Proč kvadrokoptéry dosud nelétají lidští piloti?

Nebyly by stabilnější a snadněji ovladatelné než vrtulníky?

Komentáře

  • Kdo říká, že nemají ‚ t? en.wikipedia.org/wiki/Quadcopter#Early_attempts
  • dobrá poznámka. ‚ se opravdu neptám, proč se o to nikdo nepokusil, ale ale proč to ještě nebylo ‚ přijato.
  • Zdá se, že dochází k vážnému vývoji 🙂 – gizmag.com/go/4645/picture/15365
  • Pokud by zemská ‚ atmosféra byla silnější (nebo bychom měli slabší gravitaci) ), pak by to bylo proveditelnější – srov. Avatar.
  • Auta jsou dost obtížná s jedním rotorem, ale čím větší setrvačnost v lopatkách, tím jednodušší jsou. Se spoustou malých rotorů, aut by bylo velmi obtížné.

Odpovědět

Nebyly by stabilnější a snadněji ovladatelné než vrtulníky?

Ne, ne.

Kvadrokoptéry nemají žádnou zvláštní inherentní stabilitu. Když zvýšíte výkon jednoho z rotorů na stoupání, zvyšující se stoupání nebude mít vliv na rozdíl výkonu, a tedy ani na moment stoupání.

Výhodou kvadrokoptér je, že rotory mohou být pevné, zatímco jednotlivé (nebo dvojitý) rotorový vrtulník vyžaduje složitý kontrolní mechanismus. I když je to obrovská výhoda pro zařízení v malém měřítku, kde může být každý rotor poháněn vlastním jednoduchým elektrickým motorem, složitost buď přídavných motorů nebo dlouhých hřídelí převodovky by převažovala nad výhodami z jednodušších rotorů ve vozidle v plném měřítku.

A proč nemohou vrtulníky v plném rozsahu používat elektromotory jako malé? Důvodem je to, že když zvětšíte profil křídla nahoru, výtah, který produkuje, se zvyšuje s jeho oblastí , která roste s druhou mocí velikosti, ale její váha se zvyšuje s objemem , které roste s třetí mocí velikosti. Proto mají modely mnohem větší váhu a mohou si dovolit jednoduché, ale relativně těžké baterie, zatímco letadla v plné velikosti potřebují pohonné systémy s vyšší hustotou výkonu.

A pak existuje také faktor bezpečnosti. V případě výpadku proudu mohou vrtulníky stále klouzat k zemi a stále přistávat svisle pomocí autorotace. Ale protože rychlost otáčení rotoru nelze změnit pomocí výkon, ovládání vrtulníku během takového manévru vyžaduje rotor s proměnným sklonem. Hlavní výhoda kvadrokoptéry tedy je.

Komentáře

  • Argument area / volume je vlastně argumentem, proč by velké helikoptéry měly být kvadrokoptéry. K dosažení stejného zdvihu by jediný rotor potřeboval stejnou plochu, což znamená, že listy rotoru musí být dvakrát tak dlouhé jako u kvadrokoptéry, a tedy 8krát větší než hmotnost. A na kvadrokoptéře zůstanou špičky rotorů také o dost delší podzvukovou cestou.
  • Střed těžiště nad těžištěm nezvýší stabilitu ‚ , to byl klam, který vedl k podivné konstrukci prvních Goddardových raket, kde byl motor a tryska namontovány nad COM na rámu. Problém je v tom, že jak se objekt otáčí, mění se i vektor tahu. Jediným důvodem, proč musí být rotor nad COM, je to, že pokud ho umístíte níže, rychle by rozložil předměty / lidi v jeho bezprostřední blízkosti.
  • Zatímco střed zdvihu nad středem hmoty není ‚ t zvyšuje stabilitu, protože střed tahu (disk rotoru) nad těžištěm zvyšuje stabilitu.
  • @CortAmmon – naklonění rotorů směrem dovnitř ano nedává vám vzepětí efekt al la letadla s pevnými křídly – jen to trochu snižuje valivé momenty produkované rotory a spojuje rotor s horizontální silou. Jak dokazuje nedávný pád, který jsem měl ‚ ve, čtyřkolky jsou přinejlepším neutrálně stabilní. Jakákoli stabilita prokazovaná během letu je způsobena tím, že to jejich systémy řízení letu vynahrazují.
  • @CortAmmon, úhlové rotory vám mohou dát podobný efekt jako vzepětí, ale mějte na paměti, že vzepětí ne > poskytnu vám stabilitu při natáčení. Poskytuje stabilitu při bočním skluzu a při vybočení. A kvadrokoptéry nemají ‚ t vertikální stabilizátory, které by jim poskytly druhou polovinu, spojení s vybočením, k dokončení smyčky stability pro válec (druhého řádu, s holandským válcem jako režim oscilace).

Odpověď

Bylo (tak nějak) provedeno:

(ne čtyřkolka) helikoptéra zvedající pilota

Společnost, která to udělala , pracuje na užitečnější verze.

Je důležité si uvědomit, že škálování je v letectví extrémně obtížné. Model letadla má výkonnostní čísla, o kterých mohou lidé v plném rozsahu jen snít.

Komentáře

  • Já ‚ doufám, že letecký inženýr zvládne výzvy spojené s rozšiřováním modelu. Myslím, že Reynold ‚ s Číslo je zahrnuto, ale ‚ nevím dost.
  • Je to ‚ jednodušší než to. Výtah je úměrný ploše, hmotnost je úměrná objemu. Při zvětšování roste rychleji.
  • Video z Volocopter youtube.com / watch? v = RUGfXD0SW5Q
  • Je .. to .. cvičný míč?
  • @ easymoden00b Vypadá to. Vypadá to jako dobrý “ podvozek “ 🙂

odpověď

Kvadrokoptéry nejsou efektivní konstrukce – jeden velký rotor je mnohem efektivnější nt než čtyři menší rotory. Kvadrokoptéry se staly populární proto, že jsou mechanicky jednodušší, bezpečnější (díky menším rotorům) a mnohem snadněji se ovládají pomocí softwaru.

To znamená, že díky nedávnému pokroku ve strojovém učení bylo možné vrtulníky řízen softwarem. Očekávám kvůli tomu oživení dronů ve stylu helikoptéry.

Nakonec nejsem letecký inženýr, ale domnívám se, že zde existuje značná zásluha v kombinaci atributů z kvadrokoptéry a vrtulníku . Představte si jeden velký rotor s pevným stoupáním poháněný elektromotorem. Několik malých přídavných rotorů poháněných elektromotorem by mohlo zajistit potřebné řízení stoupání, vybočení a otáčení. Elektřina by byla generována účinným plynovým motorem, který by se točil téměř konstantní rychlostí. Dostatek záložní energie pro přistání by bylo možné zajistit malými bateriemi. Tento design by byl extrémně spolehlivý kvůli větší spolehlivosti a jednoduchosti motorů a rotorů s pevnou roztečí.

Pokroky budou přicházet, ale pomalu, protože náklady a nebezpečí vozidel nesoucích člověka je tak vysoko.

Komentáře

  • To je třeba zdůraznit. Čtyři menší rotory o stejné ploše jsou MÉNĚ účinné než větší jeden rotor o stejné celkové ploše.

Odpověď

Advanced Tactics to také něco udělal!

zde zadejte popis obrázku

A video prvního letu Transformátor Black Knight byl vydán na Youtube.

Komentáře

Answer

Čtyři rotorové helikoptéry byly vlastně první helikoptéry …

Raúl Pateras Pescara, Buenos Aires, Argentina, 1916

Raúl Pateras Pescara, Buenos Aires, Argentina, 1916

Etienne Oehmichen, Paříž, Francie, 1921

Etienne Oehmichen, Paříž, Francie, 1921

Komentáře

  • To neodpovídá ‚ na otázku.
  • Vlastně, to ano. Předpokládám, že ne záměr.

Odpověď

Škálování kvadrokoptéry by je zvětšilo. Pouze s jedním (nebo dokonce dvěma) rotory umožňuje vrtulník zmenšit a dokonce sklopit rotory a zůstat docela kompaktní. Jelikož se vrtulníky mají podle definice dostat do složitějších přistávacích oblastí, je zvětšení stopy obecně nežádoucí.

Také energetický systém by byl komplikovaný. RC kvadrokoptéry používají pro nezávislé ovládání elektromotor na každém rotoru. Větší verze by pravděpodobně používala turbíny jako většina vrtulníků a potřebovaly by buď 4 turbíny, nebo způsob, jak převést méně turbín na 4 rotory. To jen zvyšuje složitost systému.

Chinook je příkladem vrtulníku, který používá dva rotory, ale díky větší složitosti je nežádoucí, pokud není potřeba přidaná zdvihací síla.

Komentáře

  • a cokoli dostatečně velkého, co je třeba zvednout o 4 rotory, by také bylo dostatečně velké, aby zachytit dostatek downdraftu, aby bylo obtížné zvednout jakýkoli vrtulník
  • také zvýšená rychlost chinooku

odpověď

Vytvoření tržně konkurenceschopného kvadrokoptéra s třemi výzvami vyžaduje tři výzvy.

1) Energetická účinnost
Kvadrokoptéra není energeticky efektivní konstrukce.Vrtulníky zvyšují svůj dolet pomocí motorů s relativně nízkým výkonem, u kterých trvá dlouhou dobu, než zařadí plyn a pokusí se jej udržovat na relativně konstantních otáčkách při změně sklonu lopatek pro ovládání vrtulníku. I když to lze použít k ovládání výšky tónu a náklonu, kvadrokoptéra řídí vybočení změnou otáček motorů, což by bylo podle mého názoru obtížné a neefektivní dělat na vrtulníku v plném rozsahu bez jakéhokoli CVT pro úpravu otáček lopatky beze změny otáček motoru.

2) Konstrukční integrita a hmotnost
Vrtulníky ocasního rotoru mají v podstatě trup a ocasní rameno. Ocasní výložník nemusí být ani tak mohutný, protože zatížení na výložníku je ve srovnání se zatížením hlavního rotoru vytaženého na rám trupu poměrně malé. Koaxiální vrtulníky pravděpodobně mohou uniknout pouhým trupem, a žádný ocasní výložník a pravděpodobně mají menší síly působící na celou konstrukci za normálních provozních podmínek než konvenční vrtulníky. Kvadrokoptéry mají čtyři hlavní rotory. Je pravda, že každý z rotorů je přibližně 1/4 výkonu hlavního rotoru konvenčních vrtulník, ale výložníky by stále musely vydržet více než 1/2 síly konvenčního hlavního rotoru – myslete na extrémní případ: jste úplně vybočení – to znamená, že dva rotory šikmo naproti sobě jsou buď vypnuto nebo se točí v opačném směru, čímž se vytvoří buď ztráta zdvihu, nebo dokonce síla dolů, kterou musí ostatní dva rotory kompenzovat tím, že vytvoří dvojnásobný tah / zdvih. Je poměrně častým jevem mezi miniaturními R / C letadly a vrtulníky, které mají být zcela přemoženy a mnohem silnější než jejich protějšky v plné velikosti.

3) Náklady na výrobu
Za zmínku stojí, že výroba většího rotoru je snadnější a levnější než výroba tří dalších motorů / motorů. Myslím si (mohl bych se mýlit), že jediný důvod, proč mají vojenské vrtulníky dva motory místo jednoho velkého, je nadbytečnost. Pokud je jeden zastřelen, stále máte ten druhý, kterým můžete kulhat zpět na základnu nebo přátelské místo. Takže když se díváte na ohromné čtyři přeplněné motory (viz bod č. 1) ve srovnání s 1–2 podvýkonnými motory, představil bych si, že byste se dívali na něco, co stojí víc.

To jsou důvody proč kvadrokoptéra nebyla zvětšena a stala se komerčně dostupnou velkým výrobcem. Jsem si jistý, že každý výrobce se snaží být první na tomto trhu, ale nemyslím si, že se Kvadrokoptéry stanou někdy pilotovanými lidmi. hovořili o výrobě MULTIcopter (více než 4 rotory), existuje však několik prototypů kutilů a myslím, že mají potenciál.

4) Řešení návrhů hybridních systémů:
Za současného stavu stavu běžných vrtulníků běží 1–2 turbíny poháněné energií. Točí se v optimálním rozsahu otáček za minutu a pilot pomocí kolektivu mění výšku lopatek rotoru pro řízení letu. Hybridní systém je atraktivní pro automobily, protože umožňuje ICE běžet v optimálním rozsahu RPM, místo aby se neustále měnilo RP Slečna. V rotorových letadlech to není problém – protože již rotují při optimálním rozsahu otáček, hybridní systém by zavedl generátor a baterie, které by generovaly a ukládaly energii pro spotřebu elektromotorů. To by přidalo váhu bez dalších zvláštních výhod .

Velkou otázkou je – proč se obtěžovat? V čem jsou kvadrokoptéry lepší než konvenční vrtulníky? Pro drony je největší výhodou kvadrokoptéry jejich snadnost a cena výroby. Je levnější vyrábět čtyři malé elektromotory než všechny mechanismy kolektivu. Je také robustnější a snadněji se obsluhuje. Mluvíme však o různých měřítcích a misích. Rotorcraft je již ze své podstaty neúčinný. Jejich mezera – přímá letecká podpora a transport do míst, kde je obtížné přistát s letounem. Tendence je vytvořit hybrid nebo vytvořit letadlo s schopnostmi VTOL. (Osprey, Yak-141, Harrier, F-35 aka USA Yak-141). Kvadrokoptéry mohou najít své místo jako levné drony nebo dozorovací drony, ale myslím, že mnohem pravděpodobnější design je podobný tomu, který je zobrazen v Avataru – dva protiběžné rotory s krytem na obou stranách trup, který lze vektorovat za účelem řízení letu.

Technologie se neustále mění. Vědci v Rusku mají miniaturizované jaderné reaktory a hodí je do raket. To vylučuje potřebu baterií a hybridních systémů. Pokud vůbec, toto je pohonná jednotka volby pro velké kvadrokoptérové systémy, ale jen čas ukáže, jak se bude technologie vyvíjet. Momentálně nevidím výhodu konfigurací kvadrokoptéry pro velká rotorová letadla.

Dodatek, založený o nových technologiích na trhu (23.03.2018):
Čínská společnost je aktivní y uvádějí na trh své EHang 184 autopilot s bezpilotním letadlem, které využívá design kvadrokoptéry.Specifikace:

  • 100 kg užitečné zatížení
  • cestovní doba 25 minut
  • doba nabíjení 1 hod
  • cestovní rychlost 500 km / h (velmi zvědavé viz toto)
  • cestovní výška 500 m

V zásadě je možné ji porovnat s konvenčně navrženým komárem vrtulníky. Létají pomaleji, ale doba letu, dosah a užitečné zatížení jsou výrazně vyšší. Pamatujte také na to, že zatímco tankování vrtulníku těchto velikostí trvá pět minut, aerotaxi stráví nabíjení dvakrát déle, než bude létat. Ale toto je spíše problém typu EM vs IC. Čas ukáže, zda kvadrokoptéry mohou prokázat, že stojí za to zvýšit jejich měřítko.

Přidání z nedávných profesionálních zkušeností (19. 9. 2018) Nedávno jsem byl požádán, abych vytvořil koncept kvadrokoptéry. Při pokusu o použití elektrické energie jsem zjistil, že hmotnost užitečného zatížení a doba letu na misi drasticky zvýšily hmotnost baterií potřebných ke splnění parametrů mise a vy skončil u čtyřmístného čtyřmístného kvadrokoptéra (fuj!). Přechod na turbovrtulový pohon vyřešil problém s hmotností, ale dramaticky zvýšil náklady a složitost. Výsledkem bylo rozhodnutí drasticky snížit parametry mise, což vozidlo s krátkým dosahem, které by za normálních okolností bylo zcela zbytečné. Budete potřebovat několik hodin nabíjet baterie, abyste získali 15–30minutový čas letu. Buď bude váš kvadrokoptéra sedět na nabíjení asfaltu, nebo budete muset vyměnit baterie po každý hop, vyžadující nákladnou infrastrukturu a na každé přistávací ploše. Nakonec byla myšlenka navržena s infrastrukturou a výměnou baterií a čeká na svůj osud v rukou vrchního managementu, ale všichni v našem týmu již projekt zrušili jako neproveditelný.

Existuje řada připravovaných baterií technologie, které by drasticky změnily potenciál těchto produktů, ale „ještě nejsou připraveny na trh, většinou v současné době v teoretické, koncepční a testovací fázi. Bez NDA bohužel nemůžu na toto téma říci mnohem více.

Komentáře

  • Cena je to, o čem ‚ přemýšlím. Certifikované pístové vrtulníkové motory mohou stát \ 50 000 $. I ty nejmenší se pohybují v rozmezí 25 000 $. Nyní to vynásobte čtyřmi: ‚ zčtyřnásobili jste náklady na jednu z nejdražších součástí bez jakéhokoli zisku.
  • Elektrické motory patří mezi nejúčinnější při změně energie na mechanickou sílu, je také lehká; samozřejmě můžete mít ICE, například Wankel RCE, pohánějící generátor na malou, nouzovou a rezervní baterii, tento spalovací motor může pracovat vždy v nejlepším rozsahu otáček SFC. Existuje mnoho jednoduchých způsobů ovládání otáček elektromotoru. To, že se tento koncept ukázal jako praktický, má podpůrné důkazy o tom, že dnes existuje mnoho prototypů kvadrokoptéry o velikosti člověka, stačí se podívat na YouTube.
  • @Urquiola Nepřítel všech letadel číslo jedna je váha. Říkáte Wankel – říkám, že turbíny mají lepší poměr výkonu k hmotnosti. Říkáte hybridní systém? ut To znamená, že musíte mít 1) ICE, které spotřebovává 2) palivo, napájet 3) generátor, který ukládá energii do 4) baterií, aby čtyři elektromotory mohly otáčet rotory. Proč všechny další díly a komponenty? Technologické změny, možná se jednoho dne ‚ dostaneme do bodu, kdy díky technologii budou kvadrokoptéry rozumné pro výrobu, takže ‚ nejsme tam zatím.
  • Zajímalo by mě, jaké tvrzení říkáte, že je nutné změnit otáčky lopatek, aby se mohly naklonit, vybočit, kroutit atd., ale podobně jako letadlo by ‚ t změna rozteče lopatek ‚ s provedením ve vrtule s pevným křídlem poskytuje efektivnější a jednodušší opravu?
  • Ne pro zatáčení, za to vy bude potřebovat cyklické. Zatímco podpěry s proměnnou roztečí by vyřešily rozteč, otáčení a zvedání, přidává to také složitost všem čtyřem vrtulím a vrtule s proměnlivou roztečí jsou dražší. To vše se odvíjí od toho, co je levnější.

Odpověď

Níže jsou uvedeny informace o jednom z prvních prototypů Paul Moller, autor knihy „Volantor“, nyní šéf společnosti Freedom-Motors, společnosti zaměřené na rotační spalovací motory Wankel. Moller postavil své létající stroje s ventilátory poháněnými rotačními motory Wankel, ale zní to lépe s elektrickými motory pro zvedání a pohonné ventilátory a nějaký hybridní systém pro výrobu energie, Wankels jsou velmi dobré v poměru hmotnosti k výkonu a bezpečnosti. Řekl bych, že Moller a Helikar jsou přesně Kvadrokoptéra, a protože tento stroj a jeho užitný model / patent jsou z dřívějších dob jako hračky, které všichni známe, pravděpodobně to bylo kuře současných hraček Kvadrokoptéry, dnešní hračky být vejci.

Lano a jeřáb za Mollerem: „létající talíř“, Avro Canada nedokázalo mít jeden ve vzduchu, neslouží k udržení stroje ve vzduchu, ale bezpečnostní opatření, pokud se podíváte, vy “ Všimněte si, že lano není pod napětím, když je stroj ve vzduchu, což znamená, že stroj letí sám a není zavěšen na jeřábu.

Prototypy Bell Textron / X-22 a Curtiss- Wright X-19 lze považovat také za velmi blízký kvadrokoptéře.

Španělský tým: FuVex navrhl prototyp s názvem: „HeliKar“, který se také blíží velké Kvadrokoptéře. YouTube obsahuje video o Německý vynález s názvem: „Volocopter VC200“, Terrafugia navrhla další „Flying Car“, stejně jako Zee. Aero to nakreslilo koncept létajícího vozu VTOL, který by mohl být zaparkován mezi dvěma běžnými vozy na parkovišti (viz: „SlashGear“) „). Aero-X od Aerofexu je další. Fipsi se podílí na vývoji létajícího vozu se čtyřmi ventilátory, jak uvádí„ Advanced System Engineering “, SUSB Expo 2014.

„ Budoucí trans portation „cituje to, co považují za:“ Top 10 létajících aut „. Krossblade navrhl SkyProwler a SkyCruiser, velkým problémem v létajícím autě se zdá být splnění stejného designu hmotnosti a bezpečnostních požadavků pro auto i letadlo. Ford vydal výkresy pro: „Aero-car“. Zpráva CNN o Fly Citycopter od E Galvaniho.

Mechanix Illustrated, březen 1957 zahrnuje: „Flying Saucer“, design Peter Nofi, síla pochází z šestistupňového pístového motoru a Popular Mechanix, francouzsky editon, září 1961, podobný design: „Rotavion“, Ben Kaufman. Mechanix Illustrated, Jan 1962, str. 70-73, je o zařízení VTOL, které má 3 zahalené ventilátory pohybované turbínou.

Pokud jde o historické předchůdce, stroj ve filmu Williama Witneye z roku 1961: „Master of the World “, založený na dvou románech Julesa Verna:„ Master of the World “a:„ Robur the Conqueror “, lze snadno považovat za vícevrtulovou:„ Quadcopter “. Pokud: „Fly by wire“ uspělo v udržení vzdušně vnitřně nestabilních a nerentabilních vzorů, nemohou existovat žádná omezení v tom, čeho by bylo možné dosáhnout pomocí technologie digitálního ovládání, která se v současné době prodává v hračkách od 20 $.

Maďarská společnost: „Flike“ a název Maďarska nepochází z „Hunger“, ale z: „Huns“, právě představil „pilotovaný“ třílistý vrtulník, video podepsal Bay Zoltan.

Patří létající platformy, zařízení pro jednu osobu, potrubní ventilátor níže, testované americkou armádou, do třídy „Kvadrokoptéra“ ?. Bylo také testováno několik „naklápěcích křídel“ a uspořádání létajících strojů s prstencovými křídly, seznam „konceptů“ a „nekonvenčních“ letadel připravuje cestu pro mnoho knih, ale web tento typ papírových publikací zabíjí.

„SkyProwler“, je další přístup, smíšený design Kvadrokoptéry a pevného křídla. Bensen B-12 (viz „Aerofiles“) je příkladem stroje typu Quadcopter s více rotory (spíše s více vrtulemi) z roku 1961, patent US49820151 se týká designu multi-fan P. Mollera a patent CA1264714 se týká: “ Robotická nebo dálkově ovládaná létající plošina „, také P. Moller. Všechny patenty mají otevřený a bezplatný přístup a lze je stáhnout v:„ Espacenet „

Existuje důvod, proč nemohly být hračky Quadcopter zvětšeny , i když používáte stejný software pro ovládání motorů a stability?

Díky. + pozdrav

zkušební let Moller M200
helikar
P2 Hoverbike od Malloy Aeronautics

sem zadejte popis obrázku

zde zadejte popis obrázku

Komentáře

  • jaká ‚ je užitečnost / význam obrázků, které jste právě přidali?
  • CGC Campbell níže uvedl, že uzavřené ventilátory by ztratily funkci. To znamená, že jeho tvrzení není zcela přesné. Křídlo pohřbilo Jet Engines v Northrop Flying Wing, také v komoře De Havilland, splnilo svůj úkol také. Federyco: ¿ Fondo Europeo de Desarrollo Regional y Comunitario? Gesund +
  • Pokud by to měla být odpověď na komentář, měli by jít do komentářů. Pokud jsou součástí odpovědi, přidejte prosím vysvětlení k odpovědi kolem obrázků. Právě teď jsou to jen hluk.

Odpověď

Důvod, proč jsou kvadrokoptéry vybrány jako platformy pro malé, počítačem řízené létající stroje jsou proto, že jsou konstrukčně hbitější a jednodušší pro pohyb ve všech třech osách a kolem nich. Je to proto, že jsou záměrně velmi nestabilní .

Ve skutečnosti je pro člověka nemožné ovládat kvadrokoptéru (která se může pohybovat kolem a kolem všech tří os) bez pomoci počítače nebo jiného umělého stabilizátoru.Důvodem, proč mohou počítače ovládat kvadrokoptéry, je to, že jsou dostatečně rychlé na to, aby vytvářely řídicí vstup, který potlačuje jakékoli malé destabilizující síly působící na rám.

Jedním ze způsobů, jak si představit inherentní stabilitu létající platformy, je zvážit, co by se stalo, kdybyste uvolnili ovládací prvky. Normální letadla a vrtulníky budou mít tendenci prostě létat stejným směrem. Pokud pustíte ovládací prvky kvadrokoptéry (a nemáte nainstalován žádný stabilizační mechanismus), kvadrokoptéra se velmi rychle jen chaoticky vrhne k zemi. To znamená, že ve vrtulníku nebo letadle vám „pomůže“ konstrukce a donutí rám létat stabilním způsobem (dopředu). V kvadrokoptéře taková pomoc neexistuje, ale také neexistují síly, které by vám bránily v pohybu směrem k jakémukoli požadovaným směrem.

Tento princip je také záměrně použit u rámů, jako je F-117. F-117 není možné létat bez pomoci počítačů (byl navržen tak, aby byl nestabilní), ale díky tomu byl mnohem agilnějším letounem, než by jeho rám za normálních okolností umožňoval.

Druhý ( Kvadrokoptéry nebyly zvětšeny kvůli tomu, že spotřebovávají (mnohem) více paliva než jiné typy letadel. Proč by někdo stavěl kvadrokoptéru, když vrtulník nebo letadlo dělají práci s menší spotřebou paliva. Jsou také pomalé a hlučné.

Mějte na paměti, že „prací“ pro zvětšené draky je obvykle přesun věcí z bodu A do bodu B, zatímco „prací“ pro malé, počítačem řízené kvadrokoptéry je buďte agilní.

Komentáře

  • Kvadrokoptéry mohou být stabilní, neutrálně stabilní nebo nestabilní. Záleží na tom, zda mají těžiště pod, shodnou nebo nad těžištěm. Většina z nich je postavena s neutrální stabilitou.
  • Nebyl bych ‚ natolik optimistický ohledně přirozené stability vrtulníků. Pokud nejde o Kamov se dvěma koaxiálními rotory, vrtulníky jsou nestabilní. Je však snazší ovládat dva rotory než čtyři.

Odpověď

Pro vysvětlení některých odpovědí , technologie v oblasti distribuovaného pohonu směřuje k systémům, které by umožňovaly stavět hybridní kvadrokoptéry, které eliminují problémy plynové kvadrokoptéry a odstraňují omezení energetické hustoty elektrických systémů. Mám podezření, že v příštích 20–30 letech uvidíme experimentální kvadrokoptéry v lidském měřítku.

Odpověď

e-Volo tvrdí, že to bude použijte prodlužovač dosahu ve VC200: http://www.e-volo.com/information/how-long-can-you-fly

Byl jsem na tuto technologii opravdu zvědavý a provedl malý výzkum. Můj závěr je, že pokud zváží použití mikro turbíny Bladon Jets k výrobě elektřiny, mohlo by to být úplné vítězství!

Zdá se tedy, že nejpokročilejší turbína, kterou nyní mají, je proudová turbína o výkonu 50 kW a 40 kg pro koncepční vůz: http://www.bladonjets.com/news/bladon-jets-at-the-geneva-motor-show/

Podle wikipedie spotřeba motorů Volocopter ~ 36 kW ( 18×2 Kw, viz E-volo_VC2), což znamená, že mohou být napájeny přímo elektřinou vyrobenou turbínou bez nutnosti baterií! Samozřejmostí musí být malá sada baterií, která poskytuje energetickou vyrovnávací paměť pro bezpečný provoz.

Na webových stránkách bladeonjets je k dispozici také datový list o spotřebě paliva stacionární 12 kW turbíny, je to 5 litrů za hodinu. Řekněme, že jejich 50 kW turbína spotřebuje 5krát více. Což znamená, že 50 kg paliva bude stačit k letu vc200 po dobu nejméně 2 hodin (ne 20 minut, jak se říká u čistě elektrického e-Volo).

Celková hmotnost systému také není taková mnohem překročena turbínou: 40 kg turbíny + 50 kg paliva + 50 kg chassy. E-volo může nést 2 osoby = 150 kg, že? Takže stávající prototyp může zvednout generátor tak, jak je. O 50% silnější motory (18 * 3 kW = 54 kW) není problém zvednout dalších 150 kg. Celková hmotnost by sice mohla přesáhnout 450 kg – kategorie ultralehkých rotorových letadel, ale kdo říká, že do konstrukce e-volo nelze integrovat speciálně navrženou turbínu?

Jde o to, že technologie tam je. Stačí ji použít dohromady a bude to revoluce.

Odpověď

Byly zvětšeny – možná ne velikostí rotoru, ale počtem Pokud je to možné, nevidím žádné praktické omezení výroby plošiny s posádkou se čtyřmi rotory.

Ovladatelnost se zdá být trochu problém, ale možná je to proto, že pilot namontoval kopule mléčného skla kolem jeho hlavy.

Komentáře

  • Ach, elegantní, jednoduchá a krása letu.
  • “ ale možná je to proto, že pilot si kolem hlavy namontoval kopuli z mléčného skla.“ – to je kukla pro výcvik slepého létání

Odpověď

Výše je uvedeno několik komentářů k různým důvodům, proč kvadrokoptéry neexistují v plné velikosti, ale je zde jeden, který nevidím. Samotné kvadrokoptéry používají 4 rotory, které mají konstantní rozteč (úhel lopatek rotoru je konstantní a nemění se). Poté mění rychlost různých motorů k ovládání zdvihu poskytovaného každým rotorem, aby mohl souřadnicový let. V malém měřítku je možné použít elektromotor a navíc velmi rychle upravit rychlost rotorů. U běžného vrtulníku velikosti člověka by musely být rotory výrazně větší. rotory se zvětší, také váží více, což jim dává větší setrvačnost než menší motor. Například v Robinson R-22, který má relativně lehké rotory a může přepravovat pouze 2 osoby, mi něco trvá 3-4 minuty, než se rotory zastaví, jakmile odpojím napájení (řádově 30 sekund až minutu, pokud používám brzdu rotoru). Jak se velikost a hmotnost vrtulníku zvětšuje, tento problém se stává závažnějším. „Nejste schopni rychle nastavit rychlost rotujícího rotoru kvůli setrvačnosti, kterou nese, takže byste nakonec museli přidat něco navíc, které vám umožní ovládat stoupání lopatek. Jakmile přidáte mechanickou složitost schopnosti ovládat stoupání lopatek, většina výhod nastavení quad helikoptéry zmizí a máte značné nevýhody (jako je třeba rozdat 4 rotory místo jednoho, bez výhody mechanické jednoduchosti).

Komentáře

  • Při vysokých otáčkách rotoru je značný aerodynamický odpor, který ho zpomaluje .
  • Jak jsem zmínil ve svém komentáři výše, ‚ nestačí k překonání další setrvačnosti větší čepele. Lehký rotor vrtulníku, který je na R-22 (o něco více než 25 stop v průměru), v blízkosti hladiny moře (asi 700 stop, pokud létáte poblíž Chicaga ‚), normálně se točí kolem 600 ot / min . Ten rotor bez brzdy rotoru trvá zpomalení ještě 3–4 minuty. To není zdaleka dostatečný odpor k rychlé změně rychlosti rotoru. ‚ jste navíc napodobené v rozsahu můžete čepel roztočit (obvykle 80% -106% z 599 RPM) a je to ‚ něco, co ‚ t dobře se zvětší.
  • Přetáhněte váhy velmi dobře a je to nejjednodušší síla, kterou chcete přidat. Malé i velké rotory pracují na maximum s rychlostí špičky kolem O.8 Mach, což vytváří vážné zpomalení tahu u lopatek jakékoli velikosti. Tah klesá s druhou mocninou rychlosti a při nízké rychlosti hrotu musíte navždy čekat, až se velká čepel zastaví. Jako uvolnění tlaku z brzdy auta, když zpomalíte. Pokud je ale přetah příliš nízký, je ‚ snadné jej zvýšit vystrčením spoileru.
  • Přetahování se může zvětšit, ale rotor ‚ setrvačnost se zvětšuje mnohem rychleji než jeho přední plocha, takže zpomalení velkého rotoru bude trvat déle. ‚ budete mít spoustu potíží se zrychlením a zpomalením velkého rotoru dostatečně rychle použitelného k udržení stability, což vás vrátí k mechanice ovládání rozteče čepele místo rychlosti. Nejde mi o to, že by to bylo zcela nemožné, pouze o to, že nastavení kvadrokoptéry s lopatkami s pevným stoupáním a proměnlivou rychlostí lopatek a zrcadlení této funkce na čepeli v plné velikosti je obtížné.

Odpověď

Jediná odpověď, na které záleží, je bezpečnost, protože všechny ostatní jsou nedůležité. Za předpokladu rotoru s pevným stoupáním, pokud ztratíte energii na rotoru, zhroutíte se a havarujete nekontrolovaným způsobem.

Větší kontrolu byste mohli získat přidáním více rotorů, ale čím více rotorů přidáte, tím vyšší je pravděpodobnost poruchy jednoho rotoru. Také u každého přidaného rotoru ztratíte rotační setrvačnost v každém rotoru, což má za následek, že při ztrátě výkonu nebudou schopné ani rotory s kolektivní roztečí poskytnout dostatečný vzestup, který vám zabrání umírat na nemoci s rychlým zpomalením.

Komentáře

  • Kvadrokoptéry jsou druh létajícího stroje, který vyžaduje důvěrný let s jedním nebo dvěma nouzovými padáky. Udělej to?V posledních dnech, kdy jsem měl letouny s radiálním motorem, jsem v kvadrokoptéře lidské velikosti s nechráněnými vrtulemi na úrovni nohou, břicha, hrudníku nebo hlavy nevyhrál ‚ t sedadlo. samostatná vrtule, odpojení od náboje vrtule ‚ a proříznutí kabiny, byla opakovanou událostí

odpověď

Podle mého názoru této formě dopravy stojí v cestě jen jedna věc.

Hustota výkonu

Odpověď

Existují hasicí prostředky těžší než vzduch (důlní služba atd.) ) zvedací rámy se čtyřmi vzpěrami. Ty, bez jejichž úprav a případů použití by člověk našel jízdy:

Pitchy; čalounění vyžaduje naklonění nebo převrácení posádky nebo alespoň trhnutí evakuovaného „pevného držáku“. Blendy; Čtyři zdroje kotleta, žádné zvláštní servisní kryty (nouzové opravy, přistávací souprava na vodu atd.) Ve vzduchu nebo ne, nebo záruka bez přítoku na zem. Hlučný; reakční vztlak je z vnějšího rozsahu lopatek; možná oběžnou dráhu lopatek lze změnit, aby se optimalizoval vzor? Těžší servis a vytvrzení třikrát nebo více (pro komerční vhodnost, nevadí komerční válečná povinnost. Certifikováno pro dva motory? Promiňte.)

Multirotorový film e-volo má pěknou bílou zdánlivě nenaloženou 2-přední heli rám s propojovacím panelem DC, bez rotoru nebo ocasu a místo toho stojan s menšími podpěrami. Jde to nahoru v testovacím hangáru / chaosu a „neobrací se ani nepřevrací… v určitém okamžiku připomíná náhodné skóre z toho opravářského dronu, kde Jony Ive navrhl drony ničící lidstvo“ a vypadá to jako spousta fanoušků; výkon není v této produkci předem (i když baterie byly jistě lofted.) Měly by alespoň snížit kotouč, aby vypadal, že má na palubě bílou kočku?

Komentáře

  • Dobrý den, Mahembo, vítejte na stránce aviation.se. Můžete upravit svou odpověď tak, aby byla čitelnější, je obtížné se jim v tuto chvíli dostat a ‚ to opravdu nedává smysl.
  • Jakožto já jako fanda, snadno přijdeme k závěru, že systémy, které ovládají kvadrokoptéru velikosti hračky: gyroskopy, hardware / software, který reguluje otáčky elektrických motorů ‚, by byly stejné pro hračku a u létajícího stroje nesoucího osobu a vzhledem k extrémně nízkým nákladům na elektroniku v hračkách s kvadrokoptérou by mě zajímalo, proč neexistují žádné zprávy o tom, že by někdo ještě otestoval hardware hračky ve strojích v plné velikosti. Komentáře?

Odpověď

Myslím si, že alespoň po určitou dobu bude soudržný jak jeden rotor, tak kvadrokoptéra. Důvodů pro vytvoření kvadrokoptéry s posádkou je nespočet. Kvadrokoptéra by mohla být řízena jako auto, zatímco skutečné vrtulníky potřebují stovky letových hodin, aby pilot zvládl. to povede k tradiční produkci a nižším výrobním cenám, aby byly dostupné pro masy. o užitečnosti: Kvadrokoptéra může mít čepele UKONČENY uvnitř ochranných konstrukcí, což umožní jejich let životu ve stísněných oblastech, kde by stromy, budovy a póly jinak zničily normální vrtulníky. díky tomu je kvadrokoptéra mnohem lepší volbou pro záchranné operace. Pravděpodobně normální vrtulníky zůstanou lepší volbou pro provoz na velkou vzdálenost a rychlost.

Komentáře

  • Nelze úplně uzavřít lopatky, jinak kde je výtah pocházet z. Pokud máte na mysli plášť kolem obvodu sady čepelí, nebude to chránit čepele před větvemi nebo tyčemi stromů. Mohlo by to chránit před nárazem do strany při nízké rychlosti, ale cokoli rychlejšího než velmi pomalé procházení by mělo tendenci ohýbat / deformovat plášť, což by způsobilo stejné poškození jako normální úder čepele.
  • Hodně štěstí při pokusu o potvrzení takového chytrosti. K stabilizaci této věci byste potřebovali trojnásobně redundantní FCS, a pokud máte čtyři motory plus rotory, získáte čtyřikrát více poruch a čtyřikrát tolik údržby po celou dobu životnosti vaší kvadrokoptéry. Posaďte za volant svého průměrného řidiče automobilu a poté prokažte, že nehodovost je srovnatelná s nehodou konvenčních vrtulníků. Bude to velmi drahé, pokud vůbec uspějete.
  • Problém upřednostňující kvadrokoptéry ‚ v plné velikosti ‚ ať už jsou ovládací mechanismy: gyroskopy a připojený hardware a software nemusí být příliš složité ani příliš drahé, zjistíte, že gyroskopy hraček jsou stabilizovány, ‚ v 6 osách ‚ prodejci tvrdí, že za méně než 50 $ není důvod, proč stejná elektronika nemůže ‚ t řídit větší létající stroj, ‚ je to jen otázka koncových výstupních serv a souvisejících částí, ale jádro se ‚ nemění z hračky na zařízení v plné velikosti. Nebo ano?
  • Jedna věc, která se mění, je požadavek spolehlivosti.Pokud se malá hračka zhroutí, nikoho to opravdu nezajímá. Pokud spadne plavidlo dostatečně velké na to, aby uneslo osobu, je to ‚ mnohem větší problém. Pokud je na palubě skutečně někdo, pak ‚ je to ještě větší problém.
  • Slyšeli jste o: ‚ Potrubní fanoušci ‚? existuje o tom mnoho publikací, v rozsahu rychlosti letu pod 100 mph je to lepší než běžné vrtule, dobrý dosah pro Turboprops a Turbojets je mnohem rychlejší, Ramjets jsou vhodné pouze nad Mach 1 nebo vyšší, nebo v rozsahu Hyperspeed

Odpověď

Hluk a Bezpečnost

Hluk – Pokud žijete ve velkém městě, vezměte si podívejte se z nejbližšího okna na dopravní vrčení níže. Nyní si představte, že všechna ta auta (nebo alespoň polovina) jsou nahrazena létajícími čtyřkolkami velikosti člověka. Aby se zvětšily, budou tyto čtyřkolky potřebovat pístové motory (nebo drahé turbíny) a velké rotory, a pokud budou úspěšné, budou na obloze doslova miliony nad jakýmkoli středním až velkým městem. Byl by to neustálý, ohlušující dron, který by významně snížil obyvatelnost města.

Transformátor Black Knight uvedený společností @menjaraz je velmi, velmi hlučný, stejně jako konvenční vrtulníky.

Bezpečnost – Pokud nejste kvalifikovaným pilotem, nemůžete ručně ovládat letadlo. To znamená, že „budou muset být schopni vzlétnout, létat a přistávat plně automatizovaně do cíle, navigovat po cestě, komunikovat s jiným provozem a vyhýbat se mu a mít nějakou interakci s ATC, vše za vás provede počítač (y) ).

Oba tyto problémy jsou překonatelné, ale budou vyžadovat značné R & D, což znamená investovat velké peníze do otřesené ekonomiky. A kdo se chystá koupit všechny tyto stroje za miliony dolarů?

TL; DR : Omezení v lidském měřítku helikoptéry jsou primárně ekonomické, regulační a environmentální, ale to jsou významná omezení.

Komentáře

  • Otázka se ptá, proč neexistuje ‚ Kvadrokoptéry osobní velikosti, ne proč kvadrokoptéry osobní velikosti ‚ nenahradily automobily.
  • Někteří vědí o dodavatelích elektrických motorů pro všechny tyto prototypy? Mám také nějaké nápady.
  • @Dave Tam jsou osobní kvadrokoptéry, ‚ nejsou zatím praktické (zatím).
  • @Urquiola Elektrické motory nejsou technickým problémem, který je třeba vyřešit, je to ‚ zdrojem energie. Baterie mají nízký poměr hustoty energie k hmotnosti a energie potřebná k tomu, aby vás zvedla ze země, se zvyšuje o druhou mocninu celkové hmotnosti vozidla. Kvadrokoptéra s bateriemi poháněná lidskou velikostí využívající dnešní ‚ s technologii by měla 10 nebo 20 minut vysílacího času na plné nabití – není to praktické!
  • PS. Dubajská policie testuje “ quadcopterový motocykl “ na rychlou odezvu. Podívejte se: hackaday.com/2017/10/16/dubai-police-test-quadcopter-motorcycle

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *