Пилотируемый квадракоптер

[questioner]

если простое механическое.

А нафига механическое делать?

 

[Colibri thalassinu]

Так! Фоновый шум[highlight]@ ВЯЧЕСЛАВ.33.150[/highlight] - убираем! Пусть он в [highlight]ангри бёрдс по-гимкрячит[/highlight] во флуде,
размахивая своей "пипеткой" бездарного трепача, не знающего "что же такое" обыкновенный вектор!

Вячеслав, да полно тебе!
Надо америку обгонять а не между собой центральной конечностью размахивать. 

  😀
Голос разума!

Берем, например, карбоновый экземпляр с полетной массой - 250 кг в одноместном варианте. Берем диаметры винтов 1,8 м. и в итоге имеем нагрузу на ометаемую 25кг на м2. Это конечно не автожирная нагрузка, но практически все взрослые вертолеты мира летают с большей нагрузкой. 

Но дело за СУ и компоновкой! И ещё кучей задач, которые ждут решений! Стингрей - это не "панацея", но кое-что (особенно основы!), можно позаимствовать. Хотя бы принцып :exclamation

Вот только управление... оно очень сложным получается если простое механическое.

Вот это - неверное утверждение! Потому как в стингрее, работает только общий шаг на всех винтах - АП, даже рядом не стоит! А это уже проще, как минимум, на 30 - 40 %%-в 😉 Для этого понадобятся 4 ВИШ с тех же Як 52! Узел работающий при гораздо больших нагрузках, да и "городить огород" - не стоит, узел опробованный, готовый, малая масса и необыкновенно компактный! :IMHO Гарантия безотказности - десятилетия работы, без конструктивных изменений.

 

[slavka33bis]

Ясно.
От Коллибри какого-нибудь более-менее внятного объяснения его ошибки мы, походу, не дождёмся.

Счёт в матче между Коллибри и ВЯЧЕСЛАВОМ -----  0 : 1 (в пользу Вячеслава)

 

[slavka33bis]

Вот только управление... оно очень сложным получается если простое механическое.

А главное, эта система в плане отзывчивасти на управляющие воздействия может оказаться слишком  инерционной и вполне возможно, что человек без электронного помощника с аппаратом не справится.
Аппарат может быть очень не устойчивым.

И тем более, если пилот на этом аппарате будет размещён как на мотоцыкле.
Имеется ввиду эргономика рычагов системы продольно-поперечного управления.

 

[niksann]

А нафига механическое делать?

Электротрансмиссию я не рассматриваю в принципе. Другое дело электропривод в канале управления это да, над этим можно поработать.

Стингрей - это не "панацея", но кое-что (особенно основы!), можно позаимствовать. Хотя бы принцып 

Для опытного образца с двигателем горизонтальной ориентации вала очень простое решение. А так да, есть лучше.

Вот это - неверное утверждение! Потому как в стингрее, работает только общий шаг на всех винтах - АП, даже рядом не стоит! А это уже проще, как минимум, на 30 - 40 %%-в 

Про автоматы перекоса пока не заикаемся.  🙂
Я имел в виду узел к которому подходит 4 тяги общих шагов и с помощью его надо обеспечить:
1. Общий шаг
2. Градиент Дифферент тяги по тангажу
3. Дифферент тяги по крену (в обоих случаях паразитных моментов по курсу не появляется)
4. Перекрестный дифферент для управления по курсу.
В принципе сам этот сложно-качалочный узел сделать можно, но эти все моменты надо передать еще на РУ, примерно такой же сложной конструкции. Это в прикидках, может на самом деле все не так сложно.

А главное, эта система в плане отзывчивасти на управляющие воздействия может оказаться слишком  инерционной и вполне возможно, что человек без электронного помощника с аппаратом не справится. 

Все тоже самое как и у маленького вертолета. Надо просто все сделать правильно. У нас есть на борту 4 гироскопа в помощь (винта). Почему автожир стабильнее вертолетов, потому что он может использовать эффект гироскопа своего ротора, а вертолет не может. (прошу на это сильно не заострять внимание, полемики не будет). В общем в этом роде.

Но дело за СУ

Сейчас очевидно что давно пора браться за самодельные СУ. Современная промышленность выпускает все необходимое для этого, надо просто изготовить свой картер и собрать все в кучу. Просто надо взяться, а так все есть.
На фото набор для опытного образца, еще не все, но лежит большая часть. Все это весит 17 кг. Мощность ожидается в крейсере 60 л.с. :-[

 

[questioner]

Электротрансмиссию я не рассматриваю в принципе. Другое дело электропривод в канале управления это да, над этим можно поработать

Что ж, дело ваше. Значит это сделают за вас другие и придется это купить или просто смотреть, как другие на этом летают. Через 5 лети мои слова возможно вспомните.

 

[slavka33bis]

А главное, эта система в плане отзывчивасти на управляющие воздействия может оказаться слишком  инерционной и вполне возможно, что человек без электронного помощника с аппаратом не справится. 

Все тоже самое как и у маленького вертолета.

Хотя, скорее всего я не совсем прав.
Объясню почему.

Рассмотрим два варианта квадрокоптеров:-

   1)  обычный (с электро винтовыми установками, с воздушными винтами фиксированного шага);
   2)  вариант с одним двигателеми четырбмя винтами изменяемого шага.

Ускоряться и замедляться воздушные винты относительно огромных размеров и массы
будут гораздо медленнее.

Изменять тягу гораздо быстрее можно не изменением оборотов тяжёлого винта, а изменением общего шага винта без изменения его оборотов.

По управлению.

Я не думаю, что управление общим шагом четырёх винтов будет таким уж сложным.


Теперь плюсы и минусы обоих вариантов взлётным весом порядка 250 кг.

Плюсы обычного квадрокоптера:-

- простота конструкции.
- без учёта веса аккумуляторов аппарат очень лёгкий.

Минусы обычного квадрокоптера:-

- огромная инерционность отклика на управляющие воздействия.
   Из-за чего аппарат становится медлительным.


Плюсы второго варианта:-

- быстрый отклик на управляющее воздействие.

Минусы:-

- оооооооочень тяжёлая конструкция (без запаса топлива);
- ооооочень сложная конструкция трансмиссии
                    (куча угловых редукторов, длинные валы, куча остальных редукторов);
-  достаточно сложная втулка винтов.


Если бы я в серьёз заинтересовался бы квадрокоптером, я бы посторался объединить плюсы двух этих вариантов, изключив самые основные минусы.

И что у меня получилось бы в итоге?

Получился бы лёгенький квадрокоптер с четырьмя электро винтами с винтами изменяемого общего шага.

А пилот у меня размещался бы не в мотоциклетной позе (с наклонённым вперёд телом и с передней опрой для рук в виде руля, подобного велосипедному),
а сидел бы в нормальном слегка наклонённом назад положении в обычном авиационном кресле с обычными вертолётиными органами управления.
То есть ручка продольно-поперечного управления перед живатом
и рычаг шаг-газа с левого боку на уровне сидалищной подушки кресла.



По поводу ротора автожира, как гироскопа.

Почему автожир стабильнее вертолетов, потому что он может использовать эффект гироскопа своего ротора, а вертолет не может.

Коля, ты не прав.
тот ротор гироскопом является только сам по себе.
Чисто для себя.
Но при этом его гироскопические моменты на корпус автожира не передаются.
По этому, именно для автожира ротор гироскопом не является.

 

[slavka33bis]

Так! Фоновый шум[highlight]@ ВЯЧЕСЛАВ.33.150[/highlight] - убираем! Пусть он в [highlight]ангри бёрдс по-гимкрячит[/highlight] во флуде,
размахивая своей "пипеткой" бездарного трепача, не знающего "что же такое" обыкновенный вектор!

ЩА МЫ ПОГЛЯДИМ, КТО ТУТ БЕЗДАРНЫЙ И КТО ТУТ ТРЕПАЧ.


Смотрим внимательно.

Так! Фоновый шум[highlight]@ ВЯЧЕСЛАВ.33.150[/highlight] - убираем! Пусть он в [highlight]ангри бёрдс по-гимкрячит[/highlight] во флуде,
размахивая своей "пипеткой" бездарного трепача, не знающего "что же такое" обыкновенный вектор!

Вот только управление... оно очень сложным получается если простое механическое.

Вот это - неверное утверждение! Потому как в стингрее, работает только общий шаг на всех винтах - АП, даже рядом не стоит! А это уже проще, как минимум, на 30 - 40 %%-в 😉 Для этого понадобятся 4 ВИШ с тех же Як 52! Узел работающий при гораздо больших нагрузках, да и "городить огород" - не стоит, узел опробованный, готовый, малая масса и необыкновенно компактный! :IMHO Гарантия безотказности - десятилетия работы, без конструктивных изменений.

А теперь смотрим на картинку внизу.

Информация о воздушном винте для самолёта Як-52.

Смотрим.

 

[slavka33bis]

Вес четырёх, и по Вашим Коллибри словам, лёгких и простых винтов от Як-52

будет составлять 160 кг.


Уважаемый Коллибри.
Ваше предложение для квадрокоптера, взлётным весом не больше трёхсот килграмм,

мягко говоря, не подходит абсолютно.

 

[questioner]

Слушаю, слушаю я вас по поводу инерционности фиксированного шага и тяжести изменяемого и не понимаю, зачем с такой силой держаться за существующие разработки?

Вот пришла мне в голову одна идея электрического автомата перекоса ВИШ. Критикуйте ее как хотите - ЭТО ПРОСТО ИДЕЯ НЕ ПРЕТЕНДУЮЩАЯ НА ОТКРЫТИЕ.

Опишу словами, инженеры сами все визуализируют:

В колпачке винта (уж извините - не знаю, как он называется) лопасти закреплены в подшипниках. На каждой лопасти под колпачком стоит червячное колесо. Шаговый двигатель (ШД) закреплен в центре и через шестерню зацепляется с валами червяков каждой лопасти. Когда ШД вращается лопасти поворачиваются вокруг оси симметрично и связаны между собой механически. Плюс в том, что червячная передача - самоблокирующаяся поэтому провернуть ее за лопасть не получится, даже если ШД пререстанет держать положение. ШД можно заменить даже на обычный двигатель, если у лопасти достаточно иметь только крайние положения. Вес конструкции незначителен.

Теперь о приводе:
Там где винт переходит в вал двигателя (имеется в виду двигатель привода винта - ЭД) стоит циллиндрическая проставка, которая НЕ крутится с винтом и закреплена на статоре ЭД. В проставке расположены катушки индуктивности (небольшие и легкие с ферритовыми сердечниками). Расположены по кругу, образуя окружность. Таких концентрических окружностей 3. В корпусе винта точно такие же 3 "ряда" катушек. Получается так, что каждое из 3 колец катушек в проставке статора находятся напротив таких же 3  колец катушек в корпусе винта. Подавая напряжение на "кольца" катушек в проставке статора мы возбуждаем генерацию в катушках внутри винта.  Каждое "кольцо" - фаза ШД. Получается, что когда винт стоит - мы не можем управлять шагом, но когда он вращяется - легко и быстро. Т.к. мощность ведущего ЭД значительна, а обороты в полете высоки сами катушки и их сердечники могут быть очень малы и легки и при этом генерировать достаточную мощность для управления ШД. Можно было бы заменить это все скользящими контактами, но это будет слабым местом конструкции и крайне не надежным.

Это лишь одна из возможных схем. Не держитесь вы за старые методички. Эти знания можно использовать ТОЛЬКО для понимания физики процессов, но никак не для копирования инженерных идей иначе это застой, что собственно и происходит сейчас в науке и технике.

Всем удачи  :~)

 

[questioner]

Вот накидал эскизик, сори за пэйнт.

 

[Colibri thalassinu]

Вечером!

Николай! Объясните этому

Так! Фоновый шум@ ВЯЧЕСЛАВ.33.150

Чем же отличается ротор одноместного квадрокоптера, от

винт для самолёта Як-52.

В чём разница в лопастях родных - и квадрокоптерных на одно посадочное место. Я этот "вфон" - не выношу, из-за многих объективных причин, поэтому могу наговорить в его"толерантских" тонах много о нём личной информации 😉
И особо ему подчеркните(!), что узел ВИШ - это не сам винт! Боюсь, этот,   ...   Ну, Вы сами понимаете, очень хреновенько владеет любой информацией ;D

 

[slavka33bis]

Вечером!

Николай! Объясните этому

Так! Фоновый шум@ ВЯЧЕСЛАВ.33.150

Чем же отличается ротор одноместного квадрокоптера, от

винт для самолёта Як-52.

В чём разница в лопастях родных - и квадрокоптерных на одно посадочное место. Я этот "вфон" - не выношу, из-за многих объективных причин, поэтому могу наговорить в его"толерантских" тонах много о нём личной информации 😉
И особо ему подчеркните(!), что узел ВИШ - это не сам винт! Боюсь, этот,   ...   Ну, Вы сами понимаете, очень хреновенько владеет любой информацией ;D

Для Коллибри.


Втулка этого винта, которую Вы обозвали узлом, весит 24 кг.

Такшта, хрен редьки не слащще.

Плюсом к этой Вашей хреновой редьке ещё один не учтенный Вами факт.
Для работы этой втулки на борту этого квадрокоптерища придётся заиметь гадравлическую систему, которая и должна обеспечить изменения шага винтов.





Пы.Сын.  А вот про то, в чём Вы Коллибри, разглядели разницу между
                  " ротором квадрокоптера одноместного"

                    и воздушным винтом самолёта Як-52

                    мне послушать было бы любопытненько.


                    Ну что Коллибри?

                    Рискнёте? 


Пы.Пы.Сын.  И расскажите ка мне, какой такой личной информацией обо мне Вы
                         сподобились завладеть.
                         Раскройте эту страшную тайну моей тёмной личности.
                         Давайте, не стесняйтесь.

 

[vert]

Вот накидал эскизик, сори за пэйнт. 

Вы забыли нарисовать опорные подшипники лопасти, которые держат центробежку и изгиб, также недооцениваете мощность электропривода для изменения угла лопасти до 2 "дерганий" в секунду (шаг на на легких вертолетах). При такой мощности проще токосъемник поставить на кок винта, чем массу катушками набирать. Когда вы реально спроектируете под реальные нагрузки свой винт изменяемого шага, окажется что вертолетная жесткая втулка с упрощенным автоматом перекоса, только для шага, окажется и легче и проще и дешевле вашей "электроконструкции". А вот привод рычага общего шага можно через мощную рулевую машинку сделать 🙂

 

[slavka33bis]

Слушаю, слушаю я вас по поводу инерционности фиксированного шага и тяжести изменяемого и не понимаю, зачем с такой силой держаться за существующие разработки?

Вот пришла мне в голову одна идея электрического автомата перекоса. Критикуйте

Послушайте Дима!

А Вы, часом, не перепутали автомат перекоса с механизмом (не автоматом) для изменения общего шага у простого ВИШ????

 

[questioner]

Вы забыли нарисовать опорные подшипники лопасти, которые держат центробежку и изгиб

Ё....   Это же просто набросок, чтобы довести саму идею. И даже не столько саму идею конструкции, сколько идею того, что технических решений может быть бесчисленное множество, более того  - бесчисленное множество среди них будут хорошими. Здесь же принято "побрякивать медалями" и потряхивать дипломами, а также "пережевывать" конструкции 100500 раз пережеванные в прошлом веке, что не на шутку начинает вызывать сочувствие (без сарказма).

также недооцениваете мощность электропривода для изменения угла лопасти до 2 "дерганий" в секунду (шаг на на легких вертолетах). При такой мощности проще токосъемник поставить на кок винта, чем массу катушками набирать

С чего вы взяли, что я что-то недооцениваю? Могу прямо здесь посчитать требуемую мощность для 2 дерганий в секунду, нужно? Что за привычка делать поспешные выводы о собеседнике? А вы в курсе, что при мощности привода 1 кВт масса катушек будет всего 1 кг ? Если электропривод - не ваша тема, уделите хотя бы пару вечеров просто почитав статьи, все же вы никуда от него (электропривода) не денитесь, если планируете заниматься конструированием в ближайшие 5-10 лет, равно как и от микроконтроллеров.

Послушайте Дима!

А Вы, часом, не перепутали автомат перекоса с механизмом (не автоматом) для изменения общего шага у простого ВИШ????

Перепутал, Слава. Исправил.

 

[vert]

С чего вы взяли, что я что-то недооцениваю? 

Ну тогда рекомендую переходить к конкретному делу, к постройке аппарата, а не трепаться о своих фантазиях на форуме. 🙂

 

[slavka33bis]

Дима, предлагаю информацию к Вашему сведению:-

Участник под ником vert является действующим конструктором сверхлёгких вертолетов.
И довольно успешным, грамотным, опытным, имеющим несколько завершённых и доведённых до лётных испытаний проектов вертолётов.

Он же является одном из основных, уважаемых, спокойнейших в общении и рассудительных консультантов вертолётного раздела.

 

[questioner]

а не трепаться о своих фантазиях на форуме.

Аппарат строить рано, пока не готова "начинка", а именно гибридная СУ, которую разрабатываю с нуля, включая электродвигатель и генератор. Модель двигателя уже проходит испытания. "Трепаться на форуме" продолжу, т.к. помимо летящих какашек необоснованной критики часто встречается критика вполне обоснованная, за которую благодарен, даже если она исходит от Анатолия, не к ночи будет помянут...

Дима, пэдаю информацию к Вашему сведению:-

Участник под ником vert является действующим конструктором сверхлёгких вертолетов. И довольно успешным, грамотным, опытным и имеющий несколько завершённых и доведённых до лётных испытаний.

Он же является одном из основных консультантов вертолётного раздела.

Я в курсе, Слава. Я одинаково уважительно отношусь к любому живому существу, тем более к человеку, но могу критиковать мысли, высказывания и поведение, если считаю их неверными, от какого бы авторитета они не исходили.

 

[slavka33bis]

Ну и отлично.

Аппарат строить рано, пока не готова "начинка", а именно гибридная СУ, которую разрабатываю с нуля, включая электродвигатель и генератор. Модель двигателя уже проходит испытания.

Если можно, раскажите в двух словах об основных плюсах и основных минусах гибридной силовой установки для летательного аппарата.

Интересует только то, как Вы лично об этом думаете.