מסוק מסוק מסוק מסוק מסוק מסוק מסוק מסוק מסוק

[avinamal]

מסוק מסוק מסוק מסוק מסוק מסוק מסוק מסוק מסוק

האם זה נכון שכח העילוי של רוטור של מסוק עומד ביחס ישר לריבוע הסל"ד ולריבוע אורך הכנף? כלאמר רוטור עם כנף קצרה פי 2 המסתובב פי 2 מהר ייצר בערך אותו עילוי מרוטור נתון?

 

[טל ר]

חסרים לך שם זוית התקפה ומס' להבים

אבל בהינתן אותה זוית התקפה, להבנתי העילוי פרופורציוני לריבוע הסל"ד (עקב תלות משוואת העילוי בריבוע המהירות) ולחזקה השלישית של הרדיוס (תלות לינארית בשטח הכנף + תלות ריבועית במהירות - המהירות הקוית של אלמנט של הרוטור גדלה לינארית עם מרחקו מהציר). אולם כפי שכתבתי בנושא, יש תלות חזקה מאוד בזוית התקפה, והיא משתנה כל הזמן (קולקטיב + ציקליק).

 

[avinamal]

נכון, ../images/Emo51.gif הכוונה לקירוב

לא לחישוב מדוייק. רק רציתי לדעת בהנתן "תנאים זהים", כאשר משנים רק את הסל"ד ואת אורך הכנף, מה קורה לעילוי. עכשיו עקבתי אחרי מה שכתבת ואכן יוצא בדיוק כמו שכתבת - שהתלות באורך הכנף בחזקה שלישית. מה שרציתי לראות זה שברמת חישוב אצבע, אם מסוק שמרים משהו כמו טון וחצי צריך להבים באורך 4 מטר ופועל בסל"ד של 500~ ( נתונים מכאן וגם משם, עבור MD 500E חמש-להבי ), אז כדי להרים 100 ק"ג אפשר להסתפק בכנף של 2 מטר ועוד להוריד סל"ד פי 1.5 לערך. זה בלי להכנס לשיקולי יציבות (נראה לי שיש בעיה עם קירוב מרכז הפעולה של כח העילוי, הפועל ב 3/4 אורך הכנף לפי החישוב שלי, למרכז הכובד של המסוק).

 

[קורן בן אשר]

לא מדוייק

הדחף (עילוי) פרופורציונלי לסל"ד בריבוע ורדיוס (אורך הלהב) ברביעית. ההספק פרופורציונלי לסל"ד בשלישית ורדוס בחמישית. המומנט פרופורציונלי לסל"ד בריבוע ורדיוס בחמישית. ברמת העיקרון אין שום בעיה עם ה"חישוב אצבע". רק צריך להשתמש בנוסחאות הנכונות. יציבות וניהוג של מסוקים זה כבר סרט מעולם אחר...

 

[avinamal]

למה היחס לאורך הלהב הוא ברביעית?

 

[קורן בן אשר]

הסבר

הדחף פרופורציונלי כאמור, כאשר קבוע הפרופורציה תלוי בין השאר במוצקות הרוטור (היחס בין שטח הלהבים לשטח הדיסקה). במילים אחרות: כדי לקבל קבוע דמיות אמיתי, כלומר גודל חסר מימדים, צריך לשמור על המוצקות כפרמטר קבוע ואז מתקבלת התלות ברדיוס ברביעית. החישוב שלך נכון, הבעיה היא שאתה בעצם מרשה למוצקות להשתנות (מכפיל את הרדיוס בלי לשנות את רוחב הלהב), ולכן משנה את קבוע הדמיות (מקדם הדחף במקרה זה). מכאן המסקנה השגויה.

 

[טל ר]

כשעוסקים ברוטור של מסוק

האם הגדלת הרדיוס גוררת בהכרח גם הגדלת רוחב הלהב (לצורך שימור Aspect Radio/מוצקות)? Avinamal - האם זו היתה כוונתך בשאלה? מדוע לא נכון לתת למוצקות להשתנות?

 

[קורן בן אשר]

זו תוצאה של אנליזת מימדים

וגם ניתן להראות בחישוב מפורש. באנלוגיה לכנף קבועה - נניח כנף מלבנית בזוית התקפה נתונה. אם נכפיל את השטח תוך שמירת מנת המימדים, גם העילוי יגדל בדיוק פי שניים. אם נכפיל את השטח ע"י הגדלת מוטת הכנף בלבד, העילוי ייגדל לא פי שניים בדיוק, אלא פי שניים וקצת במקרה זה. כלומר, קבוע הפרופורציה (מקדם העילוי) תלוי במנת המימדים (כמו שאתה יודע מן הסתם). עם זאת, בשביל לקבל סדר גודל החישוב של אבינמל מניח את הדעת, ממילא השגיאה עקב שינוי המוצקות לא כל כך גדולה.

 

[טל ר]

את זה הבנתי

אולי מתוך בורותי, אבל אני לא בטוח שכשעוסקים בכנף סובבת האנלוגיה הנ"ל לכנף קבועה תקפה. אני מסכים שבכנף קבועה האינווריאנט הוא מנת המימדים, אולי אפילו במדחף "סטנדרטי", אבל אני ממש לא בטוח שזו האנליזה המתאימה לרוטור מסוק. אם יש לך דרך אינטואיטיבית לשכנע אותי, אשמח לשמוע. טל

 

[קורן בן אשר]

דווקא יש דרך אינטואיטיבית

בעזרת תורת המומנטום. הדחף של המדחף, או העילוי של הרוטור, נובעים הרי משינוי המומנטום של צינור הזרם העובר דרכם. המומנטום הזה פרופורציונלי למכפלה של הצפיפות, בשטח הדיסקה, במהירות המושרית (של צינור הזרם בשעה שהוא חולף דרך הדיסקה) בריבוע. כדי לשמור על מקדם פרופורציה לא מימדי (כלומר, דמיות) נדרש לשמור על זוית התקפה קבועה, והמשמעות היא שאם תיקח רוטור ותגדיל אותו בקנ"מ פי שניים, הרי שמעתה כל נקודה על הרוטור רואה מהירות משיקית כפולה, ולכן המהירות המושרית דרך הרוטור חייבת להיות כפולה. מכאן, המהירות המושרית תהיה להיות פרופורציונלית לרדיוס. נובע מייד שהמומנטום צריך להיות תלוי ברדיוס ברביעית על מנת שקבוע הפרופורציה יהיה לא מימדי (לא תלוי ברדיוס עצמו).

 

[avinamal]

אם הבנתי נכון את נקודת המבט הזו

אזי יש כאן כמה הזנחות די רציניות - למשל מספר הלהבים אינו נכלל בחישובים, בעוד על פניו נראה שהכפלתו בהכרח תכפיל את העילוי.

 

[עריסטו]

אני לא חושב שאתה צודק

אחד הגורמים שהוא התחשב בהם הוא המהירות המושרית. המהירות הזו תלויה (בין השאר) במספר הלהבים.

 

[avinamal]

אולי לא הבנתי... "שטח הדיסקה" הוא השטח

המכוסה ע"י הלהבים בסיבוב לא? אז הוא בפרופורציה לריבוע רדיוס הלהב בלי קשר למספר הלהבים. בכל מקרה תשובה אחרת לשאלה הזו היא ששינוי מספר הלהבים ישנה אולי את מקדם הפרופורציה, אבל לא את החזקה של התלות.

 

[עריסטו]

אבל לא דיברתי על שטח הדיסקה

דיברתי על המהירות המושרית.

 

[avinamal]

לא ברור לאיזו מהירות מושרית הוא התייחס

אני הנחתי שהכוונה לאיזו מהירות ממוצעת של האוויר. בכל מקרה לא נראה לי שהגישה הזו יכולה לקחת בחשבון מספר להבים, בשביל זה צריך ניתוח כמו שבן-אשר עשה קודם לכן. עבודה יפה!

 

[טל ר]

תודה על ההסבר

שאלה נוספת, ברשותך, מנקודת מבט הנדסית, האם הארכת להבי רוטור של מסוק גוררת הגדלת רוחבם באותו היחס?

 

[avinamal]

המטרה שלי היא להבין את העקרונות

תודה על ההערה בן-אשר, בהחלט שמירה על פרופורציות הכנף מעלה את תלות העילוי לחזקה רביעית. תודה גם לטל שתיקן את השגיאה המקורית שלי. שניכם הועלתם. האם זה נכון שבאופן מעשי אותו aspect ratio משתנה לפי היעוד של המסוק? נשארתי כרגע עם שאלה אחת ללא מענה [1]: האם להבי רוטור קצרים יותר, המקרבים את קו הפעולה של כח העילוי למרכז הכובד של המסוק, הופכים אותו עקרונית למערכת פחות יציבה? ואם כן, מדוע זה כך? [1] אני יודע שמסוק הוא מכונה מאד, מאד מסובכת למידול, ושיתכן לשאלה הזו אין משמעות ברמה של "כלל אצבע".

 

[קורן בן אשר]

בשימחה

אני חושש שלא הסברתי את עצמי מספיק טוב. הכוונה בכל מה שכתבתי עד עכשיו היא, שאם יש רוטור נתון, המסתובב בסל"ד נתון, ויש לך יכולת להגדיל או להקטין אותו בקנה מידה כמו במכונת צילום, אזי העילוי יילך לפי רדיוס ברביעית. את זה אפשר להראות באנליזת מימדים, ע"י חישוב ישיר, או להסביר בצורה איכותית כמו שניסיתי. הלאה: בהחלט לא התכוונתי שחובה לבחור ללהב AR כזה או אחר. אם כי ברור שמבחינה פרקטית יש פחות או יותר תחום סביר. ככל שנרצה להפיק יותר עילוי מרוטור בעל רדיוס נתון, נצטרך להגדיל את המוצקות, בין אם ע"י הגדלת מספר הלהבים או ע"י הגדלת שטחם. לגבי סוגיית היציבות אשתדל לענות מחר (כבר מאוחר נורא...) בגדול, הבעיה במכונות הארורות האלו, היא שכל חלק שם זז בפני עצמו, ואז נשאלת השאלה, יציבות של מי? של הלהב הבודד? של הרוטור כולו? של המסוק כולו? הרוטור שאתה רואה מורכב מלהבים שלמעשה חופשיים במידה מסויימת לנוע מעלה-מטה (תנועת נפנוף) וקדימה-אחורה (פיגור-רדיפה), והחופשים האלו חיוניים כדי שהעסק יוכל לעלות לאויר. זאת בנוסף לתנועת הקולקטיב והסייקליק!

 

[avinamal]

הסברת מצויין! זה מובן לכולנו.

וגם עשיתי את החישוב והשתכנעתי. היציבות המעניינת אותי היא כמה קל למסוק להתהפך *הצידה* כך שהרוטור מכוון "ימינה" (או "שמאלה"). אולי מנוסח אחרת - כמה קל לטייס להשאר בריחוף כאשר מישור סיבוב הרוטור מקביל לקרקע. התהפכות קדימה פחות מעניינת אותי כרגע.

 

[Alkhimey]

אין לי ידע בזה, אבל לדעתי צריך גם להתחשב

בהשפעה של הרוטר על האוויר. כל כנף של רוטר לא עוברת באוויר יציב אלה באוויר שהושפע מהרוטר שעבר באותו מקום קודם, וכלן כוח העילויי יהיה שונה. השפעה של כנף קצרה שונה משהפעה של כנף ארוכה ומהירה יותר.