שאלה תמימה, כוח משיכה של מנוע על טיסן שנמדד ללא תנועה משקף כוח אמיתי? [ארכיון]

צפייה בגרסה מלאה : שאלה תמימה, כוח משיכה של מנוע על טיסן שנמדד ללא תנועה משקף כוח אמיתי?

Flying_student

19-05-2010, 12:36:50

הי, חג שמח,

שאלה לי. מדדתי כוח משיכה של הטיסן בקרקע (חיברתי למשקל קרס דיגיטלי...) עבור שני פרופים שונים. ידוע לי שאחד מהפרופים מעמיס על המנוע יותר וכמו שהיה צפוי זה גם התבטא בכוח משיכה נמוך יותר (הבדל של 60 גרם).

השאלה שלי היא האם הכוח שנמדד מייצג באופן ישיר את יעילות הפרופ באוויר? או שמא בקרקע, כשהטיסן לא זז, פרופ יראה עומס מוגבר שעלול להיתבטל באוויר? (אני בטוח שאצליח להמריא גם עם הפרופ שמעמיס יותר...)

תודה
שחר

wind556

19-05-2010, 15:31:15

הטסט שביצעת מעיד על הדחף הסטטי
בזמן תנועה זה משתנה בהתאם לסוג הפרופ.

Boogle

19-05-2010, 16:00:13

tomer_inbar

19-05-2010, 16:07:39

האם זרם אוויר שיגיע מקדימה (אם זה מאוורר או רכיב יותר מדוייק) עם עוצמות רוח שונות יתן את התוצאה לגבי דחף דינמי?

master_bebe

19-05-2010, 16:29:44

אם הפרופ שמעמיס על המנוע יותר נותן פחות דחף סטטי סימן שהוא לא אופטימלי למערכת שלך.
לגבי היעילות באויר, האינדיקציה טובה למהירויות נמוכות, ככל שתאיץ למהירות גבוהה יותר ההתנהגות תהיה תלויה בקוטר , בפסיעה, ובזוית ההתקפה של הטיסה במהירות נתונה. קשה לקבל מדחף סטטי אינדיקציה להתנהגות באויר כי היא תלויה מאוד מה הפרופ מושך אחריו:)

בוגל, אתה מפתיע אותי ? מניין לך שפרופ שנותן פחות דחף סטטי לא אופטימלי למערכת שלו ? ואם המערכת שלו היא F15, או פאנג'ט שלא אמורים לתת דחף סטטי גבוה ?

בהנחה שהפרופים שהוא בדק הם לא מקלות של ארטיק, סביר להניח שפרופ שנותן פחות דחף סטאטי ומאמץ יותר את המנוע יתאים דווקא למהירויות גבוהות יותר.

ובכלל, ככלל אצבע, פרופים הם כמו הילוכים, פרופ עם הרבה דחף סטאטי ייתן הרבה כוח במהירות נמוכה, אך מהירות הטיסה המקסימאלית תהייה נמוכה.
לעומת זאת, פרופ עם מעט דחף סטאטי "שמאמץ" את המנוע (הכוונה לפסיעה גבוהה) יאיץ לאט אבל מהירות הטיסה הסופית תהייה גבוה יותר (כמו הילוך חמישי).

Boogle

19-05-2010, 16:56:35

Boogle

19-05-2010, 16:58:32

האם זרם אוויר שיגיע מקדימה (אם זה מאוורר או רכיב יותר מדוייק) עם עוצמות רוח שונות יתן את התוצאה לגבי דחף דינמי?

סביר שכן רק חשוב לדייק בייצור הזרם הזה ע"ע ניקבות רוח :)

master_bebe

19-05-2010, 17:47:36

האם זרם אוויר שיגיע מקדימה (אם זה מאוורר או רכיב יותר מדוייק) עם עוצמות רוח שונות יתן את התוצאה לגבי דחף דינמי?

כן, מאוורר פחות מומלץ, עדיף מנהרת רוח וככה באמת עושים נסויי פרופ'.

master_bebe

19-05-2010, 17:49:10

גיא, השאלה שלך מעניינת.
אני יוצא מנקודת הנחה שאנחנו בודקים על אותו המנוע בדיוק. ככל שהעומס הסטטי על אותו המנוע (+בקר וסוללה הנמצאים באותם תנאים) עולה והוא מוציא יותר כח סביר שאתה בתחום האופטימלי למנוע הזה. העלאת העומס על המנוע וקבלת ירידה בביצועים הסטטים משמעה שהמערכת לא מסוגלת לתת את תוספת הכח הנדרשת מעליה בגודל הפרופ. הנחתי דמיות לנושא מהירות הטיסה ולכן גם במהירות גבוהה תקבל פחות ולכן הסקתי שהמצב לא אופטימלי.
לא התעמקתי יותר מדי בנושא מבחינה מספרית ואשמח לדעת אם מישהו חישב וקיבל תוצאה שונה.

בכל אופן אני מניח שגם בפאנג'ט אם תשים שני פרופים האחד גדול מהשני ובגדול תקבל פחות סחב סטטי אזי כנראה שבטיסה זה יתבטא גם.

* גילוי נאות, לא בדקתי ואני מסתמך על ההגיון ההנדסי שלי שיתכן ולא תואם לתוצאות :)*

אם העומס על המנוע עולה ואתה מקבל פחות דחף סטאטי אז אתה לא יעיל לתחום הזה של הטיסה, הדימוי הכי טוב הוא באמת להילוך חמישי, המנוע יתאמץ מאוד להתחיל לנסוע, ובאמת הוא לא מושלם למטרה הזאת של תחילה נסיעה או האצה במהירות נמוכה, אבל כשאתה ב 100 ויוצא לעקיפה, אין בד"כ בעייה להאיץ ל 120...
גם בשנייה שאתה טס במהירות גבוהה, העומס על המנוע יורד בהרבה.

דניאל דקל

19-05-2010, 18:23:37

הספק מנוע חשמלי הינו דבר נתון

הספק=דחףXמהירות הזרימה לתוך דיסקת הפרופלור

ככל שמהירות הטיסה עולה, הדחף ירד בהתאם

למעשה, הדחף הנמדד על הקרקע הינו הדחף הגבוה ביותר שיתקבל במהלך הטיסה

בזמו שהטיסן נמצא על הקרקע ללא תנועה, מהירות זרימת האוויר על הפרופלור אינה 0, הוא יונק אוויר מהסביבה ונוצרת שפורפרת זרימה

DarZeelon

19-05-2010, 19:07:46

בזמו שהטיסן נמצא על הקרקע ללא תנועה, מהירות זרימת האוויר על הפרופלור אינה 0, הוא יונק אוויר מהסביבה ונוצרת שפופרת זרימה.

דניאל,

לא ידעתי שמשתמשים במושג זה בעברית, כדי לתאר Vortex... אותו 'רכיב' שבגללו, גם להביו של מדחף עתיר-פסיעה אינם בהכרך בהזדקרות; בעת שהטיסן סטטי.

האם אתה לומד, או למדת, בחוג להנדסה אוירונאוטית בטכניון?

דניאל דקל

19-05-2010, 19:41:24

אגב, בלינק הבא ניתן לראות התנהגות אופיינית של דחף כנגד מהירות טיסה עבור סוגי מנועים שונים

הדעיכה הכי גדולה קורית במקרה של מנוע בוכנה+ מדחף

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Engine%27s_Thrust_vs._Velocity_graphs.PNG

1.מנוע רקטי

2. מנוע סילון רגיל ללא מניפה

3. מנוע סילון + מניפה

4. מנוע בוכנה עם מדחף

Flying_student

19-05-2010, 22:05:07

תודה רבה לכולם!!!

מה שקרה הוא שיש לי פרופ 11X7 והחלטתי לנסות פרופ 3 בליידס 10X7. ידעתי שזה יעמיס טיפה יותר... זה הוריד את הדחף מ- 670 גרם ל- 610. הצלחתי כבר להמריא עם פרופ שיצר דחף של 560 ג'. לכן אני אתן לזה שוט אחד לפני שאשלול אותו...
קניתי עוד פרופים לנסות (10X8 ו- 12X6) אבל אני לא יכול להרכיב אותם כי הם קטנים מידי לשאפט שלי ורק ביום שבת אני אפגוש מישהו שיש לו את ה"מרחיב"... (מקדחה זה רעיון טוב?)

שוב, תודה! והמשך שבוע נעים!
שחר

Boogle

19-05-2010, 22:37:28

רגע אחד, האם מדדת זרם? לא בהכרח העמסת יותר , עמדת בקריטריון השוואת העומס של הפרופ על המערכת ויתכן כי העמסת קצת פחות ולכן קיבלת ירידה בדחף.
הצץ בבלוג שלי בנושא פרופים .
V
V
V

master_bebe

20-05-2010, 08:41:03

חבל שלא אמרת שההבדל הוא בין 2 ל 3 להבים....

אין טעם לעבור לפרופים של 3 להבים אלא יש לך בעיית clearance ואתה לא יכול לשים פרופ' יותר גדול.
בד"כ שעוברים ל 3 להבים יורדים באינטש בקוטר.
ההנחה כאן הייתה שאתה עולה בפסיעה, לא במספר הלהבים...
אם אתה רוצה יותר דחף סטאטי וטיסה אווירובטית אז תירד בפסיעה.

Flying_student

20-05-2010, 15:45:34

בוגל, תודה, אני אסתכל...

master_bebe, הורדתי אינטש אחד כשעברתי ל-3 פרופ. לפי החישוב של D^3*P*sqrt(n-1) ידעתי שאני מעמיס יותר ולכן הגיוני לי שתהיה ירידה במשיכה. השאלה היא האם באויר הביצועים יכולים להשתפר או לא (מהירות על חשבון Torque).

Boogle

21-05-2010, 22:02:57

הבדיקה הנכונה היא מה ההספק הנצרך ע"י המנוע. הפרש כזה יכול לבוא גם מפחות העמסה ולאו דווקא מיותר.

ZvikaF

22-05-2010, 11:45:36

יש כאן עירבוב בין יעילות (נצילות) המנוע והיעילות האוירודינמית של הפרופלור.

היעילות של הפרופלור היא היחס בין העילוי (דחף) לגרר (עומס מנוע) בנקודת העבודה.

בעקרון זוית ההתקפה האפקטיבית של הפרופלור יורדת עם עליית מהירות הטיסה (וגם העומס על המנוע) , מבחינת יעילות אוירודינמית - לטיסן מהיר מרכיבים פרופ עם פסיעה (זוית התקפה) גבוהה יותר שנמצאת מעבר למקסימום היעילות - אבל עם עליית מהירות הטיסה הזוית יורדת והיעילות האוירודינמית עולה.

לטיסן 3D שטס במהירות נמוכה חשוב דחף גבוה במהירות נמוכה ולכן הפרופלור שמורכב בעל פסיעה נמוכה יותר שמתאים לכך.

DarZeelon

22-05-2010, 13:35:34

היעילות של הפרופלור היא היחס בין העילוי (דחף) לגרר (עומס מנוע) בנקודת העבודה.

לא נכון, צביקה! זהו בגדר 'גיבוב'...

יעילות המדחף היא היחס (חלוקה) בין ההספק שהוא מפיק בפועל; לבין ההספק שמועבר אליו בפועל.

ההספק שמדחף מפיק; במונחי ואטים, מתבטא במספר מסוים של ניוטון מטרים לשניה - כל ניוטון מטר לשניה הוא ואט. מטר לשניה היא מהירות וניוטון הוא הכוח, כך שמדובר בכוח כפול מהירות.

ההספק שמקבל המדחף מהמנוע המסובב אותו, מבוטא בכוח פיתול (מומנט) כפול סל"ד, שגם אותם ניתן בקלות להמיר לניוטון מטרים לשניה - יחידות זהות לאלה בהם ביטאתי את ההספק שהמדחף מפיק.

כל מנוע טורבו-פרופ' כולל בתוכו 'מד-מומנט'; והסל"ד ידועים, כמובן.

החלק הנכון היחיד באותו המשפט שכתבת, הוא שהיעילות אכן נמדדת בנקודה מסוימת.

במטוסי נוסעים, המדחף עובר אופטימיזציה להיות ביעילותו המרבית, בעת שהמטוס בטיסת שיוט.

למטוסים כמו ה-Lockheed C-130J החדש שחיל-האויר צפוי לקבל בקרוב, עם מנועי Allison/Rolls-Royce AE2100D, יש מדחפים מסוג Dowty R391 (http://www.caa.co.uk/docs/1419/SRG_PRO_Ptcds116iss7.pdf), שיעילותם מגיעה ל-88-90% בשיוט, במהירות של 414 מייל לשעה (666 קמ"ש).

כמובן שמדידת המומנט שמפיק מנוע של טיסן (חשמלי, או דלק), מסובכת יותר, כך שלנו קשה יותר לכָּמֶת את יעילות המדחף... אבל אנו יכולים להעריך כי מדחף של טיסן, בשיוט, יכול להגיע ליעילות של 75-80%.

אין כמובן שום קשר ישיר, בין מספר הואטים שמפיק המדחף, לבין מספר הואטים שמקבל המנוע מהבקר (או הבקר ממארז-המצברים שלו)... גם בבקר ובמנוע ישנם אובדנים, כך שלכל היותר; נוכל למדוד ולכמת את יעילות המערכת כולה.

דניאל דקל

22-05-2010, 13:57:42

דר, אני פשוט שמח שיש מישהו כמוך כפורום

פשוט נהנה לקרוא את מה שאתה כותב

תמשיך כך !!! ;)

Observer

22-05-2010, 17:51:41

לא נכון, צביקה! זהו בגדר 'גיבוב'...

דר, קצת כבוד לזולת לא יזיק לך.
אם מישהו טועה או תוהה, תקן ותכוון אותו - אל תלגלג עליו.
אנא, שקול מילים.

DarZeelon

22-05-2010, 20:15:49

Observer,

כאשר מישהו אכן טועה, אני נותן לו את הכבוד ואת האפשרות לתקן...

אבל מאדם ותיק כמו צביקה; המחזיק בתואר 'מנהל פורום מסוקי דלק' באתר זה; אני ממש, אבל ממש לא מצפה לכזה 'אוסף פנינים', כפי שמופיע באותה שורה אליה התייחסתי בהודעתי.

מה שהביא אותי לכנות את אותה השורה 'גיבוב', הוא הכבוד שיש לי לאדם ושקילה זהירה של מילים (כדי שלא לפגוע ממש, ע"י תאור מפורט של מה שמגוּבּב...).:o

חוץ מזה; את עמדתי כאן מעולם לא גיבשתי, באמצעות נקיטת 'פוליטיקה זולה'...
אם מישהו נפגע מדבר שכתבתי מאז שאני חבר כאן, כנראה שמגיע היה לו להפגע.
כשאני רואה שטויות - אני קורא להם "שטויות", ללא כחל וללא סרק.

לדעתי, דווקא הגישה ה-'פוליטית' מזיקה, שכן הכותב אליו ההערה מתייחסת, לא מפנים אותה ולא עושה להבנתה, או לשינויה... בגלל שלא נעלב ממנה.

גם אני לא יודע הכל ולכן בוחר 'לסתום את פי' במקרים רבים...
אבל כמו בכל מקום, יש גם פה כמה אנשים שחושבים שהם יודעים, הרבה יותר ממה שהם באמת יודעים; או שהם מנסים ליצור רושם כזה; פן יבינו שהם בורים גמורים... ומנסים לדבר "גבוהה גבוהה", באופן שלא יצליחו להבינם כלל...

צביקה אינו כזה ולכן נקטתי במילה העדינה 'גיבוב' ולא במילה פוגענית.

בכל מקרה, אותי לא תשנה ותמיד אשאר 'עוקצני', כשאני רואה דברים כאלה.

Observer

23-05-2010, 00:46:44

Observer,
בכל מקרה, אותי לא תשנה ותמיד אשאר 'עוקצני', כשאני רואה דברים כאלה.

ואני לתומי חשבתי שתאמר בפשטות "סליחה אם פגעתי" אבל מתשובתך אני מבין שזו לא דרכך.
אני לא מתיימר לשנות אף אחד, - השינוי, אם אי פעם יגיע, יהיה מתוכך-עצמך.
כשמישהו הולך לאיבוד ושואל לעזרתי, אני לא נובח עליו שהוא הלך לאיבוד - אני מראה לו את הדרך.

Boogle

23-05-2010, 16:34:03

ד"ר, כשמפרידים את המוץ מהתבן בהרצאה שלך, יש בעיית יחידות, בדוק את עצמך :)

ZvikaF

23-05-2010, 18:31:29

אפשר היה לצפות ממישהו שמדקדק בקוצו של יוד ;) שישים לב להבדל בין יעילות לנצילות (ואכן נצילות מתייחסת להספקים). :confused: