двигатель Agromotor 160 Fкрутящий момент (Нм) = 10,8/2500 http://master-tehno.ru/moto-dvigateli/dvigateli-agromotor/dvigatel-agromotor-160...винт помогите взять какой-нибудь диаметром около 0,7м
Тяга будет около 12 кг. Но не все так просто... С обычным двухлопастным винтом диаметром 70 см на таких оборотах не снять такую мощность с двигателя. Дело в том, что лопасти винта подобны крылу самолета и эффективно работают только в узком диапазоне углов атаки. При превышении происходит срыв потока. Даже при 4 лопастном винте, шаг винта получается слишком большим. Озвученный выше вариант где-то с 16 лопастями, видимо, наиболее близок в реальности.
По моим замерам, для тяги в диапазоне 25-45 кг, наиболее точный расчет тяги дает программа PropSelector, которую можно скачать здесь:
http://www.hoppenbrouwer-home.nl/ikarus/software/propselector.htm. В ней нужно указать диаметр винта, скорость полета (для зависания 0 км/час) и обороты винта, а потом подбирать шаг, чтобы потребляемая винтом мощность стала равна мощности, выдаваемой двигателем. Точность расчета будет в пределах 2-3 кг (проверено на десятке сделанных винтов диаметром от 80 см до 135 см и мощности от 5 л.с. до 15 л.с.), что является неплохим результатом, учитывая простоту программки.
Для начала, нужно выяснить мощность двигателя. В характеристиках првиеденного двигателя указан момент M=10.8 Н*м на оборотах n=2500 об/мин. Отсюда можем найти мощность на этих оборотах по формуле: P=M*2*3.14*n/60=2826 Вт = 2.826 кВт. Или 2.826*1.36=3.843 л.с..
Уже сейчас можно сказать, что с такой мощности можно снять около 11-15 кг, так как известно, что с типичными по размеру винтами на мощностях до 10 л.с., с каждой лошадиной силы снимается примерно 3-4 кг тяги. Проблема возникает, во-первых, с тем, что этим цифрам на сайте (10.8 Нм/2500) верить нельзя, потому что все эти маркировки китайских клонов хонд пошли с тех времен, когда сама хонда писала на своих двигателях такие мощности (5.5 л.с. для GX160, 6.5 л.с. для GX200, 13 л.с. для GX390 и т.д.), но со сноской мелким шрифтом, что эта мощность получена в лабораторных условия со снятым глушителем и модицицированным двигателем. А так как в реальности никто эти двигатели после покупки в магазине, естественно, не эксплуатирует со снятым глушителем и подобранными топливными жиклерами большего диаметра, чем стоит штатный, то реальная мощность всех этих двигателей оказалась значительно меньше. Так, по моим замерам, 15-сильный движок на 3600 об/мин выдает только 11 л.с., а 6.5 л.с. в реальности имеет только 5.5 л.с.
Позже хонда отказалась от этой порочной практики завышения мощности своих двигателей и стала маркировать просто как модель, допустим, GX200. Но китайские клоны продолжают указывать на двигателе прежнюю завышенную мощность.
Так вот, если мы введем в PropSelector диаметр 0.7 м и обороты 2500 об/мин и попытаемся подобрать шаг, чтобы мощность стала 3.843 л.с.. (которую на самом деле этот движок на этих оборотах не разовьет по описанным выше причинам, реальная будет немного меньше). То окажется, что в программе поле тяги подсветится красным. Это означает, что лопасти работают в режиме срыва, слишком большой угол атаки на лопастях (больше 15-18 градусов). Надо либо увеличить количество лопастей, либо увеличить обороты с помощью повышающего редуктора, либо изменить диаметр винта.
Могу сказать, что
вот этот двигатель с заявленной мощность 7 л.с. в реальности с винтом диаметром 95 см и шагом 25-30 см без форсировки выдает статическую тягу 24-26 кг на оборотах около 3700 об/мин. А если снять ограничитель оборотов и раскрутить до 4800-5000 об/мин, то примерно 28 кг. Если же на 5000 об/мин поставить редуктор под винт диаметром 125 см, то тяга получается около 35 кг.
правильно ли я понимаю физический смысл цифры, это значит что при таких оборотах такой мотор зависьнет в воздухе при общем весе конструкции 12кг?
Да. Если речь о статической тяге.
в итоге я хочу посчитать примерную стоимость изготовления большого квадрокоптера
Эти двигатели нельзя поворачивать винтом вниз. У них вал должен быть горизонтальным, так как там в картере плещется масло. И при наклоне оно попадет в цилиндр, что приведет к гидроудару и разрушению двигателя. Поэтому там внутри стоит датчик масла, которые при наклоне двигателя более 30 градусов или около того, экстренно глушит двигатель. На самом деле при снятом датчике масла, на холостых оборотах они кратковременно переживают падение набок =), но эксплуатировать так нельзя. Да и не получится, так как на них стоят поплавковые карбюраторы, которые работают только в вертикальном положении.
Соответственно я хочу узнать, какой двигатель для этого подойдет, а точнее какие 4 двигателя взять.
Ну, вероятно потребуются двухтактные двигатели с мембранными карбюраторами. Их можно вращать в любую сторону. Такие карбюраторы стоят, например, на бензопилах и большинстве парамоторных двигателей. Если двухтактный двигатель с поплавковым карбюратором (бывают и такие), то сам двигатель можно повернуть боком, чтобы винт был внизу, но для карбюратора придется делать переходник, чтобы он оставался вертикальным.
Еще бывают четырехтактные двигатели с вертикальным валом, ищите в разделах про судна на воздушной подушке (СВП), там они часто используются для наддува. Но мощность их обычно еще меньше, чем у движков с горизонтальным валом, а вес такой же. То есть они с трудом могут поднять собственный вес, а на бензин, конструкцию и полезную нагрузку почти ничего не остается.
P.S. в мощность бензиновых авиамодельных двигателей верить тоже нельзя, там где пишут 50 сс и мощность 5 л.с., в реальности имеют около 2-3 л.с. А оппозиты 100сс мощностью 10-11 л.с., в реальности имеют примерно 6-7 л.с.. Правда их можно раскрутить свыше штатных оборотов и хоть как-то компенсировать эту "недостачу", но ресурс и надежность станут совсем сомнительными...
