Пилотируемый квадракоптер

[Anatoliy.]

Насколько один ( в паре стоящий)тормозит, настолько другой раскручивается .
О чем Вы ? 

Вы постарайтесь свою мысль изобразить графически.
Иначе Вас не понять.
Какие винты и куда вращаются.
Как компенсируется реактивный момент в случае штатной работы и в случае аварии.
Как происходит управление в штатной и внештатной ситуациях.
Вперед, назад, вверх, вниз, влево, в право, разворот влево, в право.

После этого поговорим о

Какой именн момент инерции Вас беспокоит ? 

Поговорим о том  как быстро наступает отклик на аварийную ситуацию со стороны  автоматики.
И будем рассматривать самый тяжелый вариант аварии.

Но это уже после того как будет решен вопрос с направлением вращения каждого воздушного винта.
Иначе разговор не имеет смысла.

 

[Anatoliy.]

Есть не один способ, но уже несколько раз сказал,

Какие?
Перечислите хотя бы десять способов.

или газовые рули

Вот и опишите в цифрах чего смогут эти газовые рули.
Сколько там они выдадут килограмм, куда будут приложены эти силы и в какие стороны.

После конкретного ответа оценим Ваши решения.

 

[Anatoliy.]

Эта конкретная модель не обязательно должна выглядеть именно так.
Это исключительно и только для понимания .

Когда Вы представите в конкретных величинах (тяга, время, инерция и т. п.) тогда и поймете всю трагичность несбываемых надежд на пилотируемый квадрокоптер.

Можно [highlight]не квадро[/highlight] ?  

Гляньте как называется тема.
Или лавры словоблуда Генриха Вам не дают покоя.
Тот сует свои не по темам сообщения куда не попадя.
И Вы туда же?

 

[Ант44]

Послушайте, уважаемый!
У нас винты с утра до вечера "вращаются" .
Практически без выходных.
Бывает, что и падают , не без этого.
Но причины более понятны, чем предполагаемые Вами.
С уважением! Но пока без понимания.
Чего Вам нарисовать так и не понял.
Вы серьёзно полагаете, что мы тут все вместе не понимаем куда и чего крутится?
Честное пионерское , немного понимаем.
Вы бы показали какой именно никак не компенсируемый ( по Вашему мнению )  момент инерции Вас так обеспокоил? А то мужики от глубокого недоумения не заснут.
А им работать завтра.
И что удивительно , при разгоне у Вас инерция есть, а при торможении пропадает ?
Я на всякий случай , тоже ... Того ... пойду матчасть учить?
Дабы это ... во всеоружии ... встретить
Неуправляемые Моменты инерции поищу . А вдруг ?
С уважением!

 

[Anatoliy.]

абы это ... во всеоружии ... встретить Подмигивание
Неуправляемые Моменты инерции поищу . А вдруг ?
С уважением!

Да Вы не спешите про инерцию.
Поговорим когда Вы изобразите куда вращаются 4 винта, и что получится когда останутся три винта.
Про центр тяжести и про равнодействующую подъемных трех сил пока не станем говорить.

Если Вы не умеете составлять графические картинки, то возьмите картинку из поста №840 и прямо на ней нарисуйте своё видение этого процесса.

 

[niksann]

Вашу дискуссию затянуло в кювет и там она забуксовала.
Почему один из винтов должен ломаться?
В том видио, где разлетелся винт, было сказано, что винты были палочные и в одном из них в комле был сучок. На этом сучке винт и разлетелся.
Винты не должны ломаться. Никогда!!!
А так, точно так же можно спросить - что будет с Боингом, если у него отвалится крыло. Или отлетит лопасть от вертолета.

У пилотируемого квадрокоптера есть и много других причин, чтобы не быть востребованными.

 

[henryk]

Или отлетит лопасть от вертолета.

https://www.galaxysky.cz/gyro-amp-helicopters-s65-pl

 

[Anatoliy.]

Почему один из винтов должен ломаться?

Ставьте "железобетонный" винт без сучков, но:
- оторвался проводок от электродвигателя
- перегорел силовой проводок в месте плохого контакта
- замкнулись проводочки
- оборвался проводок в одной катушке электродвигателя
- замкнулись провода в катушке электродвигателя
- "гавкнулся" контроллер
- оторвался провод управления контроллера
- замкнулись провода управления контроллера
- сгорел ярким пламенем аккумулятор
- произошел внутренний разрыв контакта между банками аккумулятора

Всё это надо помножить на три фазы подходящие к каждому электродвигателю.

И вот после одной из этих бед мы приходим к вопросу, как скомпенсировать проблемы возникшие при отключении одного из двигателей?
Сколько времени потребуется на реакцию для парирования уменьшения тяги, на парирования перевертывания, на парирование разворота от действия реактивного момента несбалансированной несущей системы?
Как будет вести квадрокоптер в это время?

 

[niksann]

И вот после одной из этих бед мы приходим к вопросу, как скомпенсировать проблемы возникшие при отключении одного из двигателей?

Квадр без электроники летать не будет. Это все равно что управлять самолетом с метровыми крылышками. Реакции пилота не хватит.
А это значит: При отказе одного двигателя электроника замечает не санкционируемый крен и незамедлительно принимает меры.
Или отключает противоположный двигатель, при этом аппарат начинает вращаться как волчок вокруг вертикальной оси, затем когда вращение достигло нормального (с точки зрения электроники) значения, опять включает 3-тий двигатель. Тяга возобновляется до приемлемых значений, и электроника сажает куда надо квадр. При вращении квадр сохраняет устойчивость, несмотря на перекос тяги.  Экипаж конечно не в адеквате, но жив.  ;D
Или отключает все оставшиеся двигатели и мгновенно переводит все винты на авторотацию. Если есть общий шаг.
Или, если есть парашют, выпускает его.

На каком-то видио полета квадра при интенсивном снижении начиналась борьба электроники с вихревыми кольцами, я так понимаю. Забавное зрелище. Однако электроника победила. 

 

[niksann]

Кстати, если речь идет об электроприводе и о большом квадре, то безусловно в приводе винтов будут редукторы. Так вот, почему бы не разместить вокруг редуктора по несколько двигателей питающих один винт. Все двигатели разбиты по комплектам, каждый комплект содержит по одному двигателю в каждой консоли. Соответственно и управление раздельное по комплектам.

Я бы так вертолет сделал, если бы электричество было уже убедительным.

 

[Anatoliy.]

Или отключает противоположный двигатель, при этом аппарат начинает вращаться как волчок вокруг вертикальной оси, затем когда вращение достигло нормального (с точки зрения электроники) значения, опять включает 3-тий двигатель. 

Похоже, что Вы не умеете рисовать карандашиком и не знаете элементарных основ физики.

Вот "незамедлительно отключили "лишний" противоположный электропривод.
Если квадрокоптер рассчитан на полеты в конфигурации "квадро" (я же просил изобразить  куда должны вращаться все 4 воздушных винта), то у того "лишнего" винта сразу пропадет реактивный момент, но реактивные моменты оставшихся двух двигателей только сложатся и начнут закручивать двадрокоптер вокруг собственной вертикальной оси. Противодействовать этому не чем и двадрокоптер начнет ускоряться во вращении.

А тяга обесточенного винта не пропадет мгновенно, и еще полу тридро-двадрик начнет накреняться вокруг диагонали проходящей через еще "живые" воздушные винты.  И этому не чем противодействовать.

Теперь у двадрокоптера тяга оставшихся двух винтов не возрастет мгновенно. Инерция, так её раз так.
Следовательно дварокоптер начнет просаживаться одновременно кренясь вокруг той диагонали и пытаясь вращаться вокруг собственной вертикальной оси.
Но, "гадюка" прецессия начнет выпендриваться, и вращение получится каким то странным вокруг каких то новых собственных осей.
Противодействовать этому так же не чем.

Теперь об увеличении мощности у оставшихся двух двигателей.

Вы наивно думаете, что достаточно увеличить мощность в два раза?
Ой, как Вы ошибаетесь.
Ометаемая площадь при аварии уменьшается в два раза.
Для увеличения тяги в два раза у винтов с постоянным шагом можно тупо увеличить скорость вращения в 1,414 раза.
Для увеличения тяги в два раза у несущей системы с винтами постоянного шага при неизменной ометаемой площади придется увеличить отбрасываемый объем воздуха так же в 1,414 раза, что увеличивает скорость отбрасывания так же в 1,414 раза.
Следовательно потребная мощность возрастет в 2*1,414 = 2,828 раза.
Но это тупой примитивно приблизительный расчет.
Вмешается увеличенное профильное сопротивление, увеличенное индуктивное сопротивление и прочие потери.
Так что троекратного запаса по мощности может даже и не хватить.

Замечание.
Включение еще "живого" третьего "лишнего" двигателя приведет к странным кувырка трикоптера.

 

[Ант44]

Однако, кто то хотел показать "существующие технологии" ? Подмигивание
Которым мешает потенциальная массовость ?

Да вопрос не в технологиях, а в непреодолимом препятствии в виде безопасности полета с человеком на боту.
В квадрокоптере эта проблема НЕРАЗРЕШИМА ни сейчас, ни в будущем с его супер-пупер технологиями.

Успокойтесь.

"Цезарю - цезарево, а Кесарю - кесарево".

В нашем случае: Для беспилотных полетов можно и квадрокоптер, для пилотируемых полетов только не квадрокоптер.

Не верите?

Предъявите своё решение безопасности при отказе одного из четырех несущих винтов.

Не сможете - не чешите языками.  :STUPID :STUPID :STUPID

Решение при отказе одного из 4 винтов совершенно элементарное ( если центр тяжести в центре ).
1. Сдвоенные , с автономным приводом винты  с 2 кратным резервированием по мощности. То есть 4 по 2 .
2. Использование газовых рулей , которые все равно нужны, смещающих точку приложения суммы сил и таким образом обеспечивающих равновесие при отказе.
Можно ещё пару предложить, но полагаю и без меня хорошо известно.
Это и есть главная проблема ?  :

Что то сложно мне...
Но я попробую еще раз.
В п1. четко ( как мне представляется) написано, что у нас 4 раза по 2 винта  с автономным приводом ?
Вроде да.
Когда начинает тормозиться ( в результате отказа) один винт,
второй начинает разгоняться ( желательно пропорционально торможению первого ), но так как отказавший винт сразу никак не остановится, по крайней мере с тягой проблем нет ?
Зачем при этом иметь мощность на втором двигателе выше, чем была на первом из Ваших рассуждений я понять не смог. Извините!
Они на "одной" оси.
Вот ровно сколько была мощность на первом ( отказавшем) столько будет и на втором.
Ибо ровным счетом ничего не изменилось.
С этим согласны ?
Потом пойдем дальше.
И это...
Не надо меня просить нарисовать, что и куда крутится в совершенно стандартной ситуации висения. Которую мы пока рассматриваем.
Пожалуйста!
Я со всем возможным смирением терплю Ваше несколько хамовато-снисходительное поведение исключительно из общечеловеческих ценностей и надежды на рациональное зерно 
С уважением!
И да, конечно, это не совсем квадрокоптер , ибо винтов ( как и двигателей) у него таки 8.
Про инерцию и рули - потом. после выяснения подхода к определению тяги/мощности при явно одинаковой ометаемой площади.

 

[Ант44]

Или отключает противоположный двигатель, при этом аппарат начинает вращаться как волчок вокруг вертикальной оси, затем когда вращение достигло нормального (с точки зрения электроники) значения, опять включает 3-тий двигатель. 

Похоже, что Вы не умеете рисовать карандашиком и не знаете элементарных основ физики.

Вот "незамедлительно отключили "лишний" противоположный электропривод.
Если квадрокоптер рассчитан на полеты в конфигурации "квадро" (я же просил изобразить  куда должны вращаться все 4 воздушных винта), то у того "лишнего" винта сразу пропадет реактивный момент, но реактивные моменты оставшихся двух двигателей только сложатся и начнут закручивать двадрокоптер вокруг собственной вертикальной оси. Противодействовать этому не чем и двадрокоптер начнет ускоряться во вращении.

А тяга обесточенного винта не пропадет мгновенно, и еще полу тридро-двадрик начнет накреняться вокруг диагонали проходящей через еще "живые" воздушные винты.  И этому не чем противодействовать.

Теперь у двадрокоптера тяга оставшихся двух винтов не возрастет мгновенно. Инерция, так её раз так.
Следовательно дварокоптер начнет просаживаться одновременно кренясь вокруг той диагонали и пытаясь вращаться вокруг собственной вертикальной оси.
Но, "гадюка" прецессия начнет выпендриваться, и вращение получится каким то странным вокруг каких то новых собственных осей.
Противодействовать этому так же не чем.

Теперь об увеличении мощности у оставшихся двух двигателей.

Вы наивно думаете, что достаточно увеличить мощность в два раза?
Ой, как Вы ошибаетесь.
Ометаемая площадь при аварии уменьшается в два раза.
Для увеличения тяги в два раза у винтов с постоянным шагом можно тупо увеличить скорость вращения в 1,414 раза.
Для увеличения тяги в два раза у несущей системы с винтами постоянного шага при неизменной ометаемой площади придется увеличить отбрасываемый объем воздуха так же в 1,414 раза, что увеличивает скорость отбрасывания так же в 1,414 раза.
Следовательно потребная мощность возрастет в 2*1,414 = 2,828 раза.
Но это тупой примитивно приблизительный расчет.
Вмешается увеличенное профильное сопротивление, увеличенное индуктивное сопротивление и прочие потери.
Так что троекратного запаса по мощности может даже и не хватить.

Замечание.
Включение еще "живого" третьего "лишнего" двигателя приведет к странным кувырка трикоптера.

Я понимаю, что Вы думаете свою мысль.
Переключитесь , пожалуйста!
Мы говорим не о увеличении мощности на оставшихся винтах.
Я пытаюсь донести мысль, что резервный винт стоит на одной оси с работающим. Ему совершенно не надо иметь мощность выше, чем у того который он резервирует.
В этом есть "единство нашего с Вами понимания" ?
Перечитал еще раз свой пост "1. Сдвоенные , с автономным приводом винты  с 2 кратным резервированием по мощности. То есть 4 по 2 ."
Может нужно было еще добавить какие то слова?
Но, вроде как написано: "1. Сдвоенные , с автономным приводом винты  с 2 кратным резервированием по мощности. То есть 4 по 2 ." - то есть на каждый винт есть резерв с точно такими же характеристиками.
Работает один, второй спит и ждет своего часа. (пост 841-843)
То есть 4 работают , а 4 в резерве.
Так понятнее ?

 

[Ант44]

Вот такая https://www.youtube.com/watch?v=8F0Q0v7H_9Q&spfreload=1 (примерно) схема для рассмотрения. 
Но работают только 4.
4  ждут в резерве.
И дублирующий, конечно же, будет крутиться ровно в ту же сторону, что и дублируемый.

 

[niksann]

Похоже, что Вы не умеете рисовать карандашиком и не знаете элементарных основ физики.

Вот "незамедлительно отключили "лишний" противоположный электропривод.
Если квадрокоптер рассчитан на полеты в конфигурации "квадро" (я же просил изобразить  куда должны вращаться все 4 воздушных винта), то у того "лишнего" винта сразу пропадет реактивный момент, но реактивные моменты оставшихся двух двигателей только сложатся и начнут закручивать двадрокоптер вокруг собственной вертикальной оси. Противодействовать этому не чем и двадрокоптер начнет ускоряться во вращении.

Анатолий, прочтите еще раз мой пост внимательней (или №1), и особенно обратите внимание на смайлик в конце. Вообще-то это была шутка. Хотя... как говориться в каждой шутке есть доля правды. Вот например, на этом видио квадрик справляется с ситуацией. Одного метра для раздумий ему хватило. 
https://www.youtube.com/watch?v=bsHryqnvyYA

 

[Ант44]

Похоже, что Вы не умеете рисовать карандашиком и не знаете элементарных основ физики.

Вот "незамедлительно отключили "лишний" противоположный электропривод.
Если квадрокоптер рассчитан на полеты в конфигурации "квадро" (я же просил изобразить  куда должны вращаться все 4 воздушных винта), то у того "лишнего" винта сразу пропадет реактивный момент, но реактивные моменты оставшихся двух двигателей только сложатся и начнут закручивать двадрокоптер вокруг собственной вертикальной оси. Противодействовать этому не чем и двадрокоптер начнет ускоряться во вращении.

Анатолий, прочтите еще раз мой пост внимательней (или №1), и особенно обратите внимание на смайлик в конце. Вообще-то это была шутка. Хотя... как говориться в каждой шутке есть доля правды. Вот например, на этом видио квадрик справляется с ситуацией. Одного метра для раздумий ему хватило. 
https://www.youtube.com/watch?v=bsHryqnvyYA

Даже без всякого резервирования обошелся.
Тоже физику не учил .

 

[Anatoliy.]

В п1. четко ( как мне представляется) написано, что у нас 4 раза по 2 винтас автономным приводом ?
Вроде да.

Уважаемый последователь словоблуда Генриха, в который раз я призываю внимательно прочитать название темы обсуждения.

Я рассматриваю проблемы квадрокоптера, а Вы постоянно пихаете мультикоптер.
Я же ранее писал, что пилотируемый квадрокоптер не обеспечит безопасность, а Вы доказываете, что у мультикоптера проблемы решаемы.
Да кто же спорит с Вами?
Если Вам не чего сказать по проблемам квадрокоптера, а очень хочется выложить своё виденье по совершенно  другой конструкции, то открывайте свою тему и упражняйтесь там.

Кстати, Ваше решение мультикоптера  (8 несущих систем) в штатном режиме с предустановкой 50% отказа (работают только 4 несущих систем)  не есть гут.
Если в двухдвигательном вертолете при отказе одного двигателя оставшийся двигатель выходит на чрезвычайный и кратковременный режим, то в Вашем мультикоптере с предустановкой 50% отказа каждый двигатель должен длительно работать в номинальном режиме.
В Вашей конструкции явный перебор и по железякам, и по мощности.
В поземлеезду этот перебор не сильно сказывается на параметры езды, а вот в леталках надо экономить на всем.

 

[Anatoliy.]

Зачем при этом иметь мощность на втором двигателе выше, чем была на первом из Ваших рассуждений я понять не смог. Извините! 

Я рассматриваю проблемы [highlight]квадрокоптера.[/highlight]
Так вот при отказе одной несущей системы [highlight]в квадрокоптере[/highlight] для хотькакнибудьсесть остаются только ДВЕ несущие системы.
Теперь понятно?

И не надо про мультикоптеры гутарить. Это не та тема.

 

[Anatoliy.]

когда начинает тормозиться ( в результате отказа) один винт,
второй начинает разгоняться ( желательно пропорционально торможению первого )

Какая мощность двигателя?
Сколько времени требуется для разгона мирно стоящего воздушного винта (время разгона под нагрузкой с помощью контроллера?
За сколько секунд (одна, две) потеряет тягу отключенный двигатель?
Почему Вы берете во внимание только электрический отказ?

И опять напомню, это не та тема, чтоб рассматривать [highlight]проблемы мультикоптеров.[/highlight]

 

[Anatoliy.]

Ибо ровным счетом ничего не изменилось.
С этим согласны ?
[highlight]Потом пойдем дальше.[/highlight]

Если Вы откроете свою тему для обсуждения мультикоптеров и если мне будет интересно, а мне что квадро, что мульти не интересуют по причине отвратительной надежности, то может быть ..., но скорее всего [highlight]не пойдем дальше. [/highlight]
Во всяком случае это касается меня с вероятностью 99%