Пилотируемый квадракоптер

[Фланкер]

Он же является одном из основных, уважаемых, спокойнейших в общении и рассудительных консультантов вертолётного раздела.

Поддерживаю. У него есть чему поучиться...

 

[questioner]

Ну и отлично.

Если можно, раскажите в двух словах об основных плюсах и основных минусах гибридной силовой установки для летательного аппарата.

Интересует только то, как Вы лично об этом думаете.

Спасибо за адекватный ответ!

Т.к. тема обширная вынес в отдельную ветку http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1466173749

Пока шапка написана "как курица лапой" не обессудьте, со временем, чем докучать вам в разных топиках, всю информацию соберу там - в шапке.

Если вас действительно интересует мое обоснование - посмотрите мои посты в этой теме и теме по конвертопланам. Я на форуме недавно, так что все лежит на последних страницах (или почитайте мои посты в профиле).

Скажу только , что к гибриду приходится обращаться не от хорошей жизни. Сейчас ситуация такова, что гибрид "бак бензина- ДВС - Генератор" гораздо легче, дешевле и реальнее к постройке, чем Аккумуляторы.

 

[serg610]

Скажу только , что к гибриду приходится обращаться не от хорошей жизни. Сейчас ситуация такова, что гибрид "бак бензина- ДВС - Генератор" гораздо легче, дешевле и реальнее к постройке, чем Аккумуляторы. 

C аккумуляторами все ясно, пока не изобрели легких, а в чем преимущество гибридной СУ перед обычным ДВС с редуктором? Вес больше, стоимость тоже! Смысл то  какой? Ну чисто электромобили экологией объясняют, а тут мощность ДВС для висения та же, а дальше генератор и электромотор, чтобы от редуктора и механического управления избавиться, так это гораздо тяжелее будет, неужели не очевидно. Ну на мотопланерах понятно, взлетел на 100%, через минуту на 10% перешел. А у вертолета вместо 10% аж 60% в горизонте, выигрыша нет, поэтому электровертолеты и не летают. Между моделью квадракоптера и реальным пилотным аппаратом- пропасть, под названием масштабный эффект. Из-за этого ни одна серьезная авиафирма и не взлетела дольше 20 мин. на электровертолете. Ждем легкие аккумуляторы! На моделях прорыв сильный идет за 10 лет, может дальше и сделают легкие аккумуляторы для больших аппаратов! А с гибридной СУ - ничего не понятно, где выигрыш???

 

[questioner]

где выигрыш???

Ну не на каждой же странице каждому собеседнику предоставлять персональное обоснование? Прочитайте мои посты, либо следите за изменением шапки в ветке по гибридному конвертоплану.

Преимущества:
1. Если приводы уже разработаны и опробованы - дешевизна изготовления
2. Крайне высокая надежность и безотказность (в BLDC двигателе буквально нечему ломаться)
3. Простота сборки (провода тянуть проще, чем тяги и карданы)
4. Неограниченная гибкость: для модернизации не требуется заново разрабатывать трансмиссию - переноси моторы куда душе угодно, изменяй их количество и мощность на усмотрение. Все питается от единой СУ - надо поставить дополнительный винт - тяни провода и ставь.
5. Возможность микроконтроллерного управления с использованием автостабилизации.
6. В отличие от вертолета и автожира возможность надежного расположения спассистемы.
7. Балластная батарея имеет возможность несколько минут питать 100% систем ЛА при выходе из стоя ДВС, что достаточно для аварийной посадки.
8. ДВС имеет максимальный КПД только в ОДНОМ единственном режиме, на который расчитан. Именно в этом режиме он 100% времени работает на гибридной установке, экономия топлива может достигать 50%.
9. Электродвигатель развивает полную мощность на любом режиме и может менять ее практически мгновенно, на этих страницах я делал расчет из которого видно, что возможно за 1 секунду полностью остановить или разогнать до максимальных оборотов (1500 об/мин) полуторометровый винт силами 10кВт-ного электродвигателя .

Вот как бы то, что сразу приходит в голову... мало? Ок, но мне аргументов хватает.

А, ну еще один интересный аргумент: Такой ЛА морально не устареет очень долго, т.к. с появлением нормальных батарей выбрасывается бак, ДВС и генератор и ставится АКБ - аппарат получает новую жизнь.

 

[serg610]

@ questioner

Вы подтвердили мою догадку, что весового выигрыша перед классикой с ДВС нет. По некоторым пунктам вашего ответа вы ошибаетесь. Спассистема, например, с 30м  высоты не спасет, в отличии от вертолета с авторотацией. Экономии бензина на крейсерском режиме не будет из-за повышенного веса конструкции.  Увы, в авиации первостепенное имеет вес конструкции, а у вас тут явный проигрыш. Могу заключить пари на ящик шампанского или коньяка, какой больше любите, что даже через два года вы не  будете еще устойчиво летать на своем пилотируемым аппарате с гибридной установкой!
Ну а более длительные разработки- это для пилежки госбюджета в Сколково, ни один частный инвестор не пойдет на это. Увы!

 

[questioner]

Вы подтвердили мою догадку, что весового выигрыша перед классикой с ДВС нет

Никто не говорил о выигрыше в массе, но при правильном исполнении и проигрыша в массе по сравнению с вертолетом тоже нет, а это уже интересно на фоне всех плюсов.

И да, я не о квадрокоптере ибо летает он медленно и энергозатратно. Гибрид позволяет сделать конструктивно простой конвертоплан, а вот это уже по сравнению с вертолетом и квадрокоптером ЛА совершенно другого потенциала!

Вэлкам в тему http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1466173749/0#4

 

[niksann]

тот ротор гироскопом является только сам по себе.
Чисто для себя.
Но при этом его гироскопические моменты на корпус автожира не передаются.

Прочитал! 

Colibri thalassinu, вот Вы говорите что создали схему привода квадра лучше чем у Стингрея, а направление вращения у Вас точно такое?

 

[serg610]

Гибрид позволяет сделать конструктивно простой конвертоплан, а вот это уже по сравнению с вертолетом и квадрокоптером ЛА совершенно другого потенциала!

Конвертоплан одно-двухместный за последние 20лет никому не удалось сделать, а уж с гибридной СУ и подавно. Понял, что кинули меня с ящиком коньяка, ну все равно успехов  в ваших разработках! ;D

 

[niksann]

Минусы:-

- оооооооочень тяжёлая конструкция (без запаса топлива);
- ооооочень сложная конструкция трансмиссии
                    (куча угловых редукторов, длинные валы, куча остальных редукторов);
-  достаточно сложная втулка винтов.


Если бы я в серьёз заинтересовался бы квадрокоптером, я бы посторался объединить плюсы двух этих вариантов, изключив самые основные минусы.

И что у меня получилось бы в итоге?

Получился бы лёгенький квадрокоптер с четырьмя электро винтами с винтами изменяемого общего шага.

Вячеслав, никогда электромотор не будет легче зубчатого шкива. А ведь его можно сделать еще и из специального композита.
Да даже и шестерни если взять. Вот к примеру пара шестеренок от лодочного мотора Нептун мощностью 22 л.с. То есть 4 таких комплекта перекрывают потребности моего квадра. Но я конечно лучше заплачу 48 т.р. и поставлю пары от Ямахи 40-ка сильной. Это если что!

 

[slavka33bis]

Отлично.
Ну тогда, виват квадрокоптерам!!!

 

[niksann]

Ну тогда, виват квадрокоптерам!!!

А какая разница чему виват, мечтать не вредно...
Вот еще схема более дорогая с редукторами, но в ней нет ременных передач с поворотом на 90[sup]о[/sup]. Лучшего пока ничего в голову не приходит.
Здесь суммарная длина валов такая же как вал хвостового привода вертолета. Автоматы перекоса настолько миниатюрны, что вести речь о их сложности язык не поворачивается. То есть винтов по сравнению с вертолетом в 2 раза больше, но они одинаковы (проще в производстве) и значительно меньше и нет тяжелого главного редуктора.  Это так, мысли в слух. :-?

 

[slavka33bis]

Как это нет главного редуктора?

Тут явно просматривается один главный (который висит на двигателе) и четыре не главных (практически точно таких же, как и редуктор Рулевого винта. И кстати, по конструкции системы управления в паре с самим угловым редуктором - это же практически и есть РВ. Только он не имеет общего ГШ и развёрнут вектором тяги не вбок, а вниз. И без автомата перекоса!!!!! . Коля, винту квадрокоптера автомат перекоса не просто не нужен, он там противопоказан!!!) .

 

[niksann]

Тут явно просматривается один главный (который висит на двигателе)

Вячеслав, там не редуктор висит, а два маленьких зубчатых шкива прямо на валу двигателя. Поскольку ремни идут в противоположные стороны, никакой нагрузки на выходные подшипники двигателя не будет.

винту квадрокоптера автомат перекоса не просто не нужен, он там противопоказан!!!) .

Пусть иноземцы строят квадры без АП и летают на них со скоростью велосипедиста и между зубов паралончик подкладывают. А мы будем летать со скоростью 350 300 в абсолютно бесшумном аппарате.  :IMHO
Дело в том, что мне известно какое сопротивление будет у моей кабинки сделанной по типу планерной, и известно какая горизонтальная (пропульсивная) тяга винтов будет при их наклоне 6 градусов.
Примерно по совокупным данным подставляю в калькулятор Юкки и вот что вижу. Конечно это не точно, поскольку все переведено в один винт, но общее представление как бы получить можно.

 

[slavka33bis]

Если у каждого винта будет свой АП, конструкция сильно усложниться.

Ну ладно!
Раз тебя это не пугает, то "Змля прощай. В добрый путь."

 

[questioner]

Но я конечно лучше заплачу 48 т.р. и поставлю пары от Ямахи 40-ка сильной. Это если что!

Издеваетесь? 37.7 кг весит BLDC-двигатель НОМИНАЛЬНОЙ мощностью 68 л.с.!!!  Вы видимо не в курсе характеристик современных электродвигателей

П.с. Оформил шапку темы, теперь все пронумеровано и не придется повторяться. Приходите, а то одному тяжко http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1466173749

 

[Colibri thalassinu]

Прочитал! 

Colibri thalassinu, вот Вы говорите что создали схему привода квадра лучше чем у Стингрея, а направление вращения у Вас точно такое?

Не прочитали! ;D Не выполнено условия, которое я просил Вас выполнить:

Вечером!

Николай! Объясните этому

Так! Фоновый шум@ ВЯЧЕСЛАВ.33.150

Чем же отличается ротор одноместного квадрокоптера, от

винт для самолёта Як-52.

В чём разница в лопастях родных - и квадрокоптерных на одно посадочное место. Я этот "вфон" - не выношу, из-за многих объективных причин, поэтому могу наговорить в его"толерантских" тонах много о нём личной информации
И особо ему подчеркните(!), что узел ВИШ - это не сам винт! Боюсь, этот,   ...   Ну, Вы сами понимаете, очень хреновенько владеет любой информацией ;D

Я отказываюсь обсуждать любую тему, когда "[highlight]...надоедливый фон[/highlight]" мешает верно и осмысленно воспринимать информацию
Могу сказать только по

а направление вращения у Вас точно такое?

да.

 

[niksann]

Не выполнено условия, которое я просил Вас выполнить:

Нет уж увольте! Давайте здесь каждый за себя.  ;D

да.

Понятно, спасибо. Значит подумаем еще.

Издеваетесь? 37.7 кг весит BLDC-двигатель НОМИНАЛЬНОЙ мощностью 68 л.с.!!! 

Плюс генератор... У меня весь привод поместится в 8 кг. За эти лишние килограммы которые Вы предлагаете поставить я лучше поставлю лишний ДВС для безопасности.
Кстати КПД, например зубчатоременной передачи - 99%, а Вы что-то говорили о 12% потерь. Конструкторы вертолетов скрепя зубами соглашаются на такие потери в хвостовом винте, чтобы не ставить лишний НВ, а Вы предлагаете просто так за здорово живешь направлять эту мощность в радиатор. У Вас одни провода по массе могут потянут больше чем ми валы,  про ремни не говорю. Так что извините, но я все это вижу крайне не рациональным.
Если есть на борту ДВС, то как не крути, а электричество в передаче выступает как посредник, а от посредников надо избавляться. 

 

[Colibri thalassinu]

Нет уж увольте! Давайте здесь каждый за себя.  

Неуж то так всё безнадёжно? :-? Хотя, о чём я! ;D ;D ;D Это клиника - другого нет объяснения :

 

[molokanov_vla]

Так как всё-таки? большинство кто сейчас здесь переписывается больше склоняется к ременной передаче? или все же к валам и редукторам?

А получится ли сделать ременную передачу? ведь все-таки мы с вами говорим не о модельке размером 30 на 30 см, а об аппарате, наверно, размером 3 на 3 метра. Получится ли сделать на этом аппарате так, чтобы ремни перекрещивались (ну или там изгибались), чтобы обеспечить нужное направление вращения винтов?

 

[niksann]

Да, именно ремни! 4 ремня, 8 шкивов, непосредственно с двигателя на непосредственно винты. Ремни зубчатые без поворота и перекресний. Шестерни боятся пиковых нагрузок, с ремнями проще.
Доделаю автожир, подключусь к вам.  :craZy