Ich baue im Rahmen meiner Bachelorarbeit einen Quadcopter. Ich habe Probleme, eine zuverlässige Gleichung zur Berechnung des statischen Schubs für einen Quadcopter zu finden. Die Gleichungen, die ich gefunden habe, liefern mir lächerliche Ergebnisse. Ich weiß, dass es schwierig ist, eine solche Gleichung herzuleiten, und ich weiß, dass es Online-Rechner gibt (wie diesen ). Aber wie berechnen diese Rechner den statischen Schub? Irgendwo muss es eine Näherungsgleichung geben. Das ist, was ich frage. Ich habe nichts gegen die Gleichung(en), die mich dorthin führen, ich würde sie nur gerne kennen.
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Der folgende Schnappschuss stammt aus der Mathcad-Software. Es sind verschiedene Gleichungen, die ich von angeblich vertrauenswürdigen Websites gesammelt habe. Diese Gleichungen führen mich zur Berechnung des statischen Schubs. Ich denke, die Gleichungen sind ziemlich selbsterklärend. Danke schön.
Komponenten des Quadrocopters: Akku , Regler , Motoren , Propeller , Rahmen
Verschiedene nützliche Websites, auf denen ich die meisten Gleichungen gefunden habe: 1 , 2 , 3 , 4
Inzwischen sollten Sie diese Antwort zum statischen Schub gefunden haben . Es erklärt, wie man zu dieser Gleichung für den statischen Schub gelangt :
Wenn ich die Zahlen einsetze, erhalte ich 2,894 N. Ein Propeller kann ungefähr 295 g eines Quadcopters heben, und alle vier erzeugen einen Schub, der dem Gewicht von 1,18 kg in der Erdgravitation entspricht. Sieht ungefähr richtig aus für einen Quadcopter von 500 g.
Gehen Sie nicht davon aus, dass der Motor die gesamte Leistung liefert, die der Propeller aufnehmen kann. Gehen Sie auch nicht davon aus, dass die Drehzahl des isolierten Motors beibehalten werden kann, wenn er einen Propeller antreibt.
Auf dieser Website gibt es jetzt einige Beispiele ( hier und hier zum Beispiel) für die Berechnung des statischen Propellerschubs, basierend auf bestehenden Überlegungen zum Schweben von Hubschraubern. Die Theorie kann in Büchern wie Principles of Helicopter Aerodynamics von J. Gordon Leishman; Hubschrauberleistung, Stabilität und Kontrolle von Raymond Prouty. Die Erklärungen der Bücher basieren auf der Impulstheorie zum Anheben von Scheiben und werden dann um die Schaufelelementtheorie erweitert, um eine umfassende Erklärung rotierender Schubschaufeln zu erhalten.
Die in den Büchern vorgestellte Theorie gilt im Allgemeinen für offene Rotoren, bei Leishman gibt es einige impulsbasierte Diskussionen zum Einfluss der Luftführung . Auch messbasierte Daten in kleinen Mantelrotoren in einer Masterarbeit hier.
Alles Obige gilt für relativ offene Rotoren mit einem niedrigen Festigkeitsverhältnis von bis zu 0,1. Wenn die Leistung nicht der begrenzende Faktor ist, sondern der Durchmesser, kann ein Lüfter mit einem Festigkeitsverhältnis von nahe 1, wie hier gefunden, verwendet und entsprechend der Flügelfläche vergrößert oder verkleinert werden.
Peter Kämpf
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