Форум "Стелс машины"
http://paralay.iboards.ru/

Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?
http://paralay.iboards.ru/viewtopic.php?f=21&t=3357
Страница 1 из 5

Автор:  Ivan_S [ 05 янв 2016, 07:21 ]
Заголовок сообщения:  Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?

Предлагается заменить главный редуктор вертолета электродвигателем, по типу гибридных машин с элетротрансмиссией, насколько это реально? Электродвигатель намного компактнее схемы с тяжелыми шестернями плюс, возможно, выше КПД. Эл. двигатель намного проще защитить т.к. он более компактен. В коротковременном, "пиковом" режиме можно подавать значительно большую мощность чем дает Эл. генератор - насколько хватит эл. двигателя, а его "хватит" относительно механического редуктора - на "многое". "Избыточную" энергию можно накапливать в аккумуляторах на "крейсерском" режиме. В качестве источника энергии использовать "генератор" как в классическом гибридном движителе.

Как такая идея?

Автор:  Leonar [ 05 янв 2016, 08:19 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?

Ivan_S писал(а):
Электродвигатель намного компактнее схемы с тяжелыми шестернями плюс, возможно, выше КПД.


Вот все вот это как раз наоборот...
плюс забыли взвесить генератор, аккумулятор и приблуду, которая преобразовывает переменку в постоянку и под нужное напряжение вместе с управлением...

Автор:  Leonar [ 05 янв 2016, 08:29 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?

+ лопасти это как бы массивный маховик, а маховик сам умеет накапливать энергию...
Да и не понадобится резко куска энергии на лопасти в отличие от автомобилей и техники...
А т.к. Винт - маховик...то шагом винтов можно получить резкий импульс тяги винта
В случае аварии есть эффект авторотации, где вначале вертолет парашютирует с помощью винта вниз...винт накапливает чутка энергии, а перед самой землей пилот увеличивает шаг винта, добовляет подъемной силы и тратит накопленную энергию винта плавно садится с выключенным двигателем
В общем эл.трансмиссия на вертолете будет целесообразна в случае с электровертолетом и то там главный редуктор будет шестяренчатый
Ввиду того что размеры эл. Двигателя от можности и скорости вращения вала при одинаковой мощности на валу зависят квадратично
Т.е. Двигатель эл. мощность 100вт и 3000об в мин будет весить примерно полкило, а двигатель с мощностью 100вт и 30000об в мин будет весить примерно пятьдесят грамм

Автор:  Ivan_S [ 05 янв 2016, 08:39 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?

Вес редуктора - почти тонна, вот тут можно оценить его масштаб:

https://www.youtube.com/watch?v=3RD40p014rQ&t=21m3s

И тут:

phpBB [video]

http://www.youtube.com/watch?v=z-nQ954CeAg

Вес такого же электродвигателя кг 100 примерно(оценочно)...

Автор:  Ivan_S [ 05 янв 2016, 08:40 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?

ДГ(ГТД) можно отключать во время пуска ракет с ИК ГСН вертолет как бы становится невидим для ракет с тепловым наведением...

Автор:  Ivan_S [ 05 янв 2016, 08:45 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?

"ДГ" тогда можно будет устанавливать в любом месте - хоть под редуктором хоть где угодно т.к. не будет жесткой связи его и эл. двигателя..

Автор:  Ivan_S [ 05 янв 2016, 08:51 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?

Leonar писал(а):
Т.е. Двигатель эл. мощность 100вт и 3000об в мин будет весить примерно полкило, а двигатель с мощностью 100вт и 30000об в мин будет весить примерно пятьдесят грамм


Тогда будет смысл делать "многокоптер" с несколькими винтами больше одного - т.к. их вращение быстрее, т.е. как у моделек много винтов...

Автор:  Leonar [ 05 янв 2016, 08:54 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?

Ivan_S писал(а):
Вес редуктора - почти тонна, вот тут можно оценить его масштаб:

https://www.youtube.com/watch?v=3RD40p014rQ&t=21m3s

И тут:

http://www.youtube.com/watch?v=z-nQ954CeAg

Вес такого же электродвигателя кг 100 примерно(оценочно)...

обороты двигателя какие?
Обороты винта какие?
Для чего нам служит редуктор?

Автор:  Ivan_S [ 05 янв 2016, 08:55 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?

Нужен расчет - зависимость тяги винта от его диаметра плюс зависимость массы эл. двигателя от оборотов...

В начале лучше эмпирически что-нибудь "набросить"..

Автор:  Leonar [ 05 янв 2016, 08:56 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?

Ivan_S писал(а):
"ДГ" тогда можно будет устанавливать в любом месте - хоть под редуктором хоть где угодно т.к. не будет жесткой связи его и эл. двигателя..

ну смысла ради...как самую тяжелую часть его будут устанавливать ближе к цт
Как и ось винта впринципе

Автор:  Ivan_S [ 05 янв 2016, 08:58 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?

Leonar писал(а):
обороты двигателя какие?
Обороты винта какие?
Для чего нам служит редуктор?

1. В первом видео дано примерное соотношение.
2. Преобразовать продольное вращение в горизонтальное (продольное турбины в горизонтальное винтовое)

Автор:  Leonar [ 05 янв 2016, 09:00 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?

Ivan_S писал(а):
Leonar писал(а):
Т.е. Двигатель эл. мощность 100вт и 3000об в мин будет весить примерно полкило, а двигатель с мощностью 100вт и 30000об в мин будет весить примерно пятьдесят грамм


Тогда будет смысл делать "многокоптер" с несколькими винтами больше одного - т.к. их вращение быстрее, т.е. как у моделек много винтов...

скорость вращения винтов ограничивается аэродинамикой винтов...т.е. При переходе на сверхзвуковое обтекание законцовок лопастей падает сильно их подъемная сила...
Т.е. Скорость вращения винта увеличивать уменьшая радиус бесконечно не получится...тем более уменьшая радиус квадратично уменьшаем их тягу

Автор:  Leonar [ 05 янв 2016, 09:02 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?

Ivan_S писал(а):
Нужен расчет - зависимость тяги винта от его диаметра плюс зависимость массы эл. двигателя от оборотов...

В начале лучше эмпирически что-нибудь "набросить"..

я это давно когда то делал...еще в школе
Короче скорость вращения приемлемого двигателя будет в разы больше скорости вращения винта

Автор:  Ivan_S [ 05 янв 2016, 09:04 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?

Leonar писал(а):
В общем эл.трансмиссия на вертолете будет целесообразна в случае с электровертолетом и то там главный редуктор будет шестяренчатый
Ввиду того что размеры эл. Двигателя от можности и скорости вращения вала при одинаковой мощности на валу зависят квадратично
Т.е. Двигатель эл. мощность 100вт и 3000об в мин будет весить примерно полкило, а двигатель с мощностью 100вт и 30000об в мин будет весить примерно пятьдесят грамм


У малых винтов быстрее вращение - можно рассмотреть такой вариант с несколькими винтами меньшего диаметра я к тому.

Автор:  Leonar [ 05 янв 2016, 09:05 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?

Ivan_S писал(а):
Leonar писал(а):
обороты двигателя какие?
Обороты винта какие?
Для чего нам служит редуктор?

1. В первом видео дано примерное соотношение.
2. Преобразовать продольное вращение в горизонтальное (продольное турбины в горизонтальное винтовое)

редуктор больше не для изменения направления вращения вообщето
А для изменения частоты вращения и для увеличения передаваемого момента
У высокооборотистых двигателей момент маленький

Автор:  Ivan_S [ 05 янв 2016, 09:05 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?

Leonar писал(а):
скорость вращения винтов ограничивается аэродинамикой винтов...т.е. При переходе на сверхзвуковое обтекание законцовок лопастей падает сильно их подъемная сила...
Т.е. Скорость вращения винта увеличивать уменьшая радиус бесконечно не получится...тем более уменьшая радиус квадратично уменьшаем их тягу

А как же пропеллеры турбовинтовых самолетов?

Автор:  Leonar [ 05 янв 2016, 09:08 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?

Ivan_S писал(а):
Leonar писал(а):
В общем эл.трансмиссия на вертолете будет целесообразна в случае с электровертолетом и то там главный редуктор будет шестяренчатый
Ввиду того что размеры эл. Двигателя от можности и скорости вращения вала при одинаковой мощности на валу зависят квадратично
Т.е. Двигатель эл. мощность 100вт и 3000об в мин будет весить примерно полкило, а двигатель с мощностью 100вт и 30000об в мин будет весить примерно пятьдесят грамм


У малых винтов быстрее вращение - можно рассмотреть такой вариант с несколькими винтами меньшего диаметра я к тому.

не на столько быстро, что бы это стало приемлемо
Выше написал же
Тут для турбовентиляторных двигателей для самолетов втыкают редуктор от турбины дабы понизить обороты вентилятора дабы стал эффективнее

Автор:  Leonar [ 05 янв 2016, 09:09 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?

Ivan_S писал(а):
Leonar писал(а):
скорость вращения винтов ограничивается аэродинамикой винтов...т.е. При переходе на сверхзвуковое обтекание законцовок лопастей падает сильно их подъемная сила...
Т.е. Скорость вращения винта увеличивать уменьшая радиус бесконечно не получится...тем более уменьшая радиус квадратично уменьшаем их тягу

А как же пропеллеры турбовинтовых самолетов?

втыкают редуктор
:-)
Нк 12 посмотрите

Автор:  Ivan_S [ 05 янв 2016, 09:10 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?

Leonar писал(а):
редуктор больше не для изменения направления вращения вообщето
А для изменения частоты вращения и для увеличения передаваемого момента
У высокооборотистых двигателей момент маленький

Ну так я говорю - делать тогда многокоптер с пропллерами малого диаметра как у классического турбовинтового самолета - там скорости законцовок всяко быстрее скорости звука или они бы не летали по 700-800 км как в ВОВ 8-).

Или конвертоплан, как у "Osprey" - эл движки будут намного легче турбовинтовых.

Автор:  Ivan_S [ 05 янв 2016, 09:12 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?

Leonar писал(а):
втыкать пытаются редуктор

Понятно... но все равно - интересно 8-) .
А какие там скорости у пропеллера турбовинтовых?

Автор:  Leonar [ 05 янв 2016, 09:15 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?

у оспри таки тоже редуктора
И легче без редиктора не получится никак

Автор:  Leonar [ 05 янв 2016, 09:19 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?

короче эл движки с гтд
Явно не будут легче чем просто гтд и редуктор
И не будут легче как раз на вес эл.движка и генератора :-)
А по плотности относительно мощности эл.машины тяжелее гтд в полтора раза примерно или больше если не те обороты :-)

Автор:  Granit [ 05 янв 2016, 09:21 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?

Ivan_S писал(а):
Ну так я говорю - делать тогда многокоптер с пропллерами малого диаметра как у классического турбовинтового самолета - там скорости законцовок всяко быстрее скорости звука или они бы не летали по 700-800 км как в ВОВ 8-).


Нет, не быстрее скорости звука. И летают они как раз не быстрее 800 км/ч.

Автор:  Ivan_S [ 05 янв 2016, 09:31 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?

Вот нашел примерно:

http://el-dvigatel.ru/product/24510

"Двигло" постоянного тока - генератор переменного не нужен, максимальные числа оборотов в диапазонах 4000-6000 об/мин, минимальные 450-1500 об/мин, передаточное соотношение тут явно лучше, частота турбины на инфографике (первое видео) 15 000 об/мин.

КПД правда не ахти 57-87, у низкооборотистых меньше судя по всему.

Автор:  Ivan_S [ 05 янв 2016, 09:36 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?

Leonar писал(а):
у оспри таки тоже редуктора
И легче без редиктора не получится никак


Ну хз, гибридные то варианты на суше имеют неплохие характеристики, у ведущего "колеса" ГМ скорости другие? :lol:

Автор:  Leonar [ 05 янв 2016, 09:40 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?

Ivan_S писал(а):
Leonar писал(а):
у оспри таки тоже редуктора
И легче без редиктора не получится никак


Ну хз, гибридные то варианты на суше имеют неплохие характеристики, у ведущего "колеса" ГМ скорости другие? :lol:

таки в наземных в более менее мощных таки тоже между эл. Двигателем и колесом есть редуктор :-)

Автор:  Ivan_S [ 05 янв 2016, 09:40 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?

Leonar писал(а):
у оспри таки тоже редуктора
И легче без редиктора не получится никак


Osprey довольно старая разработка, кроме того такой вариант они возможно и не рассматривали от слова "вообще", как раз с Osprey такой вариант очень рулит, эл. двигатели намного легче того что там есть, их легче повернуть, "ДГ" можно по центру ставить... В общем неплохо по моему...

Автор:  Ivan_S [ 05 янв 2016, 09:42 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?

Leonar писал(а):
Ivan_S писал(а):
Leonar писал(а):
у оспри таки тоже редуктора
И легче без редиктора не получится никак


Ну хз, гибридные то варианты на суше имеют неплохие характеристики, у ведущего "колеса" ГМ скорости другие? :lol:

таки в наземных в более менее мощных таки тоже между эл. Двигателем и колесом есть редуктор :-)

Ну так утверждается что даже со всеми приблудами такая схема и компактней и экономичней получается.. как бы, почему с вертолетами не так? :lol: Вращение лопастей всяко больше чем у колеса привода ГМ...

Автор:  Ivan_S [ 05 янв 2016, 09:49 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?

Granit писал(а):
Ivan_S писал(а):
Ну так я говорю - делать тогда многокоптер с пропллерами малого диаметра как у классического турбовинтового самолета - там скорости законцовок всяко быстрее скорости звука или они бы не летали по 700-800 км как в ВОВ 8-).


Нет, не быстрее скорости звука. И летают они как раз не быстрее 800 км/ч.


Ну не знаю, у самолета они вращаются всяко быстрее чем у вертолета, исходя из тех же размеров - и все у них нормально вроде со скоростями, хм, хотя тут все дело в их диаметре походу... Выходит меньше пропеллер - лучше, т.к. концевые скорости тут меньше в разы - S=2ПR, скорость получается пропорциональна радиусу.

Автор:  Leonar [ 05 янв 2016, 09:57 ]
Заголовок сообщения:  Re: Вертолет с электроприводом - есть ли смысл?

вы читать умеете?
Почитайте что такое момент, частота вращения, передаваемая мощность
Трансмиссия
Заодно эл.машины
Газотурбинные двигатели
Моторредуктор

Страница 1 из 5 Часовой пояс: UTC + 3 часа
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/