• úvod
  • témata
  • události
  • tržiště
  • diskuze
  • nástěnka
  • přihlásit
    registrace
    ztracené heslo?
    XCHAOSSolární letadla a vzducholodi (pilotovaná/bezpilotní+stratosférické/elektrické létání+"létající auta"/VTOL)
    V tomhle klubu řešíme všechny aspekty solárního létání, i mezioborově (aerodynamika, statické a mechanické záležitosti, elektrotechnika, fotovoltaika, konstrukce letadel, ekonomika provozu...)
    [ solar-flight.com | solarimpulse.com | solarship.com | Conceptual Design of Solar Powered Airplanes for continuous flight (pdf) ]

    Témata podrobně: Pilotovaná i bezpilotní solární letadla. Významné zahraniční osobnosti aktivní na tomto poli. Politické, ekonomické a sociální souvislosti. Vše z historie tohoto oboru i zajímavé odkazy týkající se jeho budoucnosti. 2D i 3D vizualizace, fotografie, videa. Volné přesahy do spřízněných oblastí "úsporné aeronautiky" (obecně všechny vzducholodě, lidskou silou poháněné létající stroje, enviromentálně šetrné létající stroje, apod.). Elektrické létání (i na baterie), stratosférické létání (hlavně elektrické a solární, včetně bezpilotního). Související regulace v letectví (velmi pomalá letadla s velmi nízkým plošným zatížením křídla, pilotovaná i bezpilotní)

    Offtopicy většinou díky benevolenci moderátora bohužel nejsou mazány (ale měly by být). Za osobní útoky a urážky většinou následuje ban na dobu určitou. Připomínky ke způsobu moderace klubu směřujte prosím do soukromé pošty.
    rozbalit záhlaví
    REDGUY
    REDGUY --- ---
    XCHAOS: když tedy budu uvažovat, že vodorovného letu jsem schopen na 1/4 výkonu motorů - coz je myslim zcela zjevne vlhkej sen. I kdybys byl schopnej na 1/4 vykonu letet, byl bys nekde velmi, velmi tesne nad padovou rychlosti. Coz nejen ze znamena ze bys v silenejsim protivetru couval jeste rychleji nez obvykle, ale hlavne travit znacnou cast letu v situaci, kdy staci aby blbe fouklo a padas.... hmmmm.
    XCHAOS
    XCHAOS --- ---
    REDGUY: kdybych "zanedbal všechno", dostanu se do 14 km... 7km předpokládá, že 1/2 výkonu jde do "dopředného letu" a 1/2 se plně promění na růst gravitačního potenciálu.

    ve skutečnosti, např. taková Elektra One, která je schopná vodorovného letu snad údajně na 1/6 maximálního výkonu, by tedy teoreticky měla až 5/6 svého maximálního výkonu proměnit na růst gravitačního potenciálu....

    když tedy budu uvažovat, že vodorovného letu jsem schopen na 1/4 výkonu motorů a jsem tedy 3/4 schopen proměnit na růst gravitačního potenciálu - pozor, varování, toto je odhad, vím, že vidíte neradi míšení odhadnutých a vypočítaných čísel, ale pokud jste někdy jeli na kole či autem do kopcem, tak určitě máte představu, proč je třeba podřadit a víc šlapat, či více šlapat na plyn - tak bych na ty baterie rázem nevystoupal jen do 7 km, ale až do 9.5 km.... a následnými 4.5h stoupání bych se dostal do velmi pěkných 19km...

    celý projekt podle mě budí takový rozruch asi proto, že stačí některé dílčí parametry odhadnout jen trochu optimističtěji nebo naopak pesimističtěji, aby se to celé jevilo buď perfektně nereálně, nebo naopak perfektně nesmyslně: není to tak, že bychom se hádali, jestli je reálná 10% nebo 90% účinnost, ale je to o tom, že už rozdíl mezi tím, jestli na vodorovný let stačí 25% nebo 50% max. výkonu v tomto případě rozhoduje mezi naprostou reálností a naprostou nereálností.
    KEYMASTER
    KEYMASTER --- ---
    XCHAOS: Co takhle konstrukce, co se bude nejenom vysouvat z boků, ale co bude taky "odlepovat" z 1 křídla několik dalších? Tj. startovat to bude jako dvojplošník a ve stratosféře to poletí jako čtyřplošník
    XCHAOS
    XCHAOS --- ---
    OMNIHASH: ano - můžeš křídla buď dávat dál od sebe a nebo to vzdát a nechat je ovlivňovat se. a nejlepší, na co se můžeš dostat, je těch 85 vztlaku jednoplošníku o stejné ploše, jako OBĚ plochy dvouplošníiku. 85% ale vůbec není tak špatné - a to právě kvůli tomu, co vše ti narůstá s druhou mocninou délky jediného křídla.

    (ve skutečnosti je můžeš mít relativně blízko, ale téměř tandemovitě - horní může být výrazně posunuté dozadu - v první světové válce se to používalo přesně obráceně, protože tehdy potřebovali výrazně velký úhel náběhu, aby vůbec odstartovali - ty plochy navíc tam podle všeho byly spíš pro usnadnění startu a jejich přesně opačné než aerodynamicky efektivní uspořádání zlepšovalo jejich vlastnosti právě při vysokém úhlu náběhu)

    samozřejmě - kdybych chtěl HODNĚ "zlobit", tak začnu kreslit věci jako stupňovité tandemovité trojplošníky a čtyřplošníky - ale právě, že stupňovité tak, že každá vyšší plocha je umístěná více dozadu, aby aerodynamicky neovlivňovala tu nižší. jenže háček je, že tím si sice lze představit konstrukci s extrémně nízkým plošným zatížením křídla, které poletí extrémně dobře v těch 20 km - ale pořád mi s tak nízkým plošným zatížením křídla žádný byrokrat nepovolí startovat nebo přistávat, a v ráno v hustém vzduchu mě ta plocha navíc prostě nebude k ničemu dobrá (snad by trochu zlepšila stoupavost, ale stejně).

    takže nejde o to, že bych jiné tvary nenakreslil proto, že bych si je neuměl představit - ale prostě to není tak, že by mi u těch desítek tvarů, co mi napadaly, okamžitě nenapadla spousta zádrhelů, jako u vás - fakt jsem v hlavě prošel snad desítky tvarů, za ten poslední rok, fakt jsem nad tím přemýšlel hodiny.

    změna plochy křídla za letu mě u solárního letadla připadá fakt jako jediná možnost - a jestli na něčem trvám, tak na tom, že ve 4x řidším vzduchu by to křídlo mělo plochu nejlépe zdvojnásobit, v 9x řidším už ztrojnásobit, apod. - to, co jsem ale zatím nakreslil, to mi dokázalo křídlo jen zdvojnásonit - takže já sám nejlíp vím, že ten dosavadní projekt je zatím pořád nedostatečný a byly by potřeba další nápady.
    REDGUY
    REDGUY --- ---
    XCHAOS: jako uznávám, že stavět solární letadlo pro dnes dostupné energetické hustoty Li baterií a dnes dostupné účinnosti FV článků je FAKT voser: [...] pouze je to v současné chvíli "unobtainium". - no skvele. A trvalo jen rok a dva mesice nez jsi to pochopil 8))
    REDGUY
    REDGUY --- ---
    XCHAOS: no, do 7km se dostanu na baterie, - opravdu? Jestli si pmatuju dobre ten vypocet, tak vysledek byl ze do 7km se dostanes na baterie jen pokud zanedbas v podstate vsechno.
    OMNIHASH
    OMNIHASH --- ---
    XCHAOS: Čím budou dál, od sebe, tím ti bude neúměrně narůstat váha a odpor vzduchu a sme u toho... sem ochotnej se vsadit, že ta příhradová konstrukce a horní křídlo budou mít stejnej čelní odpor vzduchu, jako zbytek letadla pod ním, tudíž to ve výsledku bude jenom zhoršovat letecký vlastnosti.
    XCHAOS
    XCHAOS --- ---
    jako uznávám, že stavět solární letadlo pro dnes dostupné energetické hustoty Li baterií a dnes dostupné účinnosti FV článků je FAKT voser: skutečně je to o tom, že kdyby aspoň jedna z těch hodnot mohl být cca dvojnásobná (400-500 Wh/kg baterie nebo 50-60 účinnost FV nebo dokonce oboje), tak ta čísla začnou ale fakt vycházet "krásně sluníčkově". Přitom ani jedno z toho by nijak neporušilo fyzikální zákony... pouze je to v současné chvíli "unobtainium".
    XCHAOS
    XCHAOS --- ---
    KEYMASTER: no, do 7km se dostanu na baterie, a to klidně i brzo ráno... dalších 13 km je skutečně trochu problém, ale lze to snad vnímat tak, že příkon z baterií bude postupně klesat a příkon z FV postupně stoupat... přesto souhrnné množství energie z FV během stoupání bude muset 2x přesahovat to, co se vyčerpá z baterií.

    pokud v bateriích (pracovně) očekávám např. 4500*200=900 kWh, tak pro cca 200 kW z FV panelů (určitě více než 1000m2) toto množství energie získám např. během 4.5h stoupání (samozřejmě: protože dopoledne je slunce nízko nad obzorem, tak zpočátku téměř nic, později více). Ovšem pozor, tím bych se dostal do 14 km, kde můžu čekat silný vliv jetstreamu... ne do požadovaných 20 km :-(

    pokud startuji lehce před úsvitem, přistávám po setmění a předpokládám např. průměrný 12h den a 14h dobu letu (poslední 2h po setmění), tak 1h získávám energii téměř jen z baterií, poté postupně přecházím na FV, celkové stoupání ale trvá min. 5h, na vodorovný let mám dalších cca 5h, poslední 2h světla a poslední 2h tmy už jen poháněné klesání. během 12h dne se asi dolet 3000 km nedostanu (možná tak v tropech, kde budu mít slunce téměř kolmo nad hlavou - pozor, téměř nikdy ale _přesně_ kolmo, aby stínilo spodní plochu), v našich podmínkách bych se na něj mohl dostat během 16h letního dne.
    KEYMASTER
    KEYMASTER --- ---
    XCHAOS: Problém je, že těch 6 hodin budeš stoupat do letové hladiny se zanedbáním spousty faktorů jako je odpor vzduchu (pamatuješ na ten výpočet?). Nebo teda aspoň já, kdybych si měl vybrat, tak ten čas, kdy mám největší výkon, věnuji stoupání.
    XCHAOS
    XCHAOS --- ---
    KEYMASTER:
    KEYMASTER: ono nejde jen o ten úhel, ale taky o teplotu...
    Solar cell efficiency - Wikipedia, the free encyclopedia
    http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_cell_efficiency#Maximum_power_point
    (... jinak právě ty regulátory se používají pro to, aby i pro různé stupně osvětlení vždy nalezly ten optimální pracovní bod panelu... z difuzního světla ale asi moc nevyždímou)

    samozřejmě, že vhodnou volbou letové hladiny (a taky třeba vhodnou volbou barvy a materiálu spodní strany křídla) lze dosáhnout toho, že plně osvětlené FV články na křídlech budou za letu optimálně chlazené (jde o opačný problém, než u Li baterií, které je nutné naopak udržovat rozehřáté - což během stoupání může být menší problém, než pak ve stratosféře).

    ...a další samozřejmostí je jednoduše povrch křídel před každým letem "vyleštit" - to je důležité jak z hlediska aerodynamiky, ta z hlediska odstranění nahromaděného prachu (tady v rozvojových zemích nastupuje levná pracovní síla, ve vyspělých pak takové ty "robotické vysavače", po nějaké drobné úpravě - dělají se i ve verzí pro vytírání podlahy...)
    XCHAOS
    XCHAOS --- ---
    REDGUY: no... já myslím, že on v tomto uvažoval pouze hustotu vzduchu u hladiny moře, a že mě dodatečně potvrdí, že ve stratosféře by ta extrémní štíhlost význam přeci jen měla.
    XCHAOS
    XCHAOS --- ---
    SAMUELNICZ: tohle je trochu složitější... aby FV panely fakt dávaly, tak potřebují fakt přímé osvětlení a co nejlepší zaměření na Slunce. víceméně - právě proto jsem začal přemýšlet, že se za sluncem vydám do stratosféry, protože tady dole pod úrovní mraků je to fakt jen "příležitostný zdroj".

    KEYMASTER: tak samozřejmě... ale ta část dne, kdy efektivní osvětlená vodorovná plocha je aspoň polovina absolutní plochy, je docela rozumná - konkrétně odchylka od normály nesmí být větší než + nebo - 60 stupňů. V létě je v našich podmínkách v poledne odchylka od normály menší než 30 stupňů, takže lepší insolace než 50% výkonu lze očekávat asi po 1/3 letního dne, trvajícího 16h. Pokud jsem tedy počítal s efektivní účinností někde kolem poloviny z těch 33% při kolmém osvětlení - tedy as 16%, dejme tomu - mohl jsem (v létě) počítat určitě aspoň s min. 6 hodinami takového příkonu. Pokud navíc mírným přebytkem elektřiny přes poledne dobijeme baterie a současně počítáme podvečer s částečně klouzavým letem na cíl, není to tak tragické.

    Kdyby se opravdu dalo počítat s 6h stratosférického letu rychlostí kolem 250 km/h - a to ve výšce 20 km, kde už rychlost jetstreamu klesá - tak se jen vodorovným letem dá překonat 1500 km. Při klouzavosti 30:1 lze pak čistě jen plachtěním (bez jakéhokoliv využití energie v bateriích) dá překonat dalších 600 km. Pokud budeme předpokládat "poháněný klouzavý let", kdy využitím přebytku energie v bateriích (který vznikl např. 2-3h přes poledne a částečně baterie dobil) a zbytkového osvětlení FV odpoledním sluncem zlepšíme "klouzavost" např. na 60:1 (rozuměj: nepůjde o plachtění, ale poháněný sestupný let), můžeme v sestupné fázi překonat 1200 km. Pokud ve fázi raního stoupání na baterie do výšky 20 km zvládneme přeci jen uletět aspoň 300 km správným směrem, dostáváme se na požadovaný denní dolet kolem 3000 km (původní zadání bylo "solárně-elektrická DC-3"-

    Podotýkám, že zásadní rozdíl např. proti Solar Impulse je např. ten, že nepřistávám s nabitými bateriemi, nepředpokládám celonoční let, apod. - můj projekt je daleko více "přerostlý Sunseeker", než "přerostlý Solar Impulse". Z toho se odvíjí některá nedorozumění v debatě (dvoumístný Sunseeker Duo je téměř 10x menší i lehčí, než Solar Impulse - přesto bude schopen vodorovného letu poháněného čistě jen solární energií - ovšem tedy nikoliv ve stratosféře, že)
    REDGUY
    REDGUY --- ---
    XCHAOS: tejně tak ta štíhlost křídel, která možná nebyla původně někomu jasná, a pokládali jste to jen za nějaký můj zhulený výstřelek - nepravda. Obzvlast komicka v kontextu toho, ze nejdriv jsi prosasoval extremne stihla kridla, pak jsi ti "konstrukter z plusu" vysvetlil ze to je hloupost, takze jsi slevil na iirc 1:15, coz zda se ze ted je uz zase minulost.
    XCHAOS
    XCHAOS --- ---
    OMNIHASH: všechny moje návrhy počítaly s vysokou světlostí - ostatně připomenu asi nejlepší 3D vizualizaci od QNEDLEEQ (jakkoliv současný návrh http://teckacz.cz/thumbnail.php?max=800&url=http://teckacz.arachne.cz/xchaos/files/telescoping-wing-stratospheric-solar-biplane-0.3.gif počítá spíš se světlostí kolem 10m než 18m jako na tomhle obrázku)


    On etymologický samotný původ slova "světlost" naznačuje, že když ty plochy dvouplošníku nejsou blízko u sebe, tak situace, kdy by horní plocha stínila tu dolní, nemůže statisticky téměř nastat. Stejně tak ta štíhlost křídel, která možná nebyla původně někomu jasná, a pokládali jste to jen za nějaký můj zhulený výstřelek, je poměrně jasně vyžadována tímto vzorečkem: http://teckacz.arachne.cz/xchaos/files/vzorecek.gif (parametr "AR", který samozřejmě má význam jak u jednoplošníku, tak u dvouplošníku)
    REDGUY
    REDGUY --- ---
    KEYMASTER: Zajimavy, diky.

    KEYMASTER: Sheesh 8)
    KEYMASTER
    KEYMASTER --- ---
    a základní geometrie je cos(úhel od normály) ;))
    KEYMASTER
    KEYMASTER --- ---
    REDGUY: určitě, otázka je, jak moc. Každopádně nechci na to upravovat můj kód počítající intenzitu slunce a oblohy zbytečně kvůli něčemu, co může být potenciálně zatížený dost velkou chybou, pokud bych to neuvažoval.
    REDGUY
    REDGUY --- ---
    KEYMASTER: hmmm, to mi nedoslo. Ty panely maji i nejak inheretne odlisnou ucinnost v zavislosti na uhlu dopadu paprsku? Cili to je nejen krat sin(alpha) protoze zakladni geometrie, ale krat jeste neco jineho mensiho nez jedna, protoze panel nerad ze slunicko sikmo?
    KEYMASTER
    KEYMASTER --- ---
    Když mi seženete směrovou účinnost/odezvu těch panelů, tak vám umím spočítat křivku, jak se bude měnit efektivní výkon v závislosti na úhlu slunce...
    SAMUELNICZ
    SAMUELNICZ --- ---
    teda nie som odbornik na FV panely, ale pokial viem tak im staci difuzne svetlo na to aby produkovali dost, teda nepotrobuju byt kolmo na zdroj svetla aj ked je to asi idealne.
    Kliknutím sem můžete změnit nastavení reklam