왜 쿼드 콥터는 아직 인간 조종사가 조종하지 않습니까?

헬리콥터보다 더 안정적이고 제어하기 쉬울까요?

댓글

  • 누가 ‘ t가 없다고 말합니까? en.wikipedia.org/wiki/Quadcopter#Early_attempts
  • 좋은 지적입니다. ‘ 아무도 시도하지 않은 이유를 묻지는 않지만 오히려 ‘ 아직 더 많이 채택되지 않은 이유입니다.
  • 몇 가지 심각한 발전이 일어나고있는 것 같습니다. 🙂 – gizmag.com/go/4645/picture/15365
  • 지구 ‘의 대기가 더 두껍거나 중력이 약한 경우 ), 그러면 더 가능할 것입니다-cf, 아바타.
  • 자동차는 하나의 로터로 충분히 어렵지만 블레이드의 관성이 많을수록 더 쉽습니다. 작은 로터가 많으면 자동차 매우 어려울 것입니다.

답변

헬리콥터보다 더 안정적이고 제어하기 쉬울까요?

아니요, 그렇지 않습니다.

쿼드 콥터에는 특별한 고유 한 안정성이 없습니다. 로터 중 하나의 파워를 피치로 높이면 피치가 증가해도 파워 차이와 피칭 모멘트에 아무런 영향을주지 않습니다.

쿼드 콥터의 장점은 로터가 단일 피치 동안 고정 피치가 될 수 있다는 것입니다. (또는 이중) 로터 헬리콥터에는 복잡한 제어 메커니즘이 필요합니다. 이는 각 로터가 자체의 간단한 전기 모터로 구동 될 수있는 소규모 장치에 큰 이점이지만, 추가 엔진이나 긴 변속기 샤프트의 복잡성이 실물 크기의 차량에서 더 단순한 로터의 이점을 능가합니다.

그리고 왜 본격적인 헬리콥터는 소형 헬리콥터처럼 전기 모터를 사용할 수 없습니까? 그 이유는 에어 포일을 확장 할 때 생성되는 양력이 면적 과 함께 증가하기 때문입니다. 크기의 두 번째 거듭 제곱으로 무게가 증가하지만 볼륨 에 따라 무게가 증가하며, 크기의 세 번째 힘으로 커집니다. 따라서 모델은 무게에 대해 훨씬 더 많은 양력을 가지며 단순하지만 상대적으로 무거운 배터리와 풀 사이즈 항공기는 더 높은 출력 밀도의 추진 시스템이 필요합니다.

또한 안전 요소도 있습니다. 정전시 헬리콥터는 여전히 지상으로 활공하고 수직으로 착륙 할 수 있습니다. 하지만 로터의 회전 속도는 이러한 기동 중에 헬리콥터를 제어하려면 가변 피치 로터가 필요합니다. 따라서 쿼드 콥터의 주요 이점이 있습니다.

댓글

  • 사실 면적 / 볼륨 인수는 왜 대형 헬리콥터가 해야 하는가 쿼드 콥터입니다. 동일한 양력을 생성하려면 단일 로터에 동일한 면적이 필요합니다. 즉, 로터 블레이드가 쿼드 콥터보다 2 배 길어야하므로 무게의 8 배가됩니다. 그리고 쿼드 콥터에서는 로터 팁이 아음속 상태를 훨씬 더 오래 유지합니다.
  • 양중 중심이 질량 중심보다 높으면 ‘ 안정성이 증가하지 않습니다. , 이것은 엔진과 노즐이 프레임의 COM 위에 장착 된 최초의 Goddard 로켓의 이상한 디자인으로 이어지는 오류였습니다. 문제는 물체가 회전함에 따라 추력 벡터도 회전한다는 것입니다. 로터가 COM 위에 있어야하는 유일한 이유는 더 낮은 위치에 놓으면 바로 근처에있는 물체 / 사람을 빠르게 분해하기 때문입니다.
  • 양력 중심이 질량 중심 위에 있으면 ‘ 안정성을 증가시키지 않습니다. 항력 중심 (로터 디스크)이 질량 중심 위에 있으면 안정성이 증가합니다.
  • @CortAmmon-로터를 안쪽으로 기울이면 고정익 항공기에 따라 2면 효과를주지는 않습니다. 로터에 의해 생성되는 롤링 모멘트를 약간 줄이고 로터를 수평력과 결합합니다. 최근에 발생한 충돌에서 알 수 있듯이 ‘ 쿼드는 기껏해야 중립적으로 안정적입니다. 비행 중에 입증 된 안정성은 비행 제어 시스템이이를 보완하기 때문입니다.
  • @CortAmmon, 각도 조절 로터는 2 면체와 유사한 효과를 줄 수 있지만 2 면체는 그렇지 않습니다
  • @CortAmmon i> 롤에서 안정성을 제공합니다. 측면 슬립 및 요롤 커플 링에서 안정성을 제공합니다. 그리고 쿼드 콥터에는 ‘ 다른 절반의 롤-요 커플 링을 제공하여 롤의 안정성 루프를 완료하는 수직 안정기가 없습니다 (2 차, 더치 롤을 진동 모드로 사용).

답변

완료되었습니다 :

(쿼드 아님) 조종사를 들어 올리는 헬리콥터

이 작업을 수행 한 회사 는 더 유용한 버전.

확장은 항공 분야에서 매우 어렵다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 모형 비행기에는 실물 크기의 사람들이 꿈꾸는 성능 수치가 있습니다.

댓글

  • 저는 ‘ 항공 엔지니어가 모델 확장 문제를 해결하기를 바랍니다. Reynold ‘ s Number가 관련되어 있지만 ‘ 충분히 알지 못합니다.
  • ‘가 더 쉽습니다. 리프트는 면적에 비례하고 질량은 부피에 비례합니다. 확장 할 때 후자는 더 빠르게 성장합니다.
  • Volocopter 비디오 youtube.com / watch? v = RUGfXD0SW5Q
  • 그거 an .. 운동 공인가요?
  • @ easymoden00b 그렇게 보입니다. 좋은 랜딩 기어 ” 🙂

답변

쿼드 콥터는 효율적인 설계가 아닙니다. 하나의 큰 로터가 훨씬 더 효율적입니다. 네 개의 작은 로터보다 낫습니다. 쿼드 콥터가 인기를 얻은 이유는 기계적으로 더 간단하고 안전하며 (작은 로터로 인해) 소프트웨어로 제어하기가 훨씬 더 쉽기 때문입니다.

하지만 최근 기계 학습의 발전으로 인해 헬리콥터가 소프트웨어에 의해 제어됩니다. 이로 인해 헬리콥터 스타일 드론의 부활을 기대합니다.

마지막으로 저는 항공 엔지니어는 아니지만 쿼드 콥터와 헬리콥터의 속성을 결합하는 데 상당한 장점이 있다고 생각합니다. 전기 모터로 구동되는 하나의 큰 고정 피치 로터를 상상해보십시오. 몇 개의 작은 전기 모터 구동 로터가 필요한 피치, 요 및 롤 제어를 제공 할 수 있습니다. 전기는 거의 일정한 속도로 회전하는 효율적인 가스 엔진에 의해 생성됩니다. 작은 배터리로 충분한 지상 백업 전력을 제공 할 수 있습니다.이 설계는 모터와 고정 피치 로터의 더 큰 신뢰성과 단순성으로 인해 매우 신뢰할 수 있습니다.

진행은 올 것이지만 비용과 위험이 느리기 때문입니다. 사람이 운반하는 차량의 비율이 너무 높습니다.

댓글

  • 이 점을 강조해야합니다. 같은 면적을 차지하는 4 개의 작은 로터는 큰 것보다 효율이 낮습니다. 동일한 총 면적의 단일 로터.

답변

Advanced Tactics 도 어느 정도 해냈습니다!

여기에 이미지 설명 입력

동영상 Black Knight Transformer 가 Youtube에 출시되었습니다.

댓글

답변

4 개의 로터 헬리콥터가 실제로 최초의 헬리콥터였습니다 …

Raúl Pateras Pescara, 아르헨티나 부에노스 아이레스, 1916 년

Raúl Pateras 페스 카라, 아르헨티나, 부에노스 아이레스, 1916 년

Etienne Oehmichen, 파리, 프랑스, 1921

Etienne Oehmichen, 파리, 프랑스, 1921 년

댓글

  • 이것은 질문에 대한 답변이 ‘ 없습니다.
  • 실제로, 그렇습니다. 의도가 아닌 것 같습니다.

Answer

쿼드 콥터 디자인을 확장하면 크기가 매우 커집니다. 하나 (또는 두 개)의 로터 만 있으면 헬리콥터가 더 작아지고 로터를 접을 수 있으며 상당히 컴팩트하게 유지됩니다. 정의상 헬리콥터는 더 어려운 착륙 영역에 들어가야하기 때문에 일반적으로 설치 공간을 늘리는 것은 바람직하지 않습니다.

또한 전력 시스템도 복잡합니다. RC 쿼드 콥터는 독립적 인 제어를 위해 각 로터에 전기 모터를 사용합니다. 더 큰 버전은 아마도 대부분의 헬리콥터와 같은 터빈을 사용할 것이고, 그들은 4 개의 터빈이 필요하거나 적은 수의 터빈을 4 개의 로터에 맞출 수있는 방법이 필요할 것입니다. 이로 인해 시스템이 복잡해질뿐입니다.

Chinook 은 두 개의 로터를 사용하는 헬리콥터의 예이지만 복잡성이 추가되어 추가 리프팅 파워가 필요하지 않으면 바람직하지 않습니다.

설명

  • 및 4 개의 로터로 들어 올려야 할만큼 충분히 큰 것도 헬리콥터 리프트를 어렵게 만들기 위해 충분한 하강 기류를 차단합니다.
  • 치누크의 속도 향상도 가능합니다.

답변

시장에서 경쟁력있는 풀 스케일 쿼드로 콥터를 만드는 데는 세 가지 문제가 있습니다.

1) 에너지 효율성
쿼드로 콥터는 에너지 효율적인 설계가 아닙니다.헬리콥터는 헬리콥터를 제어하기 위해 블레이드의 피치를 변경하면서 스로틀을 스풀링하는 데 오랜 시간이 걸리는 상대적으로 저출력 엔진을 사용하여 범위를 넓히고 상대적으로 일정한 RPM으로 유지하려고합니다. 이것은 피치와 뱅크를 제어하는 데 사용할 수 있지만 quadrocopter는 모터의 RPM을 변경하여 yaw를 제어합니다. 이것은 RPM을 조정하기 위해 일종의 CVT없이 풀 스케일 헬리콥터에서 수행하는 것이 비효율적이라고 생각합니다. 엔진의 RPM을 변경하지 않고 블레이드를 사용할 수 있습니다.

2) 구조적 무결성 및 무게
테일 로터 헬리콥터는 기본적으로 동체와 테일 붐을 가지고 있습니다. 붐에 가해지는 부하가 동체의 프레임을 잡아 당기는 메인 로터의 부하에 비해 다소 작기 때문에 테일 붐이 그렇게 두툼 할 필요조차 없습니다. 동축 헬리콥터는 아마도 동체만으로 도망 칠 수 있습니다. 그리고 테일 붐이 없으며 일반 헬리콥터보다 정상적인 작동 조건에서 전체 구조에 작용하는 힘이 적습니다. Quadrocopters에는 4 개의 메인 로터가 있습니다. 물론 각 로터는 기존 헬리콥터의 메인 로터 출력의 약 1/4입니다. 헬리콥터이지만 붐은 여전히 기존 메인 로터의 1/2 이상의 힘을 견딜 수 있어야합니다. 극단적 인 경우를 생각해보세요. “완전 요 (full yaw)입니다. 즉, 서로 대각선으로 가로 질러있는 두 개의 로터가 해제 또는 반대 방향으로 회전하여 양력 손실 또는 다른 두 로터가 추력 / 양력의 2 배를 생성하여 보상해야하는 다운 포스를 생성합니다. 미니어처 R / C 비행기와 헬리콥터에서 완전히 압도당하는 것은 다소 흔한 현상이며 실제 크기보다 훨씬 더 강합니다.

3) 제조 비용
더 큰 로터가 3 개의 추가 엔진 / 모터보다 제조하기 쉽고 저렴하다는 점을 언급 할 가치가 있습니다. 군용 헬리콥터가 하나의 큰 엔진 대신 두 개의 엔진을 가진 유일한 이유는 중복성 때문이라고 생각합니다. 하나가 총에 맞아도 기지 또는 친근한 위치로 돌아가는 데 사용할 수있는 두 번째 장치가 있습니다. 따라서 1-2 개의 저출력 엔진과 비교하여 무려 4 개의과 출력 엔진 (포인트 # 1 참조)을 볼 때 더 많은 비용이 드는 엔진을보고 있다고 상상할 수 있습니다.

그것이 그 이유입니다. 쿼드로 콥터가 확장되지 않았고 대형 제조업체에서 상용화되는 이유입니다. 각 제조업체가 해당 시장에서 최초가 되려고 노력하고 있지만 QUADROcopters가 인간 조종 장치가 될 수는 없다고 생각합니다. MULTIcopter (4 개 이상의 로터)를 만드는 것에 대해 이야기하고 있었지만 DIY 프로토 타입이 몇 개 있으며 잠재력이 있다고 생각합니다.

4) 하이브리드 시스템에 대한 제안 사항 해결 :
현재 상황에서 기존 헬리콥터는 전력을 위해 1-2 개의 터빈을 가동하며 최적의 RPM 범위에서 회전하며 조종사는 컬렉 티브를 사용하여 로터 블레이드의 피치를 변경하여 비행을 제어합니다. 하이브리드 시스템 ICE가 지속적으로 RP를 변경하는 대신 최적의 RPM 범위에서 실행할 수 있기 때문에 자동차에 매력적입니다. Ms. 회전 익기에서는 이것이 문제가되지 않습니다. 이미 최적의 RPM 범위에서 회전하기 때문에 하이브리드 시스템은 발전기와 배터리를 도입하여 전기 모터가 소비 할 전력을 생성하고 저장합니다. 이는 특별한 추가 이점없이 무게를 추가합니다. .

큰 질문은-왜 귀찮게합니까? 쿼드로 콥터가 기존 헬리콥터보다 나은 이유는 무엇입니까? 드론의 경우 쿼드로 콥터의 가장 큰 이점은 생산 용이성과 비용입니다. 소형 전기 모터 4 개를 생산하는 것이 집단을위한 모든 메커니즘. 또한 더 견고하고 서비스하기 쉽습니다. 그러나 우리는 서로 다른 규모와 임무에 대해 이야기하고 있습니다. Rotorcraft는 이미 본질적으로 비효율적입니다. 그들의 틈새-근접 항공 지원 및 비행기 착륙이 어려운 위치로의 운송. 하이브리드를 만들거나 VTOL 기능이있는 비행기를 만드는 경향이 있습니다. (Osprey, Yak-141, Harrier, F-35 aka US Yak-141). Quadrocopters는 값싼 유틸리티 드론 또는 감시 드론으로 틈새 시장을 찾을 수 있지만 훨씬 더 가능성이 높은 디자인은 Avatar에 표시된 것과 같은 것입니다-양쪽에 두 개의 역 회전 덮개 로터 비행을 제어하기 위해 벡터화 될 수있는 동체.

기술은 끊임없이 변화하고 있습니다. 러시아의 과학자들은 원자로를 소형화하여 미사일 내부에 장착했습니다. 이것은 배터리와 하이브리드 시스템의 필요성을 없애줍니다. 대형 쿼드로 콥터 시스템을위한 동력 장치이지만 기술이 어떻게 발전 할 것인지 시간 만이 알 수 있습니다. 지금은 대형 회전익 기용 쿼드로 콥터 구성의 이점을 보지 못합니다.

기반 수정 시장의 새로운 기술에 대한 정보 (2018 년 3 월 23 일) :
한 중국 기업이 y quadrocopter 디자인을 사용하는 EHang 184 자동 조종 무인 항공기 에어 택시를 마케팅합니다.사양 :

  • 100kg 탑재량
  • 25 분 순항 시간
  • 1 시간 충전 시간
  • 500km / h 순항 속도 (매우 궁금합니다. 참조)
  • 500m 순항 고도

기본적으로 기존의 모기 와 비교할 수 있습니다. 헬리콥터. 그들은 느리게 비행하지만 비행 시간, 범위 및 유용한 하중이 훨씬 더 높습니다. 또한이 크기의 헬리콥터에 연료를 공급하는 데 5 분이 걸리지 만 에어 택시는 비행 시간보다 2 배 더 오래 충전됩니다. 그러나 이것은 EM 대 IC 유형 문제에 가깝습니다. 쿼드로 콥터가 “확장 할 가치가 있음을 입증 할 수 있는지 시간이 알려줄 것입니다.

최근 전문 경험에서 추가 (2018 년 9 월 19 일) 최근에 쿼드로 콥터 개념을 개발해 달라는 요청을 받았습니다. 전력을 사용하는 동안 탑재 하중 무게와 임무 비행 시간이 임무 매개 변수를 충족하는 데 필요한 배터리의 무게를 크게 증가 시켰다는 사실을 알게되었습니다. 결국 3-4 톤의 4 인승 쿼드로 콥터 (이크 스!)로 끝났습니다. 터보프롭으로 전환하면 무게 문제가 해결되었지만 비용과 복잡성이 크게 증가했습니다. 그 결과 임무 매개 변수를 대폭 감소시켜 정상적인 상황에서는 매우 쓸모가없는 단거리 차량입니다. 15 ~ 30 분 비행 시간을 얻으려면 몇 시간 동안 배터리를 충전해야합니다. 쿼드로 콥터가 활주로 충전에 앉아 있거나 배터리를 교체해야합니다. 모든 홉, 값 비싼 인프라 필요 모든 랜딩 패드. 궁극적으로이 아이디어는 인프라 및 배터리 교체와 함께 제안되었으며 상위 경영진의 손에 운명을 기다리고 있지만 우리 팀의 모든 구성원은 이미 프로젝트를 실행 불가능한 것으로 폐기했습니다.

다가오는 배터리가 많이 있습니다. 이러한 제품의 잠재력을 크게 변화시킬 기술은 “아직 시장 준비가되어 있지 않습니다. 현재 대부분 이론, 개념 및 테스트 단계에 있습니다. NDA 없이는이 주제에 대해 더 많은 것을 말할 수 없습니다. 죄송합니다.” / p>

댓글

  • 비용은 제가 ‘ 생각하는 것입니다. 인증 된 피스톤 헬리콥터 엔진의 가격은 $ 50,000입니다. 가장 작은 것조차도 \ $ 25,000 범위에 있습니다. 이제 여기에 4를 곱하세요. ‘ 가장 비싼 부품 중 하나의 비용을 이득없이 4 배로 올렸습니다.
  • 전기 엔진은 가장 효율적인 변화 중 하나입니다. 에너지를 기계적인 힘으로 변환하고 가볍습니다. 물론 ICE (예 : Wankel RCE)를 사용하여 발전기를 소형 비상 및 예비 배터리로 구동 할 수 있으며,이 연소 엔진은 항상 최상의 SFC rpm 범위에서 작동 할 수 있습니다. 전기 엔진의 rpm을 제어하는 간단한 방법이 많이 있습니다. 이 개념이 실용적이라는 것이 입증되었다는 것은 오늘날 존재하는 많은 사람이 크기의 쿼드 콥터 프로토 타입을 들고 있다는 뒷받침 증거가 있습니다. YouTube를 살펴보십시오.
  • @Urquiola 모든 항공기의 # 1 적은 무게입니다. 당신은 Wankel이라고 말합니다-나는 터빈이 더 나은 중량 대 출력 비율을 가지고 있다고 말합니다. 하이브리드 시스템이라고? 즉, 1) 2) 연료를 소비하는 ICE, 3) 발전기에 전력을 공급하고 4) 배터리에 에너지를 저장해야 4 개의 전기 모터가 로터를 회전 할 수 있습니다. 왜 모든 추가 부품과 구성품이 필요합니까? 기술 변화, 언젠가는 ‘ 기술이 쿼드로 콥터를 생산에 합리적으로 만들 수있는 시점에 도달 할 수 있지만 ‘ 우리는 존재하지 않습니다. 아직.
  • 피치, 요, 롤 등을 위해 블레이드의 rpm을 변경해야하지만 비행기와 비슷하게 변경해야한다는 귀하의 진술에 대해 궁금합니다. ‘ 고정 날개 소품에서 수행 된 것처럼 블레이드의 피치를 ‘ 변경하면 더 효율적이고 간단한 수정이 제공되지 않습니까?
  • 요. 순환이 필요합니다. 가변 피치 프로펠러는 피치, 롤 및 리프트를 해결하지만 4 개의 프로펠러 모두에 복잡성을 추가하고 가변 피치 프로펠러는 더 비쌉니다. 이 모든 것이 더 저렴한 방법으로 귀결됩니다.

답변

다음은 초기 프로토 타입 중 하나에 대한 정보입니다. “Volantor”의 저자 인 Paul Moller도 현재 Wankel 로타리 연소 엔진에 중점을 둔 회사 인 Freedom-Motors의 대표입니다. Moller는 Wankel 로터리 엔진으로 구동되는 팬으로 비행 기계를 만들었지 만 리프팅 및 추진 팬용 전기 엔진과 동력을 생성하는 일종의 하이브리드 시스템을 사용하는 것이 더 좋을 것 같습니다. Wankels는 중량 대 출력 비율 및 안전성이 매우 뛰어납니다. Moller와 Helikar는 정확히 Quadcopter라고 말하고 싶습니다.이 기계와 실용 모델 / 특허 지원은 우리 모두가 알고있는 장난감으로서 이전 시대의 것입니다. 아마도 오늘날 장난감 인 Quadcopters의 닭이었을 것입니다. 계란입니다.

Moller 뒤에있는 로프와 크레인 : “비행 접시”, Avro Canada는 하나의 공중에 떠있는 데 실패했으며, 기계를 공중에 유지하기위한 것이 아니라 보시면 안전 조치입니다. ” 기계가 공중에있는 동안 로프가 장력을 받고 있지 않음을 알 수 있습니다. 즉, 기계가 저절로 날아가고 크레인에 매달리지 않습니다.

시제품 Bell Textron / X-22 및 Curtiss- Wright X-19는 또한 쿼드 콥터에 매우 가까운 것으로 간주 될 수 있습니다.

스페인 팀 : FuVex는 “HeliKar”라는 프로토 타입을 디자인했으며 대형 쿼드 콥터에 가깝습니다. YouTube에는 독일 발명품 : “Volocopter VC200”, Terrafugia는 Zee와 마찬가지로 또 다른 “Flying Car”를 제안했습니다. Aero는 마트 주차장에서 일반 자동차 두 대 사이에 주차 할 수있는 개념 VTOL 비행 자동차를 그립니다 ( “SlashGear 참조). “). Aerofex의 Aero-X는 또 다른 하나입니다. Fipsi는”Advanced System Engineering “, SUSB Expo 2014에 인용 된대로 4 팬 비행 자동차 개발에 참여하고 있습니다.

“Future trans portation “은”최고의 비행 자동차 10 대 “라고 생각합니다. Krossblade는 SkyProwler와 SkyCruiser를 제안했는데, 날아 다니는 자동차의 큰 문제는 자동차와 비행기 모두의 무게와 안전 요구 사항이 동일한 디자인에서 충족되는 것 같습니다. 포드는 “에어로 카”에 대한 도면을 발표했다. CNN은 E Galvani의 Fly Citycopter에 대해 보도합니다.

Mechanix Illustrated, 1957 년 3 월에는 Peter Nofi가 디자인 한 “Flying saucer”, 동력은 평면 6 개의 왕복 엔진에서 제공되며 Popular Mechanix, French editon, Sept 1961, 유사한 디자인 : “Rotavion”, Ben Kaufman. Mechanix Illustrated, 1962 년 1 월, pp 70-73은 터빈에 의해 움직이는 3 개의 가려진 팬이있는 VTOL 장치에 관한 것입니다.

역사적 선구자에 대해 William Witney의 1961 년 영화에 나오는 기계 : “Master of the 쥘 베른 (Jules Verne)의 두 소설을 바탕으로 한 World “는”Master of the World “와”Robur the Conqueror “라는 두 개의 소설을 기반으로하여 멀티 프로펠러”Quadcopter “로 쉽게 간주 될 수 있습니다. 만약 : “Fly by wire”가 본질적으로 불안정하고 조종 할 수없는 디자인을 공중에 떠있는 상태로 유지하는 데 성공했다면, 현재 약 20 달러부터 시작하는 장난감으로 판매되는 디지털 제어 기술로 달성 할 수있는 일에는 한계가 없습니다.

헝가리에 본사를 둔 회사 : “Flike”, 그리고 헝가리 “의 이름은”Hunger “가 아니라”Huns “에서 방금”조종 된 “3 개의 프로펠러 헬리콥터를 선보였으며 비디오는 Bay Zoltan이 서명했습니다.

미군에서 테스트 한 아래의 비행 플랫폼, 1 인용 장치, 덕트 팬이 “Quadcopter”등급에 속합니까? 또한 몇 가지 “기울기 날개”와 환형 날개 비행 기계 배열이 테스트되었습니다. “개념”및 “비 재래식”항공기 목록은 많은 책의 길을 열었지만 웹은 이러한 유형의 종이 출판물을 죽이고 있습니다.

“SkyProwler”는 쿼드 콥터와 고정 날개 디자인을 혼합 한 또 다른 접근 방식입니다. Bensen B-12 ( “Aerofiles”참조)는 Multi-Rotor (다중 프로펠러가 아닌) Quadcopter 스타일 기계의 1961 년 예이며, 특허 US49820151은 다중 팬 P. Moller의 디자인에 관한 것이며 특허 CA1264714는 다음과 같습니다. ” 로봇 또는 원격 제어 비행 플랫폼 “, P. Moller도 있습니다. 모든 특허는 개방형이며 무료로 액세스하고 다운로드 할 수 있습니다.”Espacenet “

Quadcopter 장난감의 크기를 늘릴 수없는 이유가 있습니까? , 엔진과 안정성을 제어하기 위해 동일한 소프트웨어를 사용하더라도?

감사합니다. + salut

Moller M200 테스트 비행
Helikar
Malloy Aeronautics의 P2 Hoverbike

여기에 이미지 설명 입력

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댓글

  • 방금 추가 한 사진의 유용성 / 의미는
  • ‘ 무엇입니까?
  • CGC Campbell은 동봉 된 팬이 기능을 잃을 것이라고 아래에 명시했습니다. 이것은 그의 주장이 완전히 정확하지 않다는 것을 지적하는 것입니다. Wing은 De Havilland Comet에있는 Northrop Flying Wing에도 제트 엔진을 묻혀서 임무를 수행했습니다. Federyco : ¿ Fondo Europeo de Desarrollo Regional y Comunitario? Gesund +
  • 댓글에 대한 답변이어야한다면 댓글에 넣어야합니다. 답변의 일부인 경우 그림 주위의 답변에 설명을 추가하십시오. 지금은 그냥 소음 일뿐입니다.

답변

쿼드 콥터가 소형 컴퓨터 제어 플랫폼으로 선택된 이유 비행 기계는 설계 상 세 축 모두에서 이동하기 쉽고 더 민첩하고 간단하기 때문입니다. 이는 설계 상 매우 불안정 때문입니다.

사실 인간에게는 불가능합니다. 컴퓨터 나 다른 종류의 인공 안정 장치없이 쿼드 콥터 (세 축 모두 안팎으로 움직일 수 있음)를 제어합니다.컴퓨터가 쿼드 콥터를 제어 할 수있는 이유는 프레임에 작용하는 작은 불안정한 힘에 대응하는 제어 입력을 생성 할만큼 충분히 빠르기 때문입니다.

비행 플랫폼의 고유 한 안정성을 상상하는 한 가지 방법은 무엇을 고려하는 것입니다. 컨트롤에서 손을 떼면 발생합니다. 일반 비행기와 헬리콥터는 같은 방향으로 계속 비행하는 경향이 있습니다. 쿼드 콥터의 컨트롤에서 손을 떼면 (안정화 장치가 설치되어 있지 않음) 쿼드 콥터는 매우 빠르게 혼란스럽게 땅을 향해 넘어 질 것입니다. 이것은 헬리콥터 나 비행기에서 디자인이 사용자를 “도움”하고 프레임이 안정된 방식 (전방)으로 비행하도록한다는 것을 의미합니다. 쿼드 콥터에는 그러한 도움이 없지만 다른쪽으로 이동하는 것을 방해하는 힘도 없습니다. 원하는 방향.

이 원칙은 F-117과 같은 프레임에도 의도적으로 적용됩니다. F-117은 컴퓨터의 도움 없이는 비행이 불가능합니다 (불안정하게 설계되었습니다). 이로 인해 프레임이 허용하는 것보다 훨씬 더 민첩한 비행기가되었습니다.

다른 하나 ( 더 큰) 쿼드 콥터가 확장되지 않은 이유는 다른 유형의 항공기보다 더 많은 연료를 소비하기 때문입니다. 헬리콥터 나 비행기가 더 적은 연료로 작업을 수행 할 때 왜 누군가 쿼드 콥터를 만들까요? 그들은 또한 느리고 시끄 럽습니다.

확장 된 기체의 “작업”은 일반적으로 A 지점에서 B 지점으로 물건을 이동하는 것이며 컴퓨터로 제어되는 소형 쿼드 콥터의 “작업”은 다음과 같습니다. 민첩합니다.

댓글

  • 쿼드 콥터는 안정적이거나 중립적으로 안정적이거나 불안정 할 수 있습니다. 무게 중심이 리프트 중심 아래, 일치 또는 위에 있는지 여부에 따라 다릅니다. 대부분은 중립적 인 안정성으로 제작되었습니다.
  • 나는 헬리콥터의 자연적인 안정성에 대해 그렇게 낙관적이지 않을 것입니다. ‘ 동축 로터가 두 개인 Kamov가 아니면 헬리콥터는 불안정합니다. 그러나 4 개보다 2 개의 로터를 제어하는 것이 더 쉽습니다.

답변

일부 답변에 대한 설명 , 분산 추진 분야의 기술은 가스 쿼드 콥터의 문제를 제거하고 전기 시스템의 에너지 밀도 제한을 제거하는 하이브리드 쿼드 콥터를 구축 할 수있는 시스템으로 이동하고 있습니다. 향후 20 ~ 30 년 내에 인간 규모의 쿼드 콥터를 실험적으로 보게 될 것으로 예상됩니다.

답변

e-Volo는 이것이 가능하다고 주장합니다. VC200에서 범위 확장기 사용 : http://www.e-volo.com/information/how-long-can-you-fly

저는 그 기술에 대해 정말 궁금했습니다. 작은 연구를했습니다. 내 결론은 Bladon Jets 마이크로 터빈을 사용하여 전기를 생산하는 것을 고려한다면 총 승리가 될 수 있다는 것입니다!

따라서 현재 보유하고있는 가장 발전된 터빈은 50kW, 40kg 제트 터빈입니다. 컨셉 카 : http://www.bladonjets.com/news/bladon-jets-at-the-geneva-motor-show/

Wikipedia에 따르면 Volocopter motros는 ~ 36kW ( 18×2 Kw, E-volo_VC2 참조) 즉, 배터리없이 터빈에서 생산 된 전기로 직접 전력을 공급받을 수 있습니다! 물론 안전한 작동을 위해 에너지 버퍼를 제공하는 작은 배터리 팩이 있어야합니다.

또한 bladonjets 웹 사이트에 고정식 12kW 터빈의 연료 소비량에 대한 데이터 시트가 있습니다. 시간당 5 리터입니다. 50kW 터빈이 5 배 더 많이 소비한다고 가정 해 보겠습니다. 즉, 50kg의 연료는 vc200을 최소 2 시간 동안 비행하기에 충분합니다 (순수 전기 e-Volo의 경우 20 분이 아님).

또한 시스템의 총 중량은 그렇지 않습니다. 터빈이 훨씬 초과 : 40kg 터빈 + 50kg 연료 + 50kg 섀시. 글쎄, e-volo는 이미 2 명 = 150kg을 운반 할 수 있습니다. 따라서 기존 프로토 타입은 발전기를 그대로 들어 올릴 수 있습니다. 50 % 더 강한 모터 (18 * 3kW = 54kW)는 150kg을 더 들어 올리는 데 문제가되지 않습니다. 총 중량은 450kg을 초과 할 수 있지만 특별히 설계된 터빈은 e-volo 구조에 통합 될 수 없다고 누가 말합니까?

내 요점은 기술이 있다는 것입니다. 적용하기 만하면됩니다. 모두 함께, 그리고 그것은 혁명을 일으킬 것입니다.

답변

그들은 아마도 로터 크기가 아니라 숫자로 확장되었습니다. 이것이 가능하다면, 4 개의 로터가있는 유인 플랫폼을 생산하는 데 실질적인 한계가 없음을 알 수 있습니다.

조종성은 약간 문제가되는 것 같지만 아마도 조종사가 탑재했기 때문일 수 있습니다. 머리 주위에 유백색 유리 돔이 있습니다.

댓글

  • 아, 우아하고 단순하며 비행의 아름다움입니다.
  • “하지만 그것은 조종사가 그의 머리 주위에 유백색 유리 돔을 설치했기 때문일 수 있습니다.”-맹인 비행 연습을위한 후드입니다.

답변

쿼드 콥터가 전체 크기로 존재하지 않는 다양한 이유에 대해 위에 언급 된 많은 의견이 있지만 언급되지 않은 이유가 있습니다. 쿼드 콥터 자체는 일정한 피치를 가진 4 개의 로터를 사용합니다 (로터 블레이드의 각도는 일정하며 변하지 않습니다). 그런 다음 다양한 모터의 속도를 변경하여 각 로터가 제공하는 양력을 제어합니다. 작은 규모에서는 전기 모터를 모두 사용할 수있을뿐만 아니라 로터의 속도를 매우 빠르게 조정할 수 있습니다. 보통의 사람 크기 헬리콥터에서는 로터가 훨씬 더 커야합니다. 로터의 크기가 커지고 무게도 더 나가서 더 작은 모터보다 더 많은 관성을 제공합니다. 예를 들어, 로터가 비교적 가볍고 2 명만 운반 할 수있는 로빈슨 R-22의 경우 전원을 제거하면 로터가 회전을 멈출 때까지 3-4 분 (로터 브레이크를 사용하는 경우 약 30 초에서 1 분). 헬리콥터의 크기와 무게가 커질수록이 문제는 더욱 심각해집니다. 회전하는 로터가 전달하는 관성으로 인해 회전하는 로터의 속도를 빠르게 조정할 수 없으므로 블레이드의 피치를 제어 할 수있는 추가 기능을 추가해야합니다. 블레이드의 피치를 제어 할 수있는 기계적 복잡성을 추가하면 쿼드 콥터 설정의 대부분의 장점이 사라지고 큰 단점이 있습니다 (예 : 단일 로터 대신 4 개의 로터를 처리해야하는 기계적 단순성의 장점).

설명

  • 높은 로터 RPM에서는 속도를 늦추는 데 좋은 공기 역학적 저항이 많습니다. .
  • 위의 의견에서 언급했듯이 ‘ 더 큰 블레이드에서 발생하는 추가 관성을 극복하기에 충분하지 않습니다. R-22 (직경 25 피트 이상), 해수면에 가까운 곳 (‘ 시카고 근처에서 비행하는 경우 약 700 피트), 일반적으로 약 600RPM으로 회전합니다. . 로터 브레이크가없는 로터는 여전히 속도를 늦추는 데 3 ~ 4 분이 걸립니다. 이는 로터 속도를 빠르게 변경하는 데 충분한 드래그가 아닙니다. ‘ 추가적으로 블레이드를 회전 할 수있는 범위 (일반적으로 599RPM의 80 % -106 %)와 비슷하지만 ‘ ‘ t 스케일 업.
  • 드래그는 스케일 업이 매우 좋으며 추가하기 가장 쉬운 힘입니다. 소형 및 대형 로터 모두 약 O.8 마하의 팁 속도로 최상의 성능을 발휘하여 모든 크기의 블레이드에 대해 심각한 감속 항력을 생성합니다. 항력은 속도의 제곱에 따라 감소하고 팁 속도가 낮 으면 큰 날이 멈출 때까지 영원히 기다려야합니다. 속도를 늦출 때 자동차 브레이크의 압력을 완화하는 것과 같습니다. 그러나 드래그가 너무 낮 으면 ‘ 스포일러를 튀어 나와 간단히 증가시킬 수 있습니다.
  • 드래그는 확장 될 수 있지만 로터는 ‘의 관성은 전면 표면적보다 훨씬 빠르게 확장되므로 그럼에도 불구하고 큰 로터는 감속하는 데 더 오래 걸립니다. 당신은 ‘ 안정성을 유지하는 데 사용할 수있을만큼 큰 로터의 속도를 높이고 낮추는 데 많은 어려움을 겪게 될 것입니다. 따라서 블레이드 피치를 제어하는 메커니즘을 다시 갖게됩니다. 속도 대신. 제 요점은 완전히 불가능한 것이 아니라 블레이드 속도가 다양한 고정 피치 블레이드를 사용하는 쿼드 콥터 설정이 풀 사이즈 블레이드에서 해당 기능을 미러링하는 것이 어렵다는 것뿐이었습니다.

답변

중요한 유일한 답은 다른 모든 것을 중요하지 않게 만들기 때문에 안전입니다. 고정 피치 로터를 가정 할 때 로터의 힘이 떨어지면 충돌이 발생하고 제어되지 않은 방식으로 충돌하게됩니다.

로터를 더 추가하면 더 많은 제어권을 얻을 수 있지만 로터가 많을수록 추가할수록 하나의 로터가 고장날 가능성이 높아집니다. 또한 추가하는 각 로터에 대해 “각 로터의 회전 관성을 잃게됩니다. 결과적으로 전력 손실이 발생하면 집단 피치 로터도 사용할 수 없게됩니다. 급감 속병으로 죽지 않도록 충분한 양력을 제공합니다.

댓글

  • 쿼드 콥터는 한두 개의 비상 낙하산을 안전하게 비행해야하는 일종의 비행 기계입니다. 해?저는 레이디 얼 엔진 비행기의 마지막 날에 다리, 배, 가슴 또는 머리 수준에 프로펠러가 보호되지 않은 인간 크기의 쿼드 콥터에 앉지 못했습니다. ‘ 프로펠러가 저절로 움직이고, 프로펠러 ‘의 허브에서 분리되어 캐빈을 절단하는 일은 반복되는 사건이었습니다.

답변

내 생각에는 이런 형태의 교통 수단을 가로막는 것은 단 하나뿐입니다.

전력 밀도

답변

무거운 소방 (광산 서비스 등)이 있습니다. ) 4 개의 리프트 프롭이있는 리프트 프레임. 개조 및 사용 사례가없는 사람은 놀이기구를 찾을 수 있습니다.

Pitchy; 트림은 승무원을 피칭하거나 구르거나 최소한 대 피자 “하드 마운트”를 징킹해야합니다. Blendy; 4 가지 절단 소스, 공기 중 특정 서비스 카울링 (비상 수리, 물 착륙 키트 등) 없음 또는지면 유입 없음 보장. 시끄러운; 반응 양력은 블레이드의 외부 범위에서 발생합니다. 패턴을 최적화하기 위해 블레이드의 궤도를 변경할 수 있습니까? 서비스 강화가 3 배 이상 더 어렵습니다 (상업적 적합성을 위해 상업적 전쟁 의무는 신경 쓰지 않습니다. 이중 엔진 인증을 받았나요? 죄송합니다.)

e-volo 멀티 로터 영화에는 2 포 헬기가 언로드 된 것처럼 보이는 멋진 흰색이 있습니다. DC 패치 패널, 로터 또는 테일이없는 프레임, 대신 작은 소품 랙이 있습니다. 그것은 테스트 격납고 / 메세에 올라가고 “자기 반전하거나 절대하지 않습니다 …. 어느 시점에서 Jony Ive가 인류를 파괴하는 드론을 설계 한 드론 수리공 영화의 우연한 점수를 상기시킵니다.”모양과 소리는 다음과 같습니다. 많은 팬; 이 프로덕션에서는 성능이 앞선 것이 아닙니다 (배터리가 확실히 로프트 되었음에도 불구하고). 최소한 릴을 잘라서 흰색 고양이가 탑재 된 것처럼 보이게해야합니까?

댓글

  • 안녕하세요 Mahembo, Aviation.se에 오신 것을 환영합니다. 더 읽기 쉽게 답변을 편집 할 수 있습니까? 현재는 이해하기가 조금 어렵고 ‘ 정말 이치에 맞지 않습니다.
  • 저처럼 애호가라면 장난감 크기의 쿼드 콥터를 제어하는 시스템 : 자이로 스코프, 전기 엔진 속도를 조절하는 하드웨어 / 소프트웨어 ‘가 장난감과 사람을 운반하는 비행 기계의 경우, 그리고 쿼드 콥터 장난감의 전자 제품의 매우 저렴한 비용을 고려할 때, 누군가가 아직 전체 크기 기계에서 장난감 하드웨어를 테스트했다는 소식이없는 이유가 궁금합니다. 의견이 있으십니까?

답변

쿼드 콥터보다 두 개의 단일 로터가 적어도 얼마 동안은 응집력이있을 것이라고 생각합니다. 유인 쿼드 콥터를 만드는 이유는 무수히 많습니다. 쿼드 콥터는 자동차처럼 운전할 수 있지만 실제 헬리콥터는 조종사가 마스터하는 데 수백 시간의 비행 시간이 필요합니다. 이것은 주류 생산으로 이어지고 제조 가격을 낮추어 대량으로 사용할 수 있습니다. 유용성에 대해 : 쿼드 콥터는 보호 구조물 내부에 블레이드를 포함하여 나무, 건물 및 기둥이 그렇지 않으면 일반 헬리콥터를 파괴하는 비좁은 지역에서 비행을 가능하게 할 수 있습니다. 이것은 쿼드 콥터가 구조 작업에 훨씬 더 나은 선택이되도록합니다. 장거리 작전과 속도를 위해서는 일반 헬리콥터가 더 나은 선택 일 것입니다.

설명

  • 날을 완전히 감쌀 수 없습니다. 그렇지 않으면 리프트가 어디에 있습니까? 에서 왔습니다. 의미하는 바가 블레이드 세트의 둘레에있는 슈라우드라면 나뭇 가지나 기둥으로부터 블레이드를 보호하지 못합니다. 저속 측면 충돌로부터 보호 할 수 있을 수 있지만 매우 느린 크롤링보다 빠른 속도는 슈라우드를 구부리거나 뒤틀어 일반 블레이드 타격만큼 많은 손상을 입히는 경향이 있습니다.
  • 그러한 장치를 인증하는 데 행운을 빕니다. 이를 안정화하기 위해 3 중 중복 FCS가 필요하며, 4 개의 엔진과 로터가있는 경우 쿼드 콥터의 수명 동안 4 배 더 많은 고장과 4 배 많은 유지 보수를 받게됩니다. 평범한 자동차 운전자를 운전대에 올려 놓고 사고율이 기존 헬리콥터와 비슷하다는 것을 증명하십시오. 성공하면 비용이 매우 많이 듭니다.
  • ‘ 전체 크기 ‘ 쿼드 콥터를 선호하는 문제는 제어 메커니즘 : 자이로 스코프와 연결된 하드웨어 및 소프트웨어가 너무 복잡하거나 너무 비싸지 않을 수 있습니다. 장난감 쿼드 콥터 자이로 스코프가 6 축에서 ‘ 안정화되어 있음을 알 수 있습니다. ‘ 판매자는 $ 50 미만으로 동일한 전자 장치가 더 큰 비행 기계를 운전할 수있는 이유가 없다고 ‘ ‘는 최종 출력 서보 및 관련 부품의 문제 일 뿐이지 만 코어는 장난감에서 풀 사이즈 기기로 변경되지 않습니다. ‘ 아니면 그렇지 않습니까?
  • 변화하는 한 가지는 안정성에 대한 요구 사항입니다.작은 장난감이 충돌하면 아무도별로 신경 쓰지 않습니다. 사람을 태울만큼 큰 공예품이 충돌하면 ‘ 훨씬 더 큰 거래입니다. 실제로 탑승 한 사람이 있다면 ‘ 훨씬 더 큰 거래입니다.
  • ‘ 열혈 팬 ‘? 이것에 대한 많은 출판물이 있습니다 .100mph 이하의 속도 범위에서 일반 프로펠러보다 낫고 Turboprops 및 Turbojet의 좋은 범위는 훨씬 빠르며 Ramjet은 Mach 1 이상 또는 Hyperspeed 범위에서만 적합합니다. / li>

답변

소음 안전

소음-대도시에 거주하는 경우 아래의 교통 체증에서 가장 가까운 창을보십시오. 이제 모든 자동차 (또는 적어도 절반)가 인간 크기의 쿼드 콥터로 대체되었다고 상상해보십시오. 규모를 확장하려면이 쿼드에는 피스톤 엔진 (또는 값 비싼 터빈)과 대형 로터가 필요하며, 성공한다면 중대형 도시 위의 하늘에 말 그대로 수백만 대가있을 것입니다. 도시의 거주 성을 크게 떨어 뜨리는 지속적이고 귀를 듣지 않는 드론이 될 것입니다.

@menjaraz가 언급 한 흑기사 트랜스포머는 기존 헬리콥터와 마찬가지로 매우 시끄 럽습니다.

안전-자격을 갖춘 조종사가 아니면 항공기를 수동으로 조작 할 수 없습니다. 즉, “이륙, 비행 및 목적지까지 완전히 자동화 된 상태로 착륙하고, 길을 따라 길을 탐색하고, 다른 트래픽과 통신하고, 피하고, ATC와 어떤 종류의 상호 작용을 할 수 있어야합니다.이 모든 것이 컴퓨터를 통해 이루어집니다. ).

이 두 가지 문제는 극복 할 수 있지만 상당한 R & D가 필요합니다. 이는 불안정한 경제에 큰 돈을 투자하는 것을 의미합니다. 그리고 누가 이 수백만 달러짜리 기계를 모두 구입 하시겠습니까?

TL; DR : 인간 규모 쿼드의 한계 헬리콥터는 주로 경제적, 규제 적, 환경 적이지만 상당한 한계가 있습니다.

댓글

  • 이 질문은 왜 없는지 묻습니다. ‘ 사람 크기의 쿼드 콥터가 아니라 사람 크기의 쿼드 콥터가 자동차를 대체하지 않은 이유가 아닙니다. ‘
  • 일부는 전기 엔진 공급 업체에 대해 알고 있습니다. 이 모든 프로토 타입에 대해? 나도 몇 가지 아이디어가 있습니다.
  • @Dave 거기에는 사람 크기의 쿼드 콥터가 있습니다 , 그들은 ‘ 아직 실용적이지 않습니다.
  • @Urquiola 전기 모터는 해결해야 할 엔지니어링 문제가 아니라 전원입니다. ‘ 배터리는 에너지 밀도 대 중량 비율이 낮으며지면에서 들어 올리는 데 필요한 에너지는 차량 총 중량의 제곱만큼 증가합니다. 오늘날의 기술을 사용하는 배터리 구동 인체 크기의 쿼드 콥터 ‘는 완전 충전시 10 ~ 20 분의 방송 시간을 가질 수 있습니다. 실용적이지 않습니다!
  • PS. 두바이 경찰은 신속한 대응을 위해 ” 쿼드 콥터 오토바이 “를 테스트하고 있습니다. 살펴보기 : hackaday.com/2017/10/16/dubai-police-test-quadcopter-motorcycle

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