Quote elevate con multirotori

[TermicOne]

Non hai capito. Stiamo parlando di quote ASL. Il tema è il volo ad alta quota pur mantenendosi ai regolari 70 metri AGL.

[Blade-slap]

Lasciando per un attimo da parte i limiti legali.

Per il volo in quota occorrerebbe discernere tra quota di tangenza a punto fisso ossia l'altezza massima a cui il multi puo stare in volo appunto in hovering o decollare e quota di tangenza in traslazione lenta che normalmente è piu alta della prima
Normalmente per poter volare ad alta quota e non solo arrivarci occorre che il nostro multi abbia una quota di tangenza a punto fisso piu alta del punto di decollo al fine di poter decollare ed atterrare in verticale ecco perché è meglio parlare di quota di tangenza a punto fisso o Hovering.
Perche volare in alta quota per poi non poter fare hovering non ha senso, se no è meglio usare un modello ad ala fissa.
Detto questo posso dire che qua in cina c'è gente che ha fatto volare esa e octo fino a quote 5000mt tibet e basso (in termini di altezza Nepal) è possibile trovare video , oltre non so, e non mi risulta che abbiamo usato quadri.
Se ritrovo i link dei video cinesi ve li posto, ma non prometto nulla.

Il piu bello era uno fatto a Lasa in tibet ...per le immagini , deludente lasa come citta...non è quello scorcio visivo che si vede nelle cartoline, quello è lo specchio per le allodole per far arrivare i turisti...dietro c'è una normale citta cinese in una zona in via di sfruttamento, ho scritto cinese ..per non entrare in dettagli.

Il motivo pero delle multi eliche è piu dovuto a carico pagante e spinta eliche in aria rarefatta (bassa densità) , non hanno usato eliche speciali ma normali , alcuni dichiarano di aver usato eliche con un passo leggermente piu alto di quello che si usa per aumentare l'autonomia.Aumentare il diametro fa bene, ma o ci pensate prima in fase di realizzazione dell'esa o octo o se no avete limiti di dimensioni massime I report che ho letto in cina riportano che volano anche solo 5 min contro i normali 15 min Chiaro i tempi volo diminuiscono per la potenza assorbita piu alta e per temperature basse che influiscono sulla resa della batteria...quest'ultimo è il problema piu grosso , consigliano di tenere le batterie a temperatura di 25-30° in apposite borse termiche , un po come le coperture per ruote F1, e poi prima del volo estrarle ed installare sul multi e poi volare subito, la batteria poi in volo si mantiene abbastanza calda chiaro tutto e relativo alla quota di volo, almeno cosi ho letto che fanno , non avendo esperienza diretta.
Alcuni di questi ...cioe chi ha fatto tali recensioni in cina , ha anche evidenziato la possible creazione di ghiaccio sulle eliche che in alcuni casi hanno anche portato a cadute. questo pero è piu critico in area con umidità sospesa in aria e alla depressione sulle eliche , d'altronde come avviene su quelle vere e su questo non c'è rimedio a meno di altissime vibrazioni sulle eliche tali da staccare il velo che si crea,ma le vibrazioni non sono adatte , ne compatibili con le esigenze video di chi fa questi servizi.

Per i comuni mortali insomma meglio volare ai tropici ..magari anche non troppo al caldo.

[papibuono]

Non hai capito. Stiamo parlando di quote ASL. Il tema è il volo ad alta quota pur mantenendosi ai regolari 70 metri AGL.

ah, capito.

qui suggerisce un'upgrade della batteria vista la differenza di performance delle eliche a quote diverse (un 20% in più almeno) e la perdita di performance delle lypo a basse temperature.

Quadcopter and density altitude - DIY Drones

suggerisce anche un tool per il calcolo della pressione atmosferica includendo l'umidità come parametro che su ecal è assente (c'è solo temperatura e altitudine)

Air Density Calculator

L'altra cosa che ho trovato sono alcune specifiche dell'elettronica, la naza per esempio funziona da -10 gradi a 50 gradi Naza-M - Specs | DJI
per la kk2 qualcuno su forum vari sostiene un minimo di -10° ma sul manuale non ho trovato cenno (visto il display non mi fiderei) consiglia solo di lasciar adattare il modello alla temperatura (proverò in un vulcano...vediamo se funziona...)

Per molte batterie lypo fino a -20° sulle confezioni, ma qualcuno fa notare che anche a -10° si danneggiano (Endless-sphere.com • View topic - LiPO and cold winter temp) volendo esistono lypo pensate per il freddo China Low Temperature Lipo Battery, China Low Temperature Lipo Battery Products, China Low Temperature Lipo Battery Suppliers and Manufacturers at Alibaba.com), ne esistono anche di non cinesi, mentre per esc e motori non sembra esserci un minimo di temperatura operativa, probabilmente perchè il problema è più il caldo.

[rodolfo70]

Scusate ma l'AGL è simile al GPL

[cicciopasticcio74]

A parte l'autonomia delle batterie che scende notevolmente causa freddo, ma a quelle quote si innesca anche un altro fenomeno che prende il nome di rarefazione dell'aria. Serve molta più potenza sino a quando il motore non c'è la fa più.

[laser02]

Ma soprattutto...... dove dovete andare??

[TermicOne]

Ma soprattutto...... dove dovete andare??

...semplicemente se vuoi venire a fare un voletto dalle mie parti nei pressi del Passo dello Spluga o del Passo del Bernina (entrambi oltre i 2000 metri) qualche domanda occorre farsela....

[sub53]

Le batterie contano poco con la quota, io volo in inverno con -10°C con aerei, elicotteri e multirotori (tutti elettrici) a casa (600m asl) senza problemi (tengo le batterie a circa +10°C in valigetta termica fino all'uso); in baita (1500m asl) in estate con +20°C tutti i modelli richiedono +20% circa di gas.

A 3.000m asl un multirotore ha seri problemi, alcuni 'professionisti' dovevano volare in Marmolada per rilievi sul ghiacciaio, alla prima sventata e dopo neanche 2' di volo hanno infilato il mezzo in un bel crepaccio.

Pare che la densità dell'aria cambi molto al crescere della quota e della temperatura, pare anche che il rendimento delle eliche ne risenta.

Tralasciando il problema temperatura....
E' ovvio che con una pressione ridotta del 50% ( circa 5.000 mt ) il setup deve essere diverso che a livello del mare, però mi manca un passaggio... se la densità diminuisce si riduce anche il rendimento dell'elica ma anche la resistenza, il motore elettrico non ne risente, la potenza disponibile resta la stessa quindi aumentando passo e/o diametro perchè non dovrei riuscirei ad ottenere la stessa spinta a parità di Watt assorbiti ?
E' sempre colpa del solito Reynolds o sbaglio da qualche altra parte ?

[Blade-slap]

la potenza disponibile resta la stessa quindi aumentando passo e/o diametro perchè non dovrei riuscirei ad ottenere la stessa spinta a parità di Watt assorbiti ?

No e mi spiace quello che ha scritto il elnonino é legge

Pare che la densità dell'aria cambi molto al crescere della quota e della temperatura, pare anche che il rendimento delle eliche ne risenta.

semplificando la portanza di un oggetto che si muove nell'aria e proporzionale a :
densità
velocità relativa del profilo nell'aria in proporzione al quadrato della stessa
la superficie dell'oggetto (profilo)
coefficiente di portanza del profilo o oggetto (lui + la sua posizione rispetto all'aria famoso angolo di attacco)

con una relazione tra loro (semplificando) pari a densità x V^2 x coeff. portanza x superficie

quindi se diminuisce la densita e vuoi avere la stessa portanza devi :
aumentare la velocità (cosi massa aria aumenta)
aumentare la superficie (dia eliche) (cosi massa aria aumenta)
migliorare il coeff. di portanza (molto difficile)

ma se aumenti velocità o superficie avrai bisogno di piu potenza
cioe non puoi avere stessa spinta a parità di potenza.

Poi c'entra la resistenza aerodinamica del profilo stessi parametri in gioco solo che invece del coefficiente di portanza c'è quello di resistenza ed in piu altri fattori indotti.
Se hai aumentato gli RPM o la superficie anche lei aumenta
Resistenza parassita (di scia + d'attrito)
per via dell'attrito stesso, e del profilo (lui + la sua posizione rispetto all'aria famoso angolo di attacco)
per via della portanza (resistenza indotta)

il tutto sperando di non rompere completamente i flussi

purtroppo tutte e 3 aumentano ..quindi necessiti di più watt per avere la stessa portanza

Reynolds sta gia male sia a bassa quota che alta quota per noi ,lui va influenzare il coefficiente di portanza e resistenza di nuovo in base a forme / superfici/ velocità

Nei nostri casi il bravo Reynolds è molto basso (per via delle dimensioni dei nostri profili ) incrementando parecchio la resistenza d'attrito ( in un oggetto delle dimensioni di un aereo che vola in subsonico i reynolds sono del'ordine dei milioni
prova a proporzionare le dimensioni di un velivolo vero con uno dei nostri insetti e vedi che gia stiamo male anche se poi compensiamo proprio per via delle dimensioni ...ma non riusciamo a mettere tanta potenza sui nostri cosi.

Pero Reynolds va visto piu nell' ottica di dire che tutta l'aerodinamica che normalmente viene utilizzata ha il suo senso in oggetti di dimensioni che rientrano nella norma e che abbiamo sotto gli occhi di tutti. Quando si va in dimensioni molto ridotte l'attore aerodinamico presta un po il fianco ...anche ripeto se influenza tutti gli oggetti volanti.
Si capisce bene perché han sempre cercato di fare le gallerie del vento a grandezza naturale , poi chi non puo si aggiusta ...ma è incavolato e impreca con l'Attore, per cercare di rendere rappresentativi/omogenei i dati trovati con quelli a grandezza naturale.

Forse di nuovo ho semplificato troppo , ma è per rendere le cose per tutti
Poi ci sono tonnellate di libri, link e modelli matematici molto complessi, ma i concetti base semplici rimangono

[ElNonino]

Per limitare il problema delle basse temperatura alle LiPo io in inverno uso una cassetta coibentata e prima di andare al campo vi inserisco un paio di sacchetti termici riscaldati nel forno a microonde.





Le batterie vanno utilizzate subito appena estratte, in genere mantengono la loro temperatura e la durata del volo non ne risente troppo (su elicotteri in fusoliera dove un poco di riparo dal flusso del rotore lo hanno, sui multirotori è peggio.

[sub53]

No e mi spiace quello che ha scritto il elnonino é legge



semplificando la portanza di un oggetto che si muove nell'aria e proporzionale a :
densità
velocità relativa del profilo nell'aria in proporzione al quadrato della stessa
la superficie dell'oggetto (profilo)
coefficiente di portanza del profilo o oggetto (lui + la sua posizione rispetto all'aria famoso angolo di attacco)

con una relazione tra loro (semplificando) pari a densità x V^2 x coeff. portanza x superficie

quindi se diminuisce la densita e vuoi avere la stessa portanza devi :
aumentare la velocità (cosi massa aria aumenta)
aumentare la superficie (dia eliche) (cosi massa aria aumenta)
migliorare il coeff. di portanza (molto difficile)

ma se aumenti velocità o superficie avrai bisogno di piu potenza
cioe non puoi avere stessa spinta a parità di potenza.

Poi c'entra la resistenza aerodinamica del profilo stessi parametri in gioco solo che invece del coefficiente di portanza c'è quello di resistenza ed in piu altri fattori indotti.
Se hai aumentato gli RPM o la superficie anche lei aumenta
Resistenza parassita (di scia + d'attrito)
per via dell'attrito stesso, e del profilo (lui + la sua posizione rispetto all'aria famoso angolo di attacco)
per via della portanza (resistenza indotta)

il tutto sperando di non rompere completamente i flussi

purtroppo tutte e 3 aumentano ..quindi necessiti di più watt per avere la stessa portanza
.....

Se puoi aiutarmi a capire, in modo ancora più semplice, perchè se la densità si dimezza non dovrebbe diminuire anche la resistenza e quindi poter utilizzare un'elica più grande o con maggior passo per generare la stessa spinta, senza ovviamente aumentarne la velocità di rotazione

Mi riferisco ovviamente al rendimento statico di un motore elettrico con un elica ed un dinamometro ...il tutto a pressione atmosferica ridotta che purtroppo è complicato simularlo in laboratorio.... a Milano...

Alla fine gli aerei di linea volano a quote molto elevate per motivi legati alla minor densità dell' aria... e l'efficienza migliora...

Grazie

[Blade-slap]

Se puoi aiutarmi a capire, in modo ancora più semplice, perchè se la densità si dimezza non dovrebbe diminuire anche la resistenza e quindi poter utilizzare un'elica più grande o con maggior passo per generare la stessa spinta, senza ovviamente aumentarne la velocità di rotazione

Mi riferisco ovviamente al rendimento statico di un motore elettrico con un elica ed un dinamometro ...il tutto a pressione atmosferica ridotta che purtroppo è complicato simularlo in laboratorio.... a Milano...

Alla fine gli aerei di linea volano a quote molto elevate per motivi legati alla minor densità dell' aria... e l'efficienza migliora...

Grazie

si ok pero come ho cercato di evidenziare se vuoi avere portanza devi aumentare la massa d'aria che sposti essendo meno densa, e poi di nuovo la resistenza non è solo quella di attrito.

poi se vai all'eccesso no aria= densità zero =non hai piu resistenza , ma anche non portanza e devi passare al altri sistemi di propulsione
Per la serie volano anche le pietre basta avere il motore giusto

[ElNonino]

@sub53-

Il concetto è semplice: se per aumentare la portanza onde compensare la minore densità dell'aria devi aumentare le dimensioni od il passo dell'elica ovvero aumentare i giri del motore, la variazione di qualsiasi di queste grandezze fa anche aumentare la resistenza dell'elica e quindi l'assorbimento del motore.

Anche i velivoli 1:1 ad ala fissa e dotati di turbocompressore, (montato proprio per ristabilire la quantità di massa d'aria aspirata e quindi 'ristabilire' la potenza del motore come se fosse a livello mare) hanno un limite di tangenza oltre il quale non riescono più a fare quota.

Come ho scritto con un eli classe 500 elettrico la differenza di quota fra 300m asl e 1500m asl si avverte nettamente sia in durata volo che posizione dello stick per l'hovering; gli eli 1:1, anche a turbina, sono fortemente penalizzati nel carico pagante proprio dalla quota.

[sub53]

@sub53-

Il concetto è semplice: se per aumentare la portanza onde compensare la minore densità dell'aria devi aumentare le dimensioni od il passo dell'elica ovvero aumentare i giri del motore, la variazione di qualsiasi di queste grandezze fa anche aumentare la resistenza dell'elica e quindi l'assorbimento del motore.

Anche i velivoli 1:1 ad ala fissa e dotati di turbocompressore, (montato proprio per ristabilire la quantità di massa d'aria aspirata e quindi 'ristabilire' la potenza del motore come se fosse a livello mare) hanno un limite di tangenza oltre il quale non riescono più a fare quota.

Come ho scritto con un eli classe 500 elettrico la differenza di quota fra 300m asl e 1500m asl si avverte nettamente sia in durata volo che posizione dello stick per l'hovering; gli eli 1:1, anche a turbina, sono fortemente penalizzati nel carico pagante proprio dalla quota.

Grazie a tutti... ma continuo a non capire, se è tutto lineare salvo la resistenza... se aumento la dimensione della pala, e non i giri del motore non dovrei avere un peggioramento così elevato...

Sarebbe interessante provare il tuo eli con delle pale differenti, non cambiando l'incidenza o la velocità di rotazione ma ad esempio solo la larghezza della pala o il profilo, rubando quindi qualcosa al dannato Reynolds... però mantenendo costante l'assorbimento....

Poi che sia impossibile avere una tangenza infinita.... o che non si possa avere un setup identico tra 0 e 5000 mt. è ovvio... cercavo solo di capire se è possibile ottimizzare un modello per alte quote, anche se poi sarà poco efficiente al livello del mare...



Grazie a tutti...

[ElNonino]

Velocemente poi mi documenterò o meglio ti risponderà blade-slap che ne sa sicuramente di più:

mi sembtra di ricordare che la resistenza aumenta con il quadrato della velocità (con le altre variabili costanti), quindi non è una relazione lineare; da ciò deriva che se aumenti il diametro (aumento della velocità periferica delle pale) od i giri aumenti molto di più la resistenza.

Non lapidatemi se ho scritto minchiate.