Cerco di semplificare parecchio, ovvio che per avere la tua
risposta con un grado di approssimazione migliore sarebbe necessario un approccio analitico pesante.
Traccio solo una possibile soluzione e lascio tutto il
divertimento (in realta' e' la parte difficile :-)))
derivante dalla determinazione precisa dei parametri a
qualcun altro ;-))
Sia indicato con 1 il caso "trasmissione a cinghia" e con 2
il caso "motore in coda" , i=(1,2).
PHi [W] Potenza richiesta al rotore di coda nel caso i.
PBi [W] Potenza richiesta alla batteria nel caso i.
etami rendimento del motore nel caso i.
etat rendimento complessivo della trasmissione (ruota dentate
+ cinghie) nel caso i (per 2 solamente un riduttore a
ingranaggi)
etar rendimento regolatore
PB1=PH1/(etam1*etat1*etar1)
PB2=PH2/(etam2*etat2*etar2)
mi=[kg] peso elicottero
PH2>PH1 per via del aumento di peso.
PHi dipendono dai parametri geometrico aerodinamici del
elicottero (un excel di calcolo su
http://rotorirc.blogspot.com/2008/07...er-calcolo-pre
stazioni.html)
etam1 è pari al rendimento del motore principale nella
condizione operativa
etam1 =(Potenza sul albero)/(Potenza in) =
= (V-Ri*I)*(I-I0)/(V*I) dove
V=[V] tensione al motore
I=[A] corrente al motore
Ri=[ohm] Resistenza interna del motore
I0=[A] corrente a coppia0
stessa formula puo essere usata per il motore di coda ovvero
per etam2.
etat2>etat1 (tanto per fare una valutazione di massima si
possono considerare ad esempio etat1 =0.98*0.98 e eta2=0.98
(ovvero 1 o due stadi di trasmissione con rendimento molto
alto) )
etari ... li metto entrambi =1 tanto per capire il fenomeno.
Continuo con i valori grossolani/ideali tanto per vedere se
sembra funzionare.
Le soluzioni sono equivalenti se
PB1=PB2
Quindi PH1/PH2=(etam1*etat1*etar1)/(etam1*etat1*etar1)
Con le semplificazioni di sopra
PH1=0.98*PH2
ovvero perche' il caso 1 sia vantaggioso PH1<0.98*PH2.
La presenza della trasmissione è giustificabile dalla
diminuzione di peso e bisogna andare a valutare i due
contributi peso/trasmissione migliore.
Ipotiziamo che sia lecito scrivere
Ki=costante magica che lega il peso alla potenza richiesta in
hovering (che dipende in prima istanza da una numerosita' di
parametri)
PHi=mi*Ki (K1=k2 )
andiamo a cercare il valore soglia di massa e otteniamo
m2=1280 grammi
Ovvero andando molto a spanne la configurazione 2 puo pesare
solamente 30 grammi circa in piu rispetto al caso 1 sotto
l'ipotesi di trasmissione e regolatore ideale.
Considerazioni conclusive.
Oggi sono "partigiano" della cinghia
:
-E' robusta.
-Fornisce un sistema di controllo del imbardata con dinamiche di controllo
veloci;differentemente il motore in "presa diretta" per
controllare l'assetto deve cambiare il numero di giri,
operazione intrinsecamente lenta(tra l'altro questo fenomeno non è evidenziato dal modello matematico grossolano che ho usato poco fa')
-Il bilanciamento del modello è buono e non è influenzato
dalla potenza/peso del motore di coda (ovvero la potenza sul
rotore di coda non è limitata dal peso che ci posso mettere).
-Avevo un blade cp ... ho cambiato parecchi motori di coda
