Malá je lepší (vrtule)

Na diskusním fóru RCGroups se jeden pilot zeptal, zda se někdo zabýval odporem sklopené vrtule, zda není lepší používat vrtule menší než větší. Jedinou odpovědí jiného modeláře bylo, že při pokusech u 2 m větroně odhadl rozdíl ve výkonech mezi velkou a malou vrtulí na 10-15%.

Chvíli jsem nad tím nevěřícně kroutil hlavou, ale to jsou přesně otázky, které mě zajímají. Zamyslel jsem se … a objednal výškoměr :-).

Teoreticky je to jasné, vrtule, i sklopená, poruší hladké obtékání nosu modelu, takže nějaký odpor asi mít musí, tudíž musí zhoršovat výkony. Otázkou je, zda velká vrtule naruší proudnice o tolik více než malá, aby se to poznalo na výkonech.

V Castorovi používám dva pohony:

  1. Mega Ac16/15/5 + 3.1:1 GB + Ae 14×10 + MGM 25A, celkem 160 gramů
  2. Axi 2814/10 + Ae 9.5×5 + MGM 40A, celkem 165 gramů

Těch 5 gramů by mělo mít při celkové hmotnosti 980 gramů na výkony v kluzu vliv zanedbatelný.

Měl jsem namontován Autonomy pohon z nedělních závodů v Hořicích, výškoměr přišel v pondělí a v úterý se udělal klid před bouří. Odletěl jsem asi 10 letů do výše 100 m. Naměřené klesavosti byly 0.48 m/s a 0.50 m/s. Je zajímavé, že téměř vždy šlo o jednu z těchto hodnot, nic mezi a vně tohoto intervalu. Domnívám se, že je to polohou, v jaké se vrtule sklopila, jinak řečeno list visící dolů od trupu se zdá zvětšovat odpor o asi 4%.

Na zkoušku s axíkem jsem si dnes přivstal, po několika „seřizovacích“ letech jsem naměřil klesavost v rozmezí mezi 0.42 a 0.46 m/s. Už v 6 hodin se začala objevovat termika, takže rozptyl záznamů je větší.

Zajímavé je, že ačkoliv je Axi o těch 5 g těžší než Mega a navíc je motor s převodem delší, takže nelze dát baterii dost dopředu, musel jsem model s Axi potlačovat asi o 2 „pípy“ trimu. Taky se Castor zdá být takový klidnější a let hladší. To dobře odpovídá představě většího odporu na „čumáku“ modelu.

Jedno měření je málo na nějaké dalekosáhlé závěry, přeci jen se snažím zjistit malý rozdíl dvou poměrně velkých čísel, přičemž už samy naměřené klesavosti jsou značně rozkolísané. Zdá se mi však, že na otázku zmíněnou v úvodu, totiž „zda má sklopená velká vrtule větší odpor než vrtule malá“, lze odpovědět kladně. Jestli je ale vliv 5% nebo 15%, to v tuto chvíli nevím.

Dále to otevírá další prostor pro optimalizaci v případě kategorií, jako je Autonomy. Na druhou stranu třeba pro F5J asi není třeba moc přemýšlet, na výkonu nezáleží a menší vrtule v kluzu méně brzdí nepochybně. Možná by stálo za to i popřemýšlet o zařízení, které vrtuli zastaví vždy v definované poloze, a případně i takové úpravě trupu, která sklopené listy „schová“.

A nakonec ještě odhadnuté stoupavosti a účinnosti:
Mega: příkon 80 W, stoupavost 3.7 m/s, účinnost asi 45%
Axi: příkon 210 W, stoupavost 8.3 m/s, účinnost asi 38%

Honza
3.6.2011

komentářů 14

  1. Malá poznámka – pokud bys tohle bral fakt vážně, tak bys měl ještě zkusit přesazený kužel, při jeho použití je jedním z efektů právě lepší „přitisknutí“ listů k trupu (malých i velkých)

    1. Tomáši, přesazený kužel – máš na mysli takové to „Z“ ?

      Jinak si nedovolím zpochybňovat Honzovo závěry, jen tak přemýšlím, kolik % mi ubírají tyto nectnosti letadla a kolik % výkonnosti kazím špatnou pilotáží ? V mém případě může být vrtule klidně i nesklopná 🙁

  2. O přesazených trámcích jsem psal tady – http://www.rcex.cz/?p=2815, to mi na éro nesmí, to mi přijde bezpečnější nechal lipolku v autě za oknem nebo nalít na motor kapalný dusík 😆 Ne, vážně, pro Autonomy (nízké výkony) to může být řešení (a prosím neříkejte, že to létají na kW pohonech, já to vím, ale na své éro bych to nedal).

    Jinak na téma velká vs. malá vrtule ještě hotový názor nemám. Velká vrtule má určitě větší odpor, ale že by zvětšila odpor celého letadla o 10%? Moc se mi to nezdá, ale už bych netvrdil, že to není možné. Jak spočítali v Německu, krytky serv na F3B přidávají 4% na celkovém odporu, vrtule je mnohem větší „bambule“. H.

  3. No já s přesazenou netočím 1kW, ale občas i 2kW – drží. Jestli to rozlomíš na Castoru s Autonomy, tak jsi superborec :-)))))

  4. Ahoj.
    Honzo,co jsi koupil za výškoměr?Taky bych něco chtěl pořídit,neboť futaba ještě nenabídla telemetrii,tak bych chtěl něco externího.
    Dík Boban

    1. Bobane, je to http://www.rc-electronics.org/rc_altimeter_2_basic.html, pro Česko je distribuuje Palo Lišhák (info(zavináč)rivamodels.sk). Funguje jako plnohodnotný výškoměr s možností asi 3 hodin záznamu s rychlostí záznamu každé 0.3 sekundy (jde nastavit i delší vzorkování), navíc má ještě možnost nastavit vypnutí motoru v určené výšce a po určené době (pro pravidla FXJ), případně dovolí i sledovat max. výšku dle pravidel F5J. Koupil jsem si k tomu i programovací kartičku http://www.rc-electronics.org/rc_fxj_programming_card.html. Ještě o tom napíšu celý článek, ale teď nějak nemám kdy a ještě potřebuji vyzkoušet všechny funkce.

      Jen upozornění – to není telemetrie, údaje o letu se dozvíš až na zemi. H.

      1. Honzo, mohl bys prosím doplnit ještě ceny? Asi nejsem nějak ve formě, ale na těch stránkách je nevidím. Holt stařecká slepota. Děkuji.

        1. Nevidíš, protože to tu není – výškoměr 75 EUR, kartička 60, poštovné 5, za převod si banka strhla 250 Kč, součet sem raději nedám (chodí mi se z rodiny 🙂 ). H.

  5. JK napísal: za převod si banka strhla 250 Kč
    Medzibankové prevody medzi členskými krajinami EU sú bezplatné ! Len treba správne vybrať typ prevodu 🙂 . Zvyčajne je bezplatný prevod do 50.000 EUR v rámci EHP. Väčšina bánk ho neponúka na prvom mieste, tak si treba dať na to bacha !

  6. Jelikož v ČR ještě nemáme euro, tak se nás bohužel tenhle bezplatný převod netýká – možná to některá banka nabízí, ale nevím o tom. ČSOB chce 250 jak psal Honza, ode mě Komerčka inkasovala 195. Spořitelna má myslím nějaké levnější převody, když je to do jiné „Erste“ banky v zahraničí.

    1. Já bych dodal, že těch 200-250 je právě ještě poměrně slušná cena za tzv. europlatbu – podmínkou je korektně vyplněný IBAN a další věci. Pokud máte smůlu a něco k uznání statutu „europlatby“ chybí, tak to vyjde ještě daleko dráže, při velké částce třeba i nad 1000 korun…

      Absence eura nám sice přináší momentálně řadu výhod, ale logicky i pár nevýhod a tohle je jedna z nich 🙁

  7. Asi je pravda, že to funguje len tej časti EHP, kde už platí EUR (myslím tie bezplatné prevody).

  8. Je to sice dávno, ale napíšu to sem. Ve Slovinsku vyvinuli pomocný elektromotor a sklopnou vrtuli v čumáku větroně. V německém institutu IDAFLIEG změřili výkony dvou typů větroňů s a bez sklopky. Změřené zhoršení výkonů je okolo 5%.

    Podle mě to bude u našich větroňů více, protože „naše“ listy jsou v poměru k velikosti letadla větší.

    Diskuse na RCGroups s odkazy na obrázky a dokumenty je http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=2120048.

    Technická zpráva o měření včetně spousty grafů je http://www.front-electric-sustainer.com/Documents/IDAFLIEG%20test%20LAK17A%20FES_en.pdf

    Zároveň měřili i účinnost ventilace „turbokuželem“. Je zajímavé, že s listy byl tlak v kabině vždy menší než bez nich. Bohužel jsem nenašel informace o konstrukci kuželu a „atrapy“ bez listů. H.
    H.

Komentáře nejsou povoleny.