Как стать автором
Обновить

Комментарии 48

Безопасность на высоте

После просмотра последнего видео, родителям будет легче объяснить современным детям как Санта так ловко передвигается по крышам. По сравнению с оленями эта версия будет правдоподобней 😅

А что теперь объяснить оленям?

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Боже мой какие безумные идеи только не приходят людям в голову

Это просто вертолёт, а не мультиротор, ничего интересного.

Нет, используется ;-) В последних опрыскивателях от китайцев - там как раз ДВС+генератор (можно увидеть, что никаких механических передач к движкам не идет, как в Nitro Stingray - здесь чистые электрические движки):

Видел эти превью, но думал, что внутри этих держателей находятся валы для передачи крутящего момента)

Эффективность значительно ниже, чем прямой привод ДВС->винт, а вес генератора - довольно большой получается. Для решения последней проблемы - какой-нибудь линейный ДВС генератор подошел бы больше, но пока их доступность небольшая.

У бензиновых узкий диапазон рабочих частот. Собственно это все видят на тахометре авто. Ниже 900 об/мин может заглохнуть, выше 2000 об/мин сильный износ.

А никто не пробовал совместить два типа двигателей по схеме: центральный несущий винт с приводом от ДВС (простая механика, без автомата перекоса и изменения шага, возможно два винта) и четыре электрических винта на консолях? Основную энергию "висения" обеспечивает центральный "силовой" винт, консольные винты для управления аппаратом.

Слышал про такую схему, но почему то не делают. Сложно сказать почему...Скорее всего, просто тему бензиновых мультикоптеров мало кто двигает. А те, кто делает - предпочитают или "реально заморочиться" с переменным шагом или сразу сделать результат, из условно простых, проработанных блоков.

Но, кстати говоря, есть один весьма знаменательный дрон, который вполне можно сделать по бензиновой схеме вертолета и даже без электрических движков. Это вот такой шар от японцев (позиционируют, как дрон для их службы МЧС).

Вкратце - в центре единственный винт. Полеты в стороны осуществляются 4 направляющими лопастями внизу, отклоняющими поток воздуха. Поворот вокруг оси -точно так же:

Кстати говоря, теоретически, если сделать этот дрон условно большим шаром, закрыть сеткой металлической, внутри мощный двс, винт - около 1 метра диаметром, карбоновый (находил даже такой в продаже, был что то около 300$, - то теоретически, можно к нему прицепиться и устроить "полный дрон-бординг" :-)

Там наверное проблема в том, что чтобы компенсировать неравномерности тяги от центрального винта нужны мощности примерно такого же порядка

да, скорее всего. И "овчинка не стоит выделки"....

Тут, скорее, момент от центрального винта может стать проблемой, да. Решение, или два соосных винта или как у Чинука. Т.е. схема получается не сильно то и простой. Но, все равно, проще чем изменяемый шаг или перекос.

Крутящий момент от центрального винта вообще не проблема. На ютубе видел ролик, где центральный ДВС мотор был с четырьмя стабилизирующими движками, которые были закреплены с небольшим наклоном, как раз чтобы его компенсировать. Я сам делал хвостовой винт, как на вертолете - дешево и сердито, мотор по мощности нужен очень небольшой.

в обычных условиях разворачивающий момент не постоянен - во время набора высоты, висения и спуска он сильно разный. А отсутствие лишних подвижных вещей (будь то аппарат перекоса, наклона винта или изменемый шаг) - как раз большой плюс коптеров

Нет, не нужны там высокие мощности, сам возился с подобными схемами на чисто электрических коптерах. Правило рычага же - лучи для стабилизирующих просто нужно делать достаточно длинными. Для примера, мой летал с центральным движком с тягой где-то в килограмм и тремя стабилизирующими по 200 грамм тяги. Там единственная проблема - контроллер будет находиться рядом с бензиновым движком, который вибрирует гораздо сильнее электрического. Ну и батареи нужно с собой все равно таскать довольно емкие.

Делали уже, на ютубе ролики есть. Просто не особо интересно народу это, очевидно. Я сам хотел такой сделать, но дошел только до тестов чисто электрического коптера с центральным мощным движком и тремя маленькими стабилизирующими, плюс один хвостовой для yaw-стабилизации (как у вертолетов, проще конструкция получилась). Летало, но заменить тяговый мотор на бензиновый руки не дошли.

Было бы очень интересно глянуть! Я в свое время не нашел таковых (вероятно, они появились позже). В любом случае - если можете сюда выложить, будет здорово! ;-)

Вот, в моей старой статье на эту тему есть: https://habr.com/ru/post/380737/

Надо тогда делать два винта. Или соосных со сложной механикой а-ля Ка-52 или по обычной вертолетной схеме. Иначе все это дело будет вращаться.

А зачем сложная механика или автомат перекоса? Если нужно тупо скомпенсировать момент, то ставим бензиновый двигатель в центре, а над ним и под ним по винту. Привод через коническую зубчатую передачу (да, диаметр приводного зубчатого колеса получится большим, не меньше высоты двигателя, но это как раз позволит увеличить частоту вращения винтов). Разнонаправленность вращения получается автоматически. Придётся компенсировать дисбаланс из-за смещения двигателя относительно центра. Первое, что приходит в голову -- ездящий по направляющей топливный бак. Но, думаю, батареи для управляющих двигателей будет проще для этого использовать.

То есть у вас снизу и сверху по винту? Вращающихся в разные стороны?
По центру движок.
А полезная нагрузка где?
Ведь по бокам по условиям еще и моторы, которые типа управляющие.
Стоит еще не забыть, что из-за такой конструкции у вас увеличиваются в длину и по весу ноги, на которых это все стоит (что бы винт по земле не терся), а с учетом того, что на этих ногах бензиновый движок, редуктора, винты и прочее - они уже начинают весить, скажем так, не мало.

Но мы же говорим о грузоподъёмном мультикоптере с бензиновым двигателем, где плюс-минус пять кило на раму погоды не делают. Полезная нагрузка под винтами, ноги высокие.
Идея "давайте сделаем несущий винт и управление пропеллерами на электродвигателях" уже сама по себе упрощение механики в ущерб весу: автомат перекоса и управление по-вертолётному будет всяко легче. А тут мы ещё сильнее всё упрощаем, избавляясь от сложной механики совсем ценой утяжеления рамы.

Полезная нагрузка под винтами.
Получается у нас винты, коптер и движок "наверху", дальше нагрузка, дальше ноги которые все это держат.
Я не силен в аэродинамике, но мне кажется будут очень жесткие ограничения по габариту груза. Иначе под винтами воздушный поток будет долбить в груз. Ну и в целом конструкция, скажем так, не вселяет.

Возможно, придётся добавить дефлекторы. Вертолёты обычно возят груз или в фюзеляже, или на достаточно длинной подвеске. Но для любой схемы "большой несущий винт" придётся с этим заморачиваться. А размещение груза на уровне или над несущим винтом принесёт проблемы со стабильностью, которые здесь не решаются так же легко, как для настоящего мультикоптера.

Пожалуйста, получите и распишитесь ;) https://rg.ru/2021/10/28/v-iaponii-predstavlen-letaiushchij-motocikl-on-zhe-hoverbajk.html

Как сказано на сайте производителя, ховербайк оснащен двигателем внутреннего сгорания и четырьмя электродвигателями. Вес мотоцикла - 300 килограммов, длина - 3,7 метра, ширина - 2,4 метра, высота - 1,5 метра. Максимальная грузоподъемность - до 100 килограммов. Стоимость мотоцикла - 680 тысяч долларов.

Примерно тогда, когда всё это начало появляться, а именно в 2012...2016 годах, всё это дело уже обсуждали, и вот к чему пришли.

1) Эффективность несущего винта тем больше, чем больше его диаметр.

2) Эффективность специально разработанных для коптеров винтов - в разы (буквально) выше, чем у винтов вертолётного типа с изменяемым шагом.

3) Исходя из вышесказанного - зачем городить огород из 4 балок с винтами с изменяемым шагом (что само по себе нетривиальная конструкция с кучей люфтов)? Чтобы их тягать - нужны сервы, которые должны быть быстрые, довольно мощные и лёгкие (а значит - ненадёжные). Чтобы всё это питать - нужна электроэнергия. То есть - аккумулятор таки нужен. Плюс силовая установка, которая весит тоже будь здоров. Самое лёгкое - это турбины, но там свои заморочки. А принимая во внимание пункт 1 - винты должны быть большими.

И зачем нужна эта гора люфтоватой ненадёжной механики??? Если хочется ДВС - есть проверенное временем решение - вертолёт. Обычный тупой вертолёт с ДВС. Там всё придумано 30 лет назад, и работает не хуже и сейчас. В вертолёте, конечно, механики тоже хоть отбавляй. Но не столько. Плюс, вертолёт при отказе основной силовой установки имеет ненулевой шанс мягкой посадки на авторотации (такое упражнение даже входит в учебный комплекс р\у вертолёта). Мультиротор же в таком случае превращается в кирпич. А отказ ДВС - в целом, обычное дело, в отличие от отказа электрической силовой установки. При всём прочем - эффективность вертолёта выше всех остальных коптеров, даже с учётом неэффективного винта. Просто потому, что винт один и большой.

Резюмируя. Пока что мультироторы - это электрические машины. И нет предпосылок, чтобы они стали бензиновыми. А если бензин - то это 1-2 винта и вертолётная схема.

Читаю статью и.. Все это я уже читал лет 6 назад в обосновании проекта квадрокоптера с гибридной силовой установкой с грузоподъёмностью 120 кило под грант.

Прям даже обороты те же самые.

Ну а по теме.. Там выигрыш в итоге копейки.

Если рассмотреть не энергоемкость бензина как топлива, а энергоемкость связки ДВС+генератор+баки+бензин+аккумуляторы на старт/аварийнкю посадку и как демпферы против моторы + аккумуляторы получится уже не такой огромный выигрыш.

И пестицидами в Китае давно обрабатывают поля с Дронов. Имея 4 современных аккумулятора на дрон можно обрабатывать 24/7.

Причем вертолет несравним по энергоэффективности с самолетом, а самолет с планером.

Такую цену нужно платить за высокую манёвренность и вертикальный взлет

Не только. За кратно проще систему управления, за кратно меньшие требования к инфраструктуре.
Для квадрокоптера или вертолета достаточно площадки +1м к габариту. Для самолета надо ВПП. Даже для БПЛА самолета надо ВПП метров 10-20. Где-нибудь в тайге на обследовании трубопроводов может не быть этих 20 метров очень долго.
САУ самолета БПЛА и САУ коптера это сильно разные задачи. Посадить самолет даже без ветра по GPS крайне сложно. Посадить коптер по GPS - вообще не сложная задача.

САУ - это полётный контроллер? В хоббийном сегменте он одинаковый у самолётов и коптеров. INAV, к примеру.

Сажают БПЛА самолёты обычно на парашюте. Ибо посадить на полосу в автоматическом режиме без радиоприводов и прочей взрослой аппаратуры - ну, это из разряда невозможного.

Коптер и вертолёты сильно проще запускать - это да.

САУ - это полётный контроллер? В хоббийном сегменте он одинаковый у самолётов и коптеров. INAV, к примеру.

САУ это Система автоматического управления. Полетный контроллер это про полет. САУ это про все. Взлет, посадка, полет, поддержание курса,

Сажают БПЛА самолёты обычно на парашюте. Ибо посадить на полосу в автоматическом режиме без радиоприводов и прочей взрослой аппаратуры - ну, это из разряда невозможного.

Если без учета ветра - в целом ничего особо не надо. Но вот когда появляется погода - все становится мягко говоря грустно. Потому что время реакции самолета на тот же порывистый ветер - грустненькое скажем так.
В этом кстати и проблема бензиновых дронов. Бензиновый мотор крайне неохотно набирает и сбрасывает обороты. Иными словами инерция по сравнению с бесколлекторным мотором - не сопоставима.

Инерция является проблемой не только бензиновых дронов - но и самолетов вообще. Чем больше несущие поверхности - тем они эффективнее "несут" в стабильном режиме (дальность на галлон топлива у самолетов в разы выше), и тем хуже управляемость, особенно у земли.

По сравнению с инертностью газовой турбины поршни набирают и сбрасывают обороты "мгновенно".

По поводу схемы с генератором интереснее использовать силовую часть на турбине. Массо-габариты лучше чем у ДВС, но сильно дороже.

Также есть идея механического привода через муфты от двигателя на горючем топливе, но на винтах также стоят bldc. Моменты на двигателях контролируются рекуперацией/ускорением от аккума. Видел проект где момент на винте регулировался прямо по фазе вращения на blds в режиме похожем на управление шаговым двигателем, получается электронный аналог автомата перекоса.

Тогда уж управляемые муфты на магнитной жидкости - и можно без электродвигателей обойтись.

Прикольно, не знал про такие. Но пока что не представляю себе какая там скорость реакции и затраты энергии на управление. Вариант с движками может сразу же работать как генератор перерабатывая дешевую мощность от ДВС в дорогую электрическую и обеспечивает скорость реакции достаточную для управления моментом вращения с дискретизацией менее 2Pi.

прорыв будет, когда они станут атомными

Стоит упомянуть, что автор Stingray 500, делал и такой, более тяжёлый прототип:
MantaRay Prototype 1230


ps. А вот я развлекаюсь со
схемой с переменным шагом винта

Очень интересная информация! Спасибо!

А видео вашего аппарата нет случаем? ;-)

Переделаю разводку — запилю нормальный видос.

Отлично! Будем ждать! :-)

Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.