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

[FlyBear]

Takže to vlastně můžeme pro běžného modeláře shrnout celkem jednoduše. Volba vhodné vrtule pro model se v běžných amatérských případech řeší na základě následujících tří vstupních parametrů:

1) Průměr
2) Stoupání
3) Výrobce/řada

Změna kteréhokoliv z uvedených parametrů může mít významný efekt na výsledek.

Malému experimentování se ale modelář stejně nevyhne. Taky jsem ke svému novému modelu v minulosti dostal od zkušených kolegů radu typu "Dej tam APC-E 9-6 a je to. Ale když tak můžeš zkusit i 10-6 nebo tu devítku s větším stoupáním"

Rozhodně to nelze považovat za "nechutnou loterii". Tohle ladění vhodného pohonu prostě k modelařině patří.

[guchar]

Někdy je návrat na začátek užitečný. Cestou nabyté zkušenosti dají možnost jasnějšího pohledu.
STATICKÝ TAH (VRTULE) dělí národ (modelářů) na dva tábory.
A) Je úplně na nic = ztráta času (za letu vše jinak). B) Nic moc, ale aspoň něco z čeho lze vyjít.
Jeden z opravdových odborníků se tu ozval PAN Jaroslav Lněnička. A ze skromnosti své odkazy
zmínil jen obecně. Ty dva jež mne nejvíc zaujaly bych uvedl konkrétně
Akademie letectví :: číslo 06 / 2009 / Statický a využitelný tah vrtulové pohonné jednotky
Akademie letectví | Co by se mohlo, ale spíše mělo, vědět o vrtulích
"K sepsání tohoto nevědeckého příspěvku mě vedou dvě okolnosti:
-první z nich je uvádění údajů všelikých výrobců pohonných jednotek o výsledcích statických testů
jimi vyráběných pohonných jednotek a jejich neustálé přemílání mezi těmi, co mají zájem si
nějakou jednotku opatřit pro svůj létající stroj, ať malý či skutečný
-moje málo úspěšná argumentace v diskuzích s mnoha stoupenci letectví a vrtulových pohonných
jednotek o tom, že je to ve skutečnosti jinak. Prostě tomu nevěří. Nedaří se je příliš přesvědčit,
ani když jim to předvedu ve svém malém jednoduchém tunelu. Nejprve maximálně dosažitelný
statický tah s přívodním proudem a napětím při nulové rychlosti proudu vzduchu v tunelu. A pak
pro tytéž otáčky nové údaje o ještě využitelném tahu, proudové spotřebě a napětí když uvedu
proud vzduchu v tunelu do nějaké rychlosti(simulace letu).
--Snad se mi povede trochu víc pomocí tohoto článku pro nějž jsem stvořil několik instruktivních
obrázků. Sám jsem zvědav jak to dopadne."
==
- Za svou osobu se ztotožňuji s tímto úryvkem: "... Statické měření není sice zdaleka dokonalé,
ale poskytuje jisté možnosti při porovnávání různých vrtulí, motorů, akumulátorů. Přinejmenším
už není třeba střílet úplně naslepo ale je možno si pohony a jejich části snadno a rychle otestovat
doma na stole, podle naměřeného proudu dimenzovat a teprve poté ověřit v provozu..."
Citovaným z
RC PORTAL Úvodná stránka > Články > Lietadlá Vrtula a jej výkon
Pro ICT nadšence existuje řada programů kde lze různé věci zkoušet jak na simulátoru například
Stránka pro DOWNLOAD - eso models
-- NAKONEC STEJNĚ SKONČÍM U KOMPROMISU MEZI 1) max. zrychlení 2) max. rychlost

[mior]

Ak sa diskusia znovu vrátila na začiatok, tak je to príznakom toho, že nedošlo ku "konsenzu", čiže: sporiace sa strany sa nezhodli na "niečom". V tomto prípade tým "niečím" je vhodnosť nejakej vrtule na pohon nejakého modelu.
Ale to je problematika príliš komplexná, príliš členitá. Mám skúsenosť, že v takýchto prípadoch je lepšie rozčleniť problematiku na jednotlivé časti - elementy a hladať konsenzus k nim. Ak sa to podarí, tak je pravdepodobnejšie, že sa všetci zhodnú aj na tom členitom celku.

Preto sa skúsme (aspoň zo začiatku) zhodnúť na relatívne jednoduchej otázke, ktorú tu nadhodil StrycAlois: aký je vzťah medzi ťahom statickým a ťahom dynamickým. Jeho otázka číslo 3 znie:
Mezi tahem statickým a dynamickým není vůbec žádná souvislost, uchopitelná nějakým matematickým vztahem nebo alespoň přibližným grafem?

Myslím, že medzi týmito dvomi ťahmi vzťah je. Boli tu predložené nejaké grafy, ktoré to jasne dokazujú.

Niekým bolo tiež spomenuté, že statický ťah ako taký je k ničomu. Súčasne bol niekým spochybnený "začiatok" grafov s tým, že ten priebeh je tam chorý.
Na druhú stranu niektorí spomenuli, že teória (grafy a vzorce) sú na nič, aj tak to treba overiť najlepšie prakticky.

Ja sa priznám, že mi robí neskutočnú radosť, keď praktickým pokusom alebo skúsenosťami môžem dokázať správnosť nejakej teórie.

Takže: Posledné asi dva roky sa intenzívne venujem(e) konvertoplánom. Ak niekto nemá rád konvertoplány, tak si miesto nich môže "dosadiť" vrtuľníky, koptéry, alebo aspoň akrobatický model, visiaci na vrtuli. Ak mi tu niekto povie, že znalosť statického ťahu je na nič, tak potom nemá zmysel, aby som s ním strácal čas.
Všetky tieto zariadenia však len nehybne nevisia, ale sa do visu z pohybu musia aj nejako dostať, rovnako ako sa musia dostať z visu do pohybu. Inými slovami: tu sa plynule prechádza z ťahu dynamického do ťahu statického a potom zase do ťahu dynamického. Všetky tieto prechody (či už stúpanie, alebo dopredný let) sú úplne plynulé a hladké. Ak by priebeh dynamického ťahu v okolí malých dopredných rýchlostí bol nejako "chorý", tak by tieto prechody nemohli byť plynulé a hladké.

Skrátka, do hociktorého z tých grafov, trebárs aj do tohto:


doplňte tú modrú čiaru plynule - hladko až k nulovej rýchlosti a dokonca trochu aj do záporných hodnôt (visiaci model klesá).

[Atto]

Ejjjj. Guchar ma predbehol.
Tiež som sem chcel dať link na článok Statický a využitelný tah vrtulové pohonné jednotky.
Je tam aj takýto krásny graf:



Do pozornosti dávam hlavne tú krivku, ktorá začína v najvyššom bode grafu. Akoby tým modrým, z tých grafov, čo som uviedol skôr, z oka vypadla.

A zo samotného článku by som si dovolil zacitovať dve veci:

- V bodě 1 stojí otáčející se vrtule na místě a má největší tah ... Inými slovami: keď sa táto vrtuľa začne pohybovať, tak jej ťah bude už len menší.

- Předchozích několik odstavců mělo prokázat, že statický tah, jimiž jsou skoro vždy provázeny výkonové údaje vrtulových pohonných jednotek od výrobců, je sice hodnotou zajímavou nikoliv však dostatečně vypovídající pro posuzovaný letoun a její využití v něm. Inými slovami: výrobcovia pohonných jednotiek lietadiel statický ťah v parametroch uvádzajú, takže si zrejme nemyslia, že je na nič. Pán Lněnička píše, že je to hodnota zaujímavá, hoci nie úplne postačujúca.
Áno, s tým sa dá len súhlasiť. Samotný statický ťah je naozaj málo na určenie vhodnosti či nevhodnosti danej pohonnej jednotky pre dané lietadlo alebo model.

[coro]

Stále si myslím že list vrtule je ako krídlo, len sa každý jeho kúsok pohybuje inou rýchlosťou a kvoli tomu a zmenám doprednej rýchlosti modelu, ešte aj s rôznym uhlom nábehu.
Ano krivky sú podobné, Asi ako poláry profilov.
Aj krídlo môžme zmerať pri 3 stupňoch nábehu a 10m/s rýchlosti, a NIEČO z toho o tom krídle zistíme.. asi ako statickým ťahom pri nejakých otáčkach o vrtuli.. Ale či to je naozaj dostatočné na porovnanie rôznych profilov..??? Načo ich je potom toľko, a ešte aj tvarov krídel...

[Steve]

Nicméně, určitě bych - být tím zvídavým zakladatelem vlákna - konečně napsal to, na co už se nejméně dva ptali - tedy o čem je vlastně konkrétně řeč.
Tedy o jaký model jde, jaká byla původní a jaká je nová vrtule (tedy nejen rozměry, ale i výrobce a přesné označení). Např. GWS HD a GWS SF jsou při stejných rozměrech nebe a dudy. Nehledě na povolené max. otáčky - první je pro přímý náhon, druhá pro převodovky (zjednodušeně).
K tomu pak i pohonnou jednotku včetně prametrů baterie. Pak se dá odhadnout, co může být příčinou jiného chování modelu.
To, že vrtule o stejném průměru a stoupání s ostatními neznámými (a nejspíš rozdílnými) parametry se nejspíš nebudou shodovat v letovém projevu je celkem logické.
Tím nechci nikoho shazovat, ale je vhodné se zamyslet a člověk si celkem snadno představí, ze i stejná pohonná jednotka se stejnou vrtulí se v různých modelech bude chovat různě - a platí to i opačně.
A i vhodná vrtule se na stejném modelu bude chovat různě, změníme-li pohonnou jednotku.
Variant pohonů včetně. vrtulí, modelů, požadovaných letových projevů a ještě závislých na různých rychlostech letu a otáček je tolik, že lze dát pouze výchozí doporučení od zkušeného modeláře čím ZAČÍT. Rozhodně to nebude hned ono, ale výchozí bod, aby člověk nezačal úplně špatně.
A to laborováni k tomu prostě patří.

[Steve]

A k těm grafům - nejsou stejné a ani nemohou být, ale z principu MUSÍ být podobné, srovnáváme-li podobné vrtule.

[zdzd]

A k těm grafům - nejsou stejné a ani nemohou být, ale z principu MUSÍ být podobné, srovnáváme-li podobné vrtule.

Na průběh grafu ná zásadní vliv použitý profil, tedy jeho polára. Je otázka, zda i profil zahrnuješ do pojmu podobnosti vrtule.

[coro]

zdzd, ja si skorej myslím, že rozdiel by mal byť najviac citeľný v priebehu zakrivenia, t.j. v tom na akej doprednej rýchlosti v pomere k otáčkam, je uhol nábehu listu voči vzduchu v každej vzdialenosti od stredu vrtule..
proste či je uhol nábehu pre použitý profil ideálny alebo aspoň nie úplne mimo pekné hodnoty vztlaku a odporu.

Pretože v nulovej rýchlosti (ale prúd vzduchu zrejme vznikne a nejaká nenulová rýchlosť teda bude aj na zemi) je zjavne stred vrtule v uhloch nábehu aj 60 stupňov, a pri takom nábehu nepracuje žiaden profil, navyše keď Re tam je maličké..
Ešte aj v strede vzdialenosti od stredu je uhol ešte stále relatívne vysoký, od oka pozerám že aj možno vyše 25 stupňov (pri vrtuliach s vyšším stúpaním).. Podľa mňa nestačí vybrať správny profil, pre také uhly a Re nebude existovať.

Ale keď sa podarí zladiť zakrivenie s rýchlosťou letu a otáčkami (zrejme ich pomerom) tak že uhol nábehu listu na vzduch bude nejakých pekných pár jednotiek stupňov, mal by krásne fungovať takmer hociaký profil, veď aj rovná doska funguje (čo samozrejme nie je vhodné a ani konštrukčne možné, len ako extrémny príklad to uvádzam).
A rozdiel medzi vztlakom aj odporom hociakého profilu pri dobrom uhle nábehu, voči hodnotám pri úplne zlom uhle, je nebetyčný vždy..

[zdzd]

Souhlas. Mě šlo ale o to, že zmiňoval podobné vrtule. Tomu rozumím tak, že mají nejen podobné čísla o rozměrech, ale také tvar. Ten uvidíš. Profil ale moc nevidíš, i když při podobném tvaru vrtule jako takové může podstatně změnit její vlastnosti.

[Steve]

Měl jsem na mysli obecný tvar křivky, její přesný průběh a zakřivení bude samozřejmě rozdílný, ale ne zásadně (nebude to přímka a pod.).
Tím "podobné" mi šlo spíš o vzájemný poměr průměru a stoupání. Sice nejsou úplně porovnatelné, ale abychom nesrovnávali tyto se statickými, čtvercovými, případně jinak neobvyklými typy.
Zahrnout i profil je problém, špatně se zjišťuje, je proměnný, snad lze jen odhadnout (ne víc), že u stejného výrobce bude víceméně shodný. A tím by se vše ještě vic komplikovalo.
Stejně jako případně rozdílným tvarem listu, tedy pak různými hloubkami profilu v různých vzdálenostech od středu a tedy na různých rychlostech náběhu....

Ale jak jsem psal - čekal bych, že když dá někdo dotaz, bude na odpovědi reagovat a spolupracovat. Třeba tím, že napíše, co vlastně konkrétně řeší...

[Lněnička]

Steve,
na správnou a gramotnou otázku se dá dobře odpovědět. Když tazatel ví co chce. Neměl by však být překvapený z došlých dobře míněných, i když ne vždy úplně správných, odpovědí a rad. Protože očekával řešení, které pochopí a nebude muset vynakládat na jeho realizaci nějaké zvláštní úsilí.
Tak už to ale bývá.

Pokud se týče volby profilu a tvaru a velikosti listů vrtule, snažím se reagovat na více jiných předešlých poznámek, pak bez dovolení připomínám, že mají také podstatnou důležitost, to jest vliv na aerodynamické vlastnosti vrtulí i jiných rotačních strojů dopravujících tekutiny(ventilátory, turbíny, rotory, dmychadla, lodní šrouby,...).
Při podmínkách nedokonalých obtékání, ať již z jakéhokoliv důvodu, což je pro modelářské vrtule ale typické, není vždy dosaženo očekávaných vlastností a výkonů.
J.Lněnička
S tím je nutné počítat a někdy se i smířit a pak případně volit cestu jinou.

[Steve]

Souhlasím.
K původnímu dotazu: nenapíše-li tazatel jakou vrtuli (rozměry, výrobce) měl původně a jakou ji nahradil, pak nelze konkrétně odpovědět, proč se model chová jinak.
Zejména když není ani naznačeno, o jaký model se jedná.
Pak se debata samozřejmě posune do vysvětlování základních věcí, což je jistě přínosem - člověk si buď oživí známé věci, nebo se dozví nové, případně zjistí, v čem se pletl.
Stane se logicky to, že se neřeší původní smysl - neni-li zadání, není výsledek
Jen je debata košatější a více teoretická....

[jyrry]

...
Při podmínkách nedokonalých obtékání, ať již z jakéhokoliv důvodu, což je pro modelářské vrtule ale typické, není vždy dosaženo očekávaných vlastností a výkonů....

Pane Lněničko, s dovolením, využiji této příležitosti a zkusím dotaz.
Jak vlastně funguje vrtule "zacloněná" mohutným čumákem (polo)makety WWII stroje?
Třeba takto:

Často jsem se setkal s názorem že tah vrtule je dán "reakcí" proudu vzduchu vrtulí odvrhovaného dozadu a přes to i takovéto modely úspěšně létají...

[dudaj]

no mě není jasné, - podotýkám, že o vrtulích na velkých letadlech nic nevím - ale pokud vrtule má určité nastavení úhlu listů tak by mělo být stoupání (kromě konce listů) zhruba stejné po celé délce profilu . Pokud toto nastavení změním třeba pro vyšší rychlost letadla , tak v tom okamžiku průběh překroucení listu neodpovídá požadovanému tvaru.
Takže očekávám, že je nastaveno nějaké optimální překroucení pro určitý úhel stoupání a všechny ostatní úhly jsou méně efektivní .
Nedařilo se mi zcela popsat svou myšlenku, ale snad je to k pochopení