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Hola a todos:
Bastian, compañero y constructor de un ala volante AR WING TRICOPTERO VTOL motorizada con RS 2205 de 2300 Kv y hélices de 5.5x4.5, en un grupo de WhatApp preguntaba primeramente sobre si era posible configurar el PWM en Arduplane para unos ESC Favorite FVT LittleBee Spring 30A porque notaba que los motores se le calentaban mucho.

Nuestra respuesta a esta pregunta fue que sí, se hace con el parámetro Q_M_PWM_TYPE, curiosamente nosotros tenemos esos mismo ESC configurados con el parámetro a 2 que corresponde a PWM Oneshot 125.
Su respuesta una vez realizado el cambio del parámetro de 0 a 2 es que los motores se calientan lo mismo.

Nosotros en su día hicimos una prueba de consumos de este motor con varias hélices y le pasamos el enlace para que lo viera.

Nos contesta “estoy utilizando unas hélices que tenia por casa de Walkera, que son de 5.5x4.5, y me da que estoy saturando el motor”.

Después de varios intercambios de preguntas y respuestas piensa que las posibles hélices que le pueden ir bien son unas 6x3 o las 5x3, hace las pruebas en vuelo estacionario con una 5x3 de la marca HQ Prop, y con una 6x3 que cree que también es de la misma marca. Los consumos obtenido en vuelo estacionario mediante el amperímetro de la placa controladora le sorprende ya la 5x3 consume 24 A y la 6x3 solo 20 amperios.

El dilema que se plantea hasta la prueba de vuelo en fase avión es saber el consumo de la 6x3 a una velocidad de crucero de unos 50 Km/h.

Para ver este posible consumo antes del vuelo de prueba nos ofrecemos a realizar el estudio con el programa de Ecalc, como es un VTOL tiene una fase de vuelo de despegue vertical como un multicóptero y realizada la transición vuela como un avión.

En la fase de multicóptero utiliza los tres motores y en la fase de avión solo los dos delanteros parando el trasero.

El estudio a realizar será los tres tipos de hélices, 5.5x4.5 la que actualmente estaba usando, y la 6x3 y 5x3 para corroborar los consumos en vuelo estacionario y ver los posibles consumos en configuración avión.
Los datos que nos ha proporcionado del ala Ar Wing Tricóptero VTOL son:
Peso del VTOL: 1272 gramos.
Superficie alar: 19 dm2.
Batería: Litio-Ion de 4S2P de 6000 mAh compuesta por elementos de 18650 de 3000 mAh 30 A de pico y 15 A de consumo continuo.
Frame: Tricoptero de 485 mm de diámetro.
Motores: EMAX RS 2205 2300 KV
Estos son los resultados en COPTER
Hélice 5.5x4.5 Hélice 6x3 Curiosamente los consumos del vuelo estacionarios son casi similares con una hélice de la marca GWS en el estudio con Ecal.

Hélice 5x3 Ocurre lo mismo, con una hélice de la marca GWS los consumos en el estudio son prácticamente idénticos al del vuelo estacionario.

Estos son los resultados en AVIÓN
Hélice 5.5x4.5 Consumo de 3.6 A a 62 Km/h con un 31% de gas.
Hélice 6x3 Consumo de 5.6 A a 60 Km/h con un 37% de gas.
Hélice 5x3 Consumo de 4.2 A a 62 Km/h con un 41% de gas.

CONCLUSIÓN
Efectivamente la hélice 5.5x4.5 es demasiado grande.
Creemos que la hélice idónea para esta configuración en VTOL es la 5x3, ya que el tiempo de vuelo en estacionario es 11.4 minutos frente a los 13.5 de la 6x3 y en modo avión es de 73 minutos frente a los 54 minutos de la 6x3, si consumiéramos la batería en cada fase de vuelo, pero al ser un vuelo mixto lo interesante es emplear el mínimo tiempo en el despegue y aterrizaje en modo VTOL que es donde tenemos mayores consumos.

Estos datos obtenidos sería interesante verificarlos con los datos reales de los correspondientes vuelos de prueba.

Esperamos que sea de vuestro interés.
Un saludo.
Miliamperios.com

Hola, soy Bastian, el compañero de Luar en otros lares, por aquí sigo siendo breaker y me complace mucho reincorporarme al foro, despues de mucho tiempo ausente.
Luar ha efectuado un estudio muy bueno del comportamiento de hélices, en una plataforma un tanto especial. Especial por lo contradictorio que resulta, el encontrar una formula para 2 formas de vuelo, muy diferentes.
Hablamos de un sistema de vuelo Vtol, o lo que es lo mismo, despegue y aterrizaje vertical y vuelo en traslación como cualquier avión.
En la fase de despegue y vuelo estacionario, los motores y hélices tienen que trabajar a un régimen alto, para soportar el peso bruto del avión, sin ninguna ayuda aerodinámica, y para esta labor solo se tienen las hélices como alas giratorias. En estas condiciones lo mejor sería disponer de unas hélices grandes en diámetro y con poco paso, tal como se hace en los helicópteros, pero en el modelo que tenemos esto es totalmente imposible.
Por todo esto hay que recurrir a una hélices de compromiso, ya que tienen que hacer siendo las mismas dos trabajos bien distintos, sustentar como un hélicóptero y empujar como un avión.
Esta es la mayor dificultad que podemos tener, a la hora de diseñar una plataforma de vuelo Vtol, que en realidad son dos plataformas pero con las mismas hélices.

En fin esa es la cuestión y en eso estamos.

Saludos a todos.

Siempre son interesantes estos estudios, se suele sacar conclusiones válidas para otras situaciones. Yo estoy llevando a cabo otro en el que me va hacer falta desarrollar alguna herramienta software para medir resultados. Se trata de comparar diferentes ángulos de ataque en vuelo de crucero (ala fija, vuelos automáticos) para conseguir la máxima eficiencia (L/D), debería reflejarse también en consumos, y luego poder determinar máxima auotnomía, máximo alcance, menor tiempo de ruta, etc. Pero aun me falta tiempo para poder publicar algo.

Gracias por los estudios.

Raúl, muchas gracias por compartir!

Luís, le estuve dando vueltas a algo parecida hasta que me llevó por delante ¿no has pensado en pintarte parejas de valores de velocidad horizontal VS vertical sacados de los logs del Pitot? Mi intención era hacerlo planeando en estabilizado con distintos puntos de trim.

Hola a todos:
Gracias, llevábamos unos días dando vueltas a un estudio así y Bastian (breaker) nos lo ha puesto en bandeja.
Un saludo.
Miliamperios.com

Capitán_Pattex escribió: ↑

Lun, 15 Jul 2019 16:24

Luís, le estuve dando vueltas a algo parecida hasta que me llevó por delante ¿no has pensado en pintarte parejas de valores de velocidad horizontal VS vertical sacados de los logs del Pitot? Mi intención era hacerlo planeando en estabilizado con distintos puntos de trim.

Sí, quiero cruzar más datos aun, todos ellos captados en el propio avión. Mi idea en principio es para modelos motorizados, haciendo volar circuitos cuadrados amplios para minimizar los efectos del viento, a altitud constante y midiendo velocidad indicada (IAS), consumo real y ángulo de la controladora. Para hacerlo bien bien debería medir también presión y temperatura exterior, con ello conseguiría una velocidad verdadera (TAS) que me permita prescindir de los errores por compresibilidad y poder obtener valores válidos en cualquier condición.

Dónde me lleva todo esto? A conseguir una correlación entre velocidad y ángulo de ataque, que junto con el consumo me permite obtener una curva de potencia necesaria. Sobre esa curva es muy sencillo después localizar los puntos de mejor ángulo de ascenso, mejor régimen, mejor L/D, calcular mayor autonomía, menor tiempo de vuelo, etc.

Pero no quiero "secuestrar" este hilo, cuando tenga algo más concreto ya abriré hilo nuevo para exponerlo, de momento muchas ideas pero poco tiempo para realizarlas.

Buena idea. Aunque al final se crucen los hilos cuando haya que adaptar la hélice al óptimo de la polar del avión.

Os sigo con interés y envidia mientras cambio pañales