По какой формуле рассчитать статическую тягу?

Я строю квадрокоптер в качестве дипломной работы бакалавра. У меня возникли проблемы с поиском надежного уравнения для расчета статической тяги для квадрокоптера. Уравнения, которые я нашел, дают мне смехотворные результаты. Я знаю, что вывести такое уравнение сложно, и знаю, что есть онлайн-калькуляторы (вроде этого ). Но как эти калькуляторы рассчитывают статическую тягу? Где-то должно быть приближенное уравнение. Это то, о чем я спрашиваю. Я не возражаю против уравнений, которые привели меня туда, я просто хотел бы их знать.

Изменить : Больше информации

Следующий снимок взят из программного обеспечения Mathcad. Это различные уравнения, которые я собрал с якобы заслуживающих доверия веб-сайтов. Эти уравнения привели меня к расчету статической тяги. Я думаю, что уравнения довольно понятны. Спасибо.

введите описание изображения здесь

Компоненты квадрокоптера: аккумулятор , регуляторы скорости , двигатели , пропеллеры , рама .

Различные полезные веб-сайты, на которых я нашел большинство уравнений: 1 , 2 , 3 , 4 .

Пожалуйста, покажите, что у вас есть - в конце мы дадим вам уравнения, которые вам не подходят. Вы бы также разместили пример кода в вопросе о SE, верно?
Я добавил дополнительную информацию. Спасибо.
Вы проверяли свои подразделения? Квадрокоптер с роторами диаметром 3 метра?
Спасибо. Кажется, я сделал несколько ошибок по невнимательности. 3 в дюймах, и одно уравнение должно быть в дюймах, а другое в метрах. Я также сделал ошибку с RPM. Я исправлю их все и дам вам знать в ближайшее время.
Нет, обороты не исчислялись тысячами. Забудь об этом. Я загрузил новую картинку после применения различных исправлений. Теперь все определенно улучшилось. Все-таки 15 кг в итоге МНОГО. По сути, поскольку вес квадрокоптера составляет 500 кг, я нашел из другого уравнения, что общая создаваемая тяга должна в 2-3 раза превышать вес квадрокоптера. То есть от 1 до 1,5 кг. Поэтому должны быть сделаны дальнейшие улучшения. Я также добавил ссылки на важные компоненты квадрокоптера и различные полезные веб-сайты, на которых я нашел большинство этих уравнений.
Вместо того, чтобы обновлять картинку, почему бы вам не опубликовать уравнения? (если вы не знаете, как использовать mathjax, мы можем отредактировать их для вас позже) Кроме того, используйте метрические единицы сразу, это избавит вас от многих головных болей.
Я знаю mathjax, но в этом случае много уравнений, поэтому я подумал, что с картинкой будет все в порядке. Спасибо.

Ответы (2)

К настоящему времени вы должны были найти этот ответ о статической тяге . Это объясняет, как прийти к этому уравнению для статической тяги Т 0 :

Т 0 "=" п 2 ⋅ η п р о п 2 ⋅ η е л 2 ⋅ π ⋅ г п 2 2 ⋅ р 3
Ваше P не более 11,1 В × 4,5 А = 49,95 Вт. Эффективность вашего винта η п р о п надо угадать; возьмем 60%. Электрический КПД должен быть выше; давайте использовать 95% на данный момент. Диаметр опоры г п составляет 3 или 5 дюймов (зависит от того, надежнее ли ваши комментарии или картинка в вашем вопросе), поэтому сейчас я использую 0,127 м. Плотность воздуха составляет 1,18 кг/м³.

Подставив числа, я получаю 2,894 Н. Один пропеллер может поднять примерно 295 г квадрокоптера, а все четыре будут давать тягу, эквивалентную весу 1,18 кг в условиях земного притяжения. Выглядит как раз для квадрокоптера весом 500 г.

Не думайте, что двигатель выдает всю мощность, которую может поглотить гребной винт. Кроме того, не думайте, что число оборотов изолированного двигателя может поддерживаться, когда он приводит в движение винт.

Ваш ответ заставил меня глубже изучить теорию авиации и попытаться лучше понять все эти концепции. Я понял, что не знаю даже основ. Также этот веб-сайт SE очень помог мне за очень короткое время найти ответы на мои вопросы. Конечно, я только начинаю. Большое большое спасибо!
@RestlessC0bra: Лучше всего поблагодарите меня за то, что внесете свой вклад, и вы уже это сделали. Я переработал цифры, и теперь они должны быть еще более правильными.
Я считаю, что это должен быть квадратный корень, а не кубический корень (та же ошибка есть и в исходном ответе). Однако, по-моему, неплохое приближение η п р о п является функцией скорости ветра, поэтому обязательно используйте соответствующее значение.
@ Крис: я так не думаю. Пожалуйста, посмотрите на исходный ответ: тяга слева и квадратный корень справа. Сначала вам нужно выровнять обе стороны, а затем перенести тягу влево. Это дает вам выражение для тяги в кубе. Я знаю, что допустил ошибки в других ответах, но постараюсь исправить их, насколько смогу. Пожалуйста, докажите, что я ошибаюсь!
@PeterKämpf Да, вы правы, я пропустил Т 0 под квадратный корень. Извини за это.

На этом сайте сейчас есть несколько примеров ( здесь и здесь, например) для расчета статической тяги винта на основе существующих соображений для зависания вертолета. Эту теорию можно найти в таких книгах, как «Принципы аэродинамики вертолета » Дж. Гордона Лейшмана; Вертолетные характеристики, устойчивость и управление , Рэймонд Праути. Книги начинают свои объяснения, основанные на теории импульсов для подъемных дисков, а затем расширяются теорией элементов лопасти для всестороннего объяснения вращающихся упорных лопастей.

Теория, представленная в книгах, как правило, предназначена для открытых роторов, в Leishman есть некоторые импульсные рассуждения о влиянии воздуховодов . Кроме того, данные, основанные на измерениях в небольших воздуховодных роторах в магистерской диссертации здесь.

Все вышеперечисленное относится к относительно открытым роторам, с низким коэффициентом прочности, до 0,1. Если ограничивающим фактором является не мощность, а диаметр, можно использовать вентилятор с коэффициентом прочности, близким к 1 , как показано здесь , и масштабировать его в сторону увеличения или уменьшения в зависимости от площади лопастей.

По какой формуле рассчитать статическую тягу?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 1v