Пропеллеролет: конвертоплан для мониторинга протяженных объектов



Однажды в институте зав кафедры рассказывал нам о нашей будущей профессии:
“Наша профессия очень важна и ответственна. Сейчас вы работаете над обликом будущего флагмана Российской авиации. Вы сыпете идеями, пытаетесь предугадать задачи, которые он будет решать, берете на себя ответственность и принимаете решения. А через 15 лет, когда самолет наконец построят, всем будут раздавать почести, но про вас уже никто не вспомнит”.
Такая агитация мне не понравилась, ждать 15 лет результата я не готов.

Авиация — высокоразвитая отрасль, но высокие требования по надежности и распланированное будущее не позволяют внедрять новые технологии быстро. А беспилотникам же наоборот, никаких особых требований пока нет, вот они и растут как грибы после дождя, заполняя собой ниши авиа мониторинга, рекламы, помощи сельскому хозяйству, видеосъемки и подобные.
Так я и решил, пускай они там как-нибудь без меня строят свои истребители, а я, пока молод и горяч, пойду в беспилотники. Благо что авиамодельное прошлое имеется.

Какие есть пути развития авиации? На мой взгляд, авиация может развиваться двумя путями:

  • Использование инновационных технологий для комплектующих (новые эффективные силовые установки с малым весом, авионика и прочее).
  • Изменение аэродинамической схемы.

Мне больше импонирует изменение аэродинамической схемы самолета. Этим путем появились такие аэродинамические схемы как “утка” и “летающее крыло”. Но инженерам этого было мало, им хотелось, чтобы аэродинамика изменялась прямо в полете. Так появились самолеты с изменяемой геометрией крыла (Су-24, Ту-22М, Ту-160, F-111 и им подобные), самолеты с управляемым вектором тяги (Миг-29ОВТ, Миг-35, Су-30, 37, 57, F-22 и др) и, конечно же, конвертопланы (например, всем известный Bell V-22 Osprey).

Это все, конечно, хорошо, но не совсем мне по душе. Идея с изменяемой геометрией крыла интересна, но надо, чтоб если складывались крылья, то так, чтоб совсем, а не жалкие несколько градусов. А вот идея с поворотными силовыми установками мне импонирует. Так и родилась идея сделать свой конвертоплан. Схематично нашу идею можно описать следующим образом:


Я собрал команду и вскоре мы определились. Идея нашего конвертоплана заключалась в объединении самолетной схемы летающее крыло и вертолетной продольной двухвинтовой схемы. Мы решили, что крылья будут складываться вниз, причем не половина крыла, как у корабельных самолетов, а целиком, чтобы не создавать дополнительное сопротивление при наборе высоты в вертолетном режиме.

Конвертоплан будет взлетать со сложенными вертикально вниз крыльями, затем, моторы будут поворачиваться, а крылья плавно раскрываться. Сам полет будет проходить в режиме летающее крыло, а при необходимости можно будет всегда зависнуть на месте. При посадке он может садиться вертикально, на брюхо или, в случае экстренной посадки, — на парашюте.

Какие преимущества у данной аэродинамической схемы?

  • За счет огромного крыла мы получаем высокое аэродинамическое качество в самолетном режиме, что значительно увеличивает дальность полета в сравнении с другими конвертопланами.
  • Вертикальный взлет и посадка (не требует ВПП).
  • Возможность зависать в воздухе.

Закончим введение и перейдем к сути. Для реализации проекта нам необходимо:

  • Изготовить прототип.
  • Создать систему стабилизации за счет управляемых векторов тяги.
  • Реализовать алгоритмы переходного процесса во время смены режимов полета.
  • Провести тестовые полеты, отладить систему.
  • Коммерческий полет.

Прототип 1


Мы приступили к созданию первого прототипа. У нас не было никакого особого оборудования, только руки и базовые знания. Начали с того, что начертили модель в 3D.





Построенный летательный аппарат выглядел следующим образом:





Получилась первая модель, для которой мы сразу же подготовили испытательный стенд.

Написали простенький код для управления моторами и запустили этого монстра сначала на стенде, а потом и в воздухе. Мы с ней съездили на несколько конференций, где получали неоднозначные отзывы. При изготовлении первого прототипа в расчеты мы не углублялись, и единственная лтх, которую мы можем предоставить, это его габариты. Круизная скорость рассчитывалась на 100 км/час, но как-то не сложилось с дальними полетами и записью хоть каких-то характеристик.
габариты в сложенном состоянии 650мм x 400мм x 600мм
размах 1100мм
длина 650мм
диаметр пропеллеров 11 дюймов
снаряженная масса 3 кг

Не смотря на то, что построенная модель не оправдала наших ожиданий, она, несомненно, показала, что подобное устройство все же имеет право на жизнь и еще позволила сделать следующее:

  • Определиться с конструкцией механизма наклона моторов.
  • Проверить возможность реализации такой модели.
  • Сформулировали облик модели.
  • Получили наглядную модель всех механизмов.

Признаться честно, мы сами не ожидали, что у нас получится сделать прототип, и что он будет функционировать.

После у всех участников данного проекта началась учеба в разных институтах, и мы забросили этот проект. Постепенно команда куда-то разъехалась. Когда учеба в институте подходила к концу, и приближался дипломный проект, у всех нас всплыла идея вернуться к этому летательному аппарату. Ни у кого не возникнет сомнений что подобный агрегат многогранен, и работы там найдется всем и всегда. Поэтому каждый взял себе кусочек который максимально близко подходил его специальности…

Прототип 2



Встретились как-то красотка, сантехник, турист, айтишник и школьник. И сантехник говорит, “Диплом близко, надо строить самолет”.

Мы собрались снова и начали делать второй прототип. Теперь в нашем распоряжении были: гараж, оборудованный по последнему слову техники, токарный станок, ЧПУ, 3D принтер, а также опыт и знания, полученные в институте. Сразу определили целевое назначение беспилотника, он будет мониторить нефтепроводы. Под эту задачу подобрали оптимальные ЛТХ (это отдельная история). Рассчитали и начертили все агрегаты и узлы. Рассчитали систему спасения и сшили парашют. Разработали систему раскрывания и складывания крыльев. Изготовили прототип со следующими ЛТХ:
Технические характеристики
Режим самолетный вертолетный
Длительность полета до 2,5 часов до 20 минут
Максимальная протяженность маршрута 100 км 10 км
Скорость полета 70-150 км/ч 0-50 км/ч
Максимальная взлетная масса 20 кг
Макс. масса полезной нагрузки 2 кг
Габаритные размеры Размах 3200мм,
длина 1600мм
1500мм х 900мм х 1600мм
ГМаксимальная высота полета 2500 м 1200 м
Двигатель электрический
Взлет / посадка аварийная система посадки на парашюте Вертикально в автоматическом режиме с использованием док станции
Время взлета/посадки - 5 мин

Летные характеристики
Режим самолетный вертолетный
Крейсерская скорость 100 км/ч 37 км/ч
Скороподъемность 1,3 м/с 2,5 м/с
Скорость полета 70-150 км/ч 0-50 км/ч
Скорость необходимая для трансформации 45 км/ч -
Скорость сваливания 42 км/ч (1,5кг полезной нагрузки) -
Аэродинамическое качество 11,6 0











С построенным прототипом мы принимали участие в МАКС-2019, поучавствовали в конкурсе от “Вертолетов России” и продолжаем заниматься его доработками в свободное от отдыха время.

Выводы


Идти своим путем всегда невероятно сложно. Нам постоянно говорят, что это, конечно здорово, но не будет работать и никогда не полетит, либо у нас не хватит желания довести это до функционального состояния. Однако мы рады слышать конструктивную критику.

Мы все еще «горим» желанием увидеть задуманное в воздухе и прилагаем к этому все возможные усилия.

P.S


В данном проекте при постановке целей и задач я руководствуюсь требованиями и условиями предъявляемыми к ДПЛА в задачах мониторинга, применение всех идей подходов и созданных прототипов в других отраслях может быть рассмотрено только после достижения поставленных сейчас целей. Такой подход считаю рациональным в сложившихся обстоятельствах с ограниченными материальными, трудовыми и временными ресурсами. Подобными суждениями я пользовался довольно часто в процессе работы над этим проектом, потому что с нетерпением хочу увидеть в действии то, чем занимаюсь.
AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

Подробнее
Реклама

Комментарии 153

    +1
    Спасибо, очень интересно. А скажите, почему бы крылья не складывать вверх? можно было бы взлетать/садить на собственное шасси
      +1

      Мне кажется в этом случае они будут дестабилизировать машину за счет эффекта обратного маятника. Балансировать такой маятник чрезвычайно сложно, а авторы проекта хотят избежать лишних степеней свободы для моторов, в чем я их очень понимаю.

        +1
        Рады слышать. Идея состоит еще и в возможности организовывать взлет-посадку на автономные док-станции. Складывать крылья вниз сильно проще во время полета.
          +8
          И получится что-то типа такого при посадке :)
          Ещё нужно марш империи включать при посадке и взлёте для вау-эффекта. Фанаты раскупят как горячие пирожки.
          image
            0
            Если вверх, то корпус нужно удлинить, чтобы винты не задевали крылья.
            +2
            По сравнению с поворотным крылом ваша схема более сложная, следовательно менее надежная и более тяжелая, хотя безусловно интересная как эксперимент.
              +4
              А боковой ветер не страшен при сложенных крыльях?
                +1
                При расчетах мы ориентировальсь на то что наш летательный аппарат должен противостоять боковому ветру до 12 метров в секунду. Проблемы могут возникнуть только при порывистом ветре. Интересной особенностью для данной схемы является то, что при увеличении бокового ветра модель наклоняется противодейстуя ему, чем уменьшает площадь парусности.
                +6
                Невозбранно прозревается Сколково. «Мы тут придумали фигню, правда она никому не нужна, зато выглядит ВАУ дайте нам денег мы поделимся — уверяем, ТАКОЙ фигни ни у кого в мире нет и не будет».
                  +11
                  Мы ни у кого не просим денег)
                    +1
                    Забыли главное — у беспилотного аппарата нет нужды держать фюзеляж горизонтально и можно просто взлетать и садиться хвостом вниз.
                    0
                    Дурацкий вопрос родился. А в поперечном канале он при как им предолагается управлять? Просто малейший боковой ветер, огромные крылья парашутят и наклоняют всю конструкцию и чё дальше? Как вернутся в вертикальное положение?
                  –2
                  Я не авиаконструктор. Но, по-моему, такие вещи должны начинаться с ТЗ. Потом — расчёты, чертежи, выбор материалов. Потом — прототип, аэродинамическая труба, испытания на прочность…

                  А тут — какая-то гаражная поделка. Это не плохо, но это не уровень МАКС.
                    +10

                    Это не плохо, это очень круто. Здорово, что есть такие энтузиасты.
                    А-то "гаражная поделка" прозвучало как приговор. Мне кажется это комплимент, если разработку можно начинать прототипировать и довести до летающего состояния в гараже. Это говорит в пользу выполнимости задумки.

                      +1
                      В текущем мире такие поделки для проверки идеи можно запускать и без сложных расчётов. А вот если попробовать на этом заработать, то придётся заняться скучной рутиной.
                        +2
                        Предложенный вами подход очень правильный. Данная самоделка прошла тяжелый путь от «а что, если...» через теоретические расчеты к тому, что есть сейчас. Я не считаю интересным описывать типовые расчеты, так как про них много написано в справочной литературе и учебниках. Совсем не многие беспилотники имеют счастье побывать в аэродинамической трубе, а испытания прототиа на прочность тяжело организовать когда прототип один.
                          +2

                          «с хорошим двигателем и кирпич летает»(с)

                            0
                            ВСЯ Авиация начиналась с гаражных поделок!
                            +2
                            Сам сейчас занимаюсь похожим делом — проектирую беспилотник со складывающимися крыльями и хочу сделать из этого стартап. Сфера его применения будет совсем отличной от вашей. Работаю правда один, в наличии есть 3Д принтер, электроника из Китая, готовая 3д модель и первые попытки собрать всё воедино чтобы работало и летало.
                            Круто что вы так далеко зашли! И беспилотник уже есть и по выставкам с ним ездите.

                            У меня к вам несколько вопросов и советов:
                            1. Собранный корпус — это шикарно. А какую электронику вы используете?
                            2. По-моему, ваша схема складывающихся крыльев довольно сложная. Поставьте в корпус поворотный мотор и прицепите его к двум крыльям через шарниры. Посередине крыльев и перпендикулярно их плоскости, ближе к задней кромке могут быть размещены плоские треугольные детали на которые он будет опираться при взлёте и посадке. При взлёте крылья смотрят передними кромками вверх. При полёте поворачиваются и получается самолётный режим. При посадке они опять поворачиваются в вертикальное положение. На крылья даже можно повесить силовую установку и тогда освободится место на носу для подвесов. Так будет намного проще т.к. сейчас вы используете 2 привода для моторов плюс 2 привода для крыльев. А так будет 1 привод на всё вместе. Правда придётся переделывать весь беспилотник…

                            И вообще мне было бы ужасно интересно с вами попереписываться для обмена опытом!
                            Удачи вам в любом случае — у вас очень крутой проект!
                              0
                              Спасибо большое.
                              В нашем конвертоплане используется электроника только для маршевых двигателей и их наклона, все остальные элементы — пневматика. На борту имеется ресивер со сжатым воздухом, которого достаточно для полетного задания.
                              С удовольствием пообщаюсь)
                                0
                                А как вы будете решать проблему устойчивости по крену в процессе раскладывания крыльев? Там ведь будет очень большое обратное V, из-за чего беспилотник будет очень неустойчив в этом режиме.
                                Предложенная выше идея от devlind выглядит более заманчивой: и реализуется проще, и проблем с устойчивостью не возникнет.
                                  0
                                  Можно раскладывать крылья без поступательной скорости, в этом случае проблемы будут только при несинхронном раскладывании. Цена — небольшое удлинение взлёта и сокращение автономности.
                                    0
                                    С синхронностью раскладывания у нас проблем нет. Вопрос в том, как сделать это на наименьшей высоте, максимально быстро и энергоэффективно, а главное — безопасно
                                      0
                                      Ну это больше про отказы. Если у вас внезапно заклинит одна из плоскостей на высоте 5-10м и вторую плоскость при этом не остановит электроника в достаточно близком положении — останется только надеяться, что парашют успеет раскрыться и починка обойдется малой кровью.
                                        0
                                        Я ничего не смыслю в аэродинамике и механике, но сегментация крыльев может быть быстрой и энергоэффективной?
                                        +1
                                        То есть сперва полностью раскладываем крыло, а затем начинаем медленно поворачивать моторы, постепенно разгоняя бесплотник? Да, это вариант.

                                        Но есть еще одна проблема: боковой ветер. С таким огромным висящим вниз «парусом» любой порыв ветра будет фатальным: аппарат будет не просто сносить, его будет кренить вплоть до 90 градусов относительно горизонта.

                                        Кстати, я не увидел в статье: как планируется управлять по крену в вертолетном режиме?
                                          0
                                          С таким огромным висящим вниз «парусом» любой порыв ветра будет фатальным

                                          Фатальной является сама концепция конвертоплана с неизменяемым шагом винтов, но благодаря наличию кремниевых мозгов, автоматически компенсирующих порывы ветра — они успешно летают.
                                            0
                                            Кремниевые мозги должны чем-то управлять, а у этого чуда с привкусом Сколково в канале крена нет ни управляющих плоскостей ни моторов. Это примерно как если бы конструкторы конструировали автомобиль, но забыли, что какие-то из колёсиков должны вправо-влево разворачиваться.
                                              0
                                              Может они схему бикоптера делают?

                                              То есть вместо управления шагом винтов, делают управление наклоном винтов.
                                                +1
                                                Все верно. У нас бикоптер, моторы наклоняются в двух плоскостях.
                                                  0
                                                  Окей, но в любом случае: попробуйте посчитать максимальный боковой ветер, с которым сможет справиться аппарат. Пока это выглядит реально критичным моментом.
                                        0
                                        Мы работаем над переходным режимом сейчас, пробуем различные варианты. Обязательно напишем, когда будет что показать.
                                          0
                                          Как вам уже предлагали — попробуйте поворачивать задний пропеллер вниз. Тогда он всегда будет толкающим и при смене режимов вы просто сможете плавно повернуть оба мотора. Возможно даже получится обойтись одним сервоприводом (и длинным стержнем), но тут вопрос в надёжности.

                                          К слову, возможно вас заинтересуют вот эти два видео (осторожно, патенты):
                                          www.youtube.com/watch?v=aEPf0QHVuMM
                                          www.youtube.com/watch?v=qWsKqmCIhRY

                                          Попытка использовать одну из этих схем:
                                          www.youtube.com/watch?v=d80oXSCcHTk
                                    +3

                                    Крутой проект. Не сдавайтесь и не слушайте злопыхателей. В смысле, конструктивную критику, конечно, слушайте, но многозначительное вангование диванных экспертов… с юмором.


                                    Кстати, о диванной экспертизе.
                                    Как-то придумал я, как заправский диванный изобретатель, идею заряжать беспилотные квадракоптеры посредством автоматический посадки их на провода ЛЭП. Речь не идёт о межфазном подключении, лишь о съёме ЭДС за счет индукционной петли в "лапах", которыми дрон будет хвататься за провод. Сети ЛЭП есть почти везде (хотя на счет вдоль газо- и нефте-проводов не уверен). Почему бы не использовать их для подзарядки дронов?
                                    Я дилетант в авиамоделизме, поэтому у меня и вопрос дилетантский:
                                    А реально ли в вашей схеме БПЛА утяжелить крылья так, чтобы, будучи повешенным на провод, аппарат не переворачивался?
                                    Вроде как ток, идущий по проводу ЛЭП достаточно велик для съёма ЭДС по принципу токовой петли, как в токовых клещах.


                                    Такая схема подзарядки избавит от необходимости ставить специальные посадочные док-станции там, где есть ЛЭП.

                                    0

                                    О, ещё вопрос. А что если стягивать крылья тросиком внутри фюзеляжа?
                                    Разместить там вертикальный барабан с редуктором, он намотает на себя тросики от крыльев и вытянет этим их в горизонталь. Можно сделать крылья нормально-развёрнутыми за счет добавления пружины, редуктор для складывания крыльев будет работать против пружины. Чтобы не тратить энергию на удержание сложенных крыльев, можно предусмотреть защёлки, управляемые маленькими соленоидами.

                                      0

                                      А можно отключить движки и крылья сами расправятся в падении и защелкнутся в замках. Лишь в сваливание не ушло это всё.

                                        0
                                        В крайних положених крыла имеются замки для закрепления. Привод крыльев должен постоянно контролировать положение крыла и иметь возможность управлять независимо каждым крылом. У нас установлена отдельная плата с 4 соленоидами. Для плавной работы всего этого выделен отдельный контроллер. Сейчас мы используем двухкамерные пневмоцилиндры, но хотим заменить их на легкие и компактные электроактуаторы, которые пока не нашли.
                                        Идея с пружинами отличная. Сам давно думаю как ее туда аккуратно установить.
                                        Планирую написать отдельную статью про то, как у нас работают крылья.
                                          0
                                          А зачем вам раздельное управление крыльями? Не проще ли (и надежнее) связать их механически?
                                            0
                                            Возможно мы к этому придем, когда отладим переходний процесс. Используемый сейчас алгоритм требует управления каждым крылом независимо.
                                          +5

                                          Кстати, родился анекдот.
                                          Поймали пиндосы сколковский самолёт-шпион над техасом. Ищут автопилот:
                                          кожух сняли, а внутри пусто и только тросик какой-то поперёк натянут. Тросик перекусили — крылья отвалились.

                                            0
                                            Тросик перекусили — крылья отвалились.

                                            Это Вы переиначили анекдот про парня с гайкой на пузе? :)

                                              0

                                              Нет, речь о другом баяне, но ваш по смыслу больше подходит.

                                            +2
                                            Сама идея складных крыльев вносит в конструктив столько головной боли, что выгоды от ее применения не столь очевидны. От нее проще отказаться, в авиации чем проще — тем лучше и надежнее. А предложенное вами количество доп оборудования сократит к минимуму количество полезной нагрузки.
                                            +4
                                            Я вот что не понял. При переходе от вертикального режима к горизонтальному, что у Вас, один из моторов резко меняет направление вращения?
                                              +1
                                              Смена направления вращения мотора — это не проблема абсолютно. Одна команда на полётном контроллере и дело сделано. Проблема подобрать хороший пропеллер который будет адекватно работать при вращении в разных направлениях.
                                                +2
                                                Смена направления вращения мотора — это не проблема абсолютно. Одна команда на полётном контроллере и дело сделано.
                                                С точки зрения электроники и механики — да, не проблема.
                                                Однако это проблема с точки зрения переходного процесса между типами полета.
                                                Что происходит раньше? Изменяется угол положения двигателя или меняется его направление вращения?
                                                Если сначала меняется угол обоих винтов, то они тянут в разные стороны и модель не набирает скорости, чтобы получить подъемную силу от крыльев, она начинает падать.
                                                Если сначала меняется направление вращения, то модель вообще кувырнется в воздухе.
                                                В любом случае такая конструкция костыльно будет изменять тип полета. Каждый переход из одного типа полета в другой будет граничить с падением или по крайней мере с потерей устойчивости.
                                                  0
                                                  Да вы надумываете проблему. Всё можно решить написанием простого скрипта — ничего особо сложного там быть не должно (по крайней мере так видно с моего дивана). Можно набирать небольшую горизонтальную скорость двумя винтами крутящимися в одном направлении (сделать возможность поворота заднего мотора с винтом градусов на 15-20 в сторону переднего винта), а потом когда уже набрана скорость — задний винт отключается, переходит в нормальное положение и начинает вращаться в другую сторону. И никаких переворотов и потери устойчивости.
                                                    0

                                                    Вот-вот. С дивана мне кажется и термоядерный реактор легко запустить. Че с ним возятся — не знаю даже=)

                                                      0
                                                      Ну как бы диван диваном, но я кое-что смыслю в RC хобби. У меня несколько дронов и я проектирую свой самолёт со складывающимися крыльями, как уже написал выше.
                                                      И дрон — это далеко не термоядерный реактор. При большом желании — может собрать любой желающий.
                                                    +6
                                                    Вы правильно подметили эту неприятность, и она там не единственная. Есть ещё одна — если моторы имеют разнонаправленное вращение (для гашения реактивного момента) в вертолётном режиме, то при переходе в самолётный режим моменты вместо компенсации начинают складываться, а это не есть хорошо. По-моему, обе эти проблемы легко преодолеваются переворотом одного из моторов — пусть один из моторов смотрит пропеллером вверх, а другой — вниз.
                                                      +1
                                                      один из моторов смотрит пропеллером вверх, а другой — вниз.
                                                      Да, это идея!
                                                        +2
                                                        Идея отличная, но мы до нее слишком позно дошли.
                                                        В нашей конструкции это легко можно поменять, чем мы обязательно займемся.
                                                        Спасибо большое за совет!
                                                        +2
                                                        Такая проблема действительно есть. На маленьком прототипе была идея менять режимы в свободном падении. Сейчас с большой моделью это не представляется возможным, и мы от нее отказались. Сейчас мы все занимаемся моделированием поведения нашей модели при переходном режиме. При математическом моделировании пытаемся достичь плавного и энергоэффективного перехода между режимами. И попытка учесть каждую степень свободы в разы усложняет задачу.
                                                    0
                                                    Круто, конечно. Любопытно, рассматривали ли схемы тейлситтера и складывания крыла вдоль корпуса? И если да, то почему отказались?
                                                      0

                                                      Тоже хотел спросить про тейлситтер, только термин не знал. Это первая мысль, которая приходит в голову при виде картинки дрона со сложенными крыльями (учитывая, что людей в нём нет, а значит, фюзеляж можно вертеть, как угодно).

                                                        0
                                                        Tailsitter мне не нравится внешне. Идея со складыванием крыла вдоль была, но, на мой взгляд, это уже следующий уровень сложности. Возможно, когда-нибудь я представлю себе конструкцию механизма складывания крыльев таким образом.
                                                        +5
                                                        зачем складывать крылья, если они у вас практически не ометаются винтами?
                                                        как обеспечивается курсовая устойчивость и управляемость? на первой модели особенно.
                                                        я так понимаю, летающих прототипов не было?
                                                          0
                                                          Как минимум, что при взлете вертикально вверх крыло нашей площади создает значительное сопротивление.
                                                          Первый прототип летал в вертолетном режиме. То, что второй прототип полетит в самолетном режиме, у нас сомнений не возникает. Единственная проблема сейчас, это переходный процесс. У нас есть одна нестандартная идея, но мы пока только набираемся опыта для ее реализации.
                                                          Первый прототип не дошел до летных испытаний в самолетном режиме, так как был сильно утяжелён после отладки в вертолетном режиме. На первом планировали установить законцовки, которые выполняли бы функцию вертикального оперения. На втором они уже присутствуют.
                                                            +7
                                                            Да какое нафиг
                                                            значительное сопротивление
                                                            ?
                                                            У вас скороподъемность хорошо если 10 метров в секунду будет, тем более как заметили выше — крыло у вас несущими винтами не ометается. Сопротивлением крыла в данном случае можно пренебречь. А уж городить из-за этого сложную и тяжелую систему поворота консолей крыла это вообще нонсенс. Да еще и вниз их опускать — с чего вы взлетать и садиться то собираетесь — только со специальной подставки?
                                                            Поворот винтов отдельная песня — с передним то все ОК а вот задний вы куда поворачивать собираетесь? Назад чтобы погасить всю тягу переднего винта? А что повернуть его вперед нужно опять же усложнять конструкцию. А что там с поперечной устойчивостью? Про переходные режимы вам уже написали.
                                                            В общем какая-то фигня из серии «смотри как я могу»

                                                            P.S. ГРИНТ — это КАИ? Если даже в моей альма-матер ТАК упал уровень образования то стране точно кирдык :-((((((((((((
                                                              0
                                                              Вы правы, мой уровень образования не позволяет толкать крыло площадью 1.2 м^2 поперек потока со скоростью 10 м/с.
                                                              Выше я уже называл причины, по которым необходимо складывать крылья.
                                                              Возможность взлетать и садиться со специальной подставки не считаю большой проблемой.
                                                              Мы вообще не используем задний винт после перехода в горизонтальный полет. Он фиксируется в тени фюзеляжа и практически не мешает полету.
                                                              Прошу не связывать данный проект с КАИ и ГРИНТ, так как сам только что туда поступил по совершенно другому профилю обучения.
                                                                0
                                                                Вы правы, мой уровень образования не позволяет толкать крыло площадью 1.2 м^2 поперек потока со скоростью 10 м/с.

                                                                А со скоростью 2.5 м/с?
                                                                  0
                                                                  Наверное, в 16 раз меньше.
                                                          0

                                                          Вы действительно из ГРИНТ? А какой год выпуска если не секрет)

                                                            0
                                                            В ГРИНТе мы провели наименьшую часть нашей жизни. Но да, парочка наших сейчас там учится.
                                                            +5

                                                            А зачем вообще складывать крылья и вращать двигатели? Тяговооруженность очевидно достаточна чтобы самолет взлетал вверх просто так – в свечку. С зависанием тоже проблемы вроде не будут. Сложность алгоритмов управления что так, что иначе вроде одинаковая.


                                                            Кстати, увидев КДПВ я именно то и подумал — что взлетает и зависает именно так как на картинке

                                                              +1
                                                              Полёт на крыле эффективнее, насколько я знаю. При перемещении на дальние расстояния имеет смысл.
                                                                +1

                                                                так на дальние он и лететь будет по-самолётному. Речь о том, что вертикально он тоже сможет лететь какое-то время. А значит складывание крыльев и две сервы для поворота винтов — это лишние узлы, усложняющие и утяжеляющие модель, но выгоды не несущие.
                                                                Кстати, одну пользу эти узлы всё же приносят… помогают отвечать на вопросы вроде:
                                                                — А чем ваш смолётик отличается от тех, что мы на кружке моделистов в 80-х годах делали?


                                                                Складные крылья тогда, видимо, не делали, да и аккумуляторов не было, которые бы позволили и сервы двигать и моторы крутить. Один сложный вопрос отпадает. Правда появляется ещё куча сложных вопросов:
                                                                — А оно летает?
                                                                — А если крылья не делать складывающимися?
                                                                — А если не делать поворотные винты?
                                                                — А если сделать обычный фюзеляж, один несущий винт, а самолёт в вертикальный полёт переводить за счет повышения теги и элеронами?

                                                                  0
                                                                  Речь о том, что вертикально он тоже сможет лететь какое-то время

                                                                  Не "какое-то" а точно такое как и с поворачиваемыми двигателями. Ведь двигатели, пропеллеры и аккумуляторы те же самые. Зависать тоже сможет так же.


                                                                  А если учесть что самолет будет легче, то и летать/зависать будет дольше чем сейчас.


                                                                  А если сделать… один несущий винт,

                                                                  Так уже не прокатит. Потому что зависать не сможет — чтобы компенсировать гироскопический момент нужны два пропеллера вращающиеся противоположными направлениями.

                                                                    0
                                                                    Не "какое-то" а точно такое как и с поворачиваемыми двигателями.

                                                                    Именно это я и имел в виду.


                                                                    А если сделать… один несущий винт,

                                                                    Так уже не прокатит. Потому что зависать не сможет — чтобы компенсировать гироскопический момент нужны два пропеллера вращающиеся противоположными направлениями.

                                                                    Или за счет ассиметричной работы элеронов на нескладываемых крыльях нивелировать момент вращения. В ютубе полно роликов, где модели так летают вполне устойчиво и без осевого вращения.

                                                                      0
                                                                      Или за счет ассиметричной работы элеронов на нескладываемых крыльях нивелировать момент вращения. В ютубе полно роликов, где модели так летают вполне устойчиво и без осевого вращения.

                                                                      Элероны работают только если обтекаются воздухом — то есть только если крыло движется. Неподвижно зависнуть не получится. Хотя можно, но тогда элероны должны находится в потоке винта. И система управления получится сложной и наверное неустойчивой. Да и сэкономить много вряд-ли получится — два двигателя надо заменить на один но вдвое мощней.

                                                                      0
                                                                      > Не «какое-то» а точно такое как и с поворачиваемыми двигателями.
                                                                      Таки нет. Двигателям коптера нужно бороться с гравитацией. Самолёт ещё в воздухе держат крылья. Да, набегающий поток и всё такое, но в сумме всё равно эффективнее, чем коптер. В итоге на крыле он сможет лететь дольше.

                                                                      В конце концов, американцы не просто так свой Оспрей построили.
                                                                        0

                                                                        Ну вы просто не поняли мой пост. Понятно что по самолетному будет намного  экономнее. Но дело в том, что автор хочет иметь возможность зависать. И поэтому складывает крылья и вращает двигатели, превращая самолета в вертолет.


                                                                        Так, я написал, что зависание можно сделать и не складывая крылья и не вращая двигателей вверх. А просто взлетая напрямую вверх — ниже люди пояснили что называется такая схема "тейлситтер".

                                                                          0
                                                                          Автор в общем-то сам ничего не пишет про полезную нагрузку (кроме веса), в таких схемах центр тяжести должен быть в плоскости тяги пропеллеров. Куда её крепить на тейлситтере — не очень понятно.
                                                                            0
                                                                            в таких схемах центр тяжести должен быть в плоскости тяги пропеллеров

                                                                            Как сказать… Система управления может стабилизировать почти все.

                                                                              0
                                                                              Если центр тяжести достаточно далеко вероятно тейлситтер не сможет зависать на одном месте.
                                                                                0

                                                                                Если мощностью моторов хватит, то сможет.


                                                                                Да и какая там полезная нагрузка, если аппарат позиционируют для мониторинга — камеры, датчики какие-то. Все это даже если и вес большой всегда можно скомпоновать так как лучше для системы управления.


                                                                                И наоборот всегда можно скомпоновать неудачно, вне зависимости какая схема полета выбрана.

                                                                      0
                                                                      Насколько я понимаю, основной вопрос заключается в том, а зачем делать поворотные винты и складывающиеся крылья.
                                                                      В основе вертолетной схемы для нашего конвертоплана лежит известная схема бикоптера. У таких аппаратов управление по крену и тангажу осуществляется за счет наклона двигателей и создания стабилизирующих моментов относительно сил тяжести. Для таких летательных аппаратов залогом устойчивости является низкое положение центра тяжести, иначе летать оно не сможет (в отличие от квадрокоптеров, для которых при правильной настройке это не критично). Возможно использование винтов от вертолета с автоматом перекоса для управления в вертолетном режиме, однако нам такой винт будет сильно мешать при самолетном полете.
                                                                      Складывая крылья вниз мы сильно опускаем центр масс для нашего аппарата. При описанной конфигурации проблема может возникнуть при боковом ветре, который будет создавать опрокидывающий момент. Мы решили эту проблему опустив центр масс конвертоплана в сложенном состоянии до положения САХ крыла. Таким образом, боковой ветер не создает большого опрокидывающего момента.
                                                                    +7
                                                                    Вы правильно намекаете на правильную схему для подобных аппаратов. Называется исконно русским термином тейлситтер.
                                                                    image
                                                                      0
                                                                      На такой схеме вопрос в подвесе навесного оборудования.
                                                                      Оно обычно дороже всего остального вместе взятого.

                                                                      Кроме того, как я понимаю, схема изначально аэродинамически неустойчивая?
                                                                      Т.е. планировать не может при отказе движков или их отключении для экономии энергии, стабильность полёта для автономного полёта и работы навесного оборудования — можно забыть.

                                                                      А режим зависания может оказаться полезным, если нужно отработать конкретное место с небольшой высоты. Не только на взлёте/посадке.
                                                                        0
                                                                        Какой это вопрос? Стабилизированные платформы? Так они тоже изрядную нагрузку получат, потому что переход из режима подъёма в режим горизонтального полёта не будет плавным. Плюс — при такой парусности в вертикальных режимах болтанка будет изрядной.
                                                                          0
                                                                          Вопрос, скоре, в том, как на тейлситтер это оборудование вешать. Если снизу относительно вертикального положения, то будет заваливаться в горизонтальном полёте, если снизу относительно горизонтального положения, то будет заваливаться на взлёте
                                                                            0
                                                                            по-самолётному, так и делают. Не заваливается, потому что статичная нагрузка, легко компенсируется. Да, за счёт некоторых потерь тяги, но это всё заранее учитываемо. Взрослые тейлситтеры даже с бомбами были опробованы и ничего, взлетали.
                                                                            Работать-то в этом режиме, скажем, камерам — не нужно, для подобных аппаратов (включая тот, что в посте) висение не может быть рабочим режимом — слишком велики расходы.
                                                                              0
                                                                              Хвостосидельцы как-то не на слуху.
                                                                              А можете привести ссылку на описание таких ЛА с полезной нагрузкой?
                                                                              Заодно можно сравнить ± с заявленными тут массой, дальностью и полезной нагрузкой.

                                                                              Бомбы — это хорошо, только им совершенно пофиг на то, как их везут + висят всего 50% всей дистанции :).
                                                                                0
                                                                                Хвостосидельцы как-то не на слуху.
                                                                                это уж кому как повезло. Полвека как регулярно пробуют. В серию не пошло, потому как с человеком и без адекватных быстродействующих систем автоматического управления — действительно баловство.
                                                                                Сейчас же от человеков начали потихоньку избавляться, и с управлением наладилось.
                                                                                Но на начальном этапе для дронов радостью было хотя бы взлететь — потому безраздельно властвовали квадрики. Сейчас пошло реальное применение и сразу захотелось летать быстрее и экономичнее. И конкуренцию мультикоптерам составляют только тейлситтеры (pardon my french).

                                                                                Поскольку для перевозки человеков путь тейлситтеров закрыт, то, конечно, развитие этой ниши ограничено. Но куб-квадрат настолько всё портит, что и другие схемы практически нереальны, кроме Х-22. Не говорить же о перспективе у V-22/V-280 :-)
                                                                        +1
                                                                        На мой взгляд, некорректно говорить о правильности схемы для подобных аппаратов.
                                                                        Я не отрицаю что предложенный вариант имеет недостатки, однако он и не лишен преимуществ.
                                                                        Схема тейлситтера имеет ряд недостатков, например, предложенный вами вариант вынужден иметь огромные элероны и постоянно их обдувать для стабилизации аппарата во время взлета/посадки.
                                                                        Тейлситтеры, имеющие 2 пропеллера, вынуждены использовать оба при длительном полете, что снижает аэродинамическое качество и расходует аккумулятор. Большинство подобных аппаратов в конечном итоге дополнительно оснащаются или же изначально имеют управляемый вектор тяги из-за слабой способности к маневрированию. Тейлситтеры имеющие 1 мотор имеют подруливающие устройства. Все это так же усложняет конструкцию.
                                                                        Предложенная мной схема имеет парусность вдвое меньше тейтситера того же размера. Для ее полета нет необходимости дополнительного обдува рулевых поверхностей. В самолетном режиме модель не имеет лишних для аэродинамики элементов (Кроме кронштейнов крепления крыла, но это решаемо). При анализе параметров схожих конструкций я не встречал конвертопланов с аэродинамическим качеством более 9,7. Наш аппарат имеет расчетное качество 11,6
                                                                          0
                                                                          На мой взгляд, некорректно говорить о правильности схемы для подобных аппаратов.
                                                                          С чего бы вдруг? Для А-380 можно, для стрекозы тоже можно — а вот именно здесь — нельзя?
                                                                          не лишен преимуществ.
                                                                          лишён. Вся эта механика, как минимум, весит — что убьёт преимущества горизонтального полёта. И это не говоря о надёжности, и о замечательном превращении толкающего винта в тянущий. Похоже, автор вообще с тем, что такое воздушный винт, не знаком.
                                                                          И — ведь все эти изыски не дают никаких преимуществ, потому — чистые недостатки.
                                                                          тейлситтер… вынужден иметь огромные элероны
                                                                          Ерунда, по этой части никаких отличий от предложенного аппарата нет. Хотя — есть, у тейлситтера хоть какие-то органы управления работоспособны, у аппарата в посте вообще нечем управлять на вертикали.
                                                                          Предложенная мной схема имеет парусность вдвое меньше тейтситера того же размера.
                                                                          неправда. Что там, что там — вертикально расположенные крылья-паруса.
                                                                          Для ее полета нет необходимости дополнительного обдува рулевых поверхностей.
                                                                          ну да, нет способов управления — нет и необходимости их обдувать :-)
                                                                          В самолетном режиме модель не имеет лишних для аэродинамики элементов
                                                                          нет как раз у тейлситтера, потому что опорами служит хвосторое оперение. В Вашем варианте горизонтальный полёт будет в режиме «идёт бычок, качается».
                                                                      +1
                                                                      Почему бы не поворачивать задний пропеллер вниз? В таком варианте он будет всегда крутиться в корректном направлении. (сейчас в одном из режимов он работает неэффективно)
                                                                        0
                                                                        как вертолёт, понятно. Как самолёт тоже.
                                                                        А переходный режим?
                                                                        Передний пропеллер наклоняется вперёд, начинает разгонять.
                                                                        Задний при этом назад, и тормозит? Или как это работает?
                                                                          0
                                                                          А можете рассказать, как ставилась и решалась оптимизационная задача?
                                                                          Параметр «площадь заметания винтов» — первое, что приходит в голову.

                                                                          Может, пропустил в тексте, но схема вашего трансформера имеет два состояния или положения крыльев и(или) моторов могут задаваться дифференциально?

                                                                          Модель отказов прорабатывали?
                                                                          Скажем, если крылья сложатся неодинаково, вертолётная конфигурация сможет парировать перекос?
                                                                          Или отказ одного или обоих движков в самолётной конфигурации?
                                                                            +4
                                                                            Схема интересная, но не очень понятно зачем:

                                                                            1. Складывать крылья (почему просто не взлетать из вертикального положения? Заодно и моторы поворачивать не надо будет). То есть вот это всё усложнение конструкции, повышение веса и снижение общей прочности стоит 2 маневров поворота в воздухе (на взлёте и потом на посадке)? Или я что-то упускаю?

                                                                            2. Ставить одинаковые двигатель для взлёта/посадки и используемый в основном режиме. Навскидку основной должен быть максимально эффективный в длительном режиме, а взлёт-посадка исключительно короткий режим, не нужно заботиться о перегреве — буквально 5-10 секунд и выключаемся.
                                                                              0
                                                                              1. прибегут зануды и скажут, что тогда в вашем самолёте ничего нового. =)
                                                                              2. вы предлагаете два комплекта движков? че-то не понял. ВРоде современные моторы в очень широких пределах оборотов тянут. Вот шаг винта регулировать — да в таких масштабах трудная чисто с инженерной точки зрения задача.
                                                                                +1
                                                                                На мой взгляд уж лучше пусть зануды, чем грохнуть несколько лет жизни и серьезные финансы в заведомо тупиковый проект. В правильно использованном (с обоих сторон) занудстве нет ничего плохого.
                                                                                  0
                                                                                  Да там в любом случае две совершенно противоположные задачи.
                                                                                  Основной ходовой движок+винт должны обеспечивать максимальный КПД на длинном отрезке, а взлётно-посадочный не имеет таких требований по КПД, но тут нужна минимальная масса почти любыми жертвами. Плохое охлаждение и перегрев за 20 секунд работы — ну и пусть. 5 секунд должно хватать на взлёт или посадку.
                                                                                  +1
                                                                                  схема не то, что не интересная — она просто глупая, придумана без мозгов.
                                                                                    0
                                                                                    Ну… вдруг есть задачи, где тэйлситтер не вариант.
                                                                                      0
                                                                                      Назовите.
                                                                                        0
                                                                                        Так это и был мой вопрос к автору.

                                                                                        Навскидку — может там навесное какое-то габаритное, которым крутить нельзя, или груз на подвеске снизу.
                                                                                          0
                                                                                          тогда задача решается обычным квадрокоптером. А вообще тейлситтеры есть, и с полезной нагрузкой у них особых проблем нет.
                                                                                  +8

                                                                                  Я тоже, как не настоящий сварщик, недоумеваю. Зачем складывать крылья? Неужели снижение сопротивления воздуха при взлете на достаточно малую (ИМХО) высоту для перехода в режим горизонтального полета имеет настолько серьезный профит, что он оправдывает усложнение и утяжеление аппарата? Не выгоднее ли добавить аккумуляторов или топлива на разницу в массе варианта со складными крыльями и без?

                                                                                    +2
                                                                                    Абсолютно согласен, набор высоты не требует высокой скорости, соотвественно сопротивление воздуха будет минимальным. А после того как немного поднялись, переходим в горизонтальный полёт и набираем высоту уже в горизонтальном полёте.
                                                                                    0
                                                                                    «Крылья, ноги… Главное — хвост!»©
                                                                                    Складные крылья это интересно, но накладно. То ветер, то маятник. Вопрос. Что находится в крыльях? Если моторы электрические, то можно разместить дополнительные элементы питания. Эти элементы могут быть составные. Тогда и каждое крыло можно расщепить и часть крыла поднять вверх, а другую часть крыла опустить вниз. Получится ёжик, в котором уменьшится эффект обратного маятника и парусность. Главное сделать точно механизм сборки-разборки крыла и придать им достаточную жёсткость при относительной лёгкости.
                                                                                      +1

                                                                                      Похожие вопросы уже задавали, но повторю.
                                                                                      1) В чем смысл складывания крыльев (на минутку, это весьма нагруженный узел в месте крепления крыла), если вертикальная скорость невысокая на этом участке подъёма?
                                                                                      2) Тут я мог упустить, но так и не понял, чем обеспечивается управление по крену на взлёте? У вас автоматы перекоса на винтах?
                                                                                      3) Винты оба тянущие на подъеме? На картинке именно так. Если передний винт можно просто повернуть, то задний надо стопить и раскручивать в обратном направлении. Это вообще не реально.

                                                                                        0

                                                                                        Пригляделся к фоткам. Остался один вопрос: есть видео, где ЭТО летает? Очень хочу это увидеть. Я, наверное, ретроград, но ценю физику, а не всякие сколковскую мишуру.

                                                                                          +3
                                                                                          Нет, ОНО не летает (и в принципе не может). В последней части повествования автор прямо говорит: «мечтаю увидеть это в воздухе».

                                                                                          Обычное чудо в духе американских школьных «ярмарок проектов» и «Сколково-драйв».
                                                                                            0

                                                                                            ну если оно не летает, то тут вспоминается анекдот про то, как авиастроители помогали в строительстве автомобиля.

                                                                                              +1
                                                                                              О, как! Расскажите, пожалуйста — кажется, не слыхал.
                                                                                                +1
                                                                                                Делают автостроители новую машину, а у них постоянно на 300-400 кг тяжелее получается, чем по ТЗ. Решили попросить помощи у авиастроителей, они вроде разбираются в снижении веса конструкции. Те посмотрели чертежи, посчитали — и сказали что тоже не могут выполнить ТЗ, потому что не знают, где еще нужно переусилить конструкцию, чтобы добрать недостающие 300 кг.
                                                                                        +2
                                                                                        ужосс. Нагородили сорок бочек арестантов вместо тейлситтера. Сделали схему, которую гарантированно придётся переделывать из-за путевой нестабильности.

                                                                                        Поддержу AlexBrown:
                                                                                        Обычное чудо в духе американских школьных «ярмарок проектов» и «Сколково-драйв»
                                                                                          +7

                                                                                          Не разделяю восторгов по поводу разработки, по моему тупиковый вариант. Про смотрящий вверх вместо низа винт уже написали в комментах выше, и что смысла складывать крылья никакого нет (да, экономите немного при вертикальном движении но делаете систему тяжелее и менее устойчивой при боковом ветре). А ещё винты для висения и для горизонтального полета кардинально отличаются. Сравните вертолетные и самолетные винты. Если решим висения планируется как второй рабочий, лучше бы в этом направлении подумали чем изобретать себе сложности там где их легко избежать.

                                                                                            0
                                                                                            В «большой» авиации всё же пришли к выводам, что иметь отдельные двигатели только для взлёта тяжело и неудобно. В случае с несущими винтами ещё добавляется сопротивление, и схема с несущим+толкающим винтом только-только начинает пробивать себе путь.
                                                                                              +1
                                                                                              Сравните вертолетные и самолетные винты.
                                                                                              Термодинамика в виде правила «потери нелинейны» диктует: скорость отбрасываемой струи должна быть лишь ненамного выше скорости полёта. Потому на вертикали (скорость практически нулевая) нужна очень медленная струя. Требуемая тяга добирается за счёт сечения струи. Отсюда и вертолёты с огромными винтами.
                                                                                              Все остальные способы резко теряют в эффективности вертикального взлёта/зависания. Маленькие винты — намного хуже на вертикали, реактивный движок — совсем плохо.
                                                                                              Потому, если режим висения рассматривается как рабочий — нужно делать вертолёт и не морочить голову.
                                                                                                0
                                                                                                Да, именно про это речь. При этом оба винта могут работать соосно в одном потоке, и не особо мешать друг-другу.
                                                                                                Вот например вектора развития:
                                                                                                1. двигательная установка может быть одна, на большой винт с редукцией, на малый через прямой привод.
                                                                                                2. Большой винт может иметь лопасти, складываемые вдоль корпуса, и вектор тяги, управляемый автоматом перекоса, либо основной вектор вертикально и подруливание за счет наклонов малого винта.
                                                                                                3. Малый винт может наклоняться горизонтально, когда большой сложен и его лопасти не мешают.
                                                                                                0
                                                                                                «А ещё винты для висения и для горизонтального полета кардинально отличаются. Сравните вертолетные и самолетные винты.»

                                                                                                Оспрей лет 30 уже летает.
                                                                                                Скрытый текст
                                                                                                image
                                                                                                +2

                                                                                                У вас два двигателя, которые двигаются в одной плоскости.
                                                                                                За счет чего, в принципе, вы собираетесь компенсировать любую силу, которая будет действовать в плоскости, перпендикулярной плоскости свободного движения ваших двигателей ???
                                                                                                Я сейчас про ветер.
                                                                                                Что за чудо-расчеты показывают, что "он может противостоять ветру 12 м/с" ???
                                                                                                Ваш аппарат в принципе ни когда не взлетит "по-вертолетному".
                                                                                                Он перевернется и войдет в поверхность даже без посторонней помощи по тому, что его вообще ни чего не стабилизирует и не понуждает лететь именно вертикально.


                                                                                                Вы что, серьезно думаете, что на квадрокоптеры ставят четыре двигателя потому что двигатели людям некуда девать? (мы сейчас не говорим про грузовые модели где их может быть и 12)
                                                                                                Их ставят именно потому, что даже трех не достаточно для адекватной реакции на порывы бокового ветра.


                                                                                                Зачем вообще складывать крылья????
                                                                                                Какого такого сопротивления при околонулевой вертикальной скорости взлета и посадки вы там все хотите избежать ????
                                                                                                Серьезные, большие и прочные квадрокоптеры, с суровыми пружинящими стойками заходят на посадку на 3 м/с, а садятся на 0,5-0,3 м/с.
                                                                                                Ваше поделие если 0,1 м/с посадочной скорости выдержит, не рассыпавшись на мелкие фрагменты, это уже будет успех :)
                                                                                                ЧТО при такой скорости должно создать сопротивление?


                                                                                                В общем вопросов тут явно больше чем ответов ....

                                                                                                  +1
                                                                                                  Каждый двигатель имеет 2 степени свободы, за счет управления вектором тяги и создаются упрвляющие маменты и силы.
                                                                                                  Данный аппарат не ставит задачи превзойти квадрокоптеры в маневренности или устойчивости, он предназанчается для преодолевания больших расстояний с возможностью вертикально взлететь и сесть на плохо подготовленную поверхность.
                                                                                                  Силовая конструкция рамы и крыльев расчитывалась для трехкратной перегрузки. На мой взгляд куда важнее, чтобы вся конструкция выдержала торможение и посадку на аварийном парашюте.
                                                                                                    0
                                                                                                    gorbln писал, и писал правильно:
                                                                                                    Его надо поворачивать, для этого применяют серву, которая в целом не особо точное устройство, так на неё ещё и постоянные вибрации действуют. Короче — сервы быстро выходят из строя. А выход из строя сервы — гарантированные проблемы при посадке, а то и краш.
                                                                                                    То есть, мало косяков общей схемы — ещё и тяговые, рейсовые движки, оба — должны жить, как упомянутый третий?
                                                                                                      0

                                                                                                      Вроде, Вы не ответили на вышестоящий вопрос — как, имея двигатели, вращающиеся в одной плоскости, компенсировать боковой ветер, который дует перпендикулярно этой плоскости и отклоняет аппарат в сторону? Я вообще не специалист, но на дронах, RC самолетах и вертолетах немного летал

                                                                                                        0
                                                                                                        Каждый двигатель наклоняется продольно и перпендикудярно фузеляжу.
                                                                                                        При боковом обтекании апарат практически не наклоняется, а его просто сносит(так поситано положение сентра масс при сложенных крыльях), наклон моторов против ветра на определенный угол позволяет удерживать позицию.
                                                                                                          0
                                                                                                          Да, я понял, что управляя наклоном моторов, можно компенсировать снос ветром, при условии, что ветер дует в направлении продольной оси аппарата (назовем это Состояние 1).

                                                                                                          А возможно ли управлять рысканием аппарата посредством двух моторов? С целью поворота аппарата в Состояние 1?
                                                                                                            0
                                                                                                            По рысканью мы упарвляем наклоном моторов в разные стороны поперёк фюзеляжа.
                                                                                                            возможно мы могли бы использовать одновременное управление угловой скоростью вращения моторов, и наклон их в продольном направлении, механика позволяет, но пока не пробовали.
                                                                                                              0
                                                                                                              Извиняюсь, я как-то пропустил тот факт, что моторы еще и поперек фюзеляжа отклоняются. В таком случае мои вопросы по компенсации рыскания и т.п. отпадают.

                                                                                                              Остается лишь ничем не подкрепленное ощущение того, что все это сложно и ненадежно, по сравнению с тэйлситтером :)
                                                                                                          0
                                                                                                          На фото и рендерах первого прототипа хорошо видны оси и сервы отклоняющие двигатели вбок.
                                                                                                            0
                                                                                                            Да, я прошляпил сей факт
                                                                                                        +1
                                                                                                        Автор же написал, что первый прототип уже летал, по вертолётному. И вам стоит починить залипающий вопросительный знак на клавиатуре, а то текст приобретает истеричный вид.
                                                                                                          0
                                                                                                          отрывался от стола в комнате или летал? Оторваться при современных движках можно, привесив к ним вообще что угодно, хоть табуретку.
                                                                                                            0
                                                                                                            Вы о чём поспорить хотите? Прочитайте комментарий kingleonfromafrica.
                                                                                                              0
                                                                                                              Читал. Вопросительные знаки там уместны как показатель не просто вопроса, а крайнего удивления и неверия в написанное в посте.
                                                                                                              Поспорить хочу с Вашим «Автор же написал» — потому это, на самом деле может значить что угодно с точностью до наоборот. По причине, мной указанной.
                                                                                                                0
                                                                                                                kingleonfromafrica:
                                                                                                                в принципе ни когда не взлетит «по-вертолетному».

                                                                                                                Bedal:
                                                                                                                Оторваться при современных движках можно, привесив к ним вообще что угодно, хоть табуретку.

                                                                                                                Я вообще не понимаю с кем или чем вы спорите.
                                                                                                                  0
                                                                                                                  да, спорить тут не о чем. Тем более, что Вы передёргиваете, претензии были у Вас к другим пунктам.
                                                                                                                    0
                                                                                                                    претензии были у Вас к другим пунктам

                                                                                                                    Это вы себе придумали. Но частично вы правы, мне стоило сразу выделить какую часть этой объёмной тирады я комментировал.
                                                                                                                      0
                                                                                                                      Не придавайте тому комменту философскую глубину. Там всего два предложения. И два ответа на них в моём комменте:
                                                                                                                      Первое предложение:
                                                                                                                      Ваше:
                                                                                                                      Автор же написал, что первый прототип уже летал, по вертолётному.
                                                                                                                      Моё:
                                                                                                                      Поспорить хочу с Вашим «Автор же написал» — потому это, на самом деле может значить что угодно с точностью до наоборот. По причине, мной указанной.

                                                                                                                      Второе предложение:
                                                                                                                      Ваше:
                                                                                                                      И вам стоит починить залипающий вопросительный знак на клавиатуре, а то текст приобретает истеричный вид.
                                                                                                                      Моё:
                                                                                                                      Вопросительные знаки там уместны как показатель не просто вопроса, а крайнего удивления и неверия в написанное в посте.

                                                                                                                      Остальное выдумано — Вами.
                                                                                                          0
                                                                                                          Их ставят именно потому, что даже трех не достаточно для адекватной реакции на порывы бокового ветра.

                                                                                                          А вот это, при всём уважении, неправда.
                                                                                                          Трёшка летает в разы пободрее квадрика. В частности, трёшка с размахом 300-400 мм может летать как гоночный коптер в размере 160.
                                                                                                          У трёшки много проблем с хвостовым мотором. Его надо поворачивать, для этого применяют серву, которая в целом не особо точное устройство, так на неё ещё и постоянные вибрации действуют. Короче — сервы быстро выходят из строя. А выход из строя сервы — гарантированные проблемы при посадке, а то и краш.
                                                                                                          А с ветром трёха борется прекрасно. И по тяге эффективнее, чем квадрик.
                                                                                                          — вот, например. Это ещё что-то warthox не торопится никуда.
                                                                                                          0
                                                                                                          Тут напрашивается мыль использовать сложенные вниз крылья как шасси. Только тогда они должны быть двойные Л-образные. Не рассматривали такой вариант?
                                                                                                            0
                                                                                                            Думали над вот таким вариантом
                                                                                                          0
                                                                                                          Почему не решить проблему с сопротивлением крыла вот так?
                                                                                                          image

                                                                                                          Рабочая ж схема была, не под ВОВ конечно (потому и загнулось) но тем не менее. Особенно учитывая современные материалы.

                                                                                                          з.ы. при аварийной посадке в режиме вертолета большую часть крыльев вообще можно отстреливать… хотя это уже такой шушпанцер будет, что действительно только для «а вот я так могу»
                                                                                                            0
                                                                                                            Схема складывания крыльев довольно интересная. Но возникает ощущение что переусложнена.
                                                                                                            Мне кажется что одно поворачивающееся крыло было бы во многом более эффективно/надёжно/безопасно… (IMHO).
                                                                                                            Например во такое: www.aliexpress.com/i/32451805480.html
                                                                                                              0
                                                                                                              Кстати, мне такая схема тоже кажется более жизнеспособной. Надо бы подумать, как ее просимулировать в том же MATLABе…
                                                                                                                0
                                                                                                                она уже летала — в большом железе, по ссылке всего лишь модель белловского Х-22.
                                                                                                                image
                                                                                                                Но. Все многовинтовые с керосинодвижками требуют жёсткой механической связи всех со всеми, потому Х-22 и не пошёл в серию, сделали в конце-концов вполне ублюдочный V-22 только чтобы обойтись двумя винтами и уменьшить число механических связей.
                                                                                                                С переходом на электрику схема Х-22 становится наиболее разумной.
                                                                                                                  0
                                                                                                                  Да, даже механические автоматы перекоса вертолета пробуют реализовать простейшей механикой и цифровой электроникой.
                                                                                                                    0
                                                                                                                    1. У импеллеров сильно ниже КПД, соотв. меньше полетное время и меньще ресурс батарей.
                                                                                                                    2. Если делать по образу и подобию леталки с ALiexpress — для меня пока неочевиден ответ на вопрос «Там крыло симметричного профиля или нет?». Ибо если там несимметричный профиль — на взлете будет припкладываться сила вектором назад, а если симметричный — двигатели надо ставить с выкосом, возможно для компенсации продольной нестабильности в этом случае и нужен хвостовой вертикальный винт.
                                                                                                                    3. В видео пропустили самое интересное — торможение перед предпосадочным висением.
                                                                                                                      0
                                                                                                                      если речь о схеме Х-22, то можно применить винты относительно большого диаметра (относительно самолётных). Обечайка улучшает КПД, низкий кпд импеллеров — от попыток эмулировать ими реактивные движки, то есть слишком маленький диаметр для модельной похожести.
                                                                                                                      На вертикали скорости околонулевые, профиль особой роли не играет. Тем более, площадь крыла очень мала, обечайки создают подъёмную силу сами по себе (для этого у них хитроватый профиль). На взлёте это не мешает, так как, опять же скорость мала плюс отличие это статическое, можно легко учесть.

                                                                                                                      В целом никто не ожидает, что конвертоплан будет в горизонтальном полёте полностью равен самолёту — неизбежно будет несколько хуже.
                                                                                                                        0
                                                                                                                        У импеллеров сильно ВЫШЕ то, что Вы ошибочно назвали «КПД».
                                                                                                                  0
                                                                                                                  Спасибо за интересную статью. Но как-то скомкано в конце. Нет инфы о летных испытаниях. Были поломки? Какая система управления? Мощность двигателей? Насколько ухудшаются ЛТХ если взлетать по-вертолетному с раскрытыми крыльями? Можно ли взлетать по-самолетному, например с руки или с катапульты?
                                                                                                                  Успехов вам!
                                                                                                                    0

                                                                                                                    Задний двигатель должен, вроде как, менять тягу на противоположную при переходе от вертикального взлета к горизонтальному, что по идее должно сильно дестабилизировать аппарат.

                                                                                                                      0
                                                                                                                      Грустно. Parcelcopter уже летает.
                                                                                                                        –1
                                                                                                                        del
                                                                                                                          0
                                                                                                                          Не разу не авиаконструктор, но мне кажется, что такая конструкция крыла имеет смысл только в том случае, если они будут вставать на место от набегающего потока воздуха. Тогда и привода не нужны, что облегчит конструкцию. Наверное можно будет, обойтись не слишком громоздкими пружинами. А то, что они могут не сложится при посадке, как я понимаю, никому не мешает.
                                                                                                                          И стартовый стол должен поворачиваться так, что бы беспилотник взлетал против ветра. А при посадке ориентироваться под беспелотник, так на мой взгляд проще.
                                                                                                                          Ну и, как мне кажется, под винтами, не должно быть корпуса который рассеивает поток воздуха создаваемого винтом. Должна быть какая-то выносная гондола или дыра в корпусе под поток воздуха.
                                                                                                                          И ещё. С такой, не стандартной конструкцией, наверное, можно использовать расположенный снизу киль для стабилизации. Что-то типа дополнительного бака под брюхом самолёта. Расположив там самое тяжёлое, например аккумуляторы.
                                                                                                                            +1
                                                                                                                            Напрашивается что-то типа этого
                                                                                                                            0
                                                                                                                            Классный проект, делал подобную штуку, представляю насколько это трудно. Как управляете дроном используете радиоаппаратуру или автопилот, последнее готовое решение или собственная разработка?
                                                                                                                              0
                                                                                                                              Они никак не «управляют дроном» — потому что нет никакого «дрона».

                                                                                                                              Да, собственная разработка. Нет, оно не летает.

                                                                                                                            Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                                                                                                            Самое читаемое