Dubbio rendimento eliche

[Personal Jesus]

L’elica “sa” cosa la sta facendo girare?
Ovviamente no, come neanche sa di essere un’elica.
Se gira agli stessi giri a punto fisso o in movimento nell’aria, è indipendente da cosa viene usato per farla girare. Potrebbe essere anche un elastico o una carica a molla.
La potenza che erogherà è sempre quella e determinata, ripeto, dal suo numero di giri e dalla velocità rispetto all’aria con cui si sta muovendo lungo il suo asse di rotazione.

Qualcuno ha fatto giustamente notare “l’ovalizzazione” del numero di giri (in tecnica automobilistica e motoristica la chiamano così), ossia quanto è costante la velocità angolare dell’albero del motore ad ogni giro di 360 gradi.
Un motore a scoppio monocilindrico è più “ovalizzato” (nel senso che se uno la misura con qualcosa di elettronico, tipicamente encoder/ruota fonica, vede che la rotazione nei 360 gradi non è a velocità costante) di un pluricilindrico e di un motore elettrico, perché la velocità del pistone che sale e scende è tutt’altro che costante (e un 4 tempi monocilindrico dovrebbe essere più “ovalizzato” di un 2 tempi, perché ha 3 fasi “morte” rispetto ad una attiva).
Ma secondo me l’ovalizzazione di un motore a scoppio è trascurabile rispetto ad uno elettrico ai fini del funzionamento aerodinamico dell’elica.

Piuttosto potrebbe succedere un’altra cosa: man mano che l’elica inizia a traslare da punto fisso via via alle varie velocità di salita o crociera del modello, cambia in trazione e potenza che richiede all’albero motore. Facile che nei fatti il motore elettrico pilotato dal regolatore, sia più costante e immediato ad adattarsi a tali variazioni di potenza mentre un motore a scoppio, anche a farfalla tutta spalancata, sia meno flessibile e più inerte nell’erogazione della potenza necessaria.

[giocavik]

Potrebbe essere anche il contrario...
Se si approfondisce un minimo il funzionamento del motore a scoppio, si evince che e' 'autoregolante', entro certi limiti, rispetto al carico.
(bisogna guardare la curva della coppia vs n)
E si parla di motore 'puro', nudo e crudo.
Se ci mettiamo la gestione elettronica, tale 'autoregolazione' si potrebbe estendere-adattare così tanto che non si può dare per scontato che non possa surclassare quella del motore elettrico.

[Clabe]

Originalmente inviato da Personal Jesus

L’elica “sa” cosa la sta facendo girare?
Ovviamente no, come neanche sa di essere un’elica.
Se gira agli stessi giri a punto fisso o in movimento nell’aria, è indipendente da cosa viene usato per farla girare. Potrebbe essere anche un elastico o una carica a molla.
La potenza che erogherà è sempre quella e determinata, ripeto, dal suo numero di giri e dalla velocità rispetto all’aria con cui si sta muovendo lungo il suo asse di rotazione.

Qualcuno ha fatto giustamente notare “l’ovalizzazione” del numero di giri (in tecnica automobilistica e motoristica la chiamano così), ossia quanto è costante la velocità angolare dell’albero del motore ad ogni giro di 360 gradi.
Un motore a scoppio monocilindrico è più “ovalizzato” (nel senso che se uno la misura con qualcosa di elettronico, tipicamente encoder/ruota fonica, vede che la rotazione nei 360 gradi non è a velocità costante) di un pluricilindrico e di un motore elettrico, perché la velocità del pistone che sale e scende è tutt’altro che costante (e un 4 tempi monocilindrico dovrebbe essere più “ovalizzato” di un 2 tempi, perché ha 3 fasi “morte” rispetto ad una attiva).
Ma secondo me l’ovalizzazione di un motore a scoppio è trascurabile rispetto ad uno elettrico ai fini del funzionamento aerodinamico dell’elica.

Piuttosto potrebbe succedere un’altra cosa: man mano che l’elica inizia a traslare da punto fisso via via alle varie velocità di salita o crociera del modello, cambia in trazione e potenza che richiede all’albero motore. Facile che nei fatti il motore elettrico pilotato dal regolatore, sia più costante e immediato ad adattarsi a tali variazioni di potenza mentre un motore a scoppio, anche a farfalla tutta spalancata, sia meno flessibile e più inerte nell’erogazione della potenza necessaria.

Il mio dubbio é che le vibrazioni stesse del motore trasmesse all'elica ne possano modificare il rendimento. Un motore a scoppio che gira a 15000 gira al minuto, ha vibrazioni ad una frequenza di 250 HZ, che inevitabilmente si trasmettono all'elica e che forse possono influenzarne il rendimento aerodinamico.
Forse e pura fantasia ma é parecchio che ci penso e dopo aver riscontrato gli effetti dei turbolatori fatti con piccole, e se vogliamo insignigficanti, striscioline di nastro adesivo messe sulle ali, non dó piú per scontato niente in campo aerodinamico.
Claudio

[Personal Jesus]

Ci sarebbe da fare un'altra precisazione: le eliche per motori elettrici sono tendenzialmente calcolate per dei numeri di giri massimi e anche di funzionamento più bassi di quelli di un motore a scoppio.
Se noti, infatti, hanno delle forme in pianta e delle corde, verso la radice, maggiori delle eliche per motori a scoppio. Anche, l'allungamento della pala, di conseguenza è inferiore.
E' voluto, proprio per il fatto che sono calcolate per numeri di giri più bassi e, direi, anche velocità di volo più basse.
Questo si traduce in maggiore trazione a bassa velocità. Istintivamente, quella che ci può sembrare maggiore efficienza, che in verità è piuttosto difficile da misurare, in realtà è maggiore trazione a bassa velocità.
Teoricamente, a livello di meri calcoli sulla carta in sede di progetto, sia le eliche per i motori a scoppio, che una classica ripieghevole da alianti, dovrebbero essere calcolate all'incirca per la medesima efficienza, tra l'80 e il 90%.

(Ho invece parecchi dubbi sulla flessibilità di un endotermico e relativi sistemi di controllo motore, anche perchè un po' ci ho lavorato sopra, in passato. Se fossi veramente possibile ottenere una regolazione così "piatta", in verità, sia in campo automotive che aeronautico, ci si sarebbe ormai arrivati. Così non mi sembra invece e, per "appiattire" il funzionamento, specie in uso terrestre, ormai da qualche decennio non hanno trovato di meglio che accoppiarvi un motore elettrico...)

[Clabe]

Originalmente inviato da Personal Jesus

Ci sarebbe da fare un'altra precisazione: le eliche per motori elettrici sono tendenzialmente calcolate per dei numeri di giri massimi e anche di funzionamento più bassi di quelli di un motore a scoppio.
Se noti, infatti, hanno delle forme in pianta e delle corde, verso la radice, maggiori delle eliche per motori a scoppio. Anche, l'allungamento della pala, di conseguenza è inferiore.
E' voluto, proprio per il fatto che sono calcolate per numeri di giri più bassi e, direi, anche velocità di volo più basse.
Questo si traduce in maggiore trazione a bassa velocità. Istintivamente, quella che ci può sembrare maggiore efficienza, che in verità è piuttosto difficile da misurare, in realtà è maggiore trazione a bassa velocità.
Teoricamente, a livello di meri calcoli sulla carta in sede di progetto, sia le eliche per i motori a scoppio, che una classica ripieghevole da alianti, dovrebbero essere calcolate all'incirca per la medesima efficienza, tra l'80 e il 90%.

(Ho invece parecchi dubbi sulla flessibilità di un endotermico e relativi sistemi di controllo motore, anche perchè un po' ci ho lavorato sopra, in passato. Se fossi veramente possibile ottenere una regolazione così "piatta", in verità, sia in campo automotive che aeronautico, ci si sarebbe ormai arrivati. Così non mi sembra invece e, per "appiattire" il funzionamento, specie in uso terrestre, ormai da qualche decennio non hanno trovato di meglio che accoppiarvi un motore elettrico...)

Io non parlo di eliche diverse tra elettrico e scoppio, ma della stessa elica da scoppio fatta girare con un motore l'elettrico. Ho la sensazione che le vibrazioni indotte dallo scoppio ne penalizzino il rendimento.
Claudio

[giocavik]

A me invece piacerebbe far girare le eliche per elettrico con lo scoppio, ma ci ho un po' di apprensione..
Può essere pericoloso..?..

[Personal Jesus]

Originalmente inviato da Clabe

Io non parlo di eliche diverse tra elettrico e scoppio, ma della stessa elica da scoppio fatta girare con un motore l'elettrico. Ho la sensazione che le vibrazioni indotte dallo scoppio ne penalizzino il rendimento.
Claudio

Beh allora ti posso praticamente assicurare e mettere la mano sul fuoco che non vi è alcuna differenza.
Anche di fatto ho fatto l'esperienza sulla mia pelle con una riproduzione di un Reggiane 2005 motorizzato elettrico che vista l'apertura e peso (1,6 m e 5 kg) ha sempre e solo bisogno di eliche per scoppio per volare decentemente.
Provato sia APC che Graupner con pianta "a sciabola" (qualcuna come fondo di magazzino se ne trovava ancora in giro) e la resa appropriata ma niente di magico.
Eliche da elettrico invece, visto il regime a cui avrebbero dovuto girare per il peso del modello, neanche prese in considerazione visto il pericolo di distacco e proiezione delle pale.

[Ehstìkatzi]

4,5 kg, motore da 1200W 530 KV con 6 celle ha volato tranquillamente con una 13x6 Master Airscrew d'epoca e con equivalente APC E . Con quest'ultima un rendimento leggermente migliore e molto meno rumore.



Dalla pagina APC : Thin Electric (E) Propellers and Polycarbonate (Durable) FPV Propellers
Maximum RPM=150,000/prop diameter (inches)

[Personal Jesus]

Con 5 kg di peso e più di 110 di carico, il Re-2005, con qualsiasi cosa di meno di una 13x8 diventa pericoloso da volare (poca trazione e potenza).
Meglio sarebbe una 14 ma si rischia anche di grattarla in decollo e atterraggio a causa del biciclo.
Tra l'altro si mangia tanti, dei già pochi, 60 metri di asfalto (con i retrattili applicati su una costruzione interamente in struttura, da disegno, neanche da short kit, l'erba è semplicemente impensabile) sia in decollo e ancor più in atterraggio (quando si scende bisogna sempre toccare in testata pista per fermarsi all'altra estremità con quasi nessun margine. Il tutto sfruttando il più possibile anche i flap, senza è impensabile, ma stando ben attenti anche a non rallentare troppo, stallare, e cadere come un mattone).
Purtroppo quel mezzo e passa chilo in più si paga e anche tanto (ma neanche se ne può fare un crimine alla costruzione da zero, tutta in struttura).
Il modello è molto piacevole da portare una volta in volo (stalla e sprofonda solo se lo si rallenta e tira veramente tanto) ma è da cardiopalma in atterraggio.
Se non avesse il problema dell'atterraggio (in cui devi quasi sempre trovarti in uno stato di grazia per portarlo a casa senza graffi) sarebbe un modello da tutti i giorni.
Così come è venuto, invece, richiederebbe più pista o una cura dimagrante (quest'ultima ovviamente impossibile).
Come giri/volt del motore, non ricordo più esattamente, siamo grossomodo sui tuoi.
Sono anche stati ridotti perchè all'inizio, se non ricordo male, eravamo stati abbondanti, più verso i 7-800, ma batteria e motore diventavano bollenti.
In ogni caso il peso si paga anche in consumo di batteria e scarso minutaggio di volo.
In pratica bisogna sempre volare con il cronometro per essere sicuri di poter fare una riattaccata o due in sicurezza, se ci sbaglia in atterraggio (cosa peraltro facile). Questa è un'altra cosa che non mi piace.
A poco vale anche, scusa la mancanza di modestia, il mio "volare da aliantista", sfruttando il peso nelle affondate per prendere velocità nelle acrobazie e limitare la massima potenza motore solo nelle salite o in decollo. Qualcosa si risparmia e recupera, ma non molto.
Tra l'altro appena cala un po' la resa della batteria, se non è più nuova, la cosa inizia già ad avvertirsi.

Se fai il calcolo dei giri massimi secondo le specifiche della APC-E, con una 13, una 6s alla massima carica e un 500 giri/volt, sei già sul limite massimo per non dire fuori. Probabilmente funziona benone lo stesso ma io non mi sono mai fidato.
Tanto più che, come detto, meglio ancora sarebbe una 14 che ti porterebbe anche più fuori con i conti.
Forse all'inizio una prova con una 13x8 APC-E l'avevamo anche fatta e vibrava. Non ci siamo fidati.
Paradossalmente penso che se fosse motorizzato tradizionale a scoppio, sarebbe un filo più leggero e con il doppio di autonomia ma lo scoppio, opinione personale, ormai lo consideriamo anacronistico ad eccezione della roba veramente grossa.

Domanda indiscreta: cosa ti fa dire che sul tuo la APC-E ti sembra che renda leggermente di più?

[Ehstìkatzi]

Originalmente inviato da Personal Jesus

Con 5 kg di peso e più di 110 di carico, il Re-2005, con qualsiasi cosa di meno di una 13x8 diventa pericoloso da volare (poca trazione e potenza).
Meglio sarebbe una 14 ma si rischia anche di grattarla in decollo e atterraggio a causa del biciclo.
Tra l'altro si mangia tanti, dei già pochi, 60 metri di asfalto (con i retrattili applicati su una costruzione interamente in struttura, da disegno, neanche da short kit, l'erba è semplicemente impensabile) sia in decollo e ancor più in atterraggio (quando si scende bisogna sempre toccare in testata pista per fermarsi all'altra estremità con quasi nessun margine. Il tutto sfruttando il più possibile anche i flap, senza è impensabile, ma stando ben attenti anche a non rallentare troppo, stallare, e cadere come un mattone).
Purtroppo quel mezzo e passa chilo in più si paga e anche tanto (ma neanche se ne può fare un crimine alla costruzione da zero, tutta in struttura).
Il modello è molto piacevole da portare una volta in volo (stalla e sprofonda solo se lo si rallenta e tira veramente tanto) ma è da cardiopalma in atterraggio.
Se non avesse il problema dell'atterraggio (in cui devi quasi sempre trovarti in uno stato di grazia per portarlo a casa senza graffi) sarebbe un modello da tutti i giorni.
Così come è venuto, invece, richiederebbe più pista o una cura dimagrante (quest'ultima ovviamente impossibile).
Come giri/volt del motore, non ricordo più esattamente, siamo grossomodo sui tuoi.
Sono anche stati ridotti perchè all'inizio, se non ricordo male, eravamo stati abbondanti, più verso i 7-800, ma batteria e motore diventavano bollenti.
In ogni caso il peso si paga anche in consumo di batteria e scarso minutaggio di volo.
In pratica bisogna sempre volare con il cronometro per essere sicuri di poter fare una riattaccata o due in sicurezza, se ci sbaglia in atterraggio (cosa peraltro facile). Questa è un'altra cosa che non mi piace.
A poco vale anche, scusa la mancanza di modestia, il mio "volare da aliantista", sfruttando il peso nelle affondate per prendere velocità nelle acrobazie e limitare la massima potenza motore solo nelle salite o in decollo. Qualcosa si risparmia e recupera, ma non molto.
Tra l'altro appena cala un po' la resa della batteria, se non è più nuova, la cosa inizia già ad avvertirsi.

Se fai il calcolo dei giri massimi secondo le specifiche della APC-E, con una 13, una 6s alla massima carica e un 500 giri/volt, sei già sul limite massimo per non dire fuori. Probabilmente funziona benone lo stesso ma io non mi sono mai fidato.
Tanto più che, come detto, meglio ancora sarebbe una 14 che ti porterebbe anche più fuori con i conti.
Forse all'inizio una prova con una 13x8 APC-E l'avevamo anche fatta e vibrava. Non ci siamo fidati.
Paradossalmente penso che se fosse motorizzato tradizionale a scoppio, sarebbe un filo più leggero e con il doppio di autonomia ma lo scoppio, opinione personale, ormai lo consideriamo anacronistico ad eccezione della roba veramente grossa.

Domanda indiscreta: cosa ti fa dire che sul tuo la APC-E ti sembra che renda leggermente di più?

Meno rumore e maggiore velocità, alla fine del volo, determinato dal timer sul Tx, la riserva di carica è solitamente attorno al 30-35% nei due casi.
Dal 2015 volo con gi F3A vintage usando APC E 13x8, 6 celle e 530 KV.