De ce quadcopterele nu sunt încă pilotate de piloții umani?

Nu ar fi ele mai stabile și mai ușor de controlat decât elicopterele?

Comentarii

  • Cine spune că nu au ‘ t? en.wikipedia.org/wiki/Quadcopter#Early_attempts
  • Punct bun. Nu ntrebăm cu adevărat de ce nu a încercat nimeni, dar mai degrabă de ce nu a fost ‘ încă adoptat.
  • Se pare că se întâmplă unele dezvoltări serioase 🙂 – gizmag.com/go/4645/picture/15365
  • Dacă atmosfera pământului ‘ ar fi mai groasă (sau am avea o gravitate mai slabă) ), atunci ar fi mai fezabil – cf. Avatar.
  • Automobilele sunt suficient de dificile cu un singur rotor, dar cu cât mai multă inerție în lame, cu atât sunt mai ușoare. Cu o grămadă de rotori mici, autovehicule ar fi foarte dificil.

Răspuns

Nu ar fi mai stabile și mai ușor de controlat decât elicopterele?

Nu, nu ar avea.

Quadcopterele nu au nicio stabilitate inerentă specială. Când creșteți puterea unuia dintre rotoare pentru a înălța, înălțimea crescătoare nu va face nimic diferenței de putere și, prin urmare, momentul de înclinare.

Avantajul quadcopterelor este că rotoarele pot fi fixate în timp ce sunt simple Elicopterul rotor (sau dublu) are nevoie de un mecanism de control complex. În timp ce acesta este un avantaj imens pentru dispozitivele la scară mică, în care fiecare rotor poate fi alimentat de propriul său motor electric simplu, complexitatea fie a motoarelor suplimentare, fie a arborilor de transmisie lungi ar depăși orice avantaj de la rotoarele mai simple din vehiculele la scară largă.

Și de ce elicopterele la scară largă nu pot folosi motoare electrice ca cele mici? Motivul este că, atunci când ridicați un profil aerian, ascensorul pe care îl produce crește odată cu zona sa, care crește cu a doua putere a dimensiunii, dar greutatea sa crește odată cu volumul , care crește odată cu puterea a treia a dimensiunii. Prin urmare, modelele au o greutate mult mai mare și se pot permite simplu, dar baterii relativ grele, în timp ce aeronavele de dimensiuni mari necesită sisteme de propulsie cu densitate de putere mai mare.

Și apoi există și factorul de siguranță. În caz de întrerupere a alimentării, elicopterele pot aluneca în continuare la sol și pot ateriza pe verticală folosind autorotația.Dar din moment ce viteza de rotire a rotorului nu poate fi modificată cu de putere, controlul elicopterului în timpul unei astfel de manevre necesită rotor cu pas variabil. Deci, există principalul avantaj al quadcopterelor.

Comentarii

  • De fapt, argumentul zonă / volum este un argument de ce ar trebui copterii mari / i> fi quadcopters. Pentru a produce o ridicare egală, un singur rotor ar avea nevoie de aceeași zonă, ceea ce înseamnă că palele rotorului trebuie să fie de două ori mai lungi decât pentru un quadcopter și, astfel, de 8 ori greutatea. Și pe un quadcopter, vârfurile rotorului vor rămâne subsonice destul de mult și mai mult.
  • Având centrul de ridicare deasupra centrului de masă nu crește stabilitatea ‘ , aceasta a fost eroarea care a dus la designul ciudat al primelor rachete Goddard unde motorul și duza erau montate deasupra COM pe cadru. Problema este că, pe măsură ce obiectul se rotește, la fel și vectorul de împingere. Singurul motiv pentru care rotorul trebuie să fie deasupra COM este dacă îl puneți mai jos, acesta ar dezasambla rapid obiectele / persoanele din imediata sa vecinătate
  • În timp ce centrul de ridicare deasupra centrului de masă nu este ‘ t crește stabilitatea, având centrul de tracțiune (discul rotorului) deasupra centrului de masă crește stabilitatea.
  • @CortAmmon – înclinarea rotorilor spre interior nu nu vă oferă un efect diedru la aeronava cu aripă fixă – doar micșorează puțin momentele de rulare produse de rotoare și cuplează un rotor cu o forță orizontală. După cum reiese dintr-un accident recent pe care l-am avut, quad-urile sunt neutre, în cel mai bun caz, în mod optim, ‘. Orice stabilitate evidențiată în zbor se datorează faptului că sistemele lor de control al zborului compensează acest lucru.
  • @CortAmmon, rotoarele înclinate vă pot oferi un efect similar cu diedrul, dar rețineți că diedrul nu vă dau stabilitate în rulare. Vă oferă stabilitate în cuplarea cu alunecare laterală și cu rulment. Și quadcopterele nu au ‘ t stabilizatori verticali pentru a le oferi cealaltă jumătate, cuplare rulou-ghișeu, pentru a completa bucla de stabilitate pentru rolă (ordinul doi, cu rolă olandeză ca mod de oscilație).

Răspuns

S-a făcut (un fel):

(nu un quad) copter care ridică un pilot

Compania care a făcut acest lucru lucrează la un versiune mai utilă.

Este important să rețineți că extinderea este extrem de dificilă în aviație. Avioanele model au numere de performanță la care oamenii nu pot decât să viseze.

Comentarii

  • ‘ sper că un inginer aeronautic poate face față provocărilor de extindere a unui model. Cred că Reynold ‘ Numărul este implicat, dar nu ‘ nu știu suficient.
  • Este ‘ mai ușor decât asta. Ridicarea este proporțională cu suprafața, masa este proporțională cu volumul. La mărire, acesta din urmă crește mai repede.
  • Videoclipul Volocopter youtube.com / watch? v = RUGfXD0SW5Q
  • Este .. o minge de exercițiu?
  • @ easymoden00b Arată așa. Pare un bun ” tren de aterizare ” 🙂

Răspuns

Quadcopters nu sunt un design eficient – un rotor mare este mult mai eficient nt decât patru rotoare mai mici. Motivul pentru care quadcopterele au devenit populare este că sunt mai simple din punct de vedere mecanic, mai sigure (datorită rotoarelor mai mici) și mult mai ușor de controlat prin software.

Acestea fiind spuse, progresele recente în învățarea automată au făcut astfel încât elicopterele să poată fi controlat de software. Din această cauză, mă aștept să văd o reapariție a dronelor de tip elicopter.

În cele din urmă, nu sunt inginer aeronautic, dar bănuiesc că meritul considerabil în combinarea atributelor de la un quadcopter și un elicopter Imaginați-vă un rotor mare cu pas fix, acționat de un motor electric. Câteva rotoare suplimentare mici acționate de un motor electric ar putea oferi controlul necesar al pasului, a girației și al rulării. Electricitatea ar fi generată de un motor cu gaz eficient care se rotește la o viteză aproape constantă. Putere de rezervă suficientă pentru aterizare ar putea fi asigurată de baterii mici. Acest design ar fi extrem de fiabil datorită fiabilității și simplității mai mari a motoarelor și a rotoarelor cu pas fix.

Progresele vor veni, dar încet, deoarece costurile și pericolele de vehicule care transportă oameni sunt atât de mari.

Comentarii

  • Trebuie subliniat acest lucru. Patru rotoare mai mici care totalizează aceeași suprafață sunt mai puțin eficiente decât mai mari rotor unic cu aceeași suprafață totală.

Răspuns

Advanced Tactics a reușit oarecum!

introduceți descrierea imaginii aici

Un video al primului zbor al Black Knight Transformer a fost lansat pe Youtube.

Comentarii

Răspuns

Patru cuptoare cu rotor au fost de fapt primele cuptoare …

Raúl Pateras Pescara, Buenos Aires, Argentina, 1916

Raúl Pateras Pescara, Buenos Aires, Argentina, 1916

Etienne Oehmichen, Paris, Franța, 1921

Etienne Oehmichen, Paris, Franța, 1921

Comentarii

  • Acest lucru nu ‘ nu răspunde la întrebare.
  • Ei bine, de fapt, da. Nu intenția, presupun.

Răspuns

Scalarea designului quadcopter le-ar face foarte mari. Având doar un (sau chiar doi) rotor permite elicopterului să fie mai mic și chiar să plieze rotoarele și să rămână destul de compact. Deoarece, prin definiție, elicopterele ar trebui să intre în zone de aterizare mai dificile, creșterea amprentei este în general nedorită.

De asemenea, sistemul de alimentare ar fi complicat. Quadcopterele RC folosesc un motor electric pe fiecare rotor pentru control independent. O versiune mai mare ar folosi probabil turbine ca cele mai multe elicoptere și ar avea fie nevoie de 4 turbine, fie o modalitate de a înainta mai puține turbine la 4 rotoare. Aceasta doar adaugă complexitate sistemului.

Chinook este un exemplu de elicopter care folosește două rotoare, dar complexitatea adăugată îl face nedorită, cu excepția cazului în care este necesară puterea de ridicare adăugată.

Comentarii

  • și orice lucru suficient de mare care trebuie ridicat de 4 rotoare ar fi, de asemenea, suficient de mare pentru a interceptați suficient flux descendent pentru a face dificilă ridicarea oricărui elicopter
  • și capacitatea de viteză crescută a chinook-ului

Răspuns

Există trei provocări pentru realizarea unui quadrocopter pe scară largă competitiv pe piață.

1) Eficiență energetică
Cadrocopterul nu este un design eficient din punct de vedere energetic.Elicopterele își măresc autonomia utilizând motoare relativ slab alimentate, care necesită mult timp pentru a accelera accelerația și a încerca să o mențină la RPM relativ constant schimbând în același timp pasul lamelor pentru a controla elicopterul. În timp ce acest lucru poate fi folosit pentru a controla pasul și înclinarea, quadrocopterul controlează falca schimbând RPM-urile motoarelor, ceea ce aș crede că ar fi dificil și ineficient de făcut pe un elicopter la scară completă fără un fel de CVT pentru a regla RPM lamele fără a modifica RPM-ul motorului.

2) Integritatea structurală și greutatea
Elicopterele cu rotor de coadă au în esență un fuselaj și un braț de coadă. Brațul din spate nu trebuie să fie chiar atât de puternic, deoarece sarcina pe braț este destul de mică în comparație cu sarcina rotorului principal care trage în sus pe cadrul fuselajului. Elicopterele coaxiale probabil pot scăpa doar cu un fuselaj, și nici un braț de coadă și, probabil, au mai puține forțe care acționează asupra întregii structuri în condiții normale de funcționare decât elicopterele convenționale. Cadrocopterele au patru rotoare principale. Acordat, fiecare dintre rotoare este de aproximativ 1/4 din puterea rotorului principal al unui elicopter, dar brațele ar trebui totuși să poată rezista la mai mult de 1/2 din puterea unui rotor principal convențional – gândiți-vă la cazul extrem: sunteți plin – asta înseamnă că doi rotori în diagonală unul față de celălalt sunt fie oprit sau rotindu-se în direcția opusă, creând fie o pierdere de ridicare, fie chiar o forță de coborâre pe care ceilalți doi rotori trebuie să o compenseze producând de două ori tracțiunea / ridicarea. „Este un fenomen destul de obișnuit în rândul avioanelor miniaturale R / C și al elicopterelor să fie complet copleșit și mult mai puternic decât omologii lor de dimensiuni mari.

3) Costul de fabricație
Merită menționat faptul că un rotor mai mare este mai ușor și mai ieftin de fabricat decât trei motoare / motoare suplimentare. Cred că (aș putea să mă înșel) singurul motiv pentru care elicopterele militare au două motoare în loc de unul mare, este pentru redundanță. Dacă cineva este împușcat, aveți în continuare al doilea pe care îl puteți folosi pentru a vă întoarce la bază sau într-o locație prietenoasă. Deci, atunci când te uiți la cele patru motoare excesiv de puternice (vezi punctul # 1) comparativ cu 1-2 motoare insuficiente, mi-aș imagina că te-ai uita la ceva care costă mai mult.

Acestea sunt motivele de ce un quadrocopter nu a fost extins și a devenit disponibil comercial de către un mare producător. Sunt sigur că fiecare producător încearcă să fie primul pe piața respectivă, dar nu cred că QUADROcopters va deveni vreodată pilot uman. vorbeam despre realizarea unui MULTIcopter (mai mult de 4 rotoare), totuși, există câteva prototipuri DIY și cred că au potențial.

4) Abordarea propunerilor pentru sisteme hibride:
După cum stau lucrurile acum, elicopterele convenționale rulează 1-2 turbine pentru putere. Acestea se rotesc în intervalele lor optime de RPM, iar pilotul folosește colectivul pentru a schimba pasul palelor rotorului pentru a controla zborul. Un sistem hibrid este atrăgător pentru mașini, deoarece permite ICE să funcționeze în gama sa optimă de RPM, mai degrabă decât să schimbe constant RP Domnișoară. În rotorcraft acest lucru nu este o problemă – deoarece acestea se rotesc deja la intervale optime de RPM, un sistem hibrid ar introduce un generator și baterii pentru a genera și stoca energie pentru consumul motoarelor electrice. Acest lucru ar adăuga greutate, fără niciun beneficiu special adăugat .

Marea întrebare este – de ce să ne deranjăm? Ce face ca quadrocopterele să fie mai bune decât elicopterele convenționale? Pentru drone, cel mai mare beneficiu al quadrocopterelor este ușurința și costul lor de producție. Este mai ieftin să producem patru motoare electrice mici decât toate mecanismele pentru un colectiv. De asemenea, este mai robust și mai ușor de întreținut. Cu toate acestea, vorbim despre diferite scale și misiuni. Rotorcraft-ul este deja inerent ineficient. Nișa lor – suport aerian apropiat și transport către locații în care este dificil să aterizezi un avion. Tendința este să creezi un hibrid sau să faci un avion cu capacități VTOL. (Osprey, Yak-141, Harrier, F-35 aka SUA Yak-141). Quadrocopterele își pot găsi nișa ca drone ieftine sau drone de supraveghere, dar cred că un design mult mai probabil este asemănător celui prezentat în Avatar – doi rotori înveliți contrarotați de fiecare parte a fuzelaj, care poate fi vectorizat pentru a controla zborul.

Tehnologia este în continuă schimbare. Oamenii de știință din Rusia au reactoare nucleare miniaturizate și le încadrează în rachete. Acest lucru neagă necesitatea bateriilor și a sistemelor hibride. Dacă este ceva, acest lucru este motorizarea la alegere pentru sistemele de cvadrocoptere mari, dar numai timpul poate spune cum va evolua tehnologia. În acest moment, nu văd avantajul configurațiilor cvadrocoptere pentru rotorcraft mari.

Amendament, bazat pe despre tehnologie nouă pe piață (23.03.2018):
O companie chineză este activel Vând pe piață EHang 184 drone cu pilot aerian cu taxi aerian, care utilizează designul quadrocopter.Specificații:

  • 100 kg sarcină utilă
  • 25min timp de croazieră
  • 1 oră timp de încărcare
  • 500km / h viteză de croazieră (foarte curios să vezi acest lucru)
  • 500m altitudine de croazieră

Practic, o poți compara cu Mosquito proiectat convențional elicoptere. Zboară mai încet, dar durata zborului, raza de acțiune și sarcina utilă sunt semnificativ mai mari. De asemenea, rețineți că, în timp ce alimentați un elicopter, aceste dimensiuni durează cinci minute, taxiul aerian va cheltui de două ori mai mult încărcând decât va zbura. Dar aceasta este mai mult o problemă de tip EM vs IC. Timpul va spune dacă quadrocopterele pot dovedi că „merită să fie mărite.

Adăugarea din experiența profesională recentă (19.09.2018) Mi s-a cerut recent să dezvolt un concept de quadrocopter. În timp ce încercam să folosesc energia electrică, am constatat că greutatea utilă și timpul de zbor al misiunii au crescut drastic greutatea bateriilor necesare pentru îndeplinirea parametrilor misiunii, iar dvs. s-a încheiat cu un cvadrocopter de patru tone de 3-4 tone (micuț!). Conversia la turbopropulsor a rezolvat problema greutății, dar a crescut dramatic costul și complexitatea. Ca urmare, s-a luat decizia de a reduce drastic parametrii misiunii, făcând o vehicul cu rază scurtă de acțiune, care în circumstanțe normale ar fi destul de inutil. Trebuie să încărcați bateriile timp de câteva ore pentru a obține un timp de zbor de 15-30 de minute. Fie cvadrocopterul dvs. ar sta așezat pe asfaltul de încărcare, fie ar trebui să schimbați bateriile după fiecare hop, care necesită o infrastructură costisitoare a t fiecare platformă de aterizare. În cele din urmă, ideea a fost propusă cu schimbul de infrastructură și baterie și își așteaptă soarta în mâinile conducerii superioare, dar toată lumea din echipa noastră a renunțat deja la proiect ca fiind fezabil.

Există o serie de baterii viitoare tehnologii care ar schimba drastic potențialul unor astfel de produse, dar nu sunt încă pregătite pentru piață, mai ales în faze teoretice, conceptuale și de testare în acest moment. Nu pot spune mult mai multe despre acest subiect fără NDA, îmi pare rău.

Comentarii

  • Costul este ceea ce gândesc ‘. Motoarele cu elicopter cu piston certificate pot costa 50.000 USD. Chiar și cele mai mici sunt în intervalul \ 25.000 USD. Acum înmulțiți acest lucru cu patru: ‘ ați cvadruplat costul uneia dintre cele mai scumpe componente fără niciun câștig.
  • Motoarele electrice sunt printre cele mai eficiente în schimbarea energie în putere mecanică, este, de asemenea, ușoară; Desigur, puteți avea un ICE, de exemplu, un Wankel RCE, care conduce un generator la o baterie mică, de urgență și de rezervă, acest motor cu ardere poate funcționa întotdeauna la cel mai bun interval de rotații SFC. Există multe modalități simple de a controla rpm-ul unui motor electric. Că conceptul s-a dovedit practic are dovada de susținere a multor oameni care poartă prototipuri de dimensiuni quadcopter existente astăzi, uitați-vă pe YouTube.
  • @ Urquiola Inamicul # 1 al tuturor aeronavelor este greutatea. Spuneți Wankel – spun că turbinele au rapoarte mai bune putere-greutate. Spuneți sistem hibrid? Asta înseamnă că trebuie să aveți 1) ICE care consumă 2) combustibil, pentru a alimenta un 3) generator, care stochează energie în 4) baterii, astfel încât patru motoare electrice să poată roti rotoarele. De ce toate piesele și componentele suplimentare? Tehnologia se schimbă, poate că într-o zi ‘ vom ajunge la punctul în care tehnologia va face ca quadrocopterele să fie rezonabile pentru producție, dar ‘ nu suntem acolo încă.
  • Mă întrebam în legătură cu afirmația dvs. că este necesar să schimbați rpm-ul palelor pentru a înclina, a falca, a roti etc, dar în mod similar cu un avion care nu ar ‘ Nu schimbați pasul ‘ al lamei, așa cum se face într-un suport fix pentru aripi, oferă o remediere mai eficientă și mai simplă?
  • Nu pentru gălăgie, pentru asta ar avea nevoie de ciclic. În timp ce recuzitele cu pas variabil ar rezolva pasul, rularea și ridicarea, acesta adaugă, de asemenea, complexitate tuturor celor patru elice, iar elicele cu pas variabil sunt mai scumpe. Totul se rezumă la ceea ce este mai ieftin.

Răspuns

Mai jos sunt informații despre unul dintre primele prototipuri de Paul Moller, autorul „Volantor”, de asemenea, acum șeful Freedom-Motors, o companie axată pe motoarele rotative de combustie Wankel. Moller și-a construit mașinile zburătoare cu ventilatoare acționate de motoare rotative Wankel, cu toate acestea, sună mai bine având motoare electrice pentru ventilatoare de ridicare și propulsie și un fel de sistem hibrid pentru generarea de energie, Wankels sunt foarte buni în raportul greutate / putere și siguranță. Aș spune că Moller și Helikar sunt exact un Quadcopter și, deoarece această mașină, precum și modelul utilitar / brevet care o susțin, sunt din timpurile anterioare, ca jucăriile pe care le știm cu toții, probabil că a fost puiul Quadcopters de jucărie contemporan, jucăriile de astăzi fiind ouăle.

Frânghia și macaraua din spatele Moller: „farfurie zburătoare”, Avro Canada nu a reușit să aibă unul în aer, nu sunt pentru menținerea mașinii în aer, ci o măsură de siguranță, dacă te uiți, tu ” Voi observa că frânghia nu este sub tensiune în timp ce mașina este în aer, ceea ce înseamnă că mașina zboară singură și nu este agățată de macara.

Prototipurile Bell Textron / X-22 și Curtiss- Wright X-19 poate fi considerat, de asemenea, foarte aproape de un quadcopter.

O echipă spaniolă: FuVex, a proiectat un prototip numit „HeliKar”, de asemenea aproape de un Quadcopter de dimensiuni mari. YouTube include un videoclip despre un Invenție germană numită: „Volocopter VC200”, Terrafugia a propus o altă „mașină zburătoare”, precum și Zee. Aero a făcut, au desenat o mașină zburătoare concept VTOL care ar putea fi parcată între două mașini obișnuite într-o parcare mart (a se vedea: „SlashGear „). Aero-X de Aerofex este un altul. Fipsi este implicat în dezvoltarea unei mașini zburătoare cu patru ventilatoare, așa cum este citat în” Advanced System Engineering „, SUSB Expo 2014.

” Future trans portation „citează ceea ce consideră:” Top 10 mașini zburătoare „. Krossblade a propus SkyProwler și SkyCruiser, marea problemă a unei mașini zburătoare pare să îndeplinească în același design cerințele de greutate și siguranță atât pentru o mașină, cât și pentru un avion. Ford a lansat desene pentru un „Aero-car”. Rapoartele CNN despre Fly Citycopter, de E Galvani.

Mechanix Illustrated, martie 1957 include un: „Flying farfurie”, proiectat de Peter Nofi, puterea provine de la un motor cu șase plat cu mișcare alternativă și Popular Mechanix, franceză editon, septembrie 1961, un design similar: „Rotavion”, de Ben Kaufman. Mechanix Illustrated, ianuarie 1962, pp. 70-73, este despre un dispozitiv VTOL care are 3 ventilatoare acoperite mișcate de o turbină.

În ceea ce privește precursorii istorici, aparatul din filmul din 1961 de William Witney: „Maestrul Lumea „, bazată pe două romane ale lui Jules Verne:” Stăpânul lumii „și:” Robur Cuceritorul „, ar putea fi ușor considerată ca un elice multiplu:” Quadcopter „. Dacă: „Zburați prin sârmă”, a reușit să păstreze un design intrinsec instabil și nestăpânit în aer, nu pot exista limite în ceea ce s-ar putea realiza cu o tehnologie de control digital care în prezent este vândută în jucării începând cu aproximativ 20 USD.

O companie din Ungaria: „Flike”, iar numele Ungariei nu provine din „Foamea”, dar din: „Hunii”, tocmai a prezentat un copter cu trei elice „pilotat”, videoclipul este semnat de Bay Zoltan.

Platformele zburătoare, dispozitivele cu o singură persoană, ventilatorul canalizat de mai jos, testate de armata SUA, aparțin clasei „Quadcopter” ?. De asemenea, au fost testate mai multe „aripi înclinabile” și aranjamente de mașină de zbor cu aripi inelare, lista avioanelor „Concept” și „neconvenționale” deschide calea multor cărți, dar internetul ucide acest tip de publicații pe hârtie.

„SkyProwler”, este o altă abordare, un Quadcopter mixt și un design cu aripi fixe. Bensen B-12 (a se vedea „Aerofile”) este un exemplu din 1961 de mașină în stil Quadcopter multi-rotor (mai degrabă cu elice multiple), brevetul US49820151 se referă la designul multi-ventilator P. Moller, iar brevetul CA1264714 este despre: ” Platformă zburătoare robotică sau controlată de la distanță „, de asemenea de P. Moller. Toate brevetele au acces liber și gratuit și se pot descărca în:” Espacenet „

Există un motiv pentru care jucăriile Quadcopter nu ar putea fi mărite în dimensiune , chiar folosind același software pentru controlul motoarelor și stabilității?

Mulțumesc. + salut

Zbor de testare Moller M200
Helikar
P2 Hoverbike de la Malloy Aeronautics

introduceți descrierea imaginii aici

introduceți descrierea imaginii aici

Comentarii

  • ce ‘ este utilitatea / semnificația imaginilor pe care tocmai le-ați adăugat?
  • CGC Campbell a declarat mai jos că ventilatoarele închise vor pierde funcția. Aceasta este pentru a indica faptul că afirmația sa nu este pe deplin exactă. Wing a îngropat motoarele cu jet în Northrop Flying Wing, tot în cometa De Havilland, și-a îndeplinit sarcina. Federyco: ¿ Fondo Europeo de Desarrollo Regional y Comunitario? Gesund +
  • Dacă acestea ar trebui să fie un răspuns la un comentariu, ar trebui să meargă în comentarii. Dacă acestea fac parte din răspuns, vă rugăm să adăugați o explicație la răspunsul din jurul imaginilor. În acest moment sunt doar zgomot.

Răspuns

Motivul pentru care quadcopterele sunt alese ca platforme pentru mici, controlate de computer mașinile zburătoare se datorează faptului că, prin design, sunt mai agile și mai simple de deplasat în și în jurul celor trei axe. Acest lucru se datorează faptului că, prin design, sunt foarte instabile .

Este de fapt imposibil pentru un om pentru a controla un quadcopter (care se poate deplasa în și în jurul celor trei axe) fără ajutorul unui computer sau a unui alt tip de stabilizator artificial.Motivul pentru care computerele pot controla quadcopterele se datorează faptului că sunt suficient de rapide pentru a produce intrări de control care contracarează orice forțe mici de destabilizare care acționează asupra cadrului.

O modalitate de a imagina stabilitatea inerentă a unei platforme de zbor este să luați în considerare ce s-ar întâmpla dacă ai da drumul comenzilor. Avioanele și elicopterele normale vor avea tendința de a continua să zboare în aceeași direcție. Dacă renunțați la comenzile unui quadcopter (și nu aveți instalat un mecanism de stabilizare), quadcopterul se va prăbuși foarte repede doar haotic spre sol. Aceasta înseamnă că într-un elicopter sau un avion designul vă „ajută” și forțează cadrul să zboare într-un mod stabil (înainte). Într-un quadcopter nu există un astfel de ajutor, dar nu există, de asemenea, forțe care să vă împiedice să vă deplasați către direcția dorită.

Acest principiu este, de asemenea, în mod deliberat pe cadre precum F-117. F-117 este imposibil să zboare fără ajutorul computerelor (a fost conceput pentru a fi instabil), dar acest lucru l-a făcut un avion mult mai agil decât ar fi permis în mod normal cadrul său.

Celălalt ( mai mare) motivul pentru care quadcopterele nu au fost amplificate se datorează faptului că consumă (mult) mai mult combustibil decât alte tipuri de aeronave. De ce ar construi cineva un quadcopter atunci când un elicopter sau un avion face treaba folosind mai puțin combustibil. De asemenea, acestea sunt lente și zgomotoase.

Rețineți că „jobul” pentru aparatele de zbor mărite este de obicei mutarea lucrurilor din punctul A în punctul B, în timp ce „jobul” pentru quadcopterele mici, controlate de computer, este fii agil.

Comentarii

  • Quadcopterele pot fi stabile, neutre sau instabile. Depinde dacă au centrul de greutate dedesubt, coincident sau deasupra centrului de ridicare. Majoritatea sunt construite cu stabilitate neutră.
  • Nu aș fi ‘ aș fi atât de optimist cu privire la stabilitatea naturală a elicopterelor. Cu excepția cazului în care este vorba de un Kamov cu două rotoare coaxiale, elicopterele sunt instabile. Cu toate acestea, este mai ușor să controlați doi rotori decât patru.

Răspuns

Pentru clarificări cu privire la unele dintre răspunsuri , tehnologia din zona propulsiei distribuite se îndreaptă spre sisteme care să permită construirea de quadcoptere hibride care să elimine problemele unui quadcopter cu gaz și să elimine limitările de densitate a energiei sistemelor electrice. Bănuiesc că vom vedea quadcoptere experimentale la scară umană în următorii 20-30 de ani.

Răspuns

e-Volo susține că va utilizați range extender în VC200: http://www.e-volo.com/information/how-long-can-you-fly

Eram foarte curios despre această tehnologie și a făcut mici cercetări. Concluzia mea este că, dacă iau în considerare utilizarea microturbinei Bladon Jets pentru a genera electricitate, ar putea fi un câștig total!

Deci, se pare, cea mai avansată turbină pe care o au acum este de 50 kW, turbină cu jet de 40 kg pentru concept car: http://www.bladonjets.com/news/bladon-jets-at-the-geneva-motor-show/

Potrivit Wikipedia, motoarele Volocopter consumă ~ 36 kW ( 18×2 Kw, vezi E-volo_VC2) ceea ce înseamnă că pot fi alimentate direct de electricitatea produsă de turbină fără a fi nevoie de baterii! Desigur, trebuie să existe un pachet mic de baterii care să ofere tampon de energie pentru o funcționare sigură.

Există, de asemenea, o fișă tehnică pe site-ul web bladonjets despre consumul de combustibil al turbinei staționare de 12 kW, este de 5 litri / oră. Să presupunem că turbina lor de 50 kW va consuma de 5 ori mai mult. Ceea ce înseamnă că 50 kg de combustibil vor fi suficienți pentru a zbura vc200 timp de cel puțin 2 ore (nu 20 de minute, așa cum se spune pentru e-Volo electric pur).

De asemenea, greutatea totală a sistemului nu este aceea mult depășit de turbină: 40 kg turbină + 50 kg combustibil + 50 kg chassy. Ei bine, e-volo poate transporta în jur 2 persoane = 150 kg, nu? Deci, prototipul existent poate ridica generatorul ca atare. Motoarele cu 50% mai puternice (18 * 3 kW = 54 kW) nu reprezintă o problemă pentru a ridica încă 150 kg. Deși greutatea totală ar putea depăși 450 kg – categorie de aeronave cu rotor ultralight, dar cine spune că o turbină special concepută nu poate fi integrată în structura e-volo?

Ideea mea este că tehnologia este acolo. în ansamblu, și va face o revoluție.

Răspuns

Au fost mărite – poate nu în dimensiunea rotorului, ci în număr Dacă se poate face acest lucru, nu văd nicio limită practică la producerea unei platforme echipate cu patru rotoare.

Controlabilitatea pare să fie o problemă, dar poate că acest lucru se datorează faptului că pilotul a montat o cupolă de sticlă lăptoasă în jurul capului.

Comentarii

  • Ah, frumusețea elegantă, simplă, a zborului.
  • ” dar poate că asta se datorează faptului că pilotul și-a montat o cupolă de sticlă lăptoasă în jurul capului.” – adică o capotă pentru practica de zbor orb

Răspuns

Există „un număr de comentarii mai sus despre diferitele motive pentru care quadcopterele nu există în dimensiune completă, dar există unul pe care nu-l văd menționat. Quadcopterele folosesc în sine 4 rotoare care au un pas constant (unghiul palelor rotorului este constant și nu se schimbă). Variază apoi viteza diferitelor motoare pentru a controla ridicarea furnizată de fiecare rotor, astfel încât să poată coordonate de zbor. La scară mică, este posibil să se utilizeze atât un motor electric, cât și, în plus, să reglați viteza rotorilor foarte rapid. Pe un elicopter normal, de dimensiuni umane, rotorile ar trebui să fie semnificativ mai mari. Odată ce rotoarele se măresc, de asemenea, cântăresc mai mult, ceea ce le oferă mai multă inerție decât un motor mai mic. De exemplu, într-un Robinson R-22, care are rotoare relativ ușoare și poate transporta doar 2 persoane, îmi ia ceva de ordinul 3-4 minute pentru ca rotoarele să nu mai se rotească odată ce am scos puterea (de la 30 de secunde până la un minut dacă folosesc frâna rotorului). Pe măsură ce dimensiunea și greutatea elicopterului cresc, această problemă devine mai semnificativă. Nu puteți regla rapid viteza rotorului de rotație din cauza inerției pe care o poartă, așa că ar trebui să adăugați ceva în plus care să vă permită să controlați pasul lamelor. Odată ce ați adăugat complexitatea mecanică a posibilității de a controla pasul lamelor, cele mai multe dintre avantajele unei configurări quad copter dispar și aveți dezavantaje semnificative (cum ar fi să aveți de a face cu 4 rotoare în loc de unul singur, fără avantajele simplității mecanice).

Comentarii

  • Există o mulțime de rezistență aerodinamică la un RPM ridicat al rotorului, care face o treabă bună de a-l încetini .
  • După cum am menționat în comentariul meu de mai sus, ‘ nu este suficient pentru a depăși inerția suplimentară de la lama mai mare. Un rotor ușor de elicopter care se află pe un R-22 (un pic mai mare de 25 de picioare în diametru), la ceva aproape de nivelul mării (aproximativ 700 de picioare, dacă ‘ zburați în apropiere de Chicago), se rotește la aproximativ 600 rpm . Rotorul respectiv, fără frână cu rotor, durează încă 3-4 minute pentru a încetini. Acest lucru nu este suficient de mare pentru a schimba rapid viteza rotorului. ‘ re imitat în interval, puteți roti lama (de obicei 80% -106% din 599 RPM) și este ‘ ceva care nu ‘ Scăriți bine.
  • Trageți scalele foarte bine și este cea mai ușoară forță de adăugat. Atât rotoarele mici, cât și cele mari funcționează cel mai bine cu o viteză de vârf de aproximativ O.8 Mach, ceea ce creează o tracțiune gravă de încetinire pentru orice lamă de dimensiuni. Trageți scade odată cu pătratul vitezei, iar la viteza mică a vârfului trebuie să așteptați pentru totdeauna ca lama mare să se oprească. La fel ca reducerea presiunii de pe frâna mașinii în timp ce încetiniți. Dar dacă tragerea este prea mică, ‘ este simplu să o măriți scoțând un spoiler afară.
  • Tragerea poate crește, dar un rotor crește mult mai repede decât suprafața frontală, astfel încât un rotor mare va dura mai mult pentru a încetini. ‘ vei avea o mulțime de dificultăți în a accelera și a încetini un rotor mare suficient de rapid pentru a-l menține stabilitatea, ceea ce te va readuce la mecanica de control al pasului lamei în loc de viteză. Punctul meu nu a fost că este complet imposibil, ci doar că configurarea quad copterului cu lame fixe cu viteză variabilă a lamei și oglindirea acestei funcționalități pe o lamă full size este dificilă.

Răspuns

Singurul răspuns care contează este siguranța, deoarece îi face pe toți ceilalți fără importanță. Presupunând rotoare cu pas fix, dacă pierdeți puterea unui rotor, veți prăbuși și veți prăbuși într-un mod necontrolat.

Ați putea obține mai mult control adăugând mai multe rotoare, dar cu cât mai multe rotoare adăugați, cu atât este mai mare probabilitatea unei defecțiuni a unui rotor. De asemenea, pentru fiecare rotor pe care îl adăugați, veți pierde inerția de rotație în fiecare rotor, rezultatul fiind că, într-o situație de pierdere a puterii, chiar și rotorii de pas colectiv vor fi incapabili pentru a oferi suficientă ridicare pentru a vă împiedica să muriți de boală de decelerare rapidă.

Comentarii

  • Quadcopterele sunt genul de mașină zburătoare care trebuie să aibă una sau două parașute de urgență pentru a fi transportate în siguranță. Fă-o?Am câștigat ‘ t scaun într-un Quadcopter de dimensiuni umane cu elice neprotejate la nivelul picioarelor, burții, pieptului sau capului, în ultimele zile ale avioanelor cu motor radial, având un elice mergând pe cont propriu, detașându-se de butucul elicei ‘ și tăierea cabinei, a fost un eveniment repetat

Răspuns

În mintea mea există un singur lucru care stă în calea acestei forme de transport.

Densitatea puterii

Răspuns

Există pompieri mai grei decât aerul (service la mină etc.) ) cadre de ridicare cu patru elemente de ridicare. Cei fără a căror adaptări și cazuri de utilizare s-ar găsi plimbări:

Pitchy; tăierea necesită aruncarea sau rostogolirea echipajului sau, cel puțin, înclinarea „montării dure” a evacuaților. Blendy; Patru surse de tăietură, nu există capace speciale de service (fixare de urgență, trusă de aterizare a apei etc.) în aer sau nu, sau garanție de intrare la sol. Zgomotos; ridicarea de reacție este de la extinderea exterioară a lamelor; poate orbita lamelor poate fi modificată pentru a optimiza modelul? Mai greu de întărit de 3 ori sau mai mult (pentru adecvare comercială, fără grijă, fără griji comerciale. Certificat cu două motoare? Ne pare rău.)

Filmul multirotor e-volo are un heli frumos alb, aparent descărcat cadru cu un panou de patch-uri DC, fără rotor sau coadă și, în schimb, un rack de recuzită mai mică. Se ridică într-un hangar / messe de testare și nu „se auto-inversează sau se întoarce … la un moment dat amintește de scorul incidental din filmul de reparator al dronelor în care Jony Ive a proiectat dronele care distrug omenirea” arată și sună ca un mulți fani; performanța nu este avansată în această producție (deși bateriile au fost cu siguranță ridicate.) Ar trebui cel puțin să taie roleta pentru a părea că are o pisică albă la bord?

Comentarii

  • Bună ziua Mahembo, bun venit pe aviation.se. Poți să-ți editezi răspunsul pentru a-l face mai ușor de citit, este puțin dificil să treci prin ele în acest moment și nu are ‘ cu adevărat acest sens.
  • Un hobbyist ca mine poate ajunge cu ușurință la concluzia că sistemele care controlează un quadcopter de dimensiuni de jucărie: giroscopii, hardware / software care reglează motoarele electrice ‘ ar fi aceleași pentru o jucărie și pentru o mașină zburătoare care transportă o persoană și având în vedere costul extrem de scăzut al electronicii din jucăriile quadcopter, mă întreb de ce nu există știri despre cineva care a testat încă hardware-ul jucăriilor pe mașini de dimensiuni mari. Comentarii?

Răspuns

Cred că atât rotorul unic, cât și quadcopterele vor coezi, cel puțin pentru ceva timp. Motivul pentru care se creează quadcopters cu echipaj sunt nenumărate. Un quadcopter ar putea fi condus ca o mașină, în timp ce elicopterele reale au nevoie de sute de ore de zbor pentru ca un pilot să îl stăpânească. acest lucru va duce la producția generală și la prețuri mai mici de fabricație pentru a le pune la dispoziția masei. despre utilitate: un quad helicopter poate avea lamele ÎNCHISE în interiorul structurilor de protecție, făcând zborul lor viabil pentru zonele înghesuite, unde copacii, clădirile și stâlpii ar distruge elicopterele normale. acest lucru face ca un quadcopter să fie o alegere mai bună pentru operațiunile de salvare. probabil elicopterele normale vor rămâne o alegere mai bună pentru operațiuni pe distanță mare și viteză.

Comentarii

  • Nu puteți închide complet lamele, altfel unde se ridică vine din. Dacă vrei să spui este un înveliș în jurul circumferinței seturilor de lame, asta nu va proteja lamele de ramurile sau stâlpii copacilor. S-ar putea proteja împotriva loviturilor laterale de viteză mică, dar orice lucru mai rapid decât un târâre foarte lent ar tinde să îndoaie / deformează giulgiul, provocând la fel de multe daune ca o lovitură normală a lamei.
  • Noroc încercând să certificăm un astfel de dispozitiv. Ai avea nevoie de un FCS triplu redundant doar pentru a stabiliza acel lucru și, dacă ai patru motoare plus rotoare, vei primi de patru ori mai multe defecțiuni și de patru ori mai multă întreținere pe tot parcursul vieții quadcopterului tău. Puneți șoferul dvs. mediu la volan și apoi demonstrați că rata accidentelor este comparabilă cu cea a elicopterelor convenționale. Acest lucru va fi foarte scump, dacă veți reuși.
  • Problema care favorizează ‘ dimensiune completă ‘ quadcopters poate fie că mecanismele de control: giroscopurile și hardware-ul și software-ul conectate pot să nu fie prea complexe și nici prea scumpe, găsiți giroscopul quadcopters de jucărie stabilizat, ‘ în 6 axe ‘ spun vânzătorii, pentru mai puțin de 50 USD, niciun motiv pentru care aceeași electronică nu poate ‘ să conducă o mașină de zbor mai mare, ‘ este doar o chestiune de servere de ieșire finală și părți conexe, dar nucleul nu ‘ nu se schimbă de la o jucărie la un dispozitiv de dimensiuni complete. Sau nu?
  • Un lucru care se schimbă este cerința fiabilității.Dacă o jucărie mică se prăbușește, nimănui nu îi pasă cu adevărat. Dacă o ambarcațiune suficient de mare pentru a transporta o persoană se prăbușește, ‘ este o afacere mult mai mare. Dacă există de fapt o persoană la bord, atunci ‘ este o afacere și mai mare.
  • Ați auzit despre: ‘ Ventilatoare canalizate ‘? există multe publicații despre acest lucru, în gama de viteze sub 100 mph, este mai bună decât elicele obișnuite, gama bună pentru turbopropulsoare și turboreactoare este mult mai rapidă, Ramjeturile sunt potrivite numai peste Mach 1 sau mai mare sau în gama Hyperspeed

Răspuns

Zgomot și Siguranță

Zgomot – Dacă locuiți într-un oraș mare, luați un uită-te pe cea mai apropiată fereastră la zgomotul de trafic de mai jos. Acum imaginați-vă toate acele mașini (sau cel puțin jumătate) înlocuite de quad-coptere de dimensiuni umane. Pentru a se extinde, acele quad-uri vor avea nevoie de motoare cu piston (sau turbine scumpe) și rotoare mari și, dacă vor avea succes, vor fi literalmente milioane de ele în cer, deasupra oricărui oraș mediu spre mare. Ar fi o dronă constantă, asurzitoare, care ar reduce semnificativ viabilitatea orașului.

Transformatorul Cavalerului Negru menționat de @menjaraz este foarte, foarte zgomotos, la fel ca și elicopterele convenționale.

Siguranță – Dacă nu sunteți un pilot calificat, nu puteți opera manual o aeronavă. Aceasta înseamnă că vor trebui să poată decola, să zboare și să aterizeze complet automatizați la destinație, să navigheze pe parcurs, să comunice și să evite alt trafic și să aibă un fel de interacțiune cu ATC, totul făcut pentru dvs. de computer ).

Ambele probleme pot fi depășite, dar vor necesita un R & D semnificativ, ceea ce înseamnă să investești dolari mari într-o economie shakey. Și cine va cumpărați toate aceste mașini de multe milioane de dolari?

TL; DR : Limitările la quad la scară umană copterele sunt în primul rând economice, de reglementare și de mediu, dar acestea sunt limitări semnificative.

Comentarii

  • Întrebarea pune de ce nu există ‘ t quadcopterele de dimensiunea unei persoane, nu de ce quadcopterele de dimensiunea unei persoane nu au ‘ înlocuit mașinile.
  • Unii știu despre furnizorii de motoare electrice pentru toate aceste prototipuri? Și eu am câteva idei
  • @Dave Există quadcoptere de dimensiunea unei persoane, ele ‘ nu sunt chiar practice (încă).
  • @Urquiola Motoarele electrice nu reprezintă problema tehnică care trebuie rezolvată, ci ‘ este sursa de alimentare. Bateriile au un raport de densitate scăzut al energiei la greutate, iar energia necesară pentru a vă ridica de la sol crește cu pătratul din greutatea brută a vehiculului. Un quadcopter de dimensiuni umane cu baterie care utilizează tehnologia ‘ de astăzi ar avea timp de difuzare de 10 sau 20 de minute la o încărcare completă – nu este practic!
  • PS. Poliția din Dubai testează o ” motocicletă quadcopter ” pentru un răspuns rapid. Aruncați o privire: hackaday.com/2017/10/16/dubai-police-test-quadcopter-motorcycle

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *