Waarom hebben sommige electro vliegtuigen vertraging nodig ?

Waarom hebben sommige electro vliegtuigen eigenlijk vertraging nodig ?
Wat is het nut ervan ?
Zat het me eigenlijk af te vragen :D

Mod: als het in de verkeerde rubriek staat , voel je vrij om hem te verplaatsen :D
 
Dat heeft te maken met de snelheid van het vliegtuig en de efficiëntie van de propellor. Een propellor met een grotere diameter is efficiënter dan een kleine. Als je een motor met een hoog toerental kan alleen een kleine propellor aandrijven. Als je de motor een grotere propellor geeft, neemt het stroomverbruik toe en presteert de motor niet in z'n ideale 'gebied'. Met vertraging kan de motor lekker veel toeren maken terwijl toch een grote propellor gebruikt wordt.
 
Geen 1 vliegtuig heeft een vertraging nodig tegenwoordig. Elke vertraagde motor combinatie is te vervangen door een langzaam lopende buitenloper. Helaas levert een vertraging nog steeds meer rendement. Het gewicht is vaak gelijk. Slijtage en afstelling is dan het enigste nadeel van een vertraging.
 
In aanvulling op de juiste antwoorden van de voorgangers.

Even een paar begrippen:
- Spoed: hoeveel "schroeft" de prop per omwenteling naar voren.
- propsnelheid: Met bepaald aantal toeren bereik je met een gegeven spoed een zekere propsnelheid.
- overtreksnelheid: Snelheid waarbij het vliegtuig zo langzaam gaat dat het uit de lucht begint te vallen, omdat de vleugel niet meer lift kan leveren. hangt voornamelijk van vleugelbelasting af.

Nu is de truuk om deze propsnelheid te laten kloppen bij de snelheid van het vliegtuig. Dit hangt af van het soort vliegtuig en de vleugelbelasting en kan je uitdrukken in aantal keer overtreksnelheid.
bijvoorbeeld:
Elektrozever: 2 keer propsnelhed
traniners, acro etc.. 2.5-3 keer overtreksnelheid (kan je snelheid maken voor een looping)

Voorbeeld elektrozwevertje met sp600.
Een 8x4 prop draaid met 12000 rpm (toeren per minuut)
Spoed = 4 inch, ofwel 0.1 meter
12000 toeren per minuut = 200 toeren per seconde.

Propsnelheid is dan: 0.1 x 200 = 20 m/s.
Bij een overtreksnelheid van 7 m/s (klopt wel ongeveer voor elektrozwevertje) heb je nu 3 keer overtrek snelheid.
Dit blijkt dus te gaan in de praktijk, maar:

1. Om de prop goed te laten werken moet je sneller vliegen, OF om de zwever met zo weinig mogelijk eigen dalen te laten vliegn moet je langzaam, en dan dot de prop het weer niet lekker.
Bij een elektrozwever.
Bij een bepaalde stijghoek gaat het wel aardig, maar je moet vooral niet vlakker of steiler vliegen.

2. Een prop met spoed = halve diameter heeft in theorie al minder rendement dan een meer "vierkante" prop.

3. De kleine prop heeft vrij veel last van de romp.

4. De statische trekkracht (stilstaant) is niet erg hoog. Als je een stuurfoutmaakt, kost het veel tijd om weer op de juiste snelheid te komen.

Met vertraging:

1. Propsnelheid klopt bij het vliegtuig. Meer rendement.

2. Mogelijk om een prop met goede diameter-spoed verhouding te kiezen. Hoger rendement

3. Minder last van rompweerstand. Minder verlies

4. Veel trekkracht ook als je hoek even niet klopt. De prop blijft dan nog goed trekken. Minder "piloot verliezen"

5. Motor draaid optimaal. Je kiest er zelfs 1 die bij gewenste stroom een beter rendement heeft.
Je kan ook een kleinere motor nemen en die nog weer harder laten draaien. Meer rendement.

Al deze punten samen maken dat het totale effect (beter rendement, makkelijker in goed stijgen te houden etc...) voor het gevoel een verdubbeling is van het vermogen, bij zelfde stroomverbruik.

Tegenwoordig neem je echter meteen een buitenloper.

(kandidaat voor FAQ)
 
Zelf vind ik het voordeel van een vertraging dat je de motor ook op een heel ander soort model kan gebruiken.
Dus meer toepassingen.
Dan maar wat minder rendement.
Maar dat is mijn persoonlijke keuze.

Verder wel hoogstaand rekenwerkt Harold.
Ik top vaak nog teveel op gevoel. :oops:
Al moet ik zeggen dat het tot heden aardig klopt.
Maar ik heb maar weinig kisten.
 
Als je motor niet warm wordt zit je meestal wel goed.

Zie mijn avatar. Motoren voor 10 cellen gebruik ik met vertraging met 16 cellen EN met meer stroom, EN met grotere prop voor dubbel vermogen.
 
Bertus zei:
Zelf vind ik het voordeel van een vertraging dat je de motor ook op een heel ander soort model kan gebruiken.quote]

Je bedoeld dat je met een andere vertraging een andere motor hebt? Dat is waar maar die krengen zijn ongelofelijk duur :(
 
In een hotliner is het wel handig een motor met vertraging, omdat de diameter van een motor met vertraging een stuk beter past bij een slank rompje. In alle andere gevallen zou ik voor een buitenloper gaan, vooral het is stiller en geen zwakke vertraging.
 
benvlieggraag zei:
In een hotliner is het wel handig een motor met vertraging, omdat de diameter van een motor met vertraging een stuk beter past bij een slank rompje.

Vergis je niet! Axi heeft nu lange slanke buitenlopers die aardig grote props rond slingeren. Ik heb al een aantal zwevers aadrig hard omhoog zien gaan daarmee ;)
 
Ik heb zelf ook een hotliner gehad met een Axi 2820/10 op 12 cellen en tussen de 40 en 50 A en dat ging lekker vooruit. Het nadeel was dat de draden van de motor buiten de romp door moesten want anders dan ging de rotor langs de draden af. Een leuk voordeel van een binnenloper met vertraging is dat hij iets meer rendement heeft. Met een beetje mazzel haal je 80 % met een buitenloper en een binnenloper kan een 90 % halen. Maar dat weegt niet op tegen de voordelen van een buitenloper.
 
Harold,

Aanvullend op jouw aanbevelingen .......
Heeft een reduktie van het proptoerental invloed op het motorvermogen ?
(volgens mijn inziens: neen...... er is een lager toerental maar wel een hoger koppel.....)

Heb je misschien ook ergens een formule om het nodige motorvermogen te berekenen in functie van de vliegsnelheid, gewicht van het toestel.....

Momenteel gebruik ik als ruwe vuistregel: 100 a 150 Watt/kg

Ik ben op zoek naar de "natuurkundige" formule, doch deze heb ik nog niet gevonden.... In het boek van Tennekes vind ik ook geen verwijzing....


groeten
Steffe
 
Vermogen is koppel x toerental.

W/kg is wel wetenschappelijk te benaderen want je kunt elk vliegtuig volledig doorrekenen, dat gebeurt in de grote luchtvaart ook. Het is maar net wat je wil. De gebruikte vuistregels zijn over het algemeen in de praktijk tot stand gekomen: Voor een rustig vliegende zwever kun je wel 100 W/kg gebruiken. Om ongelimiteerd aerobatics (3D) te kunnen vliegen heb je toch wel 300 W/kg nodig.
 
Een vertraging maakt niet meer vermogen.
Als je het vergelijkt met een auto, dan zorgt het alleen voor dat je in de juiste "versnelling" zit.

Een sp600 direct in een elektrozwever is alsof je in z'n "1" 80 probeert te rijden. Kan wel, maar niet zo efficient.

De 100 watt/kg regel is als volgt uit de natuurkunde af te leiden:

1 watt = 1 Newtonmeter per seconde = 1 Nm/s = 1N x 1m/s
10 watt = 1 kg x 1m/s
100 watt = 1kg x 10m/s

Met 100 watt kan 1kg dus 10m/s stijgen.
Echter:
Geen 100% motorrendement, dus maar een deel van het vermogen bereikt de as.
Geen 100% prop rendement, dus maar een deel netto voor de aandrijving.
Een vliegtuig heeft eigen dalen. Dat moet je eerst overwinnen.

Een goede motor heeft rond 75%. een goede prop rond 70% rendement of meer.
Blijft net de helft van het vermogen over ==> 5m/s stijgen.
Eigendalen er vanaf (1-2 m/s) ==> 3-4 m/s stijgen bij 100 watt/kg.
Met 150 watt/kg kan 5.5-6.5 m/s

De aanname zit hier in het rendement van de motor en prop.
Een motor heeft het hoogste rendement als die niet teveel inzakt bij belasting (70-90% van onbelast toerental).
Bij een te kleine of goedkope motor lukt dit alleen met onbruikbaar kleine props. Daarom een iets tammere motor, waar nog wel een redelijk grote prop op kan.
Echter...
Die tamme motor wordt wel meer "gesmoort" en heeft een slecht rendement.

Een motor even simpel bekeken (ik laat nullast stroom even buiten beschouwing)
- hoogste toerental onbelast. Je trekt daarbij (bijna) geen stroom (2)
- Bij blokkeren geen toeren (duh..), maar wel de grootste stroom. De blokkeer of kortsluitstroom.
Als belast toerental 80% is van onbelast toerental, dan is de stroom 20% van de blokkeer stroom. Rendement "in de buurt van" 80%
Als belast toerental 60% is van onbelast toerental, stroom 40% Iblok, Rendement ca. 60%
Als belast toerental 50% is van onbelast toerental, stroom 50% Iblok, Rendement ca. 50%.

Bij directe aandrijving met een goedkope sp400/500/600/700 zit je in dat 60% onbelast toeren gebied.

Met een vertraging kan je:
- een motor nemen met hogere Iblok ofwel lagere inwendige weerstand. Je kan dan wel op 80% van onbelast toerental gaan draaien.
- dezelfde (direct drive) motor met meer cellen gaat gebruiken, dus 10 i.p.v. 7. meer vermogen uit die motor te halen.
- een kleinere motor (lichtere) gaan gebruiken om dezelfde prop aan te drijven.

Dus met vertraging:
- Gunstiger prop mogelijk
- lichtere motor, en/of beter rendement, en/of meer vermogen.

Als je bij directdrive soms moet rekenen met 60% motor en 55% prop rendement, hou je een derde over van je ingangsvermogen (100 watt in, 35 watt uit)
Als je door vertraging en andere motor op 80% en 75% uitkomt (0.8 x 0.75 =) Heb je 100 watt in, 60 watt uit.
Dat is bijna verdubbeling!

Onderschat daarnaast niet het effect van de hogere trekkracht op de vliegeigenschappen. Je veliest geen snelheid als je even iets verkeerd doet.

Dus:
Vertraging zorgt dat je het ingangs vermogen beter kan gebruiken. Dit voelt als een verdubbeling.

Een buitenloper heeft echter...
- Lagere inwendige weerstand (Hogere Iblok ==> hogere stroom zonder smoren)
- lager toeren tal (rpm/v)
en ook nog:
- lager gewicht
- lagere nullast.

Uiteindelijk bespaar je met beter rendement alleen maar gewicht.
Een zware elektromotor en genoeg accu's krijgen elke prop rond.
Toevallig is dat gewicht bij modelvliegtuigen belangrijk. Bij een sleepboot speelt dat minder een rol.


Aanbevolen literatuur:
Electric Motor Handbook van Astro Bob Beetje verouderd, maar behandeld vertragingen onderwerp erg goed.

The future is electric site van Ken Myers (een soort amerikaanse Ron van Sommeren die al jaren info stroomlijnt. http://members.aol.com/kmyersefo/
Wat "natuurkunde". ook wat empirische prop formules:
http://members.aol.com/kmyersefo/page17.htm



(2) Je trekt stroom vanwege koolborstels die als remschoenen werken, andere mechanische wrijving en verder omdat magneten en spoelen nooit op elk moment "perfect" kunnen zijn.

(kandidaat voor FAQ)
 
Harold,

Dank voor de wetenschappelijke info
Dat is waar ik naar zocht......


PS: als ik op de kruissnelheid vlieg, moet ik dan nog rekening houden met de neerwaartse daling van de kist.....??
" Eigendalen er vanaf (1-2 m/s) ==> 3-4 m/s stijgen bij 100 watt/kg.

besluit bij kruissnelheid ??: stijgen 5m/sec bij 100 Watt /kg ?



Harold zei:
Aanbevolen literatuur:
Electric Motor Handbook van Astro Bob Beetje verouderd, maar behandeld vertragingen onderwerp erg goed.

The future is electric site van Ken Myers (een soort amerikaanse Ron van Sommeren die al jaren info stroomlijnt. http://members.aol.com/kmyersefo/
Wat "natuurkunde". ook wat empirische prop formules:
http://members.aol.com/kmyersefo/page17.htm

en bovenstaande naslagwerken en info zal ik zeker en vast nalezen


vriendelijke groeten,
steffe
 
Het 'eigen dalen' van harold wordt veroorzaakt door de aerodynamische weerstand. Een vliegtuig zonder motor zal, als het horizontaal blijft vliegen, snelheid verliezen door die weerstand. Om de snelheid konstant te houden zal het vliegtuig dus moeten gaan dalen. Potentiële energie (hoogte) omzetten in Kinetische energie (snelheid)

De weerstand van het vliegtuig zorgt dus voor een soort negatief vermogen: weerstand x snelheid. In stabiele glijvlucht geldt dan:
weerstand x snelheid = gewicht x daalsnelheid

Dit 'negatieve' vermogen zal eerst overwonnen moeten worden. Het overschot aan vermogen zal het vliegtuig dan laten klimmen (of laten vernellen totdat weerstand x snelheid = beschikbaar vermogen)
 
Heel mooi gezegd Nico.
En verder: Hoe sneller je gaat, hoe meer eigen dalen.

Als je heel hard hard wil vliegen heb je alle vermogen nodig om het eigen dalen te overwinnen.

Zonder motor kan je ook erg hard. Desnoods vertikaal naar beneden. Eeen motor heb je niet nodig om snelhied te maken, maar om boven te blijven.
 
Harold, Nico

Hierbij heb ik nog een vraag met betrekking tot de geinduceerde weerstand door de propellor:
In welke toestand, is de weerstand ontwikkeld door de prop, het kleinst? (indien de prop niet meer wordt aangedreven door de motor)

a) indien de prop vrij kan meedraaien of
b) bij ingeschakelde rem waarbij de prop stilstaat ?


Groeten
Steffe
 
Volgens mij kan je met een draaiende prop prima remmen met de luchtweerstand.

Een vaste prop stilzetten met de rem van je regelaar is echter niet aan te raden. Het lukt toch niet en je brand gegarandeerd de rem eruit.

Een rem van een regelaar is alleen bedoeld voor klapprops op zwevers.

Met een motormodel klimmen en dan met gasdicht naar beneded zweven is niet handig. Je bent dan 2 keer energie aan het verspillen.
Geef zoveel gas als nodig is om te blijven vliegen, dat is het meest efficient. Wil je naar beneden, dan doe je gewoon het gas dicht.
 
Harold,

Prima,
Dan maak ik mijn high rate speed control met BEC en zonder brake.
Ik heb een eenvoudig schema en printplaat gevonden bij stefan Vorkoetter (www.stefanv.com) voor een borstelmotor.
(met 4 IRFZ40 MOSFETS kan ik tot zeker 30 a 40 amps gaan)

Een deel van de RC hobby is immers ook het maken van electronische schakelingen.

groeten
steffe
 
Back
Top