TEAPACK: já ale přemýšlím i o rogallu :-) akorát jsem si našel klouzavost spíš tak 10:1
vzorec dodal jako první před 5 lety id REDGUY (já vycházel původně z vzorce pro odpor vzduchu, který je taky relevantní,ale pro letadla je Cx zavádějící a je lepší pracovat s lift-to-drag).
příkon bude muset vždy být vyšší, než výkon. ten se bude rovnat síla (odporu vzduchu) * rychlost. Letadla se málokdy dostávají na pádovou rychlost pod 30 km/h, pokud tedy tvrdím, že chci letět 10 m/s, je to riskantní, protože poletím těsně nad pádovou rychlostí (ale myslím, že v dané kategorii to zas tak nezvyklé není).
jestliže jsem řekl, že chci pro vodorovný let 2 kW, tak mám na mysli příkon elektromotoru, ten má účinnost kolem 90%, ale vrtule ne, takže efektivní výkon bude nižší. Dejme tomu 60% tohoto. Takže pokud se mi podaří efektivní výkon třeba 1.2 kW (tedy jiné než tepelné ztráty motoru, turbulence kolem vrtule apod.) tak budu ještě celkem rád. při 10 m/s by to odpovídalo odporu vzduchu 120N.
a tady je trik s tou klouzavostí vs. lift-to-drag, který podle mě jako první použili při výpočtech právě bratři Wrightové (BTW: opraváři kol, nikoliv akademičtí vědci): pokud budu klouzat dopřed 10 m/s a změřil jsem klouzavost 16:1, znamená to, že ztrácím 10/16 = cca 0.6 m/s. pokud znám svojí schopnost, mohu stanovit něco, čemu říkám "gravitační výkon" (asi se tomu tak obvykle neříká) - prostě pokles mojí potenciální gravitační energie za jednotku času. Tzn. dejme tomu, že celý letoun i s užitečným zatížením (pilotem) váží 160 kg: plachtí 16:1, ztrácí 0.6m výšky za sekundu, gravitace tedy kluzáku dodává výkon 160*9.81*0.6 = asi 942 wattů.
jestliže z 2 kW příkonu do motoru (se špičkovým výkonem 20 kW, ale to použiju jen na baterie, při startu a stoupání) získám po odečtení ztrát v motoru (10%) a na vrtuli (30%) kolem 1.2 kW efektivního výkonnu, měl bych být s klouzavostí 16:1 a celkovou hmotností letounu 160 kg (70 kg já, 90 kg letoun) schopen +/-vodorovného letu (protože nejbližší aproximace "vodorovného letu" u kluzáku vyžaduje těsně pod 1 kW).
do 90 kg se teoreticky můžu vejít: 20m^2 off-the shelf flexibilních solárních panelů bude vážit 40kg, na konstrukci letounu včetně motoru ale bez potahu křídel mi zbývá 50 kg (proto taky uvažuju spíš závěsný kluzák, než plnohodnotné letadlo s ocasními plochami). Do 10 kg se mi bohužel vejde jen cca 1 kWh Li baterie, to dělá 3 minuty plného tahu motoru (nicméně, těch 20 kW tam má být _rezerva výkonu_ - stroje podobné kategorie vzlétaly i s motory pod 10 kW max. výkonu, takže doufám, že ke stoupání bude stačit třeba jen 5-6 kW, z toho pokud 2 kW dodá solár, tak to umožní třeba až 15 minut stoupání), motor s vrtulí si myslím, že by mohl být pod 10 kg. zbytek bude asi dost zábavný :-) ale vysvětluje to myslím, proč sázím na dvouplošnou příhradovou konstrukci: sedadlo pilota a konstrukce křídel se musí vejít bez všeho dalšího do cca 30 kg (zase 30 kg např.duralových trubek a ocelových lanek není tak málo materiálu... ovšem z něčeho taky musí být vyrobené náběžné hrany křídel a spodní potah křídel)
nicméně celé to stojí na té úvahách typu, že L/D při vodorovném letu se bude blížit klouzavosti, že to bude schopné bezpečné přistát pomalým klouzavým letem bez motoru (tzn. že vodorovný let rychlostí těsně nad tou pádovou nebude nebezpečný), apod. já nevím, jestli v některé z těch úvah nedělám chybu, ale nelíbí se mi přístup "jsi idiot, chybu děláš zaručeně".
mě baví to solární elektrické létání vymýšlet od začátku - ne řešit, jak vydělat peníze a koupit si hotové letadlo (i když i to je možnost, která existuje jako záložní... se solárním kolem to možná dopadne podobně, možná příště vyjdu ze špičkového lehokola... takže by to byl precedens vyjít např. ze špičkového rogalla a vyměnit jen potah křídla)