для взлёта шара объёмом 30 кубометров (радиус 185 см) с весом конструкции 2 967 г (исключая вес оболочки) составляет всего 56 градусов (а вовсе не 95 ) - при температуре наружного воздуха 22 градуса.
    Минимально необходимая мощность горелок при этом составляет 6787 Вт, расход топлива при такой мощности составит 0,15 г/сек.
    Запас мощности (и топлива) надо брать 1,5-2.
    .......
    Вот это ближе к моим прикидкам. У меня, правда, главным образом опытные данные, например мощность горелки я ни разу не считал, но то, что делал - летало.
    Собственно 30 кубов я привел только в качестве примера соотношения веса оболочки и полезного, считал, чтобы оценить на что рассчитывать. Горелки будут самодельные и довольно минималистичные - опыты по запуску бумажных шаров убедили меня, что мощности хватит. Предварительный подогрев будет, разумеется, от внешнего баллона. Плавучесть предполагается в идеале нейтральной. Нет, двойную оболочку мне городить совершенно не хочется - резкое увеличение веса и сложности изготовления. (проект пилотный - отработка управления и общей схемы. Вообще возможен вариант "1-" - собрать все железо и запустить на сборке гелиевых шаров.). Наддув тоже пока исключался - схема полужесткая, скорость низкая, простые метеоусловия.

    Схема управления весьма изящна, на мой пристрастный взгляд. В первую очередь учитывал именно наглядность и интуитивную доступность для понимания. Проверю, похвастаюсь при удаче.


    2 Виктор40

    Вообще, одной из пока утопических идей было использование на проекте индексом не меньше "3+" - миниатюрного газотурбинного двигателя нагруженного на генератор. Решаем сразу - подкачку, подогрев, электричество и утилизацию тепла выхлопа. В одном из вариантов генератор предполагался на элементах Пельтье, тогда агрегат получался проще и легче.
    %)

    А вы свой 10-метровый уже построили?

  14. #11

    Регистрация
    20.04.2006
    Адрес
    Москва
    Возраст
    77
    Сообщений
    1,129
    Записей в дневнике
    1
    Нет, только начали делать киль (ферму из углепластика).
    Много времени заняла отработка БеТА: Беспилотного Теплового Аэростата (этап 3 нашей "Программы создания массового беспилотного теплового дирижабля").

    И непредвиденные (увы) хлопоты по закреплению за аэромоделированием статуса признанного вида спорта.
    Зато сейчас он включён в программу Кубка Москвы по воздухоплавательному спорту (первый опыт розыгрыша Кубка Москвы был на МАКС-2007)

    Сейчас летает 15-кубовый вариант (по кличке Линукс) с полезной нагрузкой 0,5 кг.

    Но поскольку мы рассчитывали получить 1 кг, то пока разбираемся, в чём закавыка.

    С уважением

  15. #12

    Регистрация
    25.01.2008
    Адрес
    Москва
    Возраст
    38
    Сообщений
    184
    Цитата Сообщение от Виктор40 Посмотреть сообщение
    Нет, только начали делать киль (ферму из углепластика).
    Много времени заняла отработка БеТА: Беспилотного Теплового Аэростата (этап 3 нашей "Программы создания массового беспилотного теплового дирижабля").
    Все равно здорово!
    Я по-поводу материала для каркаса - тоже сразу на углепластик подумал. Второй вариант - алюминиевые трубки, но по весу/жесткости не проходит НИКАК - каркас тогда сожрет процентов 30 полезной нагрузки. Т.ч. - уголь, плюс дюралевые втулки для сборки/разборки и кевларовые нитки для натяга.

    Картинка у меня в Опере не открывается почему-то, но Ваш Линукс я видел - слегка помято выглядит, но прикольный. У меня был эскиз фан-аэростата тоже в виде пингвина, но без всяких аллюзий на марки, просто форма подходящая




    Цитата Сообщение от Виктор40 Посмотреть сообщение
    Нет, только начали делать киль (ферму из углепластика).
    Кстати, а книжку где-нибудь в реале можно купить? Я в паре обычных книжных поспрашивал - даже не слышали.

    И еще - почему вы выбрали именно схему с аэродинамическим управлением? Ведь оно будет эффективно только на скорости, да плюс увеличение веса (довольно пассивного). Я свои четыре движка ставлю именно чтобы убрать все эти хвосты - симметричная форма баллона->проще изготовление, меньше поверхность, меньше радиус поворота, больше маневренность, но, разумеется меньше максимальная скорость из-за инерциальности и "выдувания" ненаддутого баллона. Или вы ориентируетесь на классическую форму для упрощения масштабирования до нормальных грузоподъемных/пилотируемых аппаратов и соответствующих скоростей полета?

  16. #13

    Регистрация
    20.04.2006
    Адрес
    Москва
    Возраст
    77
    Сообщений
    1,129
    Записей в дневнике
    1
    А чего мучиться с поиском в реале, когда есть Яндекс?
    Я купил книжку Щербакова по адресу из Яндекса в каком-то академическом складе на Проспекте 60-летия Октября, где и вывески-то никакой не было.

    Оперение у нас только горизонтальное; отчего 10-метровая модель получила кличку Китёнок - тем более, что внешний слой оболочки будет из той же чёрной плёнки, что и Линукс (а пузо сделаем тоже белым).
    Необходимость его связана с тем, что без оперения сигарообразный дирижабль (как показано в той же книжке Щербакова) в нашем диапазоне скоростей неустойчив по тангажу. В принципе, по рысканью он тоже должен быть неустойчив, но там всё же есть возможность компенсировать хоть что-то за счёт винтов.
    А тепловой дирижабль по тангажу и в статике-то менее устойчив, чем газовый: у того плотность несущего газа в оболочке практически одинаковая (при одинаковом давлении, конечно). В тепловом же холодный и горячий воздух переливаются огромными массами внутри оболочки, и без компенсации этого эффекта ЛА не уравновесить. Разве что делать его по схеме "Полярного гуся" (Au-35) - но это всё же дирижабль скорее формально, а по сути - монгольфьер с мотором.

    А делать или нет рули на горизонтальном оперении, мы пока не решили. Суровой необходимости в них действительно нет.

    О полноразмерном ЛА будем думать, когда взлетит Китёнок... даст Бог.

    С уважением

    PS. Чё-то фото Линукса у меня всё время исчезает. См. его здесь.

  17. #14

    Регистрация
    25.01.2008
    Адрес
    Москва
    Возраст
    38
    Сообщений
    184
    Цитата Сообщение от Виктор40 Посмотреть сообщение
    ....сигарообразный дирижабль (как показано в той же книжке Щербакова) в нашем диапазоне скоростей неустойчив по тангажу. В принципе, по рысканью он тоже должен быть неустойчив, но там всё же есть возможность компенсировать хоть что-то за счёт винтов.
    А тепловой дирижабль по тангажу и в статике-то менее устойчив, чем газовый: у того плотность несущего газа в оболочке практически одинаковая (при одинаковом давлении, конечно). В тепловом же холодный и горячий воздух переливаются огромными массами внутри оболочки, и без компенсации этого эффекта ЛА не уравновесить. Разве что делать его по схеме "Полярного гуся" (Au-35) - но это всё же дирижабль скорее формально, а по сути - монгольфьер с мотором.
    А вот кстати, смотрю я на свой чертеж баллона...
    И в процессе "весораспределния" возникают у меня следующие вопросы:
    У вас какое, в результате, отношение длины баллона к диаметру предполагается? Тело вращения? А ось соединяющая центры тяги винтов проходит через центр массы аппарата? Форма чистая или "гондола" выступает/отдельный объем за пределами баллона?

    У меня получается следующая картина:
    Отношение длины к диаметру: 3.1-3.2
    Тело вращения. Оконечности - параболоиды, не полусферы (из соображений сопротивления вминания оболочки набегающим потоком). Плоскость тяги винтов имеет две степени свободы относительно центра масс, но в горизонтальном положении (вектор тяги - вертикально) - должна проходить выше центра массы аппарата, чтобы увеличить стабильность при подъеме. Собственно, для этого предполагается крепить движки на трубках каркаса, а не на гондоле - сразу закладываю возможность править ошибки расчета. Гондола - формально в пределах поверхности оболочки или сантиметров на 10 выступает, для облегчения доступа. Максимальную скорость рассчитываю в пределах 3-4 м/с, т.ч. аэродинамика гондолы не принимается в расчет вообще, только ее влияние на развесовку. По сути будет напоминать этого самого "Гуся", но выглядеть - больше похоже на дирижабль

  18. #15

    Регистрация
    20.04.2006
    Адрес
    Москва
    Возраст
    77
    Сообщений
    1,129
    Записей в дневнике
    1
    Вот немного устаревшие габаритно-компоновочные схемы корпуса "Китёнка" (без оперения).
    Нажмите на изображение для увеличения
Название: _____1.JPG
Просмотров: 104
Размер:	22.5 Кб
ID:	191222Нажмите на изображение для увеличения
Название: _____2.JPG
Просмотров: 43
Размер:	11.4 Кб
ID:	191223
    Гондолы будем прорисовывать, когда определится грузоподъёмность и, стало быть, допустимый состав бортового оборудования.

    По отдельным деталям: удлинение у нас равно 3; это немного меньше оптимального по обтеканию, но лучше по грузоподъёмности и габаритам - а это для нас сейчас важнее.
    Форма - два эллипсоида вращения, состыкованные по одинаковым круговым диаметрам; причём большая полуось у "переднего" эллипсоида в 2 раза меньше, чем у "заднего".
    Расчётная максимальная скорость 8 м/с - иначе при нормальном ветре движков хватит только для того, чтобы стоять на месте.
    Катенарная подвеска показана только для сечения по штанге с движками; в других сечениях она крепится к ферме киля, которая на схемах не показана.
    Не показаны также балансировочные балоннеты и импеллеры для их наддува/сдува.

    С уважением

Закрытая тема

Похожие темы

  1. Электрическая силовая установка – простейшие расчеты, и практическая реализация
    от collapse в разделе Электродвигатели, регуляторы, мотоустановки
    Ответов: 412
    Последнее сообщение: 11.08.2016, 11:18
  2. Расчет продольной устойчивости
    от LehaBarnaul в разделе Самолеты с ДВС. Общие вопросы
    Ответов: 10
    Последнее сообщение: 29.04.2010, 14:30
  3. Расчет воздушных винтов
    от klen_s в разделе Самодельная электроника, компьютерные программы
    Ответов: 137
    Последнее сообщение: 17.03.2007, 14:57
  4. CalcWing-Расчет крыла на прочность
    от edwards в разделе Самодельная электроника, компьютерные программы
    Ответов: 8
    Последнее сообщение: 18.09.2005, 20:50
  5. Весовая статистика
    от edwards в разделе Самолеты с ДВС. Общие вопросы
    Ответов: 0
    Последнее сообщение: 07.12.2003, 20:26

Ваши права

  • Вы не можете создавать новые темы
  • Вы не можете отвечать в темах
  • Вы не можете прикреплять вложения
  • Вы не можете редактировать свои сообщения