Program Propcalc lze stáhnout z www.drivecalc.de a slouží k výpočtů parametrů vrtulí za letu.

Pro každou vrtuli je třeba zadat profil a jeho poláry při různých Reynoldsových číslech a geometrii vrtule. Pro účely této demonstrace využiji vrtulí a profilů, které již v databázi programu, která mimochodem není příliš obsáhlá, jsou.

Na obrázku vlevo (po kliknutí na obrázek se otevře okno s velkým a lépe čitelným „printskrínem“) je základní obrazovka programu. Stačí vybrat vrtuli a zadat otáčky a program spočítá tah, příkon vrtule a účinnost vrtule v závislosti na rychlosti. Po kliknutí na „Edit“ a výběr „Propeller“ se otevře druhé okno, kde lze snadno měnit parametry vrtule a provedené změny lze ihned pozorovat.

Nejpoužívanějším pohonem v naší nejoblíbenější kategorii je Axi 2208/20 s vrtulí 10×6. Pro napětí 7.4V vrátí Drivecalc otáčky 8100 ot./min a výkon motoru (který je příkonem vrtule) asi 110 W. Podržíme-li v Propcalcu „shift“ a klikneme v okénku vrtule na „New“, vrtule se zkopíruje do nového okna.

Tuto novou vrtuli jsem nazval „Aeronaut 10×6“ a po zadání průměrů 254 mm jsem změnou šířky listu na 110% původní hodnoty dostal statický příkon (při nulové rychlosti) asi oněch 110 W. Při rychlosti 15 m/s má taková vrtule příkon asi 100 W (odlehčení za letu oproti nulové dopředné rychlosti je tedy 10%) účinnost 70% a tah asi 4.5 N, což dobře odpovídá zkušenostem.

A teď k čemu je dobré. Představme si, že máme motor s vyšším kv, který má přijatelné parametry při 10000 ot./min, kdy odevzdává 130 W. „Hraním si“ (změnou průměru, šířky listu a úhlu natočení listu) lze jako vyhovující vrtuli nalézt třeba 11×5.5 s hodně štíhlými listy – viz další obrázek.

Schválně zde nechci uvádět žádnou teorii, nicméně je pravdou, že máme-li zadané otáčky motoru, výkon motoru a rychlost, jakou se má model pohybovat, VŽDY lze nalézt vhodnou vrtuli. S pomocí Propcalcu ani tu teorii netřeba ovládat, stačí jen zkoušet :-).

Přesto dvě zásady (snad pochopitelné) uvedu:

• příkon vrtule je úměrný šířce listu, to znamená, že zúžíme-li list o 10%, bude vrtule spotřebovávat o 10% wattů méně
• optimální rychlost (při níž je účinnost vrtule maximální) vychází okolo 0.7 až 0.8 x (stoupání vrtule krát otáčky), jinak řečeno, při zvyšování otáček je třeba zmenšovat stoupání

Upravit existující listy není žádné umění (návod od Marka Drely), jen důrazně radím k pečlivosti a hlavně opatrnosti. O uhlíkovém prachu se říká, že je karcinogenní, a hlavně – list nelze brousit do nekonečna, materiály mají pevnost konečnou.

A znovu bych se zeptal – má smysl v nějaké kategorii omezovat průměr vrtule?

Honza
20.7.2011