Dnes ještě trochu teorie o potahu křídla (snad naposledy) a účinnosti pohonů.
Kompozit vs. „papírák“
Ještě jednou, snad naposledy, k porovnání papíráků a kompozitů. Jednou z dalších možností byla tloušťka odtokové hrany, u kompozitových křídel bývá přeci jen tenčí. V XFOILu jsem „potlustil“ odtokovku profilu AG17 z 0.001 na 0.01 (tj. při hloubce 100 mm by byla odtokovka 1 mm tlustá) a přepočítal poláry. Tedy, tím to také není 🙁 .
Takže už zbývají jen dynamické jevy, ty ale nejsem schopen ani odhadnout, natož spočítat.
Jaký motor pro „outrunner“
Když jsme „řešili“ pohon Petrova Allegra, v jednu chvíli jsem se domníval, že odpovídajícím ekvivalentem jeho Turnigy je AXI 2208/34. Není, ale napadlo mne, proč se vlastně nepoužívá pro „outrunnery“? Výsledky v níže uvedené tabulce jsou spočítány DriveCalcem, účinnost vrtulí potom dle „teorie“ jinde na těchto stránkách. Napájecí napětí je 7.4 V (přesně), rychlost letu 10 m/s, vrtule sklopky Aeronaut.
| Motor | Vrtule | Proud | Otáčky | Účinnost motoru | Účinnost vrtule | Účinnost celkem | Výkon vrtule |
| – | – | A | 1/min | – | – | – | W |
| AXI 2208/34 | 13×8 | 18.8 | 4804 | 0.578 | 0.644 | 0.372 | 51.79 |
| AXI 2208/34 | 12×6.5 | 16.2 | 5113 | 0.613 | 0.663 | 0.406 | 48.72 |
| AXI 2208/34 | 11×6 | 13.2 | 5519 | 0.658 | 0.665 | 0.438 | 42.76 |
| AXI 2208/34 | 10×6 | 8.9 | 6187 | 0.728 | 0.650 | 0.473 | 31.18 |
| AXI 2208/34 | 9.5×5 | 7.4 | 6459 | 0.753 | 0.665 | 0.501 | 27.44 |
| AXI 2208/26 | 10×6 | 15.6 | 7126 | 0.646 | 0.601 | 0.388 | 44.75 |
| Turnigy 2836 1650 | 10×6 | 16 | 6826 | 0.548 | 0.617 | 0.338 | 40 |
Ta vrtule 13×8 už je asi moc, ale 12×6.5 s AXI 2208/34 dává o 10% větší výkon (tj. tah za letu), než vrtule 10×6 s AXI 2208/26.
Druhým poznatkem je „zoufalá“ účinnost Turnigy ve srovnání s AXI. DriveCalc používá naměřené hodnoty motorů, takže je možné, že podkladem pro měření byl prostě jen nepovedený kus.
Stoupavost elektrovětroně
V posledním sloupci tabulky je výkon vrtule. To je pro e-větroňáře důležité číslo, protože z něj lze usuzovat na stoupavost modelu. Výkon se vydělí desetinásobkem hmotnosti a odečte se asi 1 (může to být i méně i více, ale jednička je nejjednodušší – někdy vysvětlím). Tedy, půlkilový model s výkonem 40 W bude stoupat asi 7 m/s (40/0.5/10 -1). Pokud není známa účinnost motoru a vrtule, lze obvykle uvažovat s celkovou účinností 0.4 (opět, rozmezí může být od asi 0.3 do asi 0.5).
Je to šedivá teorie, v praxi to může být jinak, ale mým oblíbeným heslem je: „několik měsíců v laboratoři dokáže uspořit pěkných pár hodin, které by jinak bylo nutné strávit v knihovně“.
Účinnost pohonu v praxi
Zkusil jsem „seškrtit“ Havrana. Na vysílači jsem nastavil omezovač plného plynu tak, aby byl příkon přibližně 120 W (což by odpovídalo 2čl.) oproti přibližně 275 W původním (se 3čl.). Po západu slunce jsem naměřil, že na 1 sekundu motoru připadá přes 8 sekund kluzu, s větším příkonem je to přes 15, takže celkově účinnost vychází při menším výkonu asi o 25% větší. A dokonce to zhruba odpovídá i vypočtenému očekávání 🙂 . O optimalizaci pohonu pro Autonomy ještě bude řeč.
Jan Kubica
2.8.2009