Pitanje:
Zašto su veći propeleri općenito učinkovitiji od manjih?
Jacob B
2020-05-04 04:20:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

U gotovo svakom slučaju, bespilotni letjelice dugog dometa koriste veće propelere od ostalih bespilotnih letjelica kojima nije potrebno putovati jako daleko ili ne trebaju letjeti jako dugo. Čuo sam da je glavni razlog tome što bespilotna letjelica s većim rekvizitima može biti puno učinkovitija od bespilotne letjelice s manjim rekvizitima. Ako je to slučaj, koji je razlog što su veći rekviziti uglavnom učinkovitiji za upotrebu?

Jacob B, tvoje pitanje nema smisla kad se inzistira na posebno 6 ili 7 inčnim rekvizitima. Sve je to relativno i u mojoj domeni bi oslonac od 6 inča bio smiješno malen i neučinkovit. Međutim, veći propeleri su učinkovitiji od manjih u gotovo svim domenama. Što je "dugoročno", proizvoljno je, ali odnos između onoga što je poželjno za "dugo" i "kratko" nije.
@KennSebesta Upravo sam rekao 6 ili 7 inča jer se vrlo često koriste u dugotrajnim verzijama, ali pretpostavljam da ste u pravu pa sam ga promijenio.
Mislim, za određenu ljestvicu niste u krivu. Ali kad se maknete od ručnih stvari i prema VELIKIM dronovima, odjednom je samo kućište zvona motora promjera 6 ".)
četiri odgovori:
Robin Bennett
2020-05-04 13:23:38 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Potisak je proporcionalan promjeni zamaha zraka koji prolazi kroz oslonac - tj. koliko ga podupirač ubrzava.

Snaga potrebna za to proporcionalna je kinetičkoj energiji zraka koja je proporcionalna kvadratnoj brzini. Problem je u tome što je "kvadrat".

Manji oslonac djeluje na manje zraka, pa ga mora više ubrzati da bi stvorio isti potisak. Dvostruko brže kretanje zraka generira isti potisak, ali uzima dvostruko više snage.

To objašnjava zašto helikopteri mogu relativno ekonomično lebdjeti, propelerski avioni samo ako su snažni akrobatski modeli, mlaznice samo ako izuzetno su snažni i nose minimalnu težinu, a nitko ne koristi rakete ako ne mora.

ifconfig
2020-05-04 04:51:23 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Objašnjenje zašto je to moguće pronaći ćete u ovom Aviation.SE odgovoru: Zašto se velike, male brzine propelera ne koriste široko?, što ću ovdje parafrazirati.

Potisak koji generira propeler je funkcija njegove brzine i geometrije. Logično je da će se vijak koji se brže okreće također generirati veći potisak. Da bi manji propeler generirao isti potisak kao i veći, mora se vrtjeti znatno brže zbog svoje manje geometrije.

Kinetička energija rotirajućeg objekta jednaka je (1/2 ) * I * ω ^ 2 gdje je I trenutak inercije ( mjera koliko je teško promijeniti brzinu rotacije ) i ω ( omega ) je mjera brzine rotacije. To znači da je kinetička energija propelera proporcionalna kvadratu brzine vrtnje.

Isti argument vrijedi i za zrak koji propeleri ubrzavaju, ovaj put po pravilu za kinetičku energiju (1/2) * m * v ^ 2 gdje m je masa zraka koji se ubrzava, a v je brzina do koje se ubrzava. Isto tako, kinetička energija zraka proporcionalna je kvadratu linearne brzine.

Zbog ove dvije činjenice, ( ubrzanje zraka na kraju je daleko više važna od propelera ) energija koju motor treba uložiti za okretanje manjeg propelera kako bi proizveo jednaku potisnu silu kao što je veća znatno veća, pa su tako manji propeleri manje učinkoviti od većih.

Mislim da ste pogrešno shvatili taj odgovor zrakoplovstva, to je otprilike to što je učinkovitije ubrzati više zraka, ali sporije. Upravo to rade veći propeleri, što ih čini učinkovitijima. Ne radi se o ubrzavanju samih elisa, to je samo mali početni trošak energije.
@ToddSewell Nisam o tome prije razmišljao i slažem se. Opisuje li ispravno moj odgovor odgovor na vaše komentare?
Stiže tamo, ali kinetička energija elise zapravo je (sićušni) negativni_ efekt. Uklonio bih sve u vezi s kinetičkom energijom rotirajućeg predmeta kako bih izbjegao zabunu.
Drones and Whatnot
2020-05-04 04:44:28 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Komentar broj 7 na ovoj poveznici izvrstan je izvor (i prilično pouzdan, jer ga je napisao Joshua Bardwell).

Glavni razlog za učinkovitost naveden je u tome što pri zadanoj količini potiska, veći propeler (na motoru s odgovarajućom KV) povući će manje struje od manjeg propelera na višem KV motoru, tako da je manje popuštanja.

Još jedna stvar o kojoj treba razmišljati koji nije spomenut u komentaru je broj korištenih oštrica. Ako razmišljate o većini četverocikala velikog dometa ili četverocikala kamere kao što su Phantom, Marvic ili čak Matrice, primijetit ćete da imaju dvije lopatice po propeleru. To može povećati učinkovitost jer će imati jedan vrh vrha krila po propeleru, što znači manje vrtloga vrhova krila i manje otpora. Pomnožite to s brojem vijaka i zbrajanim efektima.

Nisam siguran da korelacija između učinkovitosti i pada napona vrijedi. Možete li objasniti svoje obrazloženje?
@ifconfig siguran - ako se spuštanje napona poveća, motori će morati polagati više struje da bi se nadoknadili, sve do točke kada je napon toliko nizak da više nije u stanju podržati let zrakoplova. Uz to, ako je netko savjestan u vezi s očuvanjem vijeka trajanja baterije, često se preporučuje da ne dopušta da ona prenisko padne. Slijedom ove logike, ako morate sletjeti ranije kako biste izbjegli propadanje baterije, nećete dobiti toliko vremena leta.
U redu ... ali dugotrajnost baterije nije isto što i energetska učinkovitost, o čemu OP traži.
@ifconfig, u kontekstu ovog pitanja, shvatio sam da to znači kako to da četverokut s većim rekvizitima može vam pružiti dulje vrijeme leta. U ovom slučaju, nepotrebno slijetanje ranije rezultiralo bi duljim vremenom leta pa sam smatrao da je primjenjivo.
Fraser Steen
2020-05-13 22:34:20 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Najlakši način razmišljanja o tome je zapamtiti da se otpor povećava s kvadratom brzine. Manji propeler morat će se brže vrtjeti da bi postigao jednak potisak kao veći propeler, a brže okretanje stvara više vuče.



Ova pitanja su automatski prevedena s engleskog jezika.Izvorni sadržaj dostupan je na stackexchange-u, što zahvaljujemo na cc by-sa 4.0 licenci pod kojom se distribuira.
Loading...