Пилотируемый квадракоптер

A

aerobaika

если квадокоптер не спортивный для зд пилотажа то  со скоростью перегазовки справляется даже регуль на 50 гц шима и любой аутрайнер с легким винтом --срывов нет :IMHO а чем больше каракатица и тяжелее --тем выше моменты инерции в целом и частота перегазовки падает :cool:
 

questioner

Наверное все мы рождены летать...
Откуда
Оренбург
не спортивный для зд пилотажа
Быстрые переходные процессы нужны для надежной стабилизации положения. Например в условиях турбулентности  когда один край "наезжает" на мощный восходящий поток, а другой на нисходящий.
 
A

aerobaika

воздух не вода --жестких турбулизаций в нем нет на дозвуковых скоростях напора :IMHOа смысл чистого электричества в  силовых приводах --тишина --а не рев двса в качестве бензогенератора--тогда уж классический вертолет!
 

KAA

Ненавижу Солидворкс!
НИ ОДИН "умник" не привел расчетов, даже приблизительных. 
Поскольку, я один из тех "умников", то сделаю замечания по представленному здесь расчёту (за котрый@ questioner большой респект в любом случае)!
Для расчетов нам потребуется момент инерции ротора с винтом. Чтобы особо не париться я накидал 3D модель в Solid-е. Винт из стеклопластика, ротор двигателя из стали.
Момент инерции винта диаметром 150 см - 0.55 кг*м кв
Ротора - 0.2 кг*м2
Итого 0.75 кг*м2, едем дальше

Пиковая мощность нашего мотора = 10 кВт = 10000 Дж/с

Соответственно за 1 секунду наш мотор может, не напрягаясь, изменить кинетическую энергию ротра с винтомна 10000 дж.

дельта Ек=(I*дельта w2)/2 , где I - момент инерции ротора с винтом, а дельта w - изменение угловой скорости =>

дельта w= корень (2*10000/0,75) ~ 163 рад/с ~ 1557 об/мин
1. Наверняка как обычно, указана электрическая мощность. Электромоторщики обычно забывают, что КПД их мотора 90% в лучшем случае! ;)
2. Нужно привести размерность к одним единицам, чтобы избежать ошибок. Коли уж момент инерции приведён в кг*м[sup]2[/sup], приводим и мощность к кг*м/с
Получаем мех. мощность двигателя 918,4 кг*м/с (9 кВт)
и соответственно дельта w=49,5 рад/с=472,8 об/мин.
результат отличается радикально.
3. Изменение мощности принято от 0 до макс., а в полёте оно может быть от номинала до максимального значения, что вдвое меньше по исходным данным, т.е. полученный результат нудно умножить на 0,707
4. Эти рассуждения справедливы,если управлять увеличением мощности и оборотов,( потребляемая винтом мощность будет расти в 3-й степени от оборотов), а если тормозить двигателем, то картина думаю будет совсем другая. ;)
 

questioner

Наверное все мы рождены летать...
Откуда
Оренбург
2. Нужно привести размерность к одним единицам, чтобы избежать ошибок. Коли уж момент инерции приведён в кг*м2, приводим и мощность к кг*м/с
ай-йай-йай... ошибся в попыхах, т.к расчеты производил "на лету" :~~) прямо на странице форума.
Огромное спасибо за поправку! Я право сам удивился первоначально получившейся цифре, но, согласитесь, и 470 об/мин - неслабый показатель дельты для 1  секунды? А если диаметрально противоположные винты синхронно меняют обороты, так эффект почти удваивается (почти т.к. разгоняющийся винт не сможет так же быстро изменить свои обороты, как тормозящий). В защиту: 10кВт это хоть и пиковый, но достаточно продолжительный режим 5 кВт-ного двигателя несколько секунд можно и 20 кВт спокойно давать (это в критический момент, напр. турбулентность).


Вот я повелся! В моих расчетах все единицы в системе СИ, значит и результат в системе СИ, я ошибаюсь?

Испытания могут избавить от многих сомнений.
Есть у меня идея по поводу испытаний (возможно давно используется - кто в теме подскажИте):

Испытывать уменьшенную модель даже при идеально подогнанных к оригиналу массово-пространственных отношениях некорректно. С аэродинамически-инерционной точки зрения я вижу одну самую вескую причину - плотность воздуха (эт я не умничаю, а рассуждаю вслух, чтобы если что - поправили). Она одинакова для большого ЛА и для уменьшенного, вот и ведут они в одной среде себя по-разному). Отсюда напрашивается решение - исследовать малую модель в разряженной среде. Степень разряжения должна быть подобрана так, чтобы плотность масштабировалась соответственно массе-размеру модели.

Что скажете?
 

KAA

Ненавижу Солидворкс!
Всё ещё хуже...Я упустил ещё 1 большую ошибку в анализе результата расчёта!
дельта w= корень (2*10000/0,75) ~ 163 рад/с ~ 1557 об/мин
Допустим, изменение скорости в рад/с верное, но 1 полный оборот 360[sup]о[/sup] =2* пи=6,28 рад, или 25,96 об/с. Нас ведь интересует изменение оборотов за 1 с?  ;)А на 1557 об за минуту набежит. Даже 26 об/с-маловато для эффективного управления, а уж если брать по моему расчёту-вообще ниочём! И этот результат мне уже самому не нравится,ибо противоречит практичесуим наблюдениям. :(
Что касаемо натурных испытаний, нужно чтобы числа Рейнольдса для лопастей модельного и натурного винтов были одинаковыми. Этого нужно добиваться  равенством произведения D*n*b винтов,где b-хорда лопасти.
 

questioner

Наверное все мы рождены летать...
Откуда
Оренбург
Допустим, изменение скорости в рад/с верное, но 1 полный оборот 360о =2* пи=6,28 рад, или 25,96 об/с. Нас ведь интересует изменение оборотов за 1 с?  
Не понимаю, на что повлиял перевод об/мин в об/с, если из расчета понятно, что технически реально остановить/разогнать винт за 1с полностью? 
Строчка "25 об/с может быть понята неискушенному читателю, как 25 (об/мин)/с - это мало, да. Но дельта 25 об/с за 1 с. А это болеее 1500 об/мин за секунду тоесть полная остановка ))) И да, по поводу вашего первого замечания к расчету, пересмотрел - там все верно, зря я повелся. Все размерности в системе СИ, а значит и результат в системе СИ.

Даже 26 об/с-маловато для эффективного управления, а уж если брать по моему расчёту-вообще ниочём! И этот результат мне уже самому не нравится,ибо противоречит практичесуим наблюдениям.
Вы просто немного запутались, верно?
 

KAA

Ненавижу Солидворкс!
Действительно, по п.2, килограмм-сила ввела меня в заблуждение. Остальные мои замечания остаются без изменения.
163 рад/с - [highlight]это 26 об/с, ибо 1 рад=57,3[sup]о[/sup]![/highlight].  Изменение за минуту-в 60 раз больше, но это ни к чему в данном расчёте.
Не знаю, способность БК электродвигателя переносить 3-4-х кратные перегрузки, но вот контроллер и провода будут явно переразмеренными.
Опять же повторю, что изменение частоты вращения 1,5 м винта в 26 об/с от 10 кВт... мне кажется маловато, ибо крутил я такой винт, ДВСом  такой мощности. Раскручивался много быстрее.
Но и изъяна в логике этого расчёта не нахожу... :(
 

questioner

Наверное все мы рождены летать...
Откуда
Оренбург
Все у вас правильно по части 26 об/с, просто интерпретируете неверно.

Например скорость вращения винта (скажем для висения)
выбрана 1500 об/мин делим это на 60 получаем 25 об/с. Тоесть 25 об/с это и есть наши максимальные обороты, а вы смотрите на них, как на часть от 1500 ))) вроде объяснил

А т.к. наша дельта 26 об/с за секунду, то получается, что мы полностью за эту секунду тормозим/разгоняем винт. Считаете слишком медленно?  ;)

И да, насчет перегрузок - все там пучком ему даже двухкратные не понадобятся - первый расчет был верен. Толщина проводов компенсируется повышением рабочего напряжения, безопасность - силиконовой изоляцией (слой силикона всего 2 мм держит десятки тысяч вольт не напрягаясь http://polyformat.ru/index.php/product/view/4/215)
По части силовой электроники, так совсем все прекрасно - сейчас появились SiC- транзисторы, которые умыли всех предшественников, хотя и имеющиеся схемы легко обеспечивают КПД под 98% и позволяют сделать хоть пятикратный запас по мощности (все-таки авиация  ::) )
 

questioner

Наверное все мы рождены летать...
Откуда
Оренбург
Повторюсь: загвоздка в том, что никому не охота разрабатывать, т.к. нужна хорошая команда хотябы програмист+электроньщик+инженер+кучабабла.

Если мне удастся объединить в себе все эти ипостаси - будет у меня леталка  :craZy



КАА, аватарка у вас "говорящая", надеюсь это модель? Да и что с солидом, неужто обманул, собака?
 

И

Я люблю строить самолеты!
Откуда
RF
Повторюсь: загвоздка в том, что никому не охота разрабатывать, т.к. нужна хорошая команда хотябы програмист+электроньщик+инженер+кучабабла.

[highlight]Если мне удастся объединить в себе все эти ипостаси - будет у меня леталка [/highlight] 
Ну, это вряд ли, в смысле ипостасей.
 

KAA

Ненавижу Солидворкс!
@ questioner
Это вы интерпретируете полученный результат как вам угодно. Рассмотрена подача определённой мощности в течение 1 с. Получено изменение частоты вращения 26 об/с, и это-для абстрактного тела вращения с данным моментом инерции, например диском, без учёта аэродинамических сил,которые будут тормозить пропорционально квадрату оборотов. Но этот результат не соответствует вашим взглядам на проблему? ;D
 

Anatoliy.

Верной дорогой идете товарищи!!!
Откуда
Севастополь
Но этот результат не соответствует вашим взглядам на проблему?
А у него только представление о радиоуправляемых игрушечных квадрокоптерах.
Короче, пацан в коротких штанишках с игрушечным пультиком в руках и насмотревшийся дебильных аватарок в кинотеатре.
 

questioner

Наверное все мы рождены летать...
Откуда
Оренбург
Получено изменение частоты вращения 26 об/с
Но этот результат не соответствует вашим взглядам на проблему?
Как раз-таки соответствует - я же писал 29 об/с это весь диапазон оборотов винта, больше-то не надо.

Ладненько, я все, что хотел - сказал, каждое слово подкрепил доказательством.  Далее без практических результатов разглагольствовать смысла не вижу. А до первого самодельного двигателя, винта, контроллера и измерительного стенда еще далеко, так что откланиваюсь до результатов.

PS на прощание: 
...слухом услышите - и не уразумеете, и глазами смотреть будете - и не увидите, ибо огрубело сердце людей сих и ушами с трудом слышат, и глаза свои сомкнули, да не увидят глазами и не услышат ушами, и не уразумеют сердцем... (с)Матфей
PPS я не религиозен если чо :exclamation
 

И

Я люблю строить самолеты!
Откуда
RF
PS на прощание: 
...слухом услышите - и не уразумеете, и глазами смотреть будете - и не увидите, ибо огрубело сердце людей сих и ушами с трудом слышат, и глаза свои сомкнули, да не увидят глазами и не услышат ушами, и не уразумеют сердцем... (с)Матфей
PPS я не религиозен если чо
Как можно приводить в доказательство своей правоты то, чему не веришь? Не хорошо, не хорошо. Как вам не стыдно?
 

molokanov_vla

Мне бы в небо!
Откуда
Москва
Народ, а кто может подсказать...

Мне тут ранее в этой ветки писали, что есть авиационные правила, которые запрещают располагать плоскость вращения винтов на пересечении с человеком?
Это так? кто-нибудь в курсе? кто-нибудь может кинуть ссылку на эти правила?
 

vert

Я строю вертолеты!
Откуда
Южный Урал
Например вот:

JAR-VLA 771. Кабина пилота.
(а) Кабина пилота и ее оборудование должны
позволять пилоту выполнять его обязанности без
излишнего напряжения или утомляемости.
(о) Органы аэродинамического управления, перечисленные в JAR-VLA 779, за исключением тросов и тяг управления, должны быть так расположены относительно винта, чтобы ни пилот, ни рычаги управления не находились в зоне между плоскостью вращения винта и поверхностью, образованной линией, проходящей через центр втулки винта под углом 5° вперед или назад от плоскости вращения винта.
 
Вверх