Пилотируемый квадракоптер

F

filin

Прошу не судить строго, в аэродинамике не специалист. Пилотировал только радиоуправляемые модели вертолётов и квадракоптеров. На мой субъективный взгляд управление квадракоптером проще, а если винт защищён кольцом, то квадракоптер ещё и прочнее, может во время полёта касаться стен и иных препятствий без последующей аварии.

Живу в Москве, обычно как и многие, на машине еду от метро до дома. Вечером и утром такие пробки, что дойти пешком быстрее чем на машине. Обычный вертолёт для этой цели мало приспособлен, так как на его лопасти намотаются провода коих в городе огромное количество.

В связи с этим возникла идея создать пилотируемый квадракоптер с дальностью полёта 10...20 км. с возможностью вертикольного взлёта и приземления на небольшую площадку, соизмеримую с шириной проезжей части автодороги.

Сейчас появились мощные электромоторы с большим моментом на валу, которым не требуется редуктор 30КВт http://www.en.net.ua/diaz/emotor/?var=motor4

И можно не делать мультикоптер как сделали его немцы
[media]http://www.youtube.com/watch?v=R5NSf7UEJSo[/media]

Прошу высказать свои соображения по поводу реализуемости идеи, характеристик, возможных "подводных камнях".
 
Ничего невозможного нет. Но даже дистанционно пилотируемый коптер с дальностью полета 10-20км это уже не просто и дорого. А с увеличением размеров получится дороже полноценного  вертолета при тех же скромных характеристиках и меньшей безопасности.  Потому так и не делают пока что.

Посчитайте в модельном коптерном калькуляторе пилотируемый вариант и все будет ясно.

Кроме того большой момент инерции крупных моторов и винтов сильно усложнит управление оборотами. Возможно как у немцев сделано это единственный рабочий вариант.

Если что - летающие платформы 60х годов тоже вполне себе летали и тоже не пошли в жизнь.
 
filin сказал(а):
Прошу высказать свои соображения по поводу реализуемости идеи, характеристик, возможных "подводных камнях".
Нажмите, чтобы раскрыть...
Технически думаю это возможно.
А вот юридически ты хрен получишь разрешение на полёты над Москвой на таком девайсе.
 
dima432 сказал(а):
большой момент инерции крупных моторов и винтов сильно усложнит управление оборотами
Нажмите, чтобы раскрыть...
Абсолютно точно. Создание мощного квадрика просто невозможно, поскольку становится невозможно поддержание динамической стабильности аппарата.
 
filin сказал(а):
.

Сейчас ... электромоторы ... 30КВт

И можно не делать мультикоптер как сделали его немцы
Нажмите, чтобы раскрыть...

Чем больше моторчиков с винтами, тем меньше шанс ёпнуться об землю башкой при отказе одного из них.

Вы ж в самом деле не собераетесь летать в межзаборном пространстве Москвы на трех или вапче на двух этих мощных моторчиках???!!!???!!!
 
Есть и другая крайность.
Вот модельный квадрик с одним мотором и постоянными оборотами винтов (на ВИШ). Летает.

http://www.youtube.com/watch?v=TnGhEInTXYc

Для полноразмерного аппарата такое решение чем то лучше. Ставьте один ДВС и нет проблем аккумуляторов с запасом энергии. Угловые редуктора - самодельные картера + шестерни от задних мостов машин например.
 
Давайте опустим темы что будет если ведёт из строя один из двигателей, безколекторный, без редукторный двигатель исключительно надёжное устройство, единственная трущаяся детать подшипник... электронику можно продублировать, но даже этого сейчас не стоит делать, потому как при отказе 1 двигателя квадракоптер превращается в трикоптер...

Отнимут, посадят, запретят... тоже не нужно или давайте ездить даже не на телегах, а исключительно верхом. 🙂

Почему квадракоптер:
1. каждый винт нужно защитить кольцом и сеткой, как это сделано у мотопарапланов, чтобы летать в межзаборном пространстве...  не наматывать на винт провода коих в городе несчётное количество...
2. общий КПД вертолёта выше чем меньше количество винтов, в идеале 1 винт и классическая схема, но там сложный и хрупкий аппарат перекоса.
3. динамическая управляемость реализуется электронными алгоритмами.

[media]http://www.youtube.com/watch?v=lg7PXaCgQUs[/media]

Помогите с аэродинамикой, а именно имеются опасения что "шмель" увеличенный в 1000 раз не полетит. дайте ссылки на литературу... возможно есть "вертолётные" графики мощьность, тяга, диаметр винта ?
 
Вам дело сказали - квадрокоптерный способ управления не масштабируется из-за инерционности больших винтов. Так что - либо куча мелких винтов, либо ВИШ. Но ВИШ - это уже принципиальное усложнение.
 
filin сказал(а):
Помогите с аэродинамикой, а именно имеются опасения что "шмель" увеличенный в 1000 раз не полетит. дайте ссылки на литературу... возможно есть "вертолётные" графики мощьность, тяга, диаметр винта ?
Нажмите, чтобы раскрыть...
Если вопросы управления для вас все ясны, то аэродинамика вас не затруднит. Если квази упрощенно то необходимую тягу (в кг.) разделите на 3 и получите необходимую мощность(в л.с.). Если более точно то воспользуйтесь номограммой Жуковского. В соседней ветке человеку пытались обьяснить, но он слушать не хочет, все игрушками балуется. Хочется и вам намекнуть, что упор в воздух, намного менее эффективен чем в воду, или в землю, именно поэтому ездить на машине менее затратно, и более безопасно. Идея с мультикоптером, правильнее чем с квадро. Большим КПД обладают движители отбрасывающие большие массы воздуха, с меньшей скоростью, а не наоборот. Да и несовпадение центра масс с центром давления, черевато креном и переворотом, при отказе одного мотора квадрокоптера, и проблемма с компенсацией появившегося вращения не решается, при трех оставшихся движителях. Не забывайте что у вас человек на борту, а продемонстрированные  в видео примеры не учитывают инерций и масс и энерговооруженности реального ЛА.
Вам же подсказали немцы, так зачем выдумывать "свой путь", они знают толк в аэродинамике:
http://www.youtube.com/watch?v=CzP0Zqxam7E
 
Нормально нагруженные (не "пустые" и облегченные для установления рекордов) коптеры летают по 10-15 минут. Не вижу практического смысла в таком аппарате.
 
filin сказал(а):
динамическая управляемость реализуется электронными алгоритмами. 
Нажмите, чтобы раскрыть...
Не так все просто. У модельных квадров поворот и стабилизация вокруг вертикальной оси делается путем противофазного регулирования скорости вращения ПАРЫ противоположных движков. Ее эффективность определяется сочетанием величин моментов инерции аппарата, двигателей и величины сопротивления воздуха вращению винтов. Это сочетание более-менее благоприятно для аппаратов весом до 30-40 кг. При бОльших массах появляется неустранимая неустойчивость и никакие алгоритмы ее не компенсируют, к сожалению.
 
dima432 сказал(а):
Нормально нагруженные (не "пустые" и облегченные для установления рекордов) коптеры летают по 10-15 минут. Не вижу практического смысла в таком аппарате.
Нажмите, чтобы раскрыть...
При скорости 60км/ч этого времени хватит для преодоления 10км. чего достаточно для перемещения от дома до метро, минуя дорожные городские пробки.
Другое дело что зимой холодно, и предложенный вами ДВС и четыре винта управляемого шага, пригодился бы для отопления закрытой кабины.

что означает скорость на номограмме?

_______________________004.gif
 
filin сказал(а):
При скорости 60км/ч этого времени хватит для преодоления 10км. чего достаточно для перемещения от дома до метро, минуя дорожные городские пробки. 
Нажмите, чтобы раскрыть...

Идея хорошая - и всё население планеты ЗЕМЛЯ уже сотню лет желает  иметь в шкафу такой экзоскилет с пропеллерами . А главное , что в такой костюмчик можно недорого обуть  все 6 миллиардов человек .   
 
HAINOV сказал(а):
Вам дело сказали - квадрокоптерный способ управления не масштабируется из-за инерционности больших винтов. Так что - либо куча мелких винтов, либо ВИШ. Но ВИШ - это уже принципиальное усложнение.
Нажмите, чтобы раскрыть...
MG сказал(а):
Не так все просто. У модельных квадров поворот и стабилизация вокруг вертикальной оси делается путем противофазного регулирования скорости вращения ПАРЫ противоположных движков. Ее эффективность определяется сочетанием величин моментов инерции аппарата, двигателей и величины сопротивления воздуха вращению винтов. Это сочетание более-менее благоприятно для аппаратов весом до 30-40 кг. При бОльших массах появляется неустранимая неустойчивость и никакие алгоритмы ее не компенсируют, к сожалению.
Нажмите, чтобы раскрыть...

В каких моментах инерции проблемы ?
Установить в каждое кольцо по два движка на одной оси ( один пропеллером вверх , а второй вниз ) и регулировать обороты синхронно .

slavka33bis сказал(а):
Один мотор накроется и проблем потом действительно больше не будет.
Нажмите, чтобы раскрыть...

Моторов можно установить 6-ть или 8-мь или 12-ть - по желанию архитектора .

Америкосы  при разработке экзоскилета ( электропривод на все конечности ) батареи заменили миниатюрным реактивным двигателем + генератор и такой такой тандем+топливо получился легче чем два ведра аккумуляторов .

filin сказал(а):
Живу в Москве, обычно как и многие, на машине еду от метро до дома. Вечером и утром такие пробки, что дойти пешком быстрее чем на машине. Обычный вертолёт для этой цели мало приспособлен, так как на его лопасти намотаются провода коих в городе огромное количество.
Нажмите, чтобы раскрыть...

Изобетатель  даже не осознаёт всю грандиозность проекта !
Кулибин который построит такой ПЕПЕЛАЦ  на работу ходить вааще не будет , а будет дышать чистым воздухом природы где пробок не бывает по определению .
 
mzm сказал(а):
Изобетательдаже не осознаёт всю грандиозность проекта !
Кулибин который построит такой ПЕПЕЛАЦна работу ходить вааще не будет , а будет дышать чистым воздухом природы где пробок не бывает по определению . 
Нажмите, чтобы раскрыть...

Стоимость этой затеи, стоимость неимоверно большого объема сжигаемой горючки, стоимость обслуживания, стоимость хранения, стоимость парковки и её сложность в пространстве забитом такими же идиотами на квадролетах в тысячи раз превысят расходы на содержание личного рикши, который вмиг доставит Вас и до метро, и до работы, и домой,  и в пивбар. и обматюкает за Вас такого же рикшу мешающему ему исполнять свои обязанности.
 
mzm сказал(а):
В каких моментах инерции проблемы ?
Установить в каждое кольцо по два движка на одной оси ( один пропеллером вверх , а второй вниз ) и регулировать обороты синхронно . 
Нажмите, чтобы раскрыть...

Проблема в том, что инерция большого винта не позволяет изменить скорость его вращения так быстро, как нужно для компенсации изменения положения в пространстве ЛА. И управляющее воздействие запаздывает, не позволяя стабилизировать аппарат.

Это явление критично уже на винтах диаметром меньше метра.
 
mzm сказал(а):
В каких моментах инерции проблемы ?
Нажмите, чтобы раскрыть...
Если внимательно, то видно, что проблемы не в моментах инерции но в СОЧЕТАНИИ (соотношении) моментов инерции и моментов сопротивления. Если есть желание разобраться, почитайте коптерные сайты, теория управления изложена, хотя и не проста. Жестокий матан. 😉
Да и коптеры уже лет как 15 летают и весьма устойчиво, но только модельные. Ни одного проекта мультикоптера грузоподъемностью 100 и более кг до полета не доведено.
А чем автора топика нормальный одноместный вертолет не устраивает? Они точно летают, в том числе на батарейках. Прямо завтра построить можно. И никакого гемора с неустойчивостью. 😀
А провода, так они только при первом пролете мешают, потом уже нет... 😱
 
Вам необходимо войти или зарегистрироваться, чтобы здесь отвечать.
Назад
Вверх