Пилотируемый квадракоптер

[Фланкер]

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

Поддерживаю. У него есть чему поучиться...

 

[questioner]

Ну и отлично.

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.

Спасибо за адекватный ответ!

Т.к. тема обширная вынес в отдельную ветку http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1466173749

Пока шапка написана "как курица лапой" не обессудьте, со временем, чем докучать вам в разных топиках, всю информацию соберу там - в шапке.

Если вас действительно интересует мое обоснование - посмотрите мои посты в этой теме и теме по конвертопланам. Я на форуме недавно, так что все лежит на последних страницах (или почитайте мои посты в профиле).

Скажу только , что к гибриду приходится обращаться не от хорошей жизни. Сейчас ситуация такова, что гибрид "бак бензина- ДВС - Генератор" гораздо легче, дешевле и реальнее к постройке, чем Аккумуляторы.

 

[serg610]

Скажу только , что к гибриду приходится обращаться не от хорошей жизни. Сейчас ситуация такова, что гибрид "бак бензина- ДВС - Генератор" гораздо легче, дешевле и реальнее к постройке, чем Аккумуляторы. 

C аккумуляторами все ясно, пока не изобрели легких, а в чем преимущество гибридной СУ перед обычным ДВС с редуктором? Вес больше, стоимость тоже! Смысл то  какой? Ну чисто электромобили экологией объясняют, а тут мощность ДВС для висения та же, а дальше генератор и электромотор, чтобы от редуктора и механического управления избавиться, так это гораздо тяжелее будет, неужели не очевидно. Ну на мотопланерах понятно, взлетел на 100%, через минуту на 10% перешел. А у вертолета вместо 10% аж 60% в горизонте, выигрыша нет, поэтому электровертолеты и не летают. Между моделью квадракоптера и реальным пилотным аппаратом- пропасть, под названием масштабный эффект. Из-за этого ни одна серьезная авиафирма и не взлетела дольше 20 мин. на электровертолете. Ждем легкие аккумуляторы! На моделях прорыв сильный идет за 10 лет, может дальше и сделают легкие аккумуляторы для больших аппаратов! А с гибридной СУ - ничего не понятно, где выигрыш???

 

[questioner]

где выигрыш???

Ну не на каждой же странице каждому собеседнику предоставлять персональное обоснование? Прочитайте мои посты, либо следите за изменением шапки в ветке по гибридному конвертоплану.

Преимущества:
1. Если приводы уже разработаны и опробованы - дешевизна изготовления
2. Крайне высокая надежность и безотказность (в BLDC двигателе буквально нечему ломаться)
3. Простота сборки (провода тянуть проще, чем тяги и карданы)
4. Неограниченная гибкость: для модернизации не требуется заново разрабатывать трансмиссию - переноси моторы куда душе угодно, изменяй их количество и мощность на усмотрение. Все питается от единой СУ - надо поставить дополнительный винт - тяни провода и ставь.
5. Возможность микроконтроллерного управления с использованием автостабилизации.
6. В отличие от вертолета и автожира возможность надежного расположения спассистемы.
7. Балластная батарея имеет возможность несколько минут питать 100% систем ЛА при выходе из стоя ДВС, что достаточно для аварийной посадки.
8. ДВС имеет максимальный КПД только в ОДНОМ единственном режиме, на который расчитан. Именно в этом режиме он 100% времени работает на гибридной установке, экономия топлива может достигать 50%.
9. Электродвигатель развивает полную мощность на любом режиме и может менять ее практически мгновенно, на этих страницах я делал расчет из которого видно, что возможно за 1 секунду полностью остановить или разогнать до максимальных оборотов (1500 об/мин) полуторометровый винт силами 10кВт-ного электродвигателя .

Вот как бы то, что сразу приходит в голову... мало? Ок, но мне аргументов хватает.

А, ну еще один интересный аргумент: Такой ЛА морально не устареет очень долго, т.к. с появлением нормальных батарей выбрасывается бак, ДВС и генератор и ставится АКБ - аппарат получает новую жизнь.

 

[serg610]

@ questioner

Вы подтвердили мою догадку, что весового выигрыша перед классикой с ДВС нет. По некоторым пунктам вашего ответа вы ошибаетесь. Спассистема, например, с 30м  высоты не спасет, в отличии от вертолета с авторотацией. Экономии бензина на крейсерском режиме не будет из-за повышенного веса конструкции.  Увы, в авиации первостепенное имеет вес конструкции, а у вас тут явный проигрыш. Могу заключить пари на ящик шампанского или коньяка, какой больше любите, что даже через два года вы не  будете еще устойчиво летать на своем пилотируемым аппарате с гибридной установкой!
Ну а более длительные разработки- это для пилежки госбюджета в Сколково, ни один частный инвестор не пойдет на это. Увы!

 

[questioner]

Вы подтвердили мою догадку, что весового выигрыша перед классикой с ДВС нет

Никто не говорил о выигрыше в массе, но при правильном исполнении и проигрыша в массе по сравнению с вертолетом тоже нет, а это уже интересно на фоне всех плюсов.

И да, я не о квадрокоптере ибо летает он медленно и энергозатратно. Гибрид позволяет сделать конструктивно простой конвертоплан, а вот это уже по сравнению с вертолетом и квадрокоптером ЛА совершенно другого потенциала!

Вэлкам в тему http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1466173749/0#4

 

[niksann]

тот ротор гироскопом является только сам по себе.
Чисто для себя.
Но при этом его гироскопические моменты на корпус автожира не передаются.

Прочитал!  😉

Colibri thalassinu, вот Вы говорите что создали схему привода квадра лучше чем у Стингрея, а направление вращения у Вас точно такое?

 

[serg610]

Гибрид позволяет сделать конструктивно простой конвертоплан, а вот это уже по сравнению с вертолетом и квадрокоптером ЛА совершенно другого потенциала!

Конвертоплан одно-двухместный за последние 20лет никому не удалось сделать, а уж с гибридной СУ и подавно. Понял, что кинули меня с ящиком коньяка, ну все равно успехов  в ваших разработках! ;D

 

[niksann]

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.

Вячеслав, никогда электромотор не будет легче зубчатого шкива. А ведь его можно сделать еще и из специального композита.
Да даже и шестерни если взять. Вот к примеру пара шестеренок от лодочного мотора Нептун мощностью 22 л.с. То есть 4 таких комплекта перекрывают потребности моего квадра. Но я конечно лучше заплачу 48 т.р. и поставлю пары от Ямахи 40-ка сильной. Это если что! 😎

 

[slavka33bis]

Отлично.
Ну тогда, виват квадрокоптерам!!!

 

[niksann]

Ну тогда, виват квадрокоптерам!!!

А какая разница чему виват, мечтать не вредно...
Вот еще схема более дорогая с редукторами, но в ней нет ременных передач с поворотом на 90[sup]о[/sup]. Лучшего пока ничего в голову не приходит.
Здесь суммарная длина валов такая же как вал хвостового привода вертолета. Автоматы перекоса настолько миниатюрны, что вести речь о их сложности язык не поворачивается. То есть винтов по сравнению с вертолетом в 2 раза больше, но они одинаковы (проще в производстве) и значительно меньше и нет тяжелого главного редуктора.  Это так, мысли в слух. :-?

 

[slavka33bis]

Как это нет главного редуктора?

Тут явно просматривается один главный (который висит на двигателе) и четыре не главных (практически точно таких же, как и редуктор Рулевого винта. И кстати, по конструкции системы управления в паре с самим угловым редуктором - это же практически и есть РВ. Только он не имеет общего ГШ и развёрнут вектором тяги не вбок, а вниз. И без автомата перекоса!!!!! . Коля, винту квадрокоптера автомат перекоса не просто не нужен, он там противопоказан!!!) .

 

[niksann]

Тут явно просматривается один главный (который висит на двигателе)

Вячеслав, там не редуктор висит, а два маленьких зубчатых шкива прямо на валу двигателя. Поскольку ремни идут в противоположные стороны, никакой нагрузки на выходные подшипники двигателя не будет.

винту квадрокоптера автомат перекоса не просто не нужен, он там противопоказан!!!) .

Пусть иноземцы строят квадры без АП и летают на них со скоростью велосипедиста и между зубов паралончик подкладывают. А мы будем летать со скоростью 350 300 в абсолютно бесшумном аппарате.  :IMHO
Дело в том, что мне известно какое сопротивление будет у моей кабинки сделанной по типу планерной, и известно какая горизонтальная (пропульсивная) тяга винтов будет при их наклоне 6 градусов.
Примерно по совокупным данным подставляю в калькулятор Юкки и вот что вижу. Конечно это не точно, поскольку все переведено в один винт, но общее представление как бы получить можно.

 

[slavka33bis]

Если у каждого винта будет свой АП, конструкция сильно усложниться.

Ну ладно!
Раз тебя это не пугает, то "Змля прощай. В добрый путь."

 

[questioner]

Но я конечно лучше заплачу 48 т.р. и поставлю пары от Ямахи 40-ка сильной. Это если что!

Издеваетесь? 37.7 кг весит BLDC-двигатель НОМИНАЛЬНОЙ мощностью 68 л.с.!!!  Вы видимо не в курсе характеристик современных электродвигателей 😉

П.с. Оформил шапку темы, теперь все пронумеровано и не придется повторяться. Приходите, а то одному тяжко http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1466173749

 

[Colibri thalassinu]

Прочитал! 

Colibri thalassinu, вот Вы говорите что создали схему привода квадра лучше чем у Стингрея, а направление вращения у Вас точно такое?

Не прочитали! ;D Не выполнено условия, которое я просил Вас выполнить:

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

Я отказываюсь обсуждать любую тему, когда "[highlight]...надоедливый фон[/highlight]" мешает верно и осмысленно воспринимать информацию 🙂
Могу сказать только по

а направление вращения у Вас точно такое?

да.

 

[niksann]

Не выполнено условия, которое я просил Вас выполнить:

Нет уж увольте! Давайте здесь каждый за себя.  ;D

да.

Понятно, спасибо. Значит подумаем еще.

Издеваетесь? 37.7 кг весит BLDC-двигатель НОМИНАЛЬНОЙ мощностью 68 л.с.!!! 

Плюс генератор... У меня весь привод поместится в 8 кг. За эти лишние килограммы которые Вы предлагаете поставить я лучше поставлю лишний ДВС для безопасности.
Кстати КПД, например зубчатоременной передачи - 99%, а Вы что-то говорили о 12% потерь. Конструкторы вертолетов скрепя зубами соглашаются на такие потери в хвостовом винте, чтобы не ставить лишний НВ, а Вы предлагаете просто так за здорово живешь направлять эту мощность в радиатор. У Вас одни провода по массе могут потянут больше чем ми валы,  про ремни не говорю. Так что извините, но я все это вижу крайне не рациональным.
Если есть на борту ДВС, то как не крути, а электричество в передаче выступает как посредник, а от посредников надо избавляться.  🙂

 

[Colibri thalassinu]

Нет уж увольте! Давайте здесь каждый за себя.  

Неуж то так всё безнадёжно? :-? Хотя, о чём я! ;D ;D ;D Это клиника - другого нет объяснения :🙂

 

[molokanov_vla]

Так как всё-таки? большинство кто сейчас здесь переписывается больше склоняется к ременной передаче? или все же к валам и редукторам?

А получится ли сделать ременную передачу? ведь все-таки мы с вами говорим не о модельке размером 30 на 30 см, а об аппарате, наверно, размером 3 на 3 метра. Получится ли сделать на этом аппарате так, чтобы ремни перекрещивались (ну или там изгибались), чтобы обеспечить нужное направление вращения винтов?

 

[niksann]

Да, именно ремни! 4 ремня, 8 шкивов, непосредственно с двигателя на непосредственно винты. Ремни зубчатые без поворота и перекресний. Шестерни боятся пиковых нагрузок, с ремнями проще.
Доделаю автожир, подключусь к вам.  :craZy