Как рассчитать тягу диска ротора и необходимую мощность для его привода??

Я отвечаю на вопрос после редактирования. Простая теория импульса:

$$T = C_T \cdot \rho \cdot A \cdot \Omega^2 \cdot R^2 \tag{Thrust}$$ $$P = C_P \cdot \rho \cdot A \cdot \Omega^3 \cdot R^3 \tag{Power}$$ $$C_P = \frac{{C_T}^{3/2}}{\sqrt2} \tag{Ideal Power}$$ $$FM = \frac{Ideal Power}{InducedPower+ProfilePower} \tag{FigureOfMerit}$$

Показатель качества представляет собой размерную единицу и обеспечивает меру эффективности. Он всегда дает лучший результат при более высоких нагрузках на диск, но обеспечивает поправку на реальное влияние на идеальную мощность. Итак, для вашего случая при А = 3,14 м$^2$,$\rho$= 1,225, T = 981 Н, идеальная мощность:

$$P_{ideal} = 2 \cdot \left(\frac{(T/2)^{3/2}}{\sqrt{2 \cdot \rho \cdot A}}\right) = 2 \cdot \left(\frac{(981/2)^{3/2}}{\sqrt{2 \cdot 1.225 \cdot 3.14}} \right) = 7.8 kW$$

Из Дж. Гордона Лейшмана, Принципы аэродинамики вертолета:

$$C_T = \frac{T}{\rho \cdot A \cdot \Omega^2 \cdot R^2} \tag{CT}$$
Скорость наконечника $V_{tip} = \Omega \cdot R$не должна превышать критическую скорость Маха = 0,7 * 340 м/с = 238 м/с. При такой скорости наконечника $C_T$= 981/(1,225 * 3,14 * 238 $^2$) = 0,009 0,0045. Соответствующий показатель качества = 0,75 0,55. Таким образом, мощность, приводящая в движение ротор, будет $$7.8 / 0.55 = 14.2 kW$$

Ротор будет вращаться со скоростью 238 рад/с = 2270 об/мин. крутящий момент для вашего двигателя. В противном случае вам нужно повышать / понижать передачу по мере необходимости, у вас все равно есть коробки передач.

Вам нужно будет добавить потери передачи для привода двух роторов от вашего двигателя. Праути дает потери мощности на каждом этапе 0,0025 [макс.мощность + фактическая мощность]. Каждый диск имеет 2 ступени, поэтому потери мощности примерно 0,005 * 2 * 14,2 = 0,14 кВт на диск.

$$Torque = P / \Omega = 14,200 / 238 = 60 Nm$$

---

РЕДАКТИРОВАТЬ

Числовая ошибка в расчете$C_T$= 0,0045, а не 0,009, поэтому ЧМ ниже и крутящего момента может не хватить. В этом случае диаметр ротора следует уменьшить, а число оборотов увеличить.

Используйте эту формулу:

(Из статьи в Википедии https://en.wikipedia.org/wiki/Disk_loading ). Где P — мощность в ваттах, T — тяга в ньютонах, A — площадь диска ротора в квадратных метрах, а rho — плотность воздуха в кг/м3, около 1,22...