Waarom worden quadcopters nog niet door menselijke piloten gevlogen?
Zouden ze niet stabieler en gemakkelijker te besturen zijn dan helikopters?
Reacties
- Wie zegt dat ze ‘ t hebben? en.wikipedia.org/wiki/Quadcopter#Early_attempts
- Goed punt. Ik ‘ vraag niet echt waarom niemand het heeft geprobeerd, maar eerder waarom het niet ‘ nog meer is geadopteerd.
- Er lijkt een serieuze ontwikkeling gaande te zijn 🙂 – gizmag.com/go/4645/picture/15365
- Als de atmosfeer van de aarde ‘ s dikker was (of we hadden een zwakkere zwaartekracht ), dan zou het haalbaarder zijn – zie Avatar.
- Autos zijn al moeilijk genoeg met één rotor, maar hoe meer traagheid in de bladen, hoe gemakkelijker ze zijn. Met een stel kleine rotoren zijn autos zou erg moeilijk zijn.
Antwoord
Zouden ze niet stabieler en gemakkelijker te besturen zijn dan helikopters?
Nee, dat zouden ze niet.
Quadcopters hebben geen speciale inherente stabiliteit. Wanneer je het vermogen van een van de rotoren vergroot tot pitch, zal de toenemende pitch niets doen aan het vermogensverschil en dus aan het pitching-moment.
Het voordeel van quadcopters is dat de rotors in single-pitch vastgezet kunnen worden. (of dubbele) rotorhelikopter heeft een complex besturingsmechanisme nodig. Hoewel dit een enorm voordeel is voor de kleinschalige apparaten waarbij elke rotor kan worden aangedreven door zijn eigen eenvoudige elektromotor, zou de complexiteit van extra motoren of lange transmissieassen groter zijn dan elk voordeel van de eenvoudigere rotoren in een voertuig op ware grootte.
En waarom kunnen “helikopters op ware grootte geen elektromotoren gebruiken zoals de kleine? De reden is dat wanneer je een aërodynamisch profiel opschaalt, de lift die het produceert toeneemt met het oppervlak , dat groter wordt met de tweede kracht van afmeting, maar het gewicht neemt toe met volume , dat groeit met de derde kracht van afmeting. Daarom hebben modellen veel meer gewicht voor gewicht en kunnen ze zich eenvoudige maar relatief zware batterijen, terwijl vliegtuigen van volledige grootte voortstuwingssystemen nodig hebben met een hogere vermogensdichtheid.
En dan is er ook nog de veiligheidsfactor. In geval van stroomuitval kunnen helikopters nog steeds naar de grond glijden en toch verticaal landen met autorotatie. Maar aangezien de rotatiesnelheid van de rotor niet kan worden gewijzigd met zonder vermogen, vereist het besturen van de helikopter tijdens zon manoeuvre een rotor met variabele spoed. Dus daar gaat het belangrijkste voordeel van quadcopters.
Opmerkingen
- Eigenlijk is het argument oppervlakte / volume een argument waarom grote helikopters zouden worden quadcopters. Om een gelijkmatige lift te produceren, zou een enkele rotor hetzelfde oppervlak nodig hebben, wat betekent dat de rotorbladen twee keer zo lang moeten zijn als voor een quadcopter, en dus 8 keer het gewicht. En op een quadcopter zullen de rotortips ook een stuk langer subsonisch blijven.
- Als het middelpunt van de lift boven het massamiddelpunt ligt, verhoogt ‘ de stabiliteit niet , dit was de misvatting die leidde tot het vreemde ontwerp van de eerste Goddard-raketten waarbij de motor en het mondstuk boven de COM op het frame waren gemonteerd. Het probleem is dat terwijl het object roteert, de stuwkrachtvector ook roteert. De enige reden waarom de rotor zich boven de COM moet bevinden, is dat als je hem lager zet, hij objecten / mensen in de onmiddellijke omgeving snel zou demonteren.
- Terwijl het middelpunt van de lift boven het massamiddelpunt niet ‘ t verhoogt de stabiliteit, waarbij het zwaartepunt (de rotorschijf) boven het zwaartepunt ligt.
- @CortAmmon – de rotors naar binnen kantelen doet geeft je geen tweevlakshoek effect al een vliegtuig met vaste vleugels – het vermindert gewoon de rolmomenten geproduceerd door de rotoren een beetje en koppelt een rotor met een horizontale kracht. Zoals blijkt uit een recente crash die ik ‘ heb gehad, zijn quads op zijn best neutraal stabiel. Elke stabiliteit die tijdens de vlucht wordt aangetoond, is te danken aan hun vluchtcontrolesystemen die dit goedmaken.
- @CortAmmon, rotors met een hengel kunnen een vergelijkbaar effect geven als tweevlakshoek, maar onthoud dat tweevlakshoek niet ik geef je stabiliteit tijdens het rollen. Het geeft u stabiliteit bij zij-slip en gier-rol koppeling. En quadcopters hebben geen ‘ t hebben verticale stabilisatoren om ze de andere helft te geven, rol-gierkoppeling, om de stabiliteitslus voor rol te voltooien (tweede orde, met nederlands rollen als oscillatiemodus).
Antwoord
Het is (soort van) gedaan:
Het bedrijf dat dit heeft gedaan werkt aan een meer bruikbare versie.
Het is belangrijk op te merken dat opschalen in de luchtvaart buitengewoon moeilijk is. Modelvliegtuigen hebben prestatienummers waar mensen op ware grootte alleen maar van kunnen dromen.
Opmerkingen
- I ‘ m in de hoop dat een luchtvaartingenieur kan meedoen aan de uitdagingen van het opschalen van een model. Ik denk dat Reynold ‘ s Nummer is erbij betrokken, maar ik weet niet ‘ niet genoeg.
- Het ‘ is eenvoudiger dan dat. Lift is evenredig met oppervlakte, massa is evenredig met volume. Bij schaalvergroting groeit de laatste sneller.
- Video van de Volocopter youtube.com / watch? v = RUGfXD0SW5Q
- Is .. dat een .. oefenbal?
- @ easymoden00b Ziet er zo uit. Het lijkt een goede ” landingsgestel ” 🙂
Antwoord
Quadcopters zijn geen efficiënt ontwerp – één grote rotor is veel efficiënter nt dan vier kleinere rotoren. De reden dat quadcopters populair werden, is dat ze mechanisch eenvoudiger, veiliger (vanwege de kleinere rotoren) en veel gemakkelijker te besturen zijn door software.
Dat gezegd hebbende, heeft de recente vooruitgang in machine learning ervoor gezorgd dat helikopters gecontroleerd door software. Ik zou daarom een heropleving verwachten van drones in helikopterstijl.
Ten slotte ben ik geen luchtvaartingenieur, maar ik vermoed dat het een grote verdienste is om attributen van een quadcopter en een helikopter te combineren Stel je een grote rotor met vaste spoed voor, aangedreven door een elektromotor. Een paar kleine extra door een elektromotor aangedreven rotoren zouden de benodigde controle over de pitch, gier en slingering kunnen geven. Elektriciteit zou worden opgewekt door een efficiënte gasmotor die met bijna constante snelheid ronddraait. Voldoende back-upstroom om te landen zou kunnen worden geleverd door kleine batterijen. Dit ontwerp zou uiterst betrouwbaar zijn vanwege de grotere betrouwbaarheid en eenvoud van motoren en rotoren met vaste spoed.
Er zullen vorderingen komen, maar langzaam, aangezien de kosten en gevaren van de voertuigen die mensen vervoeren zijn zo hoog.
Opmerkingen
- Dit moet worden benadrukt. Vier kleinere rotors met in totaal hetzelfde oppervlak zijn MINDER efficiënt dan groter enkele rotor van hetzelfde totale oppervlak.
Antwoord
Advanced Tactics heeft het ook enigszins gedaan!
Een video van de eerste vlucht van de Black Knight Transformer is uitgebracht op YouTube.
Reacties
- sheeeshh that ding ‘ s lelijk
- Dit heeft hier een vermelding nodig en.wikipedia.org/wiki/Category:Eight -engined_aircraft
- Ah, de elegante, eenvoudige schoonheid van vliegen.
Antwoord
Vier rotorhelikopters waren eigenlijk de eerste helikopters …
Raúl Pateras Pescara, Buenos Aires, Argentinië, 1916
Etienne Oehmichen, Parijs, Frankrijk, 1921
Reacties
- Dit geeft ‘ geen antwoord op de vraag.
- Nou, eigenlijk, het doet. Niet de bedoeling, denk ik.
Antwoord
Door het ontwerp van de quadcopter groter te maken, zouden ze erg groot worden. Met slechts één (of zelfs twee) rotor kan de helikopter kleiner zijn en zelfs de rotoren opvouwen en redelijk compact blijven. Omdat helikopters per definitie in moeilijkere landingsgebieden zouden moeten komen, is het vergroten van de voetafdruk over het algemeen ongewenst.
Ook zou het energiesysteem gecompliceerd zijn. RC quadcopters gebruiken een elektromotor op elke rotor voor onafhankelijke besturing. Een grotere versie zou waarschijnlijk turbines gebruiken zoals de meeste helikopters, en ze zouden ofwel 4 turbines nodig hebben of een manier om minder turbines op 4 rotors te richten. Dit maakt het systeem alleen maar ingewikkelder.
De Chinook is een voorbeeld van een helikopter die twee rotors gebruikt, maar de extra complexiteit maakt het ongewenst tenzij het extra hefvermogen nodig is.
Opmerkingen
- en alles wat groot genoeg is dat moet worden opgetild door 4 rotoren, zou ook groot genoeg zijn om onderschep voldoende downdraft om een helikopterlift moeilijk te maken
- ook de verhoogde snelheid van de chinook
Answer
Er zijn drie uitdagingen voor het maken van een marktconcurrerende quadrocopter op ware grootte.
1) Energie-efficiëntie
De quadrocopter is geen energie-efficiënt ontwerp.Helikopters vergroten hun bereik door relatief ondermaatse motoren te gebruiken die er lang over doen om gas te geven en proberen het op een relatief constant toerental te houden terwijl de toonhoogte van de bladen wordt gewijzigd om de helikopter te besturen. Hoewel dit kan worden gebruikt om pitch en bank te regelen, bestuurt de quadrocopter de gier door de RPMs van de motoren te veranderen, wat volgens mij moeilijk en inefficiënt zou zijn om te doen op een helikopter op ware grootte zonder een soort CVT om het toerental van de motoren aan te passen. de bladen zonder het toerental van de motor te veranderen.
2) Structurele integriteit en gewicht
Helikopters met staartrotor hebben in wezen een romp en een staartboom. De staartboom hoeft niet eens zo stevig te zijn, omdat de belasting op de giek vrij klein is in vergelijking met de belasting van de hoofdrotor die op het frame van de romp trekt. Coaxiale helikopters kunnen waarschijnlijk wegkomen met slechts een romp, en geen staartgiek, en hebben waarschijnlijk minder krachten die onder normale bedrijfsomstandigheden op de hele constructie inwerken dan conventionele helikopters. Quadrocopters hebben vier hoofdrotors. Toegegeven, elk van de rotors is ongeveer 1/4 van het vermogen van de hoofdrotor van een conventionele helikopter, maar de gieken zouden nog steeds meer dan de helft van het vermogen van een conventionele hoofdrotor moeten kunnen weerstaan – denk aan het extreme geval: je giert volledig – dat betekent dat twee rotoren diagonaal tegenover elkaar uit, of draaiend in de tegenovergestelde richting, waardoor verlies van lift of zelfs neerwaartse kracht ontstaat die de andere twee rotoren moeten compenseren door tweemaal de stuwkracht / lift te produceren. Het is een vrij algemeen verschijnsel onder miniatuur R / C-vliegtuigen en -helikopters om volledig overmeesterd te worden, en veel krachtiger dan hun tegenhangers op ware grootte.
3) Productiekosten
Het is vermeldenswaard dat een grotere rotor gemakkelijker en goedkoper te vervaardigen is dan drie extra motoren / motoren. Ik denk (ik zou het mis kunnen hebben) de enige reden waarom militaire helikopters twee motoren hebben in plaats van één grote, is voor redundantie. Als er een wordt neergeschoten, heb je nog steeds de tweede die je kunt gebruiken om terug te hinken naar de basis of een vriendelijke locatie. Dus als je kijkt naar maar liefst vier overpowered motoren (zie punt 1) in vergelijking met 1-2 motoren met te weinig vermogen, zou ik me voorstellen dat je naar iets kijkt dat meer kost.
Dat zijn de redenen waarom een quadrocopter niet is opgeschaald en commercieel verkrijgbaar is geworden door een grote fabrikant. Ik weet zeker dat elke fabrikant probeert de eerste in die markt te zijn, maar ik denk niet dat QUADROcopters ooit door mensen bestuurd zullen worden. hadden het over het maken van een MULTIcopter (meer dan 4 rotors), maar er zijn een paar DIY-prototypes die er zijn, en ik denk dat ze potentieel hebben.
4) De voorstellen voor hybride systemen aanpakken:
Zoals de zaken er nu voorstaan, laten conventionele helikopters 1-2 turbines draaien voor energie. Ze draaien in hun optimale toerentalbereik, en de piloot gebruikt het collectief om de spoed van de rotorbladen te veranderen om de vlucht te regelen. Een hybride systeem is aantrekkelijk voor autos omdat het de ICE in zijn optimale RPM-bereik laat rijden in plaats van constant veranderende RP Mevr. Bij helikopters is dit geen probleem – aangezien ze al draaien met een optimaal toerentalbereik, zou een hybride systeem een generator en batterijen introduceren om stroom op te wekken en op te slaan die de elektromotoren kunnen verbruiken. Dit zou gewicht toevoegen, zonder enige bijzondere extra voordelen .
De grote vraag is – waarom zou je je druk maken? Wat maakt quadrocopters beter dan conventionele helikopters? Voor drones is het grootste voordeel van quadrocopters het gemak en de productiekosten. Het is goedkoper om vier kleine elektromotoren te produceren dan alle mechanismen voor een collectief. Het is ook robuuster en gemakkelijker te onderhouden. We hebben het echter over verschillende schalen en missies. Rotorcrafts zijn al inherent inefficiënt. Hun niche – luchtsteun en transport naar locaties waar het moeilijk is om een vliegtuig te landen. De neiging is om een hybride te maken of een vliegtuig te maken met VTOL-mogelijkheden. (Osprey, Yak-141, Harrier, F-35 aka US Yak-141). Quadrocopters vinden misschien hun plek als goedkope utility-drones of surveillance-drones, maar ik denk dat een veel waarschijnlijker ontwerp is zoals dat in Avatar wordt getoond – twee tegengesteld draaiende omhulde rotors aan weerszijden van de romp, die kan worden gebruikt om de vlucht te besturen.
Technologie verandert voortdurend. Wetenschappers in Rusland hebben kernreactoren geminiaturiseerd en in raketten geplaatst. Dit maakt de behoefte aan batterijen en hybride systemen overbodig. is de motor bij uitstek voor grote quadrocopter-systemen, maar alleen de tijd kan uitwijzen hoe de technologie zal evolueren. Op dit moment zie ik het voordeel niet in van quadrocopter-configuraties voor grote helikopters.
Wijziging, gebaseerd over nieuwe technologie op de markt (23.03.2018):
Een Chinees bedrijf is actief y marketing van hun EHang 184 autopilot drone luchttaxi, die het quadrocopter-ontwerp gebruikt.Specs:
- 100 kg laadvermogen
- 25 minuten vaartijd
- 1 uur oplaadtijd
- 500 km / u kruissnelheid (erg nieuwsgierig naar zie dit)
- Kruishoogte van 500m
In principe kan men het vergelijken met conventioneel ontworpen Mosquito helikopters. Ze vliegen langzamer, maar de duur van de vlucht, het bereik en de nuttige belasting zijn aanzienlijk hoger. Houd er ook rekening mee dat tijdens het tanken van een helikopter van deze afmetingen vijf minuten duurt, de luchttaxi 2 keer langer oplaadt dan vliegen. Maar dit is meer een probleem van het type EM versus IC. De tijd zal leren of quadrocopters kunnen bewijzen dat ze “opschaling waard zijn.
Uit recente professionele ervaring (19/09/2018) Ik werd onlangs gevraagd om een quadrocopter-concept te ontwikkelen. Terwijl ik probeerde elektrische stroom te gebruiken, ontdekte ik dat het gewicht van de lading en de vluchttijd van de missie het gewicht van de batterijen die nodig zijn om aan de missieparameters te voldoen, drastisch verhoogden. eindigde met een quadrocopter van 3-4 ton met vier zitplaatsen (ja hoor!). De omschakeling naar een turboprop loste het gewichtsprobleem op, maar verhoogde de kosten en complexiteit aanzienlijk. Als resultaat werd de beslissing genomen om de missieparameters drastisch te verminderen, wat resulteerde in een zeer korteafstandsvoertuig, wat onder normale omstandigheden vrij nutteloos zou zijn. U zou de batterijen enkele uren moeten opladen om een vliegtijd van 15-30 minuten te krijgen. Uw quadrocopter zou op het asfalt zitten om op te laden, of u zou de batterijen moeten vervangen na elke hop, waarvoor dure infrastructuur nodig is a t elk landingsplatform. Uiteindelijk werd het idee voorgesteld met infrastructuur en batterijwissel, en wacht het op zijn lot door het hogere management, maar iedereen in ons team heeft het project al geschrapt als onhaalbaar.
Er ZIJN een aantal aanstaande batterijen. technologieën die het potentieel van dergelijke producten drastisch zouden veranderen, maar ze “nog niet marktrijp zijn, meestal in theoretische, conceptuele en testfasen op dit moment. Kan” niet veel meer over het onderwerp zeggen zonder een NDA, sorry.
Reacties
- De kosten zijn wat ik ‘ denk. Gecertificeerde helikoptermotoren met zuiger kunnen $ 50.000 kosten. Zelfs de kleinste zijn in het bereik van $ 25.000. Vermenigvuldig dat nu met vier: U ‘ ve verviervoudigde de kosten van een van de duurste componenten zonder winst te behalen.
- Elektrische motoren behoren tot de meest efficiënte energie in mechanische kracht, het is ook licht van gewicht; Natuurlijk kunt u een ICE hebben, bijvoorbeeld een Wankel RCE, die een generator aandrijft op een kleine nood- en reserveaccu, deze verbrandingsmotor kan altijd werken met het beste SFC-toerentalbereik. Er zijn veel eenvoudige manieren om het toerental van een elektrische motor te regelen. Dat het concept praktisch bleek te zijn, heeft het ondersteunende bewijs van de vele prototypes van quadcopter-modellen die tegenwoordig bestaan, kijk maar eens op YouTube.
- @Urquiola De grootste vijand van alle vliegtuigen is gewicht. U zegt Wankel – ik zeg dat turbines betere vermogen-gewichtsverhoudingen hebben. U zegt hybride systeem? ut Dat betekent dat je een 1) ICE moet hebben die 2) brandstof verbruikt, om een 3) generator te voeden, die energie opslaat in 4) batterijen, zodat vier elektromotoren rotoren kunnen draaien. Waarom alle extra onderdelen en componenten? Technologie verandert, misschien komen we op een dag ‘ op het punt dat de technologie quadrocopters redelijk maakt voor productie, maar we ‘ zijn er niet toch.
- Ik vroeg me af wat uw bewering is dat het nodig is om het toerental van de bladen te veranderen om te stampen, gieren, rollen enz. maar vergelijkbaar met een vliegtuig dat niet ‘ t het veranderen van het blad ‘ s toonhoogte zoals gedaan in een vaste vleugelsteun een efficiëntere en eenvoudigere oplossing bieden?
- Niet voor gieren, daarvoor zou cyclisch nodig hebben. Hoewel propellers met variabele spoed pitch, roll en lift zouden oplossen, maakt het ook alle vier de propellers ingewikkelder, en zijn propellers met variabele spoed duurder. Dit komt allemaal neer op wat goedkoper is.
Antwoord
Hieronder staat de informatie over een van de vroege prototypes door Paul Moller, ook auteur van de “Volantor”, nu het hoofd van Freedom-Motors, een bedrijf dat zich richt op Wankel Rotary Combustion Engines. Moller bouwde zijn vliegmachines met ventilatoren aangedreven door Wankel-rotatiemotoren, maar het klinkt beter met elektrische motoren voor hijs- en voortstuwingsventilatoren, en een soort hybride systeem voor het genereren van vermogen. Wankels zijn zeer goed in gewicht / vermogenverhouding en veiligheid. Ik zou zeggen dat de Moller en Helikar precies een quadcopter zijn, en aangezien deze machine, en het gebruiksmodel / patentondersteuning dateert uit vroegere tijden zoals het speelgoed dat we allemaal kennen, was het waarschijnlijk de kip van de hedendaagse speelgoed-quadcopters, het hedendaagse speelgoed zijnde de eieren.
Het touw en de kraan achter de Moller: “vliegende schotel”, Avro Canada slaagde er niet in om er één in de lucht te hebben, zijn er niet om de machine in de lucht te houden, maar een veiligheidsmaatregel, als je kijkt, jij ” Ik zal merken dat het touw niet onder spanning staat terwijl de machine in de lucht is, wat betekent dat de machine uit zichzelf vliegt en niet aan de kraan hangt.
De prototypes Bell Textron / X-22 en Curtiss- Wright X-19 kan ook worden beschouwd als zeer dicht bij een quadcopter.
Een Spaans team: FuVex, ontwierp een prototype genaamd: “HeliKar”, ook in de buurt van een grote quadcopter. YouTube bevat een video over een Duitse uitvinding genaamd: “Volocopter VC200”, Terrafugia stelde een andere “Flying Car” voor, evenals Zee. Aero deed het, ze tekenden een concept VTOL vliegende auto die geparkeerd kon worden tussen twee gewone autos op een parkeerplaats op een markt (zie: “SlashGear “). Aero-X van Aerofex is een andere. Fipsi is betrokken bij de ontwikkeling van een vliegende auto met vier ventilatoren, zoals geciteerd in” Advanced System Engineering “, SUSB Expo 2014.
” Future trans portation “citeert wat zij beschouwen:” De top 10 vliegende autos “. Krossblade stelde de SkyProwler en de SkyCruiser voor, het grote probleem in een vliegende auto lijkt in hetzelfde ontwerp te voldoen aan de gewichts- en veiligheidseisen voor zowel een auto als een vliegtuig. Ford heeft tekeningen vrijgegeven voor een: “Aero-car”. CNN bericht over Fly Citycopter, door E Galvani.
Mechanix Illustrated, maart 1957 bevat een: “Vliegende schotel”, ontwerp door Peter Nofi, kracht komt van een zescilinder-zuigermotor, en Popular Mechanix, Frans editon, sept. 1961, een soortgelijk ontwerp: “Rotavion”, door Ben Kaufman. Mechanix Illustrated, jan 1962, pp 70-73, gaat over een VTOL-apparaat met 3 omhulde ventilatoren die worden bewogen door een turbine.
Met betrekking tot historische voorlopers, de machine in de film uit 1961 van William Witney: “Master of the World “, gebaseerd op twee romans van Jules Verne:” Master of the World “, en:” Robur the Conqueror “, zou gemakkelijk kunnen worden beschouwd als een Multi-propeller:” Quadcopter “. Als: “Fly by wire” erin geslaagd is om intrinsiek onstabiele en onstuurbare ontwerpen in de lucht te houden, kunnen er geen grenzen zijn aan wat kan worden bereikt met een digitale besturingstechnologie die momenteel in speelgoed wordt verkocht vanaf ongeveer $ 20.
Een in Hongarije gevestigd bedrijf: “Flike”, en de naam van Hongarije komt niet van “Hunger”, maar van: “Huns”, zojuist een “bestuurde” helikopter met drie propellers gepresenteerd, video is ondertekend door Bay Zoltan.
Horen de vliegende platforms, apparaten voor één persoon, geleide ventilator hieronder, getest door het Amerikaanse leger, tot de: “Quadcopter” -klasse ?. Ook werden verschillende “kantelvleugels” en ringvormige vleugelvliegmachines getest, de lijst van “Concept” en “Onconventionele” vliegtuigen maakt de weg vrij voor veel boeken, maar het web maakt dit soort papieren publicaties kapot.
“SkyProwler”, is een andere benadering, een gemengd quadcopter en fixed wing-ontwerp. Bensen B-12 (zie “Aerofiles”) is een voorbeeld uit 1961 van een Multi-Rotor (eerder multi-propeller) quadcopter-achtige machine, patent US49820151 gaat over het ontwerp van P. Moller met meerdere ventilatoren en patent CA1264714 gaat over een: ” Robotachtig of op afstand bestuurd vliegplatform “, ook door P. Moller. Alle patenten zijn open en gratis toegankelijk en kunnen worden gedownload in:” Espacenet “.
Is er een reden waarom Quadcopter-speelgoed niet groter kan worden? , zelfs als u dezelfde software gebruikt voor het besturen van motoren en stabiliteit?
Bedankt. + salut
Moller M200 testvlucht
Helikar
P2 Hoverbike van Malloy Aeronautics
Reacties
- wat is ‘ het nut / de betekenis van de plaatjes die je zojuist hebt toegevoegd?
- CGC Campbell verklaarde hieronder dat ingesloten ventilatoren de functie zouden verliezen. Dit wil zeggen dat zijn bewering niet helemaal juist is. De Wing begroef straalmotoren in Northrop Flying Wing, ook in De Havilland Comet, en vervulde ook zijn taak. Federyco: ¿ Fondo Europeo de Desarrollo Regional y Comunitario? Gesund +
- Als die een antwoord op een opmerking zouden moeten zijn, dan zouden ze in de opmerkingen moeten gaan. Als die deel uitmaken van het antwoord, voeg dan een toelichting toe aan het antwoord rond de afbeeldingen. Op dit moment zijn ze gewoon ruis.
Antwoord
De reden waarom quadcopters worden gekozen als platforms voor kleine, computergestuurde vliegende machines zijn omdat ze door hun ontwerp wendbaarder en eenvoudiger te bewegen zijn in en rond alle drie de assen. Dit komt omdat ze door hun ontwerp heel erg onstabiel zijn.
Het is in feite onmogelijk voor een mens om een quadcopter te besturen (die in en rond alle drie de assen kan bewegen) zonder de hulp van een computer of een ander soort kunstmatige stabilisator.De reden dat computers quadcopters kunnen besturen, is omdat ze snel genoeg zijn om stuurinvoer te produceren die eventuele kleine destabiliserende krachten die op het frame inwerken, opvangen.
Een manier om de inherente stabiliteit van een vliegend platform voor te stellen, is te overwegen wat zou gebeuren als je de bedieningselementen zou loslaten. Normale vliegtuigen en helikopters zullen de neiging hebben om gewoon in dezelfde richting te blijven vliegen. Als je de besturing van een quadcopter loslaat (en geen stabilisatiemechanisme hebt geïnstalleerd), zal de quadcopter heel snel chaotisch naar de grond tuimelen. Dit betekent dat in een helikopter of een vliegtuig het ontwerp u “helpt” en het frame dwingt om stabiel (vooruit) te vliegen. Bij een quadcopter is dergelijke hulp niet aanwezig, maar er zijn ook geen krachten die u verhinderen om naar een richting die u wilt.
Dit principe is ook met opzet op frames zoals de F-117 toegepast. Het is onmogelijk om met de F-117 te vliegen zonder de hulp van computers (het is ontworpen om onstabiel te zijn), maar dit heeft het een veel wendbaarder vliegtuig gemaakt dan zijn frame normaal zou hebben toegestaan.
De andere ( grotere) reden waarom quadcopters niet zijn opgeschaald, is omdat ze (veel) meer brandstof verbruiken dan andere typen vliegtuigen. Waarom zou iemand een quadcopter bouwen als een helikopter of een vliegtuig het werk doet met minder brandstof? Ze zijn ook traag en luidruchtig.
Houd er rekening mee dat de “taak” voor opgeschaalde cascos meestal is om spullen van punt A naar punt B te verplaatsen, terwijl de “taak” voor kleine, computergestuurde quadcopters is om wees behendig.
Reacties
- Quadcopters kunnen stabiel, neutraal stabiel of onstabiel zijn. Het hangt ervan af of ze het zwaartepunt onder, samenvallend of boven het zwaartepunt hebben. De meeste zijn gebouwd met neutrale stabiliteit.
- Ik zou niet ‘ zo optimistisch zijn over de natuurlijke stabiliteit van helikopters. Tenzij het een Kamov is met twee coaxiale rotors, zijn helikopters onstabiel. Het is echter gemakkelijker om twee rotoren te besturen dan vier.
Antwoord
Ter verduidelijking van enkele van de antwoorden , evolueert technologie op het gebied van gedistribueerde voortstuwing naar systemen waarmee hybride quadcopters kunnen worden gebouwd die de problemen van een gas-quadcopter elimineren en de energiedichtheidsbeperkingen van elektrische systemen wegnemen. Ik vermoed dat we in de komende 20-30 jaar experimentele quadcopters op menselijke schaal zullen zien.
Antwoord
e-Volo beweert dat het zal gebeuren gebruik range extender in VC200: http://www.e-volo.com/information/how-long-can-you-fly
Ik was erg benieuwd naar die technologie, en deed klein onderzoek. Mijn conclusie is dat als ze overwegen om de microturbine van Bladon Jets te gebruiken om elektriciteit op te wekken, dit een totale overwinning kan zijn!
Het lijkt erop dat de meest geavanceerde turbine die ze nu hebben een straalturbine van 50 kW en 40 kg is. voor conceptauto: http://www.bladonjets.com/news/bladon-jets-at-the-geneva-motor-show/
Volgens wikipedia verbruiken Volocopter-motros ~ 36 kW ( 18×2 Kw, zie E-volo_VC2), wat betekent dat ze direct kunnen worden aangedreven door elektriciteit geproduceerd door een turbine zonder dat er batterijen nodig zijn! Natuurlijk moet er een klein batterijpakket zijn dat een energiebuffer vormt voor een veilige werking.
Er is ook een datasheet op de bladonjets-website over het brandstofverbruik van stationaire 12 kW-turbines, het is 5 liter / uur. Laten we zeggen dat hun 50 kW-turbine 5 keer meer zal verbruiken. Dat betekent dat 50 kg brandstof voldoende is om vc200 minimaal 2 uur te laten vliegen (niet 20 minuten, zoals ze zeggen voor puur elektrische e-Volo).
Ook is het totale gewicht van het systeem niet dat veel overtroffen door turbine: 40 kg turbine + 50 kg brandstof + 50 kg chassy. Nou, e-volo kan al 2 personen dragen = 150 kg, toch? Dus een bestaand prototype kan de generator opheffen zoals hij is. 50% sterkere motoren (18 * 3 kW = 54 kW) is geen probleem om nog eens 150 kg te tillen. Hoewel het totale gewicht meer dan 450 kg kan bedragen – categorie ultralichte rotorvliegtuigen, maar wie zegt dat de speciaal ontworpen turbine “niet kan worden geïntegreerd in de e-volo-structuur?
Mijn punt is, de technologie is er. Pas het gewoon toe alles bij elkaar, en het zal een revolutie teweegbrengen.
Antwoord
Ze zijn opgeschaald – misschien niet in rotorgrootte maar in aantal van rotors. Als dit kan worden gedaan, zie ik geen praktische limiet voor het produceren van een bemand platform met vier rotors.
De bestuurbaarheid lijkt een beetje een probleem te zijn, maar misschien komt dat omdat de piloot is gemonteerd een melkglazen koepel rond zijn hoofd.