5iMX.com 我爱模型 玩家论坛 ——专业遥控模型和无人机玩家论坛（玩模型就上我爱模型，创始于2003年）
标题: 对称双桨的效率到底如何？老高告诉你 [打印本页]
作者: 快活老高 时间: 2014-12-27 05:31
标题: 对称双桨的效率到底如何？老高告诉你
老高折腾X8、H8一年多了，这种机型的抗风性、起降特性和稳定性敏捷性都甩平铺6、8几条街，但一直困惑的就是“效率”，我也写过一些说效率的文章，有位模友还认真的做过测试，结论是双桨比单浆效率低15%。我做过多种不同规格的X8，其中一架的浆效接近10，飞的相当好，但大多数也就是7左右，到底对称双桨的效率如何，老高总算见到了测试的利器----专用的浆效测试台！
这个测试台的原型是在朋友公司见过，当时是测单浆的，为了测试对称双桨进行了改造，朋友精心进行了设计，这是个大型的测试台，可以测试最大50吋浆，主要是针对载重型动力系统设计的，可以测量动力系统的拉力、转速、温度、电压、电流，可以进行长时间的老化测试，满功率测试等，为了保证安全，专门制作了防护网。
这种测试台避免了垂直测试方式的地效干扰，能够真实的反映大功率动力系统的一些指标。
先进行了30吋浆，9235电机的单浆和对称双桨动力组的测试，大功率运行时真是惊天动地，最大测到9公斤，数据记录到7公斤。
数据很多，老高主要关心的是这个组合单浆和双桨的效率对比，结果如下表：
数据很多，老高主要关心的是这个组合单浆和双桨的效率对比，结果如下表：
| 拉力（公斤） | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 单浆 | 93.06 | 206.8 | 341.22 | 517 | 723.8 | 878.9 | 1189.1 |
| 双桨 | 103.4 | 196.46 | 315.37 | 465.3 | 620.4 | 775.5 | 961.62 |
| 差距 | -0.11111 | 0.05 | 0.075758 | 0.1 | 0.142857 | 0.117647059 | 0.191304 |
同老高事先想的不同，在多数情况下，双桨的效率高于单浆，在7公斤拉力时，双桨的效率高于单浆19%！
这套测量台为设计X8增加了定量的手段，每套动力组都先进行性能测试，获取最佳配比后再综合机架、设备和负载、电池重量后进行选型设计，这样做出来的飞机绝对飞的好。
作者: 一直飞下去 时间: 2014-12-27 05:50
专业专注
作者: wanghj1965 时间: 2014-12-27 06:09
我承认没看懂，不过还是支持这种专业精神
作者: dawei77 时间: 2014-12-27 06:16
请教拉力计量是怎样体现的，没有发现相关设备
作者: liubin200 时间: 2014-12-27 06:42
顶一个
作者: szh123 时间: 2014-12-27 06:51
顶
作者: 快活老高 时间: 2014-12-27 07:11
用拉力传感器
作者: dawei77 时间: 2014-12-27 07:12
受用，谢谢
作者: tcjsjxx 时间: 2014-12-27 07:23
我怎么有点不明白：
(, 下载次数: 32)
当单桨拉力达到1189.1克的时候，双桨的拉力才达到961.62.
这应该是单桨效率高啊。
作者: tcjsjxx 时间: 2014-12-27 07:25
就像固定翼的桨在实际飞行的时候，桨叶的拉力要比实际静态测试的时候要低下。
双桨叶最大的问题就是下边那个电机以及桨叶对于上面那个电机下洗气流的干扰和阻挡。所以效率比平铺2个电机要低下。我个人认为。
况且上面的测试我还是有点不明白，是用一个电机的单浆，和2个电机的双桨拉力作对比吗？
作者: 快活老高 时间: 2014-12-27 07:33
上面的数字是拉力，单位是公斤，下面的数字是功率
作者: tcjsjxx 时间: 2014-12-27 07:37
意思是达到1公斤拉力，单桨一个电机要用1189W？双桨叶2个电机961W?
单桨是一个电机的，还是2个电机的值啊？
作者: 快活老高 时间: 2014-12-27 07:39
所谓双桨效率低完全是个伪命题，卡28的效率高不完全是节约了尾桨功率的原因，我测试的内容里还有一项是风速，在双桨的情况下，同样拉力时，风速小于单浆，说明双桨时风的有效功提高了，每只浆的转速也明显降低，这就是省电的结果。
作者: 快活老高 时间: 2014-12-27 07:43
伙计，是7公斤！
单电机时是下层电机单独转，双电机是两个电机一起转
作者: tcjsjxx 时间: 2014-12-27 07:44
本帖最后由 tcjsjxx 于 2014-12-27 07:45 编辑
哦。这下明白了。原来如此啊。
恩？不对啊。单电机还是1个电机带一个桨叶啊，双电机是2个电机带2个桨叶啊。
这怎么对比啊？
作者: tcjsjxx 时间: 2014-12-27 07:46
真的有点晕了，是不是这个数据是双电机的平均值啊？换算成1个电机的值？然后和1个电机的单桨来做的对比？
作者: 快活老高 时间: 2014-12-27 07:48
总电流，总拉力，分开测试就行了，只要把拉力调整到需要的数，将双电机调整到最佳转速就好了
作者: dreamsky 时间: 2014-12-27 07:49
专业测试 赞
作者: tcjsjxx 时间: 2014-12-27 07:51
2个电机怎么也比1个电机拉力大啊，当然分担在每个电机上，不需用那么大功率啊，当然转速要降低啊。
如果这个是这样的话，那么双桨2个电机达到的拉力才比1个单桨达到的拉力大一点点，那效率也真够呛了啊。
1个电机和1个电机的拉力来做对比才有意义啊。
作者: 快活老高 时间: 2014-12-27 07:52
这也确实是一个问题，那就是两个平铺的电机达到7公斤拉力需要多少功率，这我会测测的，谢谢提醒
作者: tcjsjxx 时间: 2014-12-27 07:54
最好测试一下耗电情况啊，这个最直观了，效率高不高，耗电量说了算啊。
作者: 快活老高 时间: 2014-12-27 07:59
是的，这个对比方法是有些问题，只能说是有个定量的手段了，我下一步会弄两个平铺的电机和对称双桨比一下的
作者: tcjsjxx 时间: 2014-12-27 08:01
测试设备很赞啊，如果有这个设备，购买电机就心里有谱了。什么厂家的什么电机带什么桨叶什么效率，一下就清楚了。
作者: jianghui_1990 时间: 2014-12-27 08:04
测试时两个电机的KV值一样吗？实际使用中是不是下层电机的KV要略高一些才好啊？
作者: kenhuyang 时间: 2014-12-27 08:17
下层单独转，那上面桨会影响气流流动啊。实际平铺电机是没有别的桨影响的。对实验的精神表示支持，但实验不够严谨
作者: 快活老高 时间: 2014-12-27 08:24
我会模拟一下真实的情况测一下各种状态，包括倒装浆等，刚看到的大玩具，肯定要好好玩玩
作者: cnndu 时间: 2014-12-27 08:25
我觉得这个不能简单的讨论哪个结构效率高 按照老高提供的数据 其实效率还是一个电机经济拉力的问题 共轴双桨 下桨速度我认为必然高于上桨 依据发动机原理我们可以知道 转速高则效率低 那么 在共轴体系中 下桨的效率必然低于上桨 且电机有一个经济拉力区间 如果高于此区间 电机效率极速降低 这个可以参考有些厂家给出的电机效率测试曲线 依据以上原理我们可以得出如下结论 在共轴双桨体系中 如果单轴的负载使下桨拉力可以工作在经济拉力区间 那么上桨必然也在经济拉力区间 那么 共轴体系的效率并不会比平铺两个轴低 起码不明显 但如果共轴体系中单轴负载使下桨拉力大于经济拉力区间 进入效率快速下降那个曲线段 那么 共轴体系的总效率会急剧下降 明显低于平铺双桨的效率 建议老高可以做一个单桨转速与效率的曲线 然后在共轴体系中 分别测量两个桨的转速 看看总的效率与单桨转速效率曲线的对应关系 我觉得双桨的曲线和两个单桨和的曲线会有一个区间会靠的很近
作者: ruoxi66 时间: 2014-12-27 08:36
要是能够测试一下常用的3508对12寸，4114对15寸就好啦，
作者: clark0311 时间: 2014-12-27 08:41
平铺两个电机，每个负载2kg的功率还是比双桨4kg的功率要少一些。不过相同尺寸的机架x8能装的桨要比米8大不少。
作者: ruoxi66 时间: 2014-12-27 08:44
不知道将双电机调整到最佳转速和飞控的运算模型是不是一致，
会不会飞控傻傻等量输出达不到这样的效果。
作者: Ka52 时间: 2014-12-27 08:53
顶下老高，专业，专注！
作者: zgzhangxiao 时间: 2014-12-27 08:54
我是不是可以简单理解为：双桨更好一点？
作者: 懒汉 时间: 2014-12-27 09:04
学习
作者: YXDST 时间: 2014-12-27 09:07
支持老高 期待下一步测试结果
我的X8是800轴距 朗宇4110 400KV 1555桨 2P 6S 5200自己组的电池 带微单起飞重量6.2公斤 BB响设3.5V 飞13分钟 下来电池恢复3.7V 感觉还可以提高不知道怎么做 北方天冷没在测试
作者: hapi_5i 时间: 2014-12-27 09:13
测试设备不错，但是数据偷换概念了，同样的动力系统，一套100%出力跟两套50%出力加起来是没法横向对比的
结合常见动力系统的效率/拉力曲线，恰恰证明了共轴反浆系统是有效率损失的
作者: 科鲁兹小曼 时间: 2014-12-27 09:17
专业
作者: ljs663 时间: 2014-12-27 09:18
是否要把实际飞行中，单个电机和两个电机所带来的自身重量以及电调的重量的增减所带来的消耗也要计算进去呢？
作者: 最强炸机手 时间: 2014-12-27 09:23
研究所
作者: hsp2008 时间: 2014-12-27 09:33
这种测法双桨效率肯定比单桨要高，为何？因为拉力双桨分配在2个电机上，电机的特性就是负荷越小（拉力）效率越高；所以对比测试需要2比2来测，不是2比1，高大侠已经体会到了
作者: Fdzy 时间: 2014-12-27 09:39
看一定拉力下的总功率，如19楼所言，确实双电机由于平均载荷小，所以效率高。本人的疑问是，双电机双桨系统自身重量也比单桨单电机的大，所以是否可以测试有效载荷（拉力值减去自重），并且加入最大功率和最优功率下的有效拉力对比，更有意义。举例：单电机重100g，最大功率1300g，200w，最优功率500g，60w。双电机重200g，最大功率2000g，400w，最优功率650g，65w。最大功率下效率是第一个高了，但是平时工作情况下可能更多的选后者。（以上只是举例，数据瞎说的）
作者: zuiaimoxing 时间: 2014-12-27 09:40
这样的技术贴一定要支持，谢谢老高！
作者: 李江南 时间: 2014-12-27 09:43
电力有拉力曲线的 单电机全油门与双电机半油门对比 肯定双电机效率高啊 因为电机半油门时电机拉力效率最高
作者: snakehu 时间: 2014-12-27 09:43
很强大！！必须顶。
作者: acong7752 时间: 2014-12-27 09:43
呵呵，两个电机就要分配两个电调两组线，两个电机的自重这些都上飞机不计算的？这个数据最多就是说明低Kv值的电机在大拉力下效率高而以
作者: pilotgaowei 时间: 2014-12-27 09:59
高！实在是高！
作者: 老刘AHLA 时间: 2014-12-27 10:02
显然老高的贴子已把老刘的头给搞晕菜了，但一定要支持一下老高的专业精神！
(, 下载次数: 49)
作者: 快活老高 时间: 2014-12-27 10:03
其实对称双桨最佳的工作区间就是在同电机、同载重的情况下工作，和四轴相比，功率富裕量大大增加，抗风性能就好的多，同时万一其中一台失效，另一台马上顶上去。我就曾经经历过两只上层浆失效的情况。
作者: 李江南 时间: 2014-12-27 10:09
是的 像你所说优势很明显 但是价格也上去了 鱼和熊掌不可兼得啊 一个W9235 加30寸桨是12个毛爷爷啊 4组就是48个毛爷爷 伤不起 我觉得4轴36公斤极限 18公斤工作重量足够了
作者: yklee 时间: 2014-12-27 10:13
应该是单桨一公斤和双桨两公斤对比效率，是吧？
作者: 孤月独明 时间: 2014-12-27 10:23
顶顶顶，专业
作者: sgx51100 时间: 2014-12-27 10:24
这个还是个问题 一个电机 和两个电机比较呀 我觉得至少应该两个电机平铺 和两个电机共轴比较
作者: 没米人 时间: 2014-12-27 10:25
吧两个桨靠近点试试，
作者: yklee 时间: 2014-12-27 10:29
高老哥，我觉得正确的比较方法是这样的：
单桨一公斤拉力X2=93.06x2=186.12W
双桨两公斤拉力 = 196.46W
这样效率差距就一目了然了。
作者: 漠漠 时间: 2014-12-27 10:37
赞一个
作者: mxsky 时间: 2014-12-27 11:11
特别需要老高同志的这些对比数据 ，来决定采用什么样的结构 组装飞机~！~！
我支持老高~！~！~
作者: 快活老高 时间: 2014-12-27 11:17
还有80a电调呢，也不便宜
作者: 李江南 时间: 2014-12-27 11:19
我用70A高压的12S
作者: hyz0105 时间: 2014-12-27 11:24
很厉害的样子 虽然看不懂 但必须支持
作者: 快活老高 时间: 2014-12-27 11:25
是的，我已经发现对比的错误了。
测试中间有些发现，下层浆比上层浆效率高一些，估计是下层无阻力吧。
其实对称双桨最大的好处是功率储备，比如在相同重量的情况下，双桨比单浆多储备了近一倍的升力，这样安全性和抗风性就有保证了。
我准备好好测测我那台浆效近10的动力组合。
作者: yklee 时间: 2014-12-27 11:40
这个我早发现了，其实就是下桨没有遮挡，气流比较稳定，用下桨飞机明显要灵敏一些
作者: wilsonfs 时间: 2014-12-27 12:14
高端！专业。
期待下一步测试。
作者: wilsonfs 时间: 2014-12-27 12:15
高端！专业。
期待下一步测试。
作者: linht0114 时间: 2014-12-27 12:17
电调前端加一个功率计。同样的拉力下运行10分钟看耗电量多少瓦时更直观的说明效率。
作者: xiaowang2183 时间: 2014-12-27 12:49
厂里大部分都这样测拉力的？
作者: 我是楼主 时间: 2014-12-27 12:56
有人说的对，单个电机不能和2个电机比较，如果要测试平铺和共轴，必须都使用2个电机，因为电机效率曲线是一个上凸的下滑曲线，拉力达到极限的时候效率会急剧下滑，因此2个电机效率总比单个电机效率高
作者: 快活老高 时间: 2014-12-27 13:05
是的，已经发现了
作者: 我是楼主 时间: 2014-12-27 13:15
快活老高 发表于 2014-12-27 13:05 
是的，已经发现了
期待老高再进行一次专业的测试
作者: Machinist 时间: 2014-12-27 13:20
最后的结果是什么，我想知道，老高师傅
作者: gds135 时间: 2014-12-27 13:30
留下脚印，，，
作者: hapi_5i 时间: 2014-12-27 13:39
功率储备也说不通，8个电机里面4个是白送的？不要钱不占重量么
作者: dongfang 时间: 2014-12-27 13:48
尽管测试方法有缺陷，但鼓励LZ继续努力。
我记得，共轴双桨的下桨应该比上浆小一些，转速快一些，但保持扭矩平衡才是最佳配置，具体的大小配置需要摸索。最好是LZ的设备直接能测试螺旋桨转动引发的对机身的扭矩，那下桨的油门用PID跟随上浆就可以了。
作者: 66330932 时间: 2014-12-27 14:42
支持一下
作者: szhcs 时间: 2014-12-27 15:35
老高的钻研精神值得称赞，不过对于对称双桨的效率如何定义却是个问题。
我个人认为，效率应该是两个电机分别在平铺和对称上下安装时的对比值，而不是一个电机和对称双桨两个电机的对比。
不过老高的数据还是有用的，在2、4、6公斤的拉力情况下，两个电机在平铺时的功率是对称上下安装时的92%，88%，88%。
作者: AIbluecapf 时间: 2014-12-27 19:34
支持希望出个全面的测试帖
作者: freshbeef1 时间: 2014-12-27 19:34
专业，佩服！等前辈的研究结果，吾等小辈就坐享其成了
作者: 周末影像 时间: 2014-12-27 19:40
想咨询一下老高，共轴上下电机不同的距离是否对效率也会产生影响呢？
作者: 登高望远 时间: 2014-12-27 19:53
测试环境没看懂，仿佛很高大上。
作者: heyonglun3 时间: 2014-12-27 23:30
老高技术贴。啥时候弄个10寸一下的双桨机机的实验。像250什么的。感觉大桨的机机飞起来好吓人。
作者: 51自由飞翔 时间: 2014-12-28 00:46
还比较专业，不错
作者: yklee 时间: 2014-12-28 09:42
把高老哥的数据综合了一下，做了一个表，见下图，可见效率差距还是客观存在的
(, 下载次数: 53)
作者: senosy 时间: 2014-12-28 11:52
超级赞，我觉的需要好好的做理论分析，从中发现问题。
老高，我准备做一个关于双桨的理论分析，然后你看看有没有合适的机会进行一下实验哈。
作者: zhulaosi 时间: 2014-12-28 13:15
p=ui，后期单个电机7公斤的时候的测量已经不准确了
作者: zachary_dcb 时间: 2014-12-28 14:04
老高，共轴双桨的竞争对手一直是平铺6轴和8轴，X8和X4在性能上是完全超越的，无论是安全冗余系数还是最大拉力，X8甩开X4几条街，从流体力学上，共轴的工作环境要求太苛刻，所以一旦超出气动耦合范围就会有明显的效率损失，卡系列直升机的共轴系统，其转向是靠改变上下旋翼螺距差来实现的，其动力系统是单轴输出双离合差速系统，总体来说上下旋翼转速相差不多，只是发动机扭力主要提供给螺距较大的桨叶来实现反扭力，就是一般的单发双桨系统，而多轴是双发双桨，气动耦合情况随时变化的，效率主要损失在这里，而且卡系列直升机，其效率提升主要是减少了尾旋翼，减少了旋翼直径，而且，你用的电机也太大了吧，快来点小尺寸级别的参数~~哈哈
作者: 潜心学习 时间: 2014-12-28 17:25
支持你的说法，这样测试才能找到理想的配比
作者: 潜心学习 时间: 2014-12-28 17:53
方法正确，就应该是这样比较的
作者: wanglh100 时间: 2014-12-28 18:10
为啥不是水平测？还有冬天和夏天的测试结果可能不一样吧？
作者: 快活老高 时间: 2014-12-28 21:10
我很好奇S97的双桨，两付浆间距很近，还是没有斜盘的系统，应该飞的不错。
9235已经测完了，但没有测不同的浆和不同的浆间距。下一步测4822，搭环境还要几天了
作者: 快活老高 时间: 2014-12-28 21:12
可以呀，多收集一些电机和浆，进行多项实验，期待你的大作，需要试验时尽管说，我现在手头的电机有4822、4008、4114，浆有10、13、14、15、17、18等
作者: 猴子酒 时间: 2014-12-29 09:46
我承认没看懂，不过还是支持这种专业精神
作者: long0001 时间: 2014-12-29 10:31
"是的，我已经发现对比的错误了。
测试中间有些发现，下层浆比上层浆效率高一些，估计是下层无阻力吧。
其实对称双桨最大的好处是功率储备，比如在相同重量的情况下，双桨比单浆多储备了近一倍的升力，这样安全性和抗风性就有保证了。
我准备好好测测我那台浆效近10的动力组合。"
对于老高的这句话（上面红色字的）：
如果在相同重量下，X8轴和平铺8轴，既然双桨的效率低于平铺两电机单桨，那么还是平铺胜出。
如果是X8轴和X4轴对比，那根本没有可比性啊，一个八电机，一个四电机。肯定8电机胜出，更别说相同重量了。
所以觉得这句话说得不是很清楚，我觉得比较的应该是相同电机数量和重量的情况下。
作者: 超音速 时间: 2014-12-29 10:50
对称双桨的实践---
这样的结构我们也做一年多的测试，要使上 下桨有个高功率输出，有几个因素；1，要有个好 的效率高的电动机 2，桨叶物理特性有也效率高低考虑 不要随便拿个桨就用 3，上 下桨距离多少值要分析下洗流流速和桨距的关系 。。。下面给一个X8实例子的飞行器，飞行重量45和80KG，大家可以借鉴 |
(, 下载次数: 45)
作者: zhen_sr 时间: 2014-12-29 15:41
本帖最后由 zhen_sr 于 2014-12-29 15:45 编辑
(, 下载次数: 42)
楼上许多模友说的很清晰了，老高也主动认可了，是找错了功率比较对手了，应该按照上图的颜色标记找对手才公平；
借用老高的架台测试数据可见：
相同配置的两只电机，2KG拉力，单层双电机平铺: 功耗是：93.06*2=186.12 ；共轴双桨:196.46 ；
4KG拉力，单层双电机平铺: 功耗是：206.8*2=413.6 ；共轴双桨:465.3 ；
6KG拉力，单层双电机平铺: 功耗是：341.22*2=682.44 ；共轴双桨:775.5 ；
所以，很遗憾，也很明显，共轴双桨系统的力效还是比单层双电机平铺结构略低一点的，
；
所谓功率储备，老高实在难圆奇说，
我的认识，共轴双桨系统的Y6，X8类多轴，最大的优势是，在相同的系统载荷下：
1、机臂数量减少了一半，
2、相同尺寸的螺旋桨动力系统，机架尺寸可以大幅度的减小，（桨尖距离的影响）
对整机无效结构重量的控制灰常有利，这才是Y6，X8类多轴的魅力所在。
作者: minlen1210 时间: 2014-12-29 17:23
老高前輩，能不能做一下4110，在電機同KV下，上16下15跟上15下16槳，哪個效率較高?? 感謝~~~
作者: 296295220 时间: 2014-12-29 17:26
好专业啊，，学习学习
作者: p飞翔的梦想q 时间: 2014-12-29 18:16
双桨个人感觉不靠谱，还是平铺八轴效率高，更安全
作者: zachary_dcb 时间: 2014-12-29 22:47
S97就是X2验证机的正式版啦，他间距小是因为用的是刚性桨叶，下部前行桨叶和上部后行桨叶不会打桨，加上电控液压变距系统的使用，所以整体旋翼头体积减小了
作者: hjt789 时间: 2014-12-29 23:27
好东西 我就是喜欢数据说话 ， 顶上
作者: yao 时间: 2014-12-30 02:26
谢谢老高.这个要顶.
作者: 钊钊然 时间: 2015-1-2 09:45
课题不明确让大家无法真正参与讨论，，给出的条件不够成熟，不参与为佳
作者: 客串演出 时间: 2015-1-4 14:53
老高 我咨询你个问题 我现在是Y6 轴距650 电机是3508580kv 1355桨 4S5000 起飞重量是2.5kg 留空不到10分钟 上下降之间的距离是8Cm
是效率不够高吗？ 怎样改善呢
| 欢迎光临 5iMX.com 我爱模型 玩家论坛 ——专业遥控模型和无人机玩家论坛（玩模型就上我爱模型，创始于2003年） (http://bbs.5imx.com/) |
Powered by Discuz! X3.3 |