（持续更新）“造福模友 效率测试”之二------探秘共轴双桨

butterfly001

快活老高 发表于 2013-12-7 05:20
平铺8轴的轴距（相当于一个圆的直径）应该是这样的：（浆长度x25.4x8+浆间距x7）/3.14；
而X8结构的轴距（ ...

老高，非常感谢，不知有没有关于桨间距相关影响的分析数据或经验数据?

butterfly001

快活老高 发表于 2013-12-7 05:20
平铺8轴的轴距（相当于一个圆的直径）应该是这样的：（浆长度x25.4x8+浆间距x7）/3.14；
而X8结构的轴距（ ...

老高，非常感谢，不知有没有关于桨间距相关影响的分析数据或经验数据?

butterfly001

快活老高 发表于 2013-12-7 05:29
在滨城，昨晚酒喝多了，今早7点半要出门。

注意身体

快活老高

butterfly001 发表于 2013-12-7 05:40
老高，非常感谢，不知有没有关于桨间距相关影响的分析数据或经验数据?

没有呀，我想是不是这样分析，按单旋翼直升机要消耗15-20%的功率来抵消尾璇的概念，浆的侧力不会小于上升力的5-10%，这是无效功，而平铺方式抵消测力的方法就是相邻两浆对转，这样两个测力会对撞，当浆间距没有拉开足够的距离时，这个测力会在浆尖形成阻力。

butterfly001

痛苦，编辑了近一个小时的更新内容，转眼没了，郁闷。。。。。

butterfly001

butterfly001 发表于 2013-12-7 06:10
痛苦，编辑了近一个小时的更新内容，转眼没了，郁闷。。。。。

学了个教训，看来要分段更新

butterfly001

继续更新：

来看看桨间距的影响, 采用4010+1755的组合，选取13cm和21.5cm 两种桨间距；
我的1755桨的页面最大宽度为50mm；

传闻说桨间距大于3倍页面宽度，基本上对效率没有多大影响了，我这正好是小于3倍和4倍多一点，当然能试一下更小间距则更有说服力，但受限于条件不能再低了。

其实，如果桨间距无限大，那么与平铺情况无异，但这样机机谁要，视觉感受和便携性全毁了！

上图：


图中看出，两者相比没有很大的差距，21.5间距的略胜一筹，1.5%@10A 的推力优势；
仅以我这个数据看，我们实际情况下可实现的共轴双桨的效率也就在80-84% VS 平铺机型

butterfly001

butterfly001 发表于 2013-12-7 06:26
继续更新：

来看看桨间距的影响, 采用4010+1755的组合，选取13cm和21.5cm 两种桨间距；

再来看看不同桨大小组合情况；

4010电机 桨间距13cm

三种组合情况：

1755+1755
1755+1655
1655+1755

推力测试结果：


测试结果显示，没有显著的区别，1755+1755组合微弱的优势胜出，效率高出其他两者1%左右；其他两种情况基本不分伯仲。
可能这次测试选用的桨尺寸差距有点小，下次选择大差距的桨再试试。

同时，我还关注了这三种情况下，上面电机所分担电流的情况，看下图：


我在图中添加了一条上下电机电流平分线；可以看出，在共轴双桨情况下，上面那位会累一些；这可以想象，上面电机相比单轴状态多了一个负担，要克服下面桨面的阻力，而下面电机相比单轴状态，它向下搅动的的空气已经有了一个不小的初速度，干起活来轻松些。
1755+1655组合，上电机最累些，所以如果我们在选择上大下小的螺旋浆组合时，要注意着点，不要让它太累，以免影响长时间飞行稳定性（电机过热）

快活老高

butterfly001 发表于 2013-12-7 06:26
继续更新：

来看看桨间距的影响, 采用4010+1755的组合，选取13cm和21.5cm 两种桨间距；

伙计，做个30-50mm的浆尖距测试，s800浆尖距就是30mm左右

butterfly001

butterfly001 发表于 2013-12-7 06:47
再来看看不同桨大小组合情况；

4010电机 桨间距13cm

最后想上两段视频，关于模拟一个共轴双桨情况下，下电机失效的情形。




在这种情况下，下电机的桨叶会在上浆气流推动下旋转，同时上电机的工况加深，或者所说推力有损失。
下面图表说明了损失大小，对比单轴情况：


数据表明：这种情况下，上电机的效率损失在8.7%左右。

好了，各位这一阶段的测试发布到此结束，下面我会在做一些应各位模友要求的一些力所能及的测试，陆续发表，希望能对大家有帮助，谢谢！




最后来谈谈，我对两款我比较崇拜的两款机型的动力设计发表一些个人看法：

draganflyer X6 和X8




这两款机型看起来帅气！

超轻机身设计比如：
X6  加上2700mAh 4S电池  才1000g（不包括载荷）    有点不可企及！

这两款都采用共轴双桨设计，从图上看桨间距也就在10-15cm之间，上浆16“ 下桨15”  
我猜想选择它选择 上浆16“ 下桨15”  的主要用意在于安全考虑，一旦发生碰撞或刮擦，首先挂了一个臂的上浆，下桨可能没事。这事飞行器还能返航，为啥没选择下浆16“ 上桨15”，我想是考虑保留下桨比保留上浆，飞行器相对稳定可控。

所以接下来，我想尽可能的仿制一下X6.

butterfly001

快活老高 发表于 2013-12-7 07:15
伙计，做个30-50mm的浆尖距测试，s800浆尖距就是30mm左右

老高，我这里的桨间距是指上下桨面之间距离，和你说的桨尖距两回事。不过改动一下我的平台，可能做不同桨尖距测试。

不是想沉睡

很客观的测试，也确实说明了问题

这里来尝试解释一下第二条：因为直机计算功率的时候，是算上尾舵输出的，所以双桨直机的效率才会比单桨直机要高15%，双桨直机对尾舵来抵消旋转扭力的要求很低，可以将几乎全部的功率用于主轴提供升力，但是在多轴里面，由于基本都是偶数轴，所以不存在抵消旋转扭力的损耗

DKY

我认为 共轴双桨，主要有以下优点：
1.体积小，载重大
2.多电机多桨可靠性提高

缺点：效率低

lidayan7410

真正的技术贴啊，顶是必须的

骚骚先森

期待很久了~谢谢大神啦

kingofpop

87654321 发表于 2013-12-6 22:08
请楼主试试同轴双电机双桨同向旋转的效果，因为我是用四轴飞控y线控制上下两个电机，必须同向，谢谢。

同向更低。。。

kingofpop

butterfly001 发表于 2013-12-7 07:21
最后想上两段视频，关于模拟一个共轴双桨情况下，下电机失效的情形。

上大下小是出于气流和效率的考虑。。下桨完全包在上桨产生的气流内。。。

蓝天炫梦

桨都应该是向下的

肚肚狼

虽然效率损失了20% ,但H8可以用很小的机架装大桨，降低了不少重量！

arxwjh

kingofpop 发表于 2013-12-7 13:07
上大下小是出于气流和效率的考虑。。下桨完全包在上桨产生的气流内。。。

但从数据可以看出，上大下小完全没有优势，反倒上电机功耗增大，导致整体效率下降，这和我以前的实测结果是一致的