אני שובר את ראש בחישובים לגבי מהירות של טיסן

[אננס]

אומנם זה קשור ישירות למיג 29 .. אבל גם באופן כללי ולכן החלטתי לפתוח שירשור חדש עם שם מתאים...
לאחר שהשקעתי חודשיים בערך במיג .. ולאחר שאתמול בדקתי מספר קומבינציות של פרופ' עם המנוע..
אני לאט לאט מתחיל להבין שאולי המיג שלי לא בנוי למהירות (כלומר אני לא בניתי אותו למהירות)..

חפרתי קצת בתאים האפורים שלי מתקופת לימודי הפיזיה ולהלן המסקנות שלי.. אשמח להבין אם אני טועה ואיפה...

אז ככה .. יש נוסחא פשוטה שמקשרת בין הספק למהירות ולכח.

כח * מהירות = הספק

יחידות הכוח הם בניטון .. ויחידות המהירות במטר לשניה ההספק בוואטים .

שטיסן טס מאוזן בפול מצערת ... הוא יגיע למהירות מירבית ששקול הכחות המאוזנים יהיה אפס.
כלומר כח המנוע שווה לכח החיכוך של הגוף עם האויר..

שטיסן צולל אנכית למטה (נניח בלי מנוע) הוא יגיע למהירות מירבית ששקול הכוחות האנכי יהיה אפס..
כלומר כח החיכוך שווה לכח המשיכה שפועל על הטיסן.

דוגמא:
נניח טיסן ששוקל 1.5 קילו , בקירוב 15 נייטון צולל בלי מנוע והמהירות המירבית שלו הינה 10 מטר לשנייה (אפשר לבדוק זאת עם לוגר ששומר את נתוני הגובה של הטיסן 3 פעמים בשנייה).
מכאן נובע שבמהירות 10 מטר לשנייה כח החיכוך שאויר גורם לטיסן הינו 15 נייטון .. בקירוב מסדר ראשון אפשר לחלץ את מקדם החיכוך שהוא 1.5 ...

עכשיו נחזור לטיסן שטס אופקית .. עם מנוע של 400W ..

כח החיכוך יהיה 1.5V .. המהירות V ... ההספק שצריך על מנת לשמור מהירות קבועה 1.5V^2
אם המנוע הוא 400W .. המהירות המירבית היא 16 מטר לשנייה או 58 קמ"ש....
זה בהנחה שכל ההספק מהמנוע מגיע לדחף.. ואנחנו יודעים שלא כך הדבר, נצילות המנוע הינה באיזור ה-70-80 אחוז.
ולכן ב 70% נצילות נקבל מהירות מירבית של 49 קמ"ש בלבד...

שימו לב שמדובר בחסם עליון על המהירות .. בהתחשב רק במקדם החיכוך של הטיסן ובהספק המנוע.. ללא קשר למשקל הטיסן, הפרופ' או פרמטרים אחרים.

עכשיו נחזור למיג....
גם שאני מעלה את המיג גבוה ונותן לו לצלול ללא מנוע (אין לי לוגר) הוא מתייצב על מהירות לא גבוהה, מה שמוביל אותי למסקנה שמקדם החיכוך שלו גדול..
מה שאומר שהוא לא בנוי למהירות.. וכרגע החסם הכי גדול שלו לגבי מהירות הינו החיכוך ולא פורפ' כזה או אחר.

אשמח לשמוע את דעתכם בנושא..וכמובן את ניסיונכם..

מקצה השיפורים שאני יכול לחשוב עליך זה שינוי מבנה של המיג על מנת להקטין לו את מקדם החיכוך...
או לשנות לו את המהלך של ההגהים ולהפוך אותו ל 3D

[wind556]

אתה כמובן צודק
מה שקובע את מהירות הטיסה זה לפני הכל ניקיון אוירודינאמי והתנגדות נמוכה, ואין לזה קשר למנוע כזה או אחר
נוסחת ההתנגדות (וגם העילוי) אומרת שההתנגדות גדלה בריבוע למהירות, ובשלב מאד מוקדם אתה מגיע לשיווי המשקל אם הטיסן אינו נקי
כל דבר קטן שנראה זניח, כל פגם או מכשול מינימלי לזרימה נקיה של האויר מקבל מימדים גדולים ברגע שהטיסן צובר מהירות.
אותו כלל חל גם על פרופים, שמהירות זרימת האויר עליהם גדולה בסדרי גודל ממהירות זרימת האויר על הטיסן, ולכן יש הבדלי איכות משמעותיים בין פרופ לפרופ.

כמו כן כל קיזוז במאזנות או בהגאים שאינו משאיר אותם במצב ניוטראל מייצר בנקודת הציר עוד גורם להתנגדות, מה שמאט את הטיסן שלא לצורך.
למשל בכנף מעופפת, כדי ליצור זוית התקפה לכנף (בלי זה הטיסן לא יטוס) אתה חייב לפצות את העדר ההגאים בזוית חיובית התחלתית כלשהי במאזנות. דבר שמוריד את היעילות האוירודינאמית.
זאת אחת הסיבות להשתמש בכנף מעופפת בפרופיל ריפלקס, כדי למתן את אפקט המאזנות הלא ממורכזות על ידי יצירת אותה זוית בקו נקי ולא בזוית חדה

[igalr]

הנחות הבסיס שלך נכוות אבל הן לא הדרך לחשב.
בדרך כלל המהירות המקסימלית תיהיה כשלושים אחוז פחות מהמהירות שהפרופ יכול לייצר . המהירות הזו תלויה בסלד ובפסיעה בלבד.
אם הטיסן שלך לא מגיעה למהירות הזו
אתה צריך להגדיל גודל פרופ/מנוע
או לשפר את הכלי מבחינה אווירודינמית

אבל המשפט , מה שלא הולך בכוח הולך ביותר כוח,תקף במקרה זה שבעתיים

[umbo]

אני רוצה לחזק את מה שכתב עודד.
אבל נתחיל בהסבר קצר ומעט יותר מדויק "מהמחשבות" שאתה העלית.
זו נוסחת ההתנגדות :
"ובתרגום חופשי" -ההתנגדות - D שווה למכפלה של: צפיפות האויר (האות היונית רו - ערכו בדרך כלל עבורינו - שמינית) כפול שטח הכנף, S (או החלק שנמדד) כפול מהירות האויר בריבוע V , כפול מקדם ההתנגדות של הגוף שעבורו מחשבים את ההתנגדות - Cd וכל זה חלקי 2.
(ואני יודע, זו לא בדיוק הנוסחה לחישוב כל ההתנגדות, זה יותר לחישוב התנגדות הכנף, אבל זה נותן מושג על "המשתתפים" ביצירת ההתנגדות וערכם בנוסחאות המתמטיות)
צפיפות האויר ( תודה לבימבמבום ), ושטח הגוף\המטוס\הטיסן הם נתונים קבועים ולא משתנים. מקדם ההתנגדות והמהירות הם הגדלים המשתנים כי בהם אנו יכולים לטפל.
ככל שהגוף אוירודינמי יותר, המקדם יקטן וכך ההתנגדות.
השינוי במהירות הוא הגורם המשפיע ביותר כי הוא גדל בריבוע עם הכפלת המהירות.
בטיסן שלך יש המון גורמים יוצרי התנגדות - טיפול בהם ישפר מאוד את מקדם ההתנגדות של הטיסן ויגביר (מעט, לא בהרבה) את מהירותו.
בנוסף, פרופ' למהירות הוא כזה שהפסיעה שלו גבוהה והקוטר קטן. משהו כמו 9X8 או אפילו 8X8 יכול אולי להועיל במשהו, אבל לטיסן הזה, גם אם יהיה נקי אוירודינמית עד כמה שאפשר יש מבנה בסיסי עם המון המון גורמי התנגדות. טיסנים שמיועדים למהירות יהיו תמיד קטנים, אוירודינמיים מאוד וחלקים מאוד !

מצורפת תמונה אחת של הטיסן. כל האיזורים המסומנים בעיגול הם יוצרי מערבולות\התנגדות גדולים (גם אם נביא בחשבון שזו תמונה מהליך הבניה והם טופלו בצורה זו או אחרת). כל זה רק בחרטום, בלי לציין שאין ספינר תואם לגוף.........

[אננס]

תודה לכולם...

בכל מקרה אני נהנה מהטסת המיג גם ככה, יש לו נוכחות מדהימה באויר,
והוא מתאים להטסה גם למתחילים, אז גם הבן יכול להינות ממנו..

בעתיד אכניס אותו למקצה שיפורים לצורך הורדת מקדם ההתנגדות למרות שכנראה זה לא ישפיע רבות על המהירות, אבל על צריכת הסוללה כנראה שכן.

[bimbambom]

תיקון קל למה ש umbo רשם, האות היוונית רו מייצגת את צפיפות האוויר ולא את הלחץ(מהטמפרטורה והלחץ אפשר לחלץ את הצפיפות כמובן).
לדעתי מה שיעזור למהירות הוא דווקא התאמת הפרופלור, את מקדם הגרר של הטיסן כנראה שלא תוכל להקטין יותר מידי.
הדחף שהמנוע מייצר תלוי מאוד במהירות טיסה, עבור זווית פסיעה נמוכה(9x4 לצורך העניין) הדחף יהיה מקסימלי במהירות נמוכה ויקטן מאוד ככל שהמהירות תגדל.
נסה להתאים פרופלור עם פסיעה גבוהה יותר, אתה יכול לנסות לעבוד עם תוכנה בשם MotoCalc ולקבל מושג איזה דחף אתה יכול לקבל.
http://www.motocalc.com/

[אננס]

תיקון קל למה ש umbo רשם, האות היוונית רו מייצגת את צפיפות האוויר ולא את הלחץ(מהטמפרטורה והלחץ אפשר לחלץ את הצפיפות כמובן).
לדעתי מה שיעזור למהירות הוא דווקא התאמת הפרופלור, את מקדם הגרר של הטיסן כנראה שלא תוכל להקטין יותר מידי.
הדחף שהמנוע מייצר תלוי מאוד במהירות טיסה, עבור זווית פסיעה נמוכה(9x4 לצורך העניין) הדחף יהיה מקסימלי במהירות נמוכה ויקטן מאוד ככל שהמהירות תגדל.
נסה להתאים פרופלור עם פסיעה גבוהה יותר, אתה יכול לנסות לעבוד עם תוכנה בשם MotoCalc ולקבל מושג איזה דחף אתה יכול לקבל.
http://www.motocalc.com/

כן זה היה השלב הראשון.. עברתי על כמה פרופ' מסוגים שונים שנותנים דחף שונה במהירויות שונות.
11X5.5
9X6
10X7

הספק בכולם היה בסביבות 400W כל אחד נתן דחף שונה בתלות במהירות הטיסה, אבל כולם לא השפיעו מהותית על מהירות הטיסה.
לדעתי השלב הראשון הינו להקטין את הגרר, אחרי זה נתקדם..

[igalr]

כן זה היה השלב הראשון.. עברתי על כמה פרופ' מסוגים שונים שנותנים דחף שונה במהירויות שונות.
11X5.5
9X6
10X7

הספק בכולם היה בסביבות 400W כל אחד נתן דחף שונה בתלות במהירות הטיסה, אבל כולם לא השפיעו מהותית על מהירות הטיסה.
לדעתי השלב הראשון הינו להקטין את הגרר, אחרי זה נתקדם..

יותר חשוב למדוד סלד עם הפרופים השונים לחשב את המהירות המקסימלית כתלות בפסיעה ולפי זה בכלל תדע אם יש פוטנציאל לשיפור מהירות
מאוד יכול להיות שמעבר מ
11X5.5
ל
10X7
הוריד את הסלד במידה שקיזזה את העליה בפסיעה

[אננס]

יותר חשוב למדוד סלד עם הפרופים השונים לחשב את המהירות המקסימלית כתלות בפסיעה ולפי זה בכלל תדע אם יש פוטנציאל לשיפור מהירות
מאוד יכול להיות שמעבר מ
11X5.5
ל
10X7
הוריד את הסלד במידה שקיזזה את העליה בפסיעה

נכון, אבל מדידת הסל"ד על הקרקע לא מועילה בכלום.. יכול להיות שה 10X7 הוריד סל"ד על הקרקע אבל באויר
כאשר הטיסן מגיע למהירות של 30/40 קמ"ש אזי יתכן שהמנוע מצליח לעלות סל"ד ולנצל את הפסיעה הגדולה יותר
ולספק יותר כח....

בכל מקרה כל הפרופ' עלו על הטיסן וכולם לא סיפקו מהירות מספקת, הכי נוח הרגשתי עם ה 11X5.5, שכנראה לו היה יותר כח להתגבר על הגרר של הטיסן.
ביצעתי כמה שינויים במיג על מנת להקטין את הגרר, כל השינויים בוצעו ב 15 דקות עבודה עכשיו בדיוק (מה שנקרה quick and dirty).
למרות שזה נראה ממש dirty לא נראה לי שזה יותר גרוע ממה שהיה קודם.

מחר אני אבדוק האם יש שינויים כלשהם בפרמטרים הבאים:
-מהירות צלילה חופשית ללא מנוע
-מהירות מקסימלית בקו אופקי
- זמן טיסה על סוללה אחת

אם יהיה שיפור אז סימן שאני בכיוון הנכון ונשקיע יותר מחשבה בניקוי הטיסן, אם אין השפעה פשוט אסגור אותו יפה יותר ונהנה ממנו ככה.

תודה לכולם

להלן השיפורים:

המצב לפני:
יש בליטה מאחרוי הכנף שמייצרת גרר משמעותי,


מאחורי החרטום ולפני הכנף יש נפילה חדש שמייצרת מערבולות



גילוח הבליטה וסגירה זמנית על דבק סיבים


גילוח המגרעת בחרטום וסגירה זמנית על דבק סיבים



מעבר על הנקודות שבהם יש מדרגות עם דבק סיבים שמחליק קצת את המדרגה
לא מושלם, אבל מקטין במקצת את המערבולות.

[אננס]

להלן המסקנות.

שיפור הגרר אומנם עזר אבל ממש לא מהותי, מרגישים את השיפור ממש בקטנה.
הסוללה מחזיקה במקום 4:40 דקות 5:20 דקות, וקצת שיפור בבאזים.
בוצעו 2 הטסות עם 11X5.5 ו2 הטסות עם 9X6 , גם ב 9X6 לא מרגישים שיפור מהותי במהירות..

בקיצור התחזית של umbo התגשמה

טיפול בהם ישפר מאוד את מקדם ההתנגדות של הטיסן ויגביר (מעט, לא בהרבה) את מהירותו.

מה שמעביר אותנו לקביעה של יגאל ולמסקנה הבאה:

אבל המשפט , מה שלא הולך בכוח הולך ביותר כוח,תקף במקרה זה שבעתיים

הטיסן נבנה למשקל של 4 ק"ג שמותאם למנוע 0.91 , אני בניתי את הטיסן קליל ושילבתי מנוע 400W (במקום 2000W שמקביל ל 0.91).
אבל מה הטיסן אומנם קל יותר.. אבל במבנה הוא עדיין יוצר גרר והתנגדות גדולה שרק מנוע 2000W מסוגל לטפל בזה.
לפי הנוסחאות והפיזיקה בטיסה ישרה ואופקית כמעט ואין משמעות למשקל הטיסן (אולי קצת בהתנגדות שמייצר העילוי)
ולכן כל עוד המעטפת של הטיסן זהה הוא צריך מנוע של 2000W על מנת להפיק את הביצועים שהוא צריך להפיק...

אולי בעתיד נשדרג אותו ל4 תאים או 6 תאים... עוד נראה...
שלב הבא זה לסיים את הפיניש בחרטום ובזנב ולהכין בתא הסוללות מקום ל6 תאים או 4 תאים ...

[igalr]

כלל האצבע לשיוט הוא שיש להשקיע כ 30% מהמשקל כדי לשמור על שיוט
כלומר טיסן של 4 צריך להשקיע 1-1.5 קילו לשיוט .
כל מה שתוכל להשקיע מעבר יתורגם לזווית טיפוס
כמובן שמהירות הפרופ צריכה להיות תואמת מהירות זו , כלומר בעודף של כ 30%

[Liav]

אהבתי את המחקר, מקצה השיפורים וניתוח התוצאות.
מעניין לשמוע

שני דברים שלא בטוח אם הוזכרו פה:
1. לשיפור מהירות הצלילה ללא מנוע, עדיף אם תוכל לשים פרופ מתקפל, ולכוון ברקס בבקר (גם עבור פרופ רגיל).
2. אם תוכל למתוח את הקמטים בציפוי תוכל להקטין את הגרר עוד קצת. (באחת התמונות נראה שהציפוי יחסית מקומט ואפשר למתוח אותו די הרבה)

אגב, למה השיפור הוא קטן לדעתך? הוספת 40 שניות לטיסה, שזה כ-15% זמן טיסן ארוך יותר.
לדעתי זה שיפור משמעותי.

[haimgil]

אננס עזוב שטויות .תוסיף עוד תא או שניים והכול יהיה נחמד יותר.
לא צריך חישובים בשביל זה.מספיק להחזיק את הטיסן ב90 מעלות וורטיקלי ולראות עם יש כוח.איך מישהו אמר? מה שלא הולך בכוח הולך ביותר כח.

[אננס]

אננס עזוב שטויות .תוסיף עוד תא או שניים והכול יהיה נחמד יותר.
לא צריך חישובים בשביל זה.מספיק להחזיק את הטיסן ב90 מעלות וורטיקלי ולראות עם יש כוח.איך מישהו אמר? מה שלא הולך בכוח הולך ביותר כח.

אהבתי את הגישה...
אני אקפוץ לבית אריה באחת השבתות.. כך שתוכל לבדוק את הביצועים שלו...

[Boogle]

1. ליאב צודק, בשביל לקבל איזשהו ייחוס מביצועי הצלילה אתה חייב ברקס בבקר אחרת הפרופ המסובב על ידי זרם האויר מייצר דיסקה בקוטרו ומאט אותך משמעותית.
2. חייב להיות גם יחס כלשהו בין קוטר הפרופ לשטח החתך של הגוף והמרחק של הפרופ מהגוף. גם הסלד האפקטיבי חשוב ולא אחת קורה שהסלד של הפרופ גבוהה מדי למבנהו או שהגוף חוסם את זרם הפרופ ואתה מקבל פרופ שמסתובב על ריק ללא יצירת דחף.
3. צריך להביא בחשבון לא רק הספק אלא גם מה הטורק שהמנוע מסוגל להוציא, דיסקת פרופ גדולה מדי מייצרת התנגדות אינרציאלית לסיבוב הפרופ ואזי ההספק שאתה מודד זה חימום המנוע עקב אי יכולתו להגיע לסלד הנכון = חוסר נצילות בין המנוע לפרופ.