Stejný průměr, stoupání a mater. vrtule, ale jiné vlastnosti

[StrycAlois]

... měření statického tahu ... je naprosto k ničemu.
Pokud se s modelem chystá létat, nemůže měřit statický tah...

V tom případě mám několik dotazů:

1 - Lze snad chápat, že jakýmsi protipólem statického tahu je tah dynamický?
2 - Tedy tah pohonného mechanismu při nenulové rychlosti? Tah při určité konkrétní rychlosti letu modelu?
3 - Mezi tahem statickým a dynamickým není vůbec žádná souvislost, uchopitelná nějakým matematickým vztahem nebo alespoň přibližným grafem?
4 - Tenhle dynamický tah by mohl mít pro modeláře smysl? Nebo i ten je k ničemu?

[zdzd]

Stoupání, průměr a otáčky vrtule mají odpovídat letovému režimu modelu.

Pro příklad - vrtule 250 má obvod 785. Když ji roztočíš na 15 000 otáček, je to 250 za vteřinu. Konce pak mají 196 m/s. To už jsou dvě třetiny rychlosti zvuku. Větší průměr nebo točky už nemají význam, roste odpor.

Pokud by model s takovou vrtulí měl létat kolem stovky, je to asi 30 m/s, tedy na 12 cm na otáčku vrtule. Ta by tedy měla mít stoupání cca. 150 -180.

Když bude mít 100, bude při té rychlosti a otáčkách brzdit. Naopak, jako statická při nulové rychlosti letu je to pak křídlo s rychlostí 700 km/h a náběhem přes 7°, tedy s urvaným prouděním, co sice trochu táhne, ale hlavně míchá vzduch.

A někde mezi tím, tam kde list vrtule bude mít optimální náběh, bude mít vrtule nejlepší tah. A odpovídající rychlostí by měl model letět a v takové rychlosti by i vrtule měly být měřena, pokud z toho mají vypadnou užitečná čísla.

Mezi statickým a dynamickým tahem není žádný matematický vztah. Podobně jako u křídla. Tam taky ze vztlaku při urvaném proudění nemůžeš nijak vypočítat vztlak v optimálním stavu.

Na to musíš z opačné strany. Potřebuješ znát Re číslo, poláru profilu a pak si můžeš hrát s úhly náběhu, odporem, vztlakem vším. A to s tím vylepšením, že všechno to se u vrtule na listu průběžně mění.

http://www.airspace.cz/akademie/rocnik/ ... polara.php

[Atto]

Mezi statickým a dynamickým tahem není žádný matematický vztah.

Tento graf ukazuje niečo iné:



Ťah pohonu modelu v závislosti od rýchlosti modelu, teda to, čo Strýc Aloiz nazval ako ťah dynamický, to je tá modrá krivka.
Pri nulovej rýchlosti modelu - statický ťah dosahuje hodnotu 20N. Jedná sa o vrtuľu Aeronaut Clasic Glas 10,5x6, ktorá sa točí otáčkami 10400 za minútu.
Pri rýchlosti 36m/s je ťah pochopiteľne nulový.

Ale to medzi tým? Netvrdil by som, že medzi statickým a dynamickým ťahom neexistuje žiadna matematicky vyjadriteľná súvislosť, keďže graficky vyjadriteľná je.

Ale je možné, že som ten graf len zle pochopil .

[coro]

Na tom grafe ale statický ťah nie je, krivky začínajú cca pri 2,5 m/s čo je už pekne odhodený model..

Ale hlavne ten graf je ešte pekný lebo to je 10,5"/6", ale keby si zobral 6"/6" alebo aspoň 8"/7" bol by horší,
a hlavne v nulovej (presnejšie malej, na začiatku) rýchlosti by bol jasne "chorý", nebol by tam ani príkon ani ťah najvyšší..

Najpodstatnejšie ale je to, že nemáme grafy pre všetky vrule, a nevieme ani poriadne postaviť model tak aby pri 25m/s mal práve odpor 8N..
Jediné čo si asi vieme vypočítať, je uhol stúpania pri ktorom sa tiaž modelu rozloží medzi vztlak a ťah tak aby sme dostali tých 8N (mínus odhadnutý odpor !), a to ešte musíme presne naladiť motor na 270W pri 10500 rpm, a s touto vrtuľou by sme mali najefektívnejšie stúpať pod tým uhlom.. ale či je ideálna ako taká, z toho nezistíme, leda že to budeme dozblbnutia počítať pre všetky vrtule a hľadať ktorá by bola najlepšia. A potom až vyskúšame či sa tak dá lietať..

[zdzd]

Ale to medzi tým? Netvrdil by som, že medzi statickým a dynamickým ťahom neexistuje žiadna matematicky vyjadriteľná súvislosť, keďže graficky vyjadriteľná je.

Ano, pokud to naměříš bod po bodu, tak z toho uděláš graf. Ale pokud znáš jen ty krajní body, tak to mezi nimi nijak nedoplníš, protože to bude pro každou vrtuli jinak. Protože to stojí na jejím použitém profilu a pracovním Re, tedy poláře profilu. Ta to spojuje. Ty body jsou výsledky, ale úplně jiného výpočtu. Nejsou to vstupní data pro výpočet.

[Atto]

Na tom grafe ale statický ťah nie je, krivky začínajú cca pri 2,5 m/s čo je už pekne odhodený model..

Ale hlavne ten graf je ešte pekný lebo to je 10,5"/6", ale keby si zobral 6"/6" alebo aspoň 8"/7" bol by horší, a hlavne v nulovej (presnejšie malej, na začiatku) rýchlosti by bol jasne "chorý", nebol by tam ani príkon ani ťah najvyšší..

8"/7" som tam nenašiel, ale 15"/13" áno, čo už sa dosť blíži štvorcovej vrtuli:



Tento graf začína od asi 1,25m/s, čo isto nemožno považovať za dobre hodený model. Cez to všetko by som aj tento graf považoval za celkom pekný, odhadnuteľný, nezáludný a možno aj matematicky vyjadriteľný.
Ak vezmeme do úvahy, že máloktorý model letí pomalšie ako 18km/h (5m/s), tak obidva tieto grafy použiteľné sú pre toho, koho by mohlo zaujímať, aký je dynamický ťah vrtuľového pohonu modelu v celom rozsahu jeho letových rýchlostí.

[coro]

Jediné čo z tých grafov vidím, je to že ťah pekne klesá až k nule, nie lineárne ale ani to nie je nič záludné,
až sa teda pri rýchlosti na ktorú som si už dávno dával pozor k tej nule dostane.
Ale toto je zas niečo špeciálne - veliká 15" vrtuľa pri 4000rpm a pod 200W, to ja nemám ani vyskúšané...
, no ale hlavne P/D je stále takmer v "bezpečných" číslach okolo 0,8 (je 0,85) - to asi ešte nedosiahlo k mýtickým problémom so štvorcovými vrtuľami.
Možno stojí za povšimnutie že najlepšia účinnosť je hodne vysoko,
ale asi aj to že maximum príkonu je až pri 10m/s..

Ale napriek tomu všetkému si myslím, že o porovnaní medzi APC s MA či graupner vrtuľami sa toho moc nedozvieme.

Najviac informácií je skrytých v úplnej trivialite - 13" stúpanie pri 4000rpm znamená 0,33m krát 4000/60s= 22m/s.
a viem že ten graf by tam mal končiť (možno profil vyvodzuje vztlak aj pri nulovom uhle takže ťah je nula až pri 25m/s ako v tom grafe, ok.. alebo nejaká odchýlka v zakrivení listov..).

Takže čo viem? Táto konkrétna mi možno bude za letu pri 15m/s ťahať 12N a žrať to bude 170W (deleno účinnosť pohonu<1).
Pri výmene vrtule za iného výrobcu 15/13", ak by som graf nemal, čo zistím o novej vrtuli z merania statického ťahu na stole?
Podľa mňa skoro nič.
Ano ak ale získam takýto graf aj pre novú vrtuľu, môžem sa snažiť porovnať ich a niečo zistiť - ale na to predsa vôbec nepotrebujem to statické meranie..

Každopádne ja som viac myslel na takéto grafy (len ako príklad: ) http://aerotrash.over-blog.com/article- ... 47990.html

[StrycAlois]

Mně na těchhle a podobných diskusích o statickém versus dynamickém tahu vadí to, že často převládá snaha věci démonizovat nebo dokonce chaotizovat.
Něco ve stylu: Statický tah ti je k ničemu, za letu to stejně bude všechno jinak. Prostě je to tak složité, že to do smrti nepochopíš, takže o tom radši ani nepřemýšlej.

Výrazem chaotizovat míním to, že se často tvrdí, že mezi tahem statickým a dynamickým není žádná pochopitelná souvislost.
Jenže zde pertraktované grafy ukazují, že mezi nimi souvislost je a že není ani nijak zašmodrchaná a ani chorá.

Navíc, neustálé vytahování tromfů v podobě čtvercových vrtulí, jejichž grafy zřejmě jsou opravdu poněkud neukázněné, jenom mate situaci, protože naprostá většina běžných modelářů používá vrtule dosti podčtvercové, jejichž grafy jsou mnohem ukázněnější. Takže i jejich chování je dosti podobné, pokud měníme rozměry, nebo dokonce i výrobce.

[zdzd]

Jenže ona v tom opravdu není souvislost...

Nikdy nemůžeš z jednoho bodu v grafu odvodit ty ostatní. A o tom to je.

Máš vrtuli nějakého rozměru, neznámého profilu a ani nevíš, jak se tyto parametry mění podél listu. Změříš tah v jednom bodě, pokud možno úplně nesmyslném z hlediska skutečného použití vrtule. A máš z toho jasno jak a kdy bude vrtule fungovat. Jo?

Pokud ano, tak se nechej zaměstnat vy vývoji vrtulí. Takového člověka vyváží zlatem.

[coro]

Mně na těchhle a podobných diskusích o statickém versus dynamickém tahu vadí to, že často převládá snaha věci démonizovat nebo dokonce chaotizovat.
Něco ve stylu: Statický tah ti je k ničemu, za letu to stejně bude všechno jinak. Prostě je to tak složité, že to do smrti nepochopíš, takže o tom radši ani nepřemýšlej.

Výrazem chaotizovat míním to, že se často tvrdí, že mezi tahem statickým a dynamickým není žádná pochopitelná souvislost.
Jenže zde pertraktované grafy ukazují, že mezi nimi souvislost je a že není ani nijak zašmodrchaná a ani chorá.

Navíc, neustálé vytahování tromfů v podobě čtvercových vrtulí, jejichž grafy zřejmě jsou opravdu poněkud neukázněné, jenom mate situaci, protože naprostá většina běžných modelářů používá vrtule dosti podčtvercové, jejichž grafy jsou mnohem ukázněnější. Takže i jejich chování je dosti podobné, pokud měníme rozměry, nebo dokonce i výrobce.

Chcel by som vážne napísať že statický ťah je naozaj k ničomu POKIAĽ sa vôbec nemyslí na rýchosť letu a stúpanie krát otáčky - to je to, že tie "pekné grafy" nie sú zďaleka vodorovné priamky.
A to je to prečo sa do merania statického ťahu tak navážam. Je to vždy meranie na zemi bez známky toho žeby človek vôbec myslel na rýchlosť a na to kde tie grafy končia ťahom v nule a začína brzdenie.

Ano ak debatu obrátite na to že ide len o začiatok akéhosi predvídteľného grafu a na to ako vyzerá SAMOZREJME VŠETCI myslia, tak je zmeranie statického ťahu asi perfektným začiatkom....... len sa mi zdá že to tak nie je, žeby na to vôbec ľudia bežne pomysleli.

[Atto]

Nikdy nemůžeš z jednoho bodu v grafu odvodit ty ostatní.

Ak Strýcovi Alojzovi nejde o úplne, na percento, presný výpočet ťahu pohonu modelu pri nejakej rýchlosti, tak si myslím, že by mu tie krivky z grafu mohli pomôcť.
Pretože to nie je tak, že poznám len jeden bod a nič viac, ale poznám body dva a poznám aj približný tvar krivky, ktorá tie dva body spája. Pretože pre bežné podštvorcové vrtule je tvar tej krivky až podozrivo podobný:

- vrtuľa 8" x 4":


- vrtuľa 10,5" x 6":


- vrtuľa 8" x 6":


- vrtuľa 15" x 13":


Úmyselne som to zoradil tak, aby sa pomer stúpanie/priemer postupne zvyšoval. Ale všimnite si, že tvar kriviek je stále veľmi veľmi podobný.

Takže ak zmeriam statický ťah a rýchlosť, pri ktorej je ťah už nulový, vypočítam, tak mám dva body. Ak medzi ne položím nie jednu, ale všetky tie štyri krivky, tak stále som v pomerne úzkom pásme, ktoré mi s nepresnosťou menšou ako 5 až 10 % stanoví, aký je dynamický ťah daného pohonu pri danej rýchlosti.

[zdzd]

Křivky jsou podobné, nikoliv však stejné. Takže se z nich nic přínosného nedozvím. A už vůbec nedokážu změřit rychlost, ve které je tah nulový. A kdybych to uměl, změřím si bod po bodu celou křivku.

Jsme tady zpět na začátku. Samotný statický tah je mi k ničemu, pokud nehodlám s modelem jen viset.

[guchar]

STATICKÝ TAH VRTULE z časů Zdeňka Husičky
"Sylva Šíbl mne přesvědčoval, abych si vzal jeho vrtule, že budou lepší než to, co jsem vymyslel.
Ptám se jak jste na to přišel ? On mne vedl k svému měřáku a začal mi vše vysvětlovat
(ampérmetr udává kroutící momemt, wattmetr příkon, dynamometr tah atd.), ptá se zda tomu
rozumím, říkám, že studuji elektroprůmyslovku a že tedy ano. Byl nadšený, že má pozorného
posluchače a nakonec se mne ptal, zda je mi jasné, že ta jeho vrtule je lépší. Všiml jsem si, že
za námi stojí pan Husička a tak jsem si dal záležet abych se vyjadřoval slušně a přesně. Říkám,
pokud bychom ještě startovali ze země, pak bych vám věřil, vy na tom svém aparátě totiž měříte
jen statický tah. Ovšem my ten model hážeme a on letí svou rychlostí asi 10m/s. Aby to měření
mělo smysl, pak ještě potřebujete velký ventilátor, který vám tu vrtuli bude patřičně ofukovat.
Největší tah vám dnes tady dá úzký list s malým stoupáním a velikým průměrem, ale to není
vrtule, to je rotor vrtulníku. Sotva jsem domluvil, tak se ozvalo : "Výborně, ten ti to dal Sylvo."
Pak již nic nebránilo tomu, aby mi Sylva udělal vrtule dle mého výkresu a ty byly opravdu dobré."
Zakladatelé modelařiny v Brně (2. část) - 27. srpna 2009 v 10:11 | Koutný
Někde tady (ale možná úplně jinde) by mělo být vyjádření pamětníka vývoje spalovacích MVVS
"PROČ NELZE MOTOR HODNOTIT(VYVÍJET) JEN DLE MĚŘENÍ NA STOLICI - NUTNO ZA LETU"
Srpen 2009 - Zakladatelé modelařiny v Brně (části 5. až 1.)

[jyrry]

No... rekl bych ze jsme zase na zacatku, o tyden zpatky, u testovani vrtuli za letu na konkretnim modelu...

[Lněnička]

Asi je to tak.
Diskuze se vrátila na začátek.
Takže je možno začít jinými zpopularizovanými skutečnostmi.
Dovoluji si například navrhnout, že statický tah je opravdu jen jakýmsi výchozím údajem z něhož lze poznat nějaké otáčky - obvykle se snahou je vyhnat na nejvyšší možnou hodnotu a změřit statický tah. Při vědomí toho, že při pohybu pohonné jednotky kupředu-ve směru tahu, se otáčky nějak mírně zvýší.
A pak ...Ale vlastně raději ne, protože by ta předchozí diskuze začala znovu.
Vlastní experimenty, což trvá i déle, jsou pak vždycky nejvěrohodnější.
A nakonec je z toho výroba vlastní vrtule pasovaná k nějakému motoru.
A to jsme ještě vynechali vlastní létající stroj s jeho letovými vlastnostmi a průběhem aerodynamických charakteristik.
A také zvláštnosti související u malých rozměrů listů vrtulí s průběhem jejich obtékání.
No a aby toho nebylo ještě málo měl by se vzít také v potaz pohyb okolního atmosférického proudění - vítr a termika.
Ještě bych skromně doporučoval naslouchat zvukům jaké vrtule během různých režimů vydává. Je to hodně inspirující.
J.Lněnička