Как подобрать двигатель для авиамодели
Как подобрать двигатель для авиамодели
Подписываемся на VK
Ежедневные новости, видео и приколы.
YouTube канал
Подбор двигателя
Меню сайта
Магазин
TOP статьи
Оборудование
Плосколеты
Создание авиамоделей
Часто у новичков возникает вопрос – а какой электродвигатель мне поставить на авиамодель?
Первое на что с чего надо начинать – это с размаха крыла авиамодели.
На небольших радиоуправляемых авиамоделях (от 60 до 90 см) я предпочитаю использовать 2 S LiPo батареи.
Так делаю потому, что у небольших самолетов главное это сделать авиамодель наиболее легкой. А 2 S LiPo батареи на треть легче 3 S LiPo той же емкости.
Под 2 S LiPo необходимо подобрать электродвигатель. Обычно использую с 1300-1600 об/вольт.
Менее оборотистые для 3 D самолетов и более оборотистые для полукопий истребителей.
При выборе мотора смотрим на желательное нам значение об/вольт и подбираем электровигатель для авиамодели с тягой в 1.2-1.5 раза больше веса для полукопий истребителей и 1.5-2 раза больше веса для 3 D авиамоделей.
Исключение из этого правила составляют авиамодели с толкающим винтом, например пушеры сделанные по технологии Плоская контурная полукопия с толкающим винтом.
Для толкающего винта нет необходимости в большом винте, так как винт не обдувает крыло а только создает толкающий поток, то можно (и желательно) ставить винты меньшего размера.
Размах у таких авиамоделей не велик, а вот площадь крыла (в которой выступает практически весь контур авиамодель) достаточна.
Рулевые поверхности «омываются» только набегающим потоком воздуха и начинают работать на достаточно высоких скоростях.
Для авиамоделей околометрового размаха – от 95см до 1.5 метра я предпочитаю использовать 3 S LiPo батареи.
Моторы для 3 D авиамоделей берутся с оборотами 900, для пилотажных авиамоделей 1000, модели истребителей комплектуются моторами до 1200 об/вольт.
На толкающий винт 1500-2500 в зависимости от задач авиамодели.
Мотор в пике своем может откушать 23А – регулятор минимум на 30А!
Так же необходимо проверить (прочесть аннотацию или инструкцию к регулятору), что выбранный регулятор поддерживает ту батарею с которой собираетесь летать. 3 S LiPo обычно держат все регуляторы, а вот с 2 S или 4 S могут возникнуть проблемы.
Полетный вес авиамодели считается из веса самой авиамодель + вся электроника +5-10% на ремонт в случае неудачных посадок.
Давайте прикинем на реальном примере – авиамодель биплан по статье Видеоинструкции изготовления авиамоделей.
Вот такая авиамодель:
Вес ее без всей электроники составляет 420 грамм.
Добавляем 4 сервы по 9 грамм = 36 гр.
Регулятор ориентировочно 30 гр.
Батарея 3 S 1300-1500 20 C = 175гр.
+ вес двигателя и крепления, скажем 60 грамм.
Полетный вес авиамодели составляет 721 грамм. Накинем 72 грамма на ремонт и получим 793. Это тот вес который не стоит превышать. + 10% веса авиамодели достигают в конце сезона если их активно шмякать об землю в каждом вылете 🙂
Так как для 3 D такая авиамодель тяжеловата, то будем считать этот биплан полукопией.
Умножаем 721 на 1.5, получаем 1081 грамм тяги с двигателя максимально.
Двигатель с максимальной тягой больше этого значения брать не стоит, даже приближенный к этому значению будет большеват и брать его можно только «на вырост», те текущая авиамодель будет временным тренером.
Идем на hobbycity.com в раздел двигатели и смотрим, что есть.
Max Eff: 12A
Max Load: 14A
Kv: 1050
Weight: 57.9gr
Pull: 400
900gr
Prop: 10×5 or 10×6
Voltage: 6
Винты к мотору берем 10х4.7 SF и 10х6.
Регулятор любой на 20-25А
Тяги в 900 грамм при полетном весе в 720-790 грамм – хватит на любой пилотаж! На полном газу авиамодель будет уходить в небо свечкой, летать в горизонте придется на средних оборотах.
Operating Current (Amps) 6-21 А
Peak Amps (15sec) 25 А
Регулятор к такому двигателю берем минимум на 30А. Винты так же 10х4.7 SF и 10х6.
как подобрать электромотор на модель
Опции темы
как подобрать электромотор на модель
как вообще подбирать электромоторы?
зачастую указывается только:
как из этого понять, какая тяга, на какой вес (или нагрузку на крыло) самолета рассчитан мотор? Какой ориентировочно пропеллер под него использовать?
ну плз, посоветуйте, как выбрать мотор. Если указано почти все, кроме веса модели (как во втором примере).
посмотрите таблицу
движок EK5-0002 приблизительный аналог AXI 2208/34
с винтом GWS-8043 статическая тяга на 3-х банках LiPo
LiS, спасибо, но мне интересно самому разобраться, как подбирать мотор.
Характеристики EK5-0002 я привел для примера.
есть модель с некоторым размахом крыльев, весом и нагрузкой на крыло.
надо к ней подобрать мотор.
но производитель указывает следующие параметры для ВСЕЙ линейки своих моторов:
в сети более подробных параметров нет.
КАК определить по этим параметрам, подходят ли они к данной модели?
п.с. я не подбираю пока мотор к модели, я хочу понять (научиться) выбирать подходящий мотор самостоятельно.
Вот нашел параметры многих движков
http://www.worldmodels.cc/burashiresu.htm
судя по кол-ву ответов нужные параметры надо искать у производителя ( http://www.aoxan.com/product/show.asp?id=21 ) или опытным путём получать.
.
есть модель с некоторым размахом крыльев, весом и нагрузкой на крыло.
надо к ней подобрать мотор.
но производитель указывает следующие параметры для ВСЕЙ линейки своих моторов:
в сети более подробных параметров нет.
КАК определить по этим параметрам, подходят ли они к данной модели?
п.с. я не подбираю пока мотор к модели, я хочу понять (научиться) выбирать подходящий мотор самостоятельно.
Винтомоторная группа. Практические советы и расчеты
В глобальной сети, на различных тематических форумах, часто просят посоветовать мотор на конкретный самолет. Но всегда спрашивать не будешь, придется разобраться самому, да и стоит ли доверять ответившему тебе «гуру»?
Так с чего же начать свои поиски мотора? Сначала, надо задать себе лишь один вопрос: какие мне нужно получить характеристики от самолета, буду ли я отрабатывать на этой модели элементы 3D, или мне нужно уверенное выполнение только классического пилотажа?
Итак, решение принято, а что теперь?
Существует метод расчета (основанный на рекомендациях различных фирм-производителей модельной техники), в котором автор этой статьи не усомнился ни разу, и до сих пор пользуется им:
— мотор для модели, предназначенной для выполнения классического пилотажа, подбирается из расчета 300Ватт на килограмм веса (рекомендованный полетный вес, как правило, указывается производителем в описании модели)
— мотор для 3D-акробата подбирается из расчета 400-450Ватт на килограмм полетного веса.
«Да гранаты у него не той системы»
Белое солнце пустыни.
Важный момент: не будет лишним проверить указанную производителем мощность двигателя. Бывает так, что некоторые фирмы указывают максимальную мощность, при условии использования аккумуляторов с более высоким напряжением.
Производителем дано описание мотора:
Максимально допустимый ток: 50А
Максимальная мощность двигателя: 740Ватт
Итак, максимальная мощность 740Ватт. А если вы планируете использовать аккумулятор 3S? Вот давайте и посчитаем: 11.1V(напряжение аккумулятора)х50А(максимальный ток мотора)=550 Ватт. Теперь становится понятно, что в описании производителем указана мощность двигателя, с учетом использования четырехбаночного аккумулятора: 14.8Vх50A=740 Ватт.
— Шурик, твой аппарат тебя погубит.
«Иван Васильевич меняет профессию»
Пропеллер- это просто!
Основные параметры воздушного винта, которые мы учитываем при подборе мотоустановки – это его диаметр и шаг. Эти параметры зависят в основном от размера самолета, его типа и назначения.
Для копийной модели винт (винты) должны быть соразмерны общему масштабу модели, и иметь требуемое количество лопастей. Для спортивных и тренировочных самолетов – размеры выбираются исходя из необходимых тяговых характеристик, скорости потока от винта и площади обдува этим потоком рулевых плоскостей. Т.к. основную массу некопийных любительских самолетов можно по типу мотоустановки отнести к пилотажным (исключая модели для боя и мотопланеры), стоит подробнее остановиться на этом типе и специфике подбора размеров винта для них.
Размах крыла- Диаметр воздушного винта (в дюймах)
Для простоты можно воспользоваться и этой нехитрой табличкой – для начала она вполне сгодиться. Следует так же учитывать, что как правило, более скоростные модели, полукопии и тренеры используют винты диаметром поменьше, а фан-флаи и самолеты с развитыми 3D способностями – винты большего диаметра. Так же, часто возникают подвижки в +/- 1-2 дюймадля конкретной модели. Но в целом (как пример статистики), табличка выглядит вполне реально.
Если описывать упрощенно, то диаметр винта в большей степени определяет статическую тягу мотоустановки (грубо говоря, сколько может «поднять» такой винт, будучи направленным вверх), и площадь обдува рулевых плоскостей, как правило элеронов (хвостовое оперение почти всегда находиться в потоке от винта, и обдувается на 100%).
Несложно догадаться, что от статической тяги сильно зависит поведение самолета на вертикальных маневрах, когда подъемная сила крыла попросту отсутствует.
Третий «параметр» винта, оказывающий сильное влияние на его свойства – это его тип.
К сожалению, многие начинающие моделисты не принимают его во внимание, и основываясь только на размерах и шаге винта, часто не получают желаемого результата, а иногда и вовсе теряют мотор или сжигают контроллер, перегружая их.
Самые распространенные винты производит фирма АРС. Их подразделение по типам винтов можно назвать сложившимся стандартом де-факто. Из тех типов, которые для нас представляют интерес можно назвать:
Тип «SF» (slowflyer)— очень легкие винты с увеличенной тяговой характеристикой, для легких моделей. Рассчитаны на низкие обороты (до 6 тыс.). Диапазон размеров от 8х3,8 до 13х4,7. Часто используются «внештатно» вместо Е-серии на моделях вплоть до1,5 кг для получения очень большой тяговооруженности (правда ценой некоторых потерь), на свой страх и риск. Имеют легкую небольшую ступицу и невысокая (по сравнению с Е-серией) прочность.
Тип «Р» (pusher) – т.н. «толкающий винт». Винт обратного вращения. Стоит заметить что на электроустановках понятие «толкающий» не особенно актуально, потому что мотор может вращаться в обоих направлениях. Ориентирован больше на ДВС.
Есть еще специализированные типы С, W и пр., но в данной статье мы их рассматривать не будем из за их специфических применений.
— Да как ты их мог перепутать, они же разного цвета!
— Ну и что, что ты дальтоник, ты красное от зеленого отличить не можешь, что ли?!
Регуляторы скорости: главное не перепутать.
Реально, у контроллера (так же именуемого как «регулятор скорости», хода», «speed controller») есть только два критических параметра,
которые непосредственно связаны с работой мотоустановки – это максимально допустимый рабочий ток, и диапазон рабочих напряжений.
Кроме этих двух основных параметров, контроллеры различаются по наличию различных сервисных возможностей, и конструктивных особенностей. Как правило, все контроллеры имеют возможность программирования таких функций, как выбор скорость раскрутки вала («мягкую», «стандартную» и «быструю»), различные уровни напряжения автоотключения двигателя (чтобы не допустить полную разрядку аккумулятора и потерю питания для приемника и бортовых систем), включения/отключения режима тормоза (для прекращения вращения воздушного винта от набегающего потока при выключенном моторе). Часто присутствует функция программной смены направления вращения вала, звуковая сигнализация разных режимов работы, настройка таймингов, друге различные сервисные возможности. Основная масса контроллеров может программироваться с помощью пульта управления, некоторые требуют для этого специальных программаторов, или компьютера с использованием специального USB-кабеля. Следует обратить внимание на эти особенности, чтобы не оказаться в поле с самолетом, который невозможно будет настроить без специального оборудования. В целом, наличие большого количества сервисных функций удобно, но оно не является строго обязательным. Тут можно ориентироваться на собственный комфорт и толщину кошелька.
Большинство низковольтные контроллеров имеют в себе встроенную схему ВЕС (система бортового питания), однако следует знать, что его использование допускается при питании не более чем 2-3 элементами LiPo, и с нагрузкой, не превышающей 3-4 маломощных сервомашинки (формата «микро» и «субмикро»). Большая часть отказов управления на небольших самолетах связана с кратковременными сбоями в работе встроенной системы ВЕС работающей с перегрузкой, обычно принимаемой за «помехи» или неисправность аппаратуры управления. Даже использование 4 сервомеханизмов «16-граммового» типа (HS-81) на встроенной ВЕС недорогого контроллера довольно часто приводит к отказу питания через уже 3-4 минуты работы мотора при активном рулении.
Собственно, на этом краткий экскурс по контроллерам можно завершить. Итоговый вывод прост – для стабильной работы мотора нам важно иметь небольшой запас по току, и не превышать верхнюю границу допустимого напряжения питания контроллера. Все остальное – вопрос личных предпочтений, и пожеланий к сервисной функциональности системы. Так же, стоит быть внимательным при выбора питания борта через встроенный ВЕС.
Арфы нет, возьмите бубен.
«В бой идут одни «старики»».
Какой аккумулятор выбрать?
В современных условиях разумнее всего использовать силовые батареи на основе литиевых элементов. По токоотдаче и удобству эксплуатации на больше всего подходят аккумуляторы с химией LiPo (литий-полимерные) и LiFe (литий-нанофосфатные).
Лидеры по токоотдаче – аккумуляторы с химией LiFe, их практическая токоотдача составляет более 50С. Неизбежной расплатой за высокую токоотдачу является высокий вес и стоимость таких батарей. Чем выше токоотдача, тем выше «удельный» вес и стоимость сборки. Например, аккумуляторы 3S (3 элемента) 2100мА c токоотдачей 16С весят150 грамм, а такие же сборки, но с токоотдачей в 35С – уже около220 грамм. По цене – различия примерно в тех же порядках. Разница существенная. Давайте теперь посмотрим, насколько важна высокая токоотдача для мотоустановки самолета.
Не секрет, что помимо хорошей энерговооруженности, мотоустановка должна обеспечивать еще и некоторую продолжительность ее работы.
Обычно, необходимое время работы (на 1 полет) поставляет порядка 6-10 минут. Меньше 6 минут – это мало, больше 10 минут – особенно нет смысла, потому что уже хочется передохнуть и проанализировать полет. Если посмотреть на расчеты в мотокалке, то мы увидим, что при правильно подобранной мотоустановке и в смешанном режиме полета аккумулятор разряжается до минимально допустимого значения за 8-10 минут при токах, равных 10-12 емкостям такого аккумулятора. На силовых маневрах токи могут достигать 15-25С кратковременно.
Что бы подвести некоторый итог – приведу очередную табличку наиболее популярных решений:
Вес самолета, Емкость сборки/необходимая токоотдача (кол-во элементов)
130-200г, 300-500мА /20-25С (2 банки)
200-300г, 500-800мА /20-25С (2-3 банки)
400-600г, 900-1300мА/16-20С (3 банки)
600-1300г, 1500-2200мА/16-25С (3 банки)
1300-1700г, 2500-3000мА/25-30С (3 банки), 16-20С (4 банки)
2000-2700г, 3300-3700мА/16-20С (5-6 банок)
2500-3000г, 3700-4200мА/16-20С (6 банок)
3500-5000г, 3300-4000мА/16-20С (8-10 банок)
Опять же, это всего лишь типичные примеры, которые не стоит рассматривать как однозначное и безальтернативное решение.
Экспериментировать можно и нужно. А эта таблица всегда послужит нам хорошей стартовой платформой.
Теперь, когда наша мотоустановка укомплектована, пора переходить к практическим испытаниям.
Основано на материалах, опубликованных на форуме RC-design
Как подобрать двигатель для авиамодели
