• 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
    XCHAOS
    XCHAOS --- ---
    OMNIHASH: překvapivě... energie v bateriích není _tak_ málo. a vynést kolmo vzhůru něco už tak poměrně lehkýho není taková věda.

    Konkrétně, viz následující výpočet: letadlo bude během VTOL manévru mít spuštěné motory na 20ti-násobek "cestovního výkonu" (tedy asi 1600 kW místo 80 kW, jeden ten motor musí umět až 400 kW, při letu cestovní rychlostí poběží jen asi na 20 kW) po dobu asi 22 sekund (než letadlo přejde do vodorovného letu a motory stáhne). velké vrtule potřebuješ stejně (do stratosféry).

    jako vadu vidím, že každá z vrtulí musí unést sílu asi 20 kN (viz níže) pokud budou dvoulisté, tak to dělá 10 kN na jeden list vrtule (během startu), přičemž poloměr tam mám asi 10 metrů, což není sranda. Takže zase se leda zaklínat nějakým tím 3D tiskem houbovitého uhlíkového kompozitu.. jinak to nevidím :-)

    toto je BTW odpověď pro
    ABDULAH:
    Padl tady odpor těch 400 m2 ploch, což je samozřejmě pravda, součinitel odporu vzduchu u placky je zhruba 1.2 a ten průřez je 400 m2 křídlo + 40 m2 trup a gondoly, rychlost kolmého stoupání 1 m/s, hustota vzduchu u země 1,29 kg/m³, to dělá odpor (po celé té obří ploše!) 681 N, to je asi
    68 kg - ve srovnání s hmotností 8t tedy přidaná síla odporu vzduchu při tomto stupání asi takový, jako když se na to postaví ještě jeden člověk (samozřejmě, při 2 m/s by síla byla čtyřnásobná - to už je trochu háček)

    asi ti dochází, že když vím, jaký bude muset být tah motorů pro stoupání kolmo vzhůru (cca 80 KN + 681 N :-), tak se dá snadno spočítat:

    1) tato síla na dráze cca 20m vykoná práci 1600 kWs, tedy 0.4 kWh (! účinnost elektromotorů ani vrtule nebude zdaleka 100%, ale! toto je plně nabitá baterie od kola! kdybychom to zvedali třeba na kladce)

    2) za jak dlouho tato síla při překlopení vrtulí bez snížení tahu urychlí letadlo vodorovně na větší než pádovou rychlost:

    pro rychlost 20 m/s, tedy cca 72 km/h (což je asi více, než pádová) kinetická energie je... čirou náhodou, taky 0.4 kWh. teď za jakou dobu ten 80 KN tuhle rychlost vyvine? pokud klouzavost při pádové rychlosti bude aspoň 20:1, síla čelního odporu vzduchu při dopředném pohybu by měla být max. 400 N (8t / 20). z těch 80 KN tedy po celou dobu akcelerace padne zanedbatelná část (menší, než při tom kolmém stoupání, to máš pravdu). BTW motory by při vodorovném letu letěly jen na 1/20 výkonu (5%) na který poletí při stoupání... (ovšem plocha vrtule ve výšce ~20 km musí být při udržení stejných otáček pro dosažení stejného tahu ~16x větší, než u země.. náhodička...)

    protože těma 80 kN jsme kompenzovali gravitační zryclhení 9.81 m2, tak se dá předpokládat, že po překlopení vrtulí letadlo na větší než pádovou rychlost akceleruje během 2 sekund, přičemž cestující pocítí po dobu 2 s zrychlení 1g.
    XCHAOS
    XCHAOS --- ---
    ABDULAH: ano, ale tohle bude kolmo stoupat rychlostí třeba tak 1 m/s. Po dobu třeba 20 sekund... pak se začnou rotory naklápět a začne se to rozjíždět i dopředu.
    XCHAOS
    XCHAOS --- ---
    ABDULAH: jaké tam vidíš "turbodmychadlo?" :-)

    ABDULAH: tohle by stoupalo kolmo max. 20-30 metrů. sklopení vrtule by bylo pozvolné. Že to možné lze, to samozřejmě u elektrických letadel prokázaly experimenty:
    Ten-Engine Electric Plane Completes Successful Flight Test | NASA
    https://www.nasa.gov/langley/ten-engine-electric-plane-completes-successful-flight-test/

    samozřejmě by se to muselo kromě simulací testovat i na modelech - no a co? podstatné je, že koncept není nový:
    Bell Boeing Quad TiltRotor - Wikipedia
    https://en.wikipedia.org/wiki/Bell_Boeing_Quad_TiltRotor
    ABDULAH
    ABDULAH --- ---
    XCHAOS: je ti jasné že čím rychleji budeš kolmo stoupat tím větší bude odpor? Je ti jasné že pak musíš ve vrtulníkové módu urychlit letadlo na tolik aby ho unesly křídla? A pak ho můžeš sklopením motoru převést na letadlo? Je ti jasné že vrtule musí mít naklápěcí rotor jako vrtulník? Je ti jasné že jsi m odpověděl na ty otázky? Je ti jasné že náběžná hrana souvisí s maximální rychlosti? A profil křídla a šířka dělá podíl průběhu vzduchu pro daný vztlak pro minimální rychlost? Zapicital jsi vliv klapek na vztlak? Konce křídel _ profil na boku? No už tě nechám být nechci mít zmrzlý ruce.va stejně to nebudeš počítat - snad tě to navede dobrým směrem. Pš: Nezapomeň na vítr při startu a při rozletu. Spocitej si výkon motoru a koukni nm a hmotnost, Nezapomeň na rozdíl otáčení dle hustoty vzduch a na výkon dle otáček a kroutaku. Pak pochopíš proč mají motory hnané dolua pAk dozadu a vyklopnou tryskou. Atd atd A d
    XCHAOS
    XCHAOS --- ---
    KEJML: si mě nasadil brouka do hlavy, jak sestavují trup z pootočených krychlí :-) no to se jistě posunu dál, když místo 2D kreslítka začnu skládat model z krychlí :-) (ale dík, zkusím si to do OpenSCADu načíst a uvidím, co se stane a jestli z toho má smysl vycházet...)
    XCHAOS
    XCHAOS --- ---
    KEJML: zkus si vygooglit nějaké OpenSCAD modely letadel... já nenašel nic. je to nástroj trochu jiného typu, letadla bych asi viděl dělaná spíš v Blenderu...

    v podstatě se nemyslím, že v OpenSCADu bude nějak jednoduché popsat křivky letadla. ani, že já jsem v takové fázi. tohle by dělal někdo, kdo konstrukci letadel holt studoval.
    KEJML
    KEJML --- ---
    KEJML: Abys neřekl, tady máš aspoň trup modelu U2:
    GitHub - jeremybennett/u2: U2 Spyplan R/C model aircraft
    https://github.com/jeremybennett/u2
    XCHAOS
    XCHAOS --- ---
    ABDULAH: asi podle zvoleného aerodynamického profilu.. katalog profilů vhodný pro nízké rychlosti mám doma na compu stažený v PDF, neboj :-)

    obecně většina profilů má tloušťku (výšku) asi kolem 12% hloubky (délky) profilu. nemyslím, že zrovna v tomhle směru udělám zásadní revoluci v aerodynamice :-) ač se to nezdá, to letadlo je poměrně konvenční (kromě toho "closed wing" uspořádání, které bude mít určitě zvláštnosti, co se ovládatelnosti v různých letových situací týče)

    jinak mezi plošným zatížením křídla a cestovní rychlostí (při nějakém "optimálním" úhlu náběhu pro daný profil) je poměrně jasný vztah. pokud mám cca 2x vyšší plošné zatížení křídla než SI2, dá se velmi zhruba očekávat sqrt(2) * vyšší cestovní rychlost (ale jen velmi zhruba)
    KEJML
    KEJML --- ---
    XCHAOS: Jo tak, za všechno může internet, že na něm není nikdo, kdo by v Openscadu modeloval letadla. Škoda, že jsi s tou vizí nepřišel v dobách dobrého internetu :(
    ABDULAH
    ABDULAH --- ---
    XCHAOS: jak je velká náběžná hrana? Jak dlouhou trasu uběhne vzduch po vršku a spodku křídla? Jaká bude síla na začátku a konci křídla - myslím vztlak? Jaký je rozdíl když nedáš motory do středu a mimo střed křídla? Víš to že máš vrtule a ne turbodmychadlo? Jaká bude síla na ohyb a střih v místě napojení na trup? Náklon křídla proti ose? Atd atd atd? Kurník nejdříve postav 5 metrů model z balsy a pak mluv. Tohle ti dlouho nepoletí. Opomenu kraviny se startem atd ...
    XCHAOS
    XCHAOS --- ---
    ABDULAH: jak jsem se právě byl nucen nastudovat - záleží na úhlu náběhu s tou vztlakovou sílou.

    rozložení bodového vztlaku od vrtulí je zhruba srovnatelné, jako když v tom místě máš podvozek (pravda, u mě je "podvozek", lyžiny, u u trupu). Myslím, že máš pravdu - že bych k tomu svému výpočtu měl připočítat zatížení polovinou hmotnosti naloženého trupu u jednoho z těch segmentů. tak gratuluju, našel si mi tam chybu

    přesto si myslím, že až to dosadím, tak mi vyjde menší moment, než mám u toho SI2.... uvidíme.
    ABDULAH
    ABDULAH --- ---
    XCHAOS: jaká je vztlaková síla při min a max rychlosti? Jaký bude průhyb křídel? A jaká síla bude působit na trup? Pak ti to třeba dojde. Jaký rozdil vztlaku bude díky motorům ood a ne ve středu křídla? Okolík bude jiná pružnost křídel? No ty vrtule řešit nebudeme, zjistí si kolik energie potřebuje podobný systém?
    XCHAOS
    XCHAOS --- ---
    KEJML: třeba kdyby mi někdo místo věčnýho flejmování posílal ukázky skriptů, jak se dělají v OpenSCADu letadla. dnes net už není, co býval... bývalo to dost kooperativní prostředí...
    KEJML
    KEJML --- ---
    XCHAOS: Pak je podle mne problém v trpělivosti. Modelování 3D modelů na 2D obrazovce prostě není triviální. Sám jsem si kdysi na střední hrál s 3ds Max. Samozřejmě po dvou dnech neuděláš letadlo. To chce fakt týdny a týdny snažení, pokusů, slepých uliček. A teď si sám přiznej kolik hodin týdně strávíš na Nyxu...
    XCHAOS
    XCHAOS --- ---
    KEJML: jo, tenhle. to bude ten, co jsem se u něj dostal tak nejdál k tý krychli :-)
    KEJML
    KEJML --- ---
    XCHAOS: Už jsem ti někam dával následující odkaz, v tomhle můžeš dělat bez myší:
    OpenSCAD - The Programmers Solid 3D CAD Modeller
    http://www.openscad.org/
    XCHAOS
    XCHAOS --- ---
    jinak k těm výhradám
    - "extra mechanismus překlápění vrtulí" může vyjít líp, než podvozek - vlastně nevím, co na něm musí být tak "extra").
    - extra vzpěry žádné nevidím (pylony vrtulí jsem po zralé úvaze zrušil). gondoly baterií by byly potřeba stejně, SI2 má dokonce 4 místo 2, což je aerodynamicky horší
    - s tím, jak těžká bude kompozitní přetlaková kabina, je to silně otevřené, myslím (mnoho podobných neexistuje, nejblíže je Virgin SS2)
    - vrtule nejsou zbytečně těžké, protože pro stratosférický let musí stejně mít podstatně větší plochu (ve vzduchu o až 16x menší hustotě - 16x větší pro dosažení stejného tahu jako u země, pokud nemáme zrychlovat, což je limitované klesající rychlostí zvuku)
    - VTOL manévr před přechodem do dopředného letu potrvá maximálně desítky sekund.
    XCHAOS
    XCHAOS --- ---
    co se týče zvětšování konstrukce: SI2 má plošné zatížení křídla kolem 10 kg/m2, velká část křídla nese sama sebe, ale konstrukce musí mít rezervu takovou, jako by se celé plošné zatížení mělo přenést na místo připojení dané části křídla k trupu.

    půlka rozpětí SI2 je 35m, plocha té půlky je cca 100m2, na každý metr rozpětí působí síla kolem 300 N. integrál tohohle na 35 m je 1/2 * 300 * 35^2, což je 183750 Nm (? min. jednotky sedí :-)).

    u mě je nejdelší segment jen 15m, plocha jednotlivých 8 segmentů je cca 50m2, plošné zatížení je větší, 20 kg/m2, na každý z těch segmentů působí tedy síla kolem až 666 N (ďábelské číslo :-) integrál na 15 m je 1/2 * 666 * 15^2 což dělá 74925 Nm. Závěr: momenty síly působí na moje uzavřené křídlo by měly být méně než poloviční, než u SI2 (jde teda o horní hranice - v praxi se jak u SI2, tak i u mě plošné zatížení rozloží do víc míst a nezapůsobí v jednom bodě, ale při nějakých poryvech větru by třeba mohlo...)

    Tak jsem předvedl trochu černé magie (viz 666 Newtonů :-) samozřejmě blbost, když počítám s nepřesnými údaji o ploše a rozměrech křídla, apod.) a teď teda čekám, že mě místní guruové opraví nebo něco.

    a id REDGUY teď odbanujou pouze poté, co se omluví za styl, kterým v tohle klubu komunikuje, protože už toho mám nějak plný zuby, to číst
    XCHAOS
    XCHAOS --- ---
    REDGUY: za idiota a hlavně "hromady sraček" dostáváš fakt doživotní ban. kvůli tobě tu prostě není prostor pro lidi, který by solární letadla fakt zajímala.
    REDGUY
    REDGUY --- ---
    XCHAOS: je to v podstatě 2x škálovaný SI2, nebo 20x škálovaný SunSeeker Duo - tvuj zasadni problem: ty nechapes, ze tohle je proste nebetycna pitomost. Tohle ukazuje, ze proste netusis vubec nic nejen o mechanice, ale i o naprosto zakladni logice. Jsi proste jen idiot s pastelkama, kterej si mysli ze "kdyz to dvacetkrat zvetsim, bude to dvacetkrat lepsi". Nebude, ty idiote. Proc?

    Za prve, a je fakt neuveritelny ze tuhle vec, ktera se probira v mechanice na stredni, _porad_ nechapes nebo mozna spis odmitas pochopit. Zvetsovani konstrukce proste nefunguje tak, ze ji vynasobids konstantou a hotovo. Kdyz neco zvetsujes, tak pevnost konstrukce roste pomalejc nez jeji hmotnost a tim i namahani. To je proste elementarni fyzika a skutecne vyzaduje velkou davku tuposti tohle porad, povsech tech letech co se ti to snazime vysvetlit, ignorovat. Rict, ze proste dvacetkrat zvetsis SunSeeker Duo a cekat, ze to bude pomerne stejny, je _idiocie_.

    Nicmene, to samozrejme neni vsechno. Tvuj fail je jako obvykle na vice urovnich, takze i kdyz na chvili zapomeneme na problem zvetsovani, i tak placas nesmysly, protoze ty tvoje maluvky proste _nejsou_ "skalovany SI2 nebo SS D".

    Podivej se na SunSeeker nebo SI2. Co maji spolecnyho? Jsou to aerodynamicky naprosto cisty stroje na kterejch neni ani gram hmotnosti nebo centimetr plochy navic, je na nich jen to, co je potreba se tam nacpal jeden nebo dva lidi a mohlo to letet. A presto jsou na tom vykonove tak spatne, ze jsou hluboko pod hranici ekonomicke pouzitelnosti a co se tyce "prakticke" pouzitelnosti, jsou nekde na hrane.

    Zatimco tvoje hromada sracek?
    - extra mechanismus preklapeni vrtuli cili extra hmotnost a odpor
    - extra vzpery, ktery nemaji zadnou aerodynamickou funkci, krome odporu a hmotnosti navic
    - kabina, ktera musi pro komerni letadlo byt _mnohonasobne_ vetsi, ze "SS Duo" x 20 a tim padem i vyrazne tezsi a aerodynamicky drazsi
    - motory a vrtule , ktery musej bejt vyrazne vetsi, aby stacily v rezimu vyseni, takze pro vodorovny let jsou zbytecne a tezke
    - baterie, ze ktery spotrebujes nepomerny mnozstvi energie pri svislym startu (a vycerpanou kapacitu ssebou potahnes celej let jako mrtvou hmotnost) a ve ktery musis mit stejne nepomerne velky mnozstvi energie pro pristani + rezervu pro pripad potizi

    A to jsou jen ty uplne nejzakladnejsi veci. Uplne stranou necham detaily jako ze "kdyz ve viseni jeden motor selze, tak vsichni umrou". V-22 ma kvuli tomu oba motory spojeny hrideli, takze kdyz jeden selze, zachrani to druhej. Co ty? Pocitas s hmotnosti takovyhle zalohy, nebo proste kasles na bezpecnost?

    To vsechno dohromady znamena, ze "energeticka narocnost" tvyho blabolu je vyrazne vetsi, nez u potencialniho "zvetsenyho SunSeekeru" - a nemas zadny zpusob, jak tohle kompenzovat. Jak rikam, idiot s pastelkama, neschopnej videt uplne elementarni problemy.

    sedí "kupecké počty" - ne, nesedi, protoze ve sve tuposti ignorujes zcela zakladni problemy.

    XCHAOS
    XCHAOS --- ---
    ABDULAH: prudím tam formou odkazu sem, což je podle mě ok.

    KEJML: no nevím. klávesnice je pro mě intuitivní rozhraní. 3d modelery jsou pro mě silně neintuitivní rozhraní. v Blenderu na mě vyskakujou nějaký divný myší nafukující se bubliny, ve FreeCADU jsem možná nadefinoval tak kvádr :-) nevím, proč nemůže být tak intuitivní, jako LibreOffice Draw (vždyť 3D objekty by mělo jít prsknout do dokumentu stejně snadno, jako 2D :)
    XCHAOS
    XCHAOS --- ---
    DANYSEK: jsi tady offtopic, i když s offtopicem jsem nezačal já (neříkám, že jde všechny domácnosti v ČR vytápět datacentry - řekl jsem snad něco takového?)

    je problém, že pokud začneš schazovat moje znalosti, máš samozřejmě šanci uspět tím víc, do čím sofistikovanějšího oboru se pokusím kibicovat - ale pořád budeš muset současně shodit ještě spoustu dalších lidí, kteří o tom vědí taky houby (ale přitom si myslí, že mají nějaký magický klíč, jak určit, že "nemám vzdělání" na to či ono)
    DANYSEK
    DANYSEK --- ---
    XCHAOS: pri vyrobe elektricke energie vznika pomerne dost odpadniho tepla. Te ze solaru neni az takovy podil, aby ses jinych zdroju mohl... ehm... zbavit ;-)
    Kdyz tak lpis na datovem centru, tak jedno takove - kde se dalevyuziva odpadni teplo najdes v Brne. Pokud teda nechces cestovat do zahranici... :D
    Kliknutím sem můžete změnit nastavení reklam