Tlačná vrtule (APC 6x4E - orientace)

[TomasC]

Drive Calculator a Propeller calculator nemám, ale jak je spočtena Eta (zelená)? Stejně jako u APC?

Ačkoliv nevím, jak je spočtena účinnost, tak mě z toho vychází odhad, že nejlepší je provozovat vrtuli Taipan 8x6 roztočenou na 10.000ot/min při rychlosti modelu mezi 20-25m/s. Tedy letící model !

[Atto]

Ačkoliv nevím, jak je spočtena účinnost, tak mě z toho vychází odhad, že nejlepší je provozovat vrtuli Taipan 8x6 roztočenou na 10.000ot/min při rychlosti modelu mezi 20-25m/s. Tedy letící model !

Ja nie som expert na vrtule, ale z chápania významu grafu mi vychádza, že tá účinnosť je vztiahnutá k pohonnej jednotke a veľkú úlohu tu hrá rýchlosť.

Preto pri nulovej rýchlosti je účinnosť nulová. Ale ťah - Thrust je najväčší. A s narastajúcou rýchlosťou monotónne a predvídateľne klesá.

A Dudajovi ide o ťah:

... mne by opravdu zajímalo, jak se došlo k údajům o dynamickém tahu ...

Nie o účinnosť pohonnej jednotky.

Pravdu povediac, keď s modelom "visím na vrtuli", zaujíma ma ťah, aby model nepadol. Že je vtedy účinnosť pohonnej jednotky nulová, ma príliš netrápi.

A keď s modelom s podštvorcovou vrtuľou štartujem (zo zeme), viem že pri stojacom modeli je ťah najväčší a s narastajúcou rýchlosťou (hladko - bez skokov a hrbov) klesá.

[Atto]

Minule ma mrzelo, že keď som bol požiadaný, aby som vysvetlil - ukázal, ako vyzerá prúdenie okolo točiacej sa vrtule, ktorá však nie je v doprednom pohybe, musel som priznať, že nemám po ruke názorný obrázok.

Zmohol som sa len na konštatovanie, že vzduch je do disku vrtule nasávaný spredu, zbokov a čiastočne aj zozadu. A že to vyzerá ako doširoka rozovretý vejár.

Medzitým som pošmátral po internete a výsledok sa dostavil:

Je to vlastne komplexnejšia podoba obrázku, ktorý už tu bol spomínaný:

Okrem toho, našiel som aj obrázky a videá z aerodynamického tunela, ktoré zobrazujú prúdenie okolo točiacej sa vrtule, ktorá je v doprednom pohybe.
Pred vrtuľou je podtlak v tvare cukrovej homole. Ten spôsobuje, že prúdnice pred vrtuľou sú vťahované do stredu prúdu - do osi vrtule:

A tu sú spomínané videá:
[youtube]https://www.youtube.com/watch?v=fmdLmy4UIZg[/youtube]
[youtube]https://www.youtube.com/watch?v=1z6M0NrDM2U[/youtube]
Len škoda, že aerodynamický tunel na tom videu je príliš "tesný" do šírky. Priemer tunela je len o málo väčší ako priemer modelárskej vrtule.

Prúd vzduchu za vrtuľou je sústredený do rýchlo sa pohybujúceho stĺpca vzduchu, ktorý navyše rotuje.

Keď sa použijú dve protibežné vrtule za sebou, tak stĺpec vzduchu má ešte väčšiu rýchlosť, je užší (sústredenejší) a nerotuje:
https://youtu.be/fsHXWFrJfD4?t=34
http://youtu.be/_QvPslL9WHs?t=10

[Atto]

Z predchádzajúceho priebehu diskusie, ale aj z obrázkov a videí je zrejmé, že (v ustálenom stave) vzduch prechádzajúci točiacou sa vrtuľou (teda vzduch pred vrtuľou, za vrtuľou, ale aj vzduch v okolí disku vrtule) má vyššiu rýchlosť, ako okolitý vzduch (vzduch neovplyvňovaný vrtuľou).

Toto neplatí, ak modelu, ktorý už má určitú rýchlosť, znížim otáčky motora. Vtedy môže mať vzduch prechádzajúci vrtuľou rovnakú rýchlosť, ako okolitý vzduch (režim „mlýnku“). Ak ešte viac znížim otáčky motora, tak sa pomery obrátia:
- pred vrtuľou, kde je za normálneho letu podtlak, teraz bude pretlak
- za vrtuľou, kde je za normálneho letu pretlak, teraz bude podtlak
To je stav, známy ako brzdenie vrtuľou.
Ak vrtuľu úplne zastavím, väčšinou plochy disku vrtule bude prechádzať vzduch nezmenenou rýchlosťou (ako okolitý vzduch). V blízkosti listov vrtule sa bude vzduch víriť a tým bude vrtuľa mierne brzdiť, ale menej ako v predchádzajúcom prípade.

Je teda zrejmé, že ak do miest, kadiaľ prechádza vrtuľou urýchľovaný vzduch, vložím nosné alebo riadiace plochy modelu, tieto budú v týchto miestach obtekané väčšou rýchlosťou, než aká je rýchlosť okolitého vzduchu.
Je teda zrejmé, že ak napr. zvýšim otáčky motora, tak sa v týchto miestach zvýši rýchlosť obtekania (a zmenia sa aj podtlakovo/pretlakové pomery) a to sa NEJAKO prejaví na lete modelu.
V niektorých prípadoch takmer neznateľne, v iných výrazne.

U modelov s ťažným usporiadaním (jeden motor v špici modelu), kde sú nosné či riadiace plochy ofukované rýchlo-prúdiacim, avšak pomerne úzkym stĺpcom vzduchu za vrtuľou:
- nosné plochy budú týmto stĺpcom obtekané na pomerne malej ploche. Ak krídelká nesiahajú až k trupu, tak sa nachádzajú mimo vplyvu výstupného stĺpca „rýchleho“ vzduchu.
- riadiace plochy (na chvoste modelu) sa však väčšinou nachádzajú „vo sfére vplyvu“ výstupného stĺpca vzduchu a zmena otáčok motora tak môže mať významnejší vplyv na ovládanie modelu (výškovkou a smerovkou).

U modelov s tlačným usporiadaním (jeden motor s vrtuľou za odtokovými hranami modelu), kde sú nosné či riadiace plochy ofukované širším prúdom (avšak pomalším ako u ťažného usporiadania, ale rýchlejším ako okolitý vzduch) vzduchu pred vrtuľou:
- nosné plochy budú týmto širším prúdom vrtuľou nasávaného vzduchu obtekané na väčšej ploche (ako v prípade ťažného usporiadania) avšak tento prúd má menšiu rýchlosť (ako u ťažného usporiadania, ale väčšiu ako je rýchlosť okolitého vzduch).
- ak riadiace plochy nesiahajú až k trupu, tak sa môžu nachádzať mimo vplyvu vrtuľou nasávaného prúdu „urýchleho“ vzduchu.

Ak však bude model vybavený viacerými vrtuľami v tlačnom usporiadaní, tak ako na tu už spomínanom obrázku:

tak nosné a aj riadiace plochy budú „vo sfére vplyvu“ vstupného prúdu vrtuľami nasávaného vzduchu a zmena otáčok motorov tak môže mať významnejší vplyv na ovládanie a letové vlastnosti modelu.
Čím bližšie budú vrtule umiestnené k odtokovej hrane krídla (a tým pádom aj k ovládacím plochám modelu) tým väčší bude vplyv otáčok motorov (lebo bude vyššia rýchlosť obtekajúceho vzduchu) na letové vlastnosti a ovládanie modelu.

[StrycAlois]

No jo. Možná je to všechno pravda, ale poněkud mi to připadá jako nudná teorie.
Ale když někdo položí praktickou otázku, bude to platit?
Tady so objevily nějaké pochybnosti:

U modelu tě zajímají křidélka. Protože pokud letí model na nízké, téměř pádové rychlosti, tak ofukovaná křidélka mohou zastavit pád po křídle na poslední chvíli. Totéž při hodu modelu. Že to ofukuje ocas je v podstatě jedno.

[Atto]

Každá teória je nudná, pokiaľ o nič nejde.

Ale ak tá teória „pretavená“ do praxe zachráni model (alebo v opačnom prípade zaviní jeho haváriu), tak naraz začne byť zaujímavá.

Tá citácia je v podstate správna, ale len v prípade, že krídelká naozaj sú ofukované prúdom vzduchu od vrtule.
Predpokladám, že autor výroku má na mysli skôr akrobatické modely, kde sú krídelká vlastne po celom rozpätí krídel (až k trupu), sú veľké (do hĺbky profilu) a majú veľké výchylky.

U cvičných a rekreačných modelov a u makiet to môže byť inak: tam bývajú krídelká viac-menej len na vonkajších častiach krídel, nebývajú také veľké a nemávajú také veľké výchylky. Na vnútorných častiach krídel (pri trupe) nebýva buď nič (žiadne ovládacie plochy), alebo tam môžu byť klapky.

Ako bolo ukázané, výstupný prúd od vrtule (v ťažnom usporiadaní) je rýchlo sa pohybujúci a navyše rotujúci stĺpec vzduchu, ktorý „sa motá“ hlavne okolo trupu a obtekanie krídel (nosných plôch) ovplyvňuje len v neveľkej vzdialenosti od trupu.
Ak sú krídelká len na vonkajších častiach krídel, tak prúd vzduchu od vrtule k nim „nedosiahne“ a v konečnom dôsledku teda krídelká vrtuľou ofukované vlastne nie sú.

Čo sa týka druhej časti citácie, tak by som podotkol, že existujú aj modely, ktoré majú (okrem motora) ovládanú len výškovku a smerovku. Krídelká vôbec nemajú. Prvé verzie spomínaného Easy Stara boli práve takéto.
A viem, že pre neskúsených pilotov bolo riadenie tohto modelu, ak motor bežal naplno, trochu „divoké“. Stačilo na začiatočníka skríknuť: "Uber trochu plyn" a model sa umravnil.

Takže ja by som ofukovanie chvostových plôch prúdom vzduchu od vrtule nebagatelizoval.

[jyrry]

A představ si, že

existujú aj modely, ktoré

tu výškovku a směrovku vůbec nemají, ani za vrtulí, ani před ní

[Atto]

A představ si ...

Počkaj ...
.
Predstavujem si ...
.
Predstavujem si ...
.
.
.
A toto mi vyšlo: download/file.php?id=103713&mode=view

.............................................................................................................

Jyrry ty si pozorne sledovaný, nemysli si .

[jyrry]

Přesně
Za větru nad nějakých 3-5m/s to jde hodit, za bezvětří ne.

[VTjr]

Ja by som len chcel poznamenať, že účinnosť krídelok je tým vyššia, čím sú ďalej od trupu. Napríklad efektivita krídelok na vonkajšej polovici rozpätia je cca 93%, má teda oproti krídelkám po celom rozpätí pokles len o necelých 7%. Je to podobné ako u vrtúľ, kde vlastne tahajú len konce listov. Takže aj tie časti krídelok pri trupe, nech už sú akokoľvek dobre ofukované prúdom vduchu z vrtule, sa za bežného aerodynamického kĺzavého letu na obratnosti podieľajú len minimálne. Ich význam sa zrejme prejavuje skôr v tých neštandartných letových režimoch, teda v nejakom 3D visení na vrtuli, kobrom lete, rozličných lomcovákoch a pod, kde je pohyb modelu voči okolitému vzduchu veľmi malý (pod pádovou rýchlosťou) a vonkajšie časti krídelok tam výrazne strácajú účinnosť. Naopak tie ich časti pri trupe sú vďaka masívnemu ofukovaniu jediné účinné, ale aj tak sú učinné len veľmi slabo. Samozrejme toto sa obvykle kompenzuje tým, že celokrídlové krídelká majú lichobežníkový tvar, sú pri trupe hlbšie a tým aj o niečo účinnejšie. Ale ak konštruujeme akrobatocký letúň, bez ambície robiť tieto 3D obraty, teda obraty v režime letu pod pádovou rýchlosťou (ak sa tam dá vôbec hovoriť o lete), tak krídelká po celom rozpätí sú zbytočné a omnoho užitočnejšie je stredové časti odtokovky krídel využiť na vztlakové a brzdiace klapky.

[Shorty]

Čo sa týka druhej časti citácie, tak by som podotkol, že existujú aj modely, ktoré majú (okrem motora) ovládanú len výškovku a smerovku. Krídelká vôbec nemajú. Prvé verzie spomínaného Easy Stara boli práve takéto.
A viem, že pre neskúsených pilotov bolo riadenie tohto modelu, ak motor bežal naplno, trochu „divoké“. Stačilo na začiatočníka skríknuť: "Uber trochu plyn" a model sa umravnil.

Takže ja by som ofukovanie chvostových plôch prúdom vzduchu od vrtule nebagatelizoval.

Docela by mě zajímalo nějaký video se zviditelněným prouděním od vrtule u toho Easystara. Ten motor je dost vysoko a ještě vyosenej dost nad ocas. Kolik toho tím směre jde na ty kormidla.
Co já vím, tak když budeš držet na velký rychlosti směrem k zemi i větroně, tak když bude mít velký výchylky bez expa, bude taky divokej. A v pomalým vodorovným letu bude v klidu.
Easy v setu už je dost namotorovanej a na plynu valí. Je to už dost dlouho co jsem ho zalítával, ale na rychlosti se choval ostře i bez motoru.
Ale třeba se mýlím.

[StrycAlois]

Ten motor je dost vysoko a ještě vyosenej dost nad ocas. Kolik toho tím směre jde na ty kormidla.

Na směrovku celkem dost.
A je kousek za vrtulí, takže při plných výchylkách to může být pro začátečníka docela šrumec.