Вертолёт в форме квадрокоптера - выгодна ли схема.

goldenval

goldenval

интересующийся
Собственно это и есть вопрос-размышление. На 4-х винтах мы можем гораздо быстрее менять направление и поворачивать лишь убавляя прибавляя тягу на определенной паре винтов.

dji-spark-0013.jpg


upload_2018-8-15_18-25-42.jpeg

этот монстр не в счет, ибо хоть винты и поперек привычного расположения, но все ж их там два.
 
Реклама
А соостная схема чем плоха? Для электрических игрушек может и хорошо - квадро, но серьёзная машина это четыре двигателя(не электрических пока), которые работают на свой винт. Их даже попарно нужно синхронизировать, а когда прилично разнесены... тяги, люфты и пр. Лопасти не такие дешёвые. Да и вообще сегодня современный вертолёт классической схемы очень не дешевое удовольствие по сравнению с самолетом примерной +/- грузоподьемности. Сколько будет стоить это чудо, можно только догадываться Вот конвертопланы это интересно. Хотя тоже пока идут туговато.
PS Быстрый разворот это не основной показатель для вертикальных. Разве, что для военных, но там прекрасно справляются соостники.
 
Последнее редактирование:
lopast56 сказал(а):
А соостная схема чем плоха?
Нажмите, чтобы раскрыть...

не то что бы плоха - иначе её не применяли бы. но не легче ли контролировать тяги четырёх разных винтов и заодно манипулировать ими чем двух помещённых практически в одной втулке. а игрушек у меня как раз есть трёх типов: соосная подобно Ка-26, двух винтовая подобно как у Чинука и четырех-пропеллерная. Летать получается легче всего на последнем.
 
goldenval сказал(а):
не то что бы плоха - иначе её не применяли бы. но не легче ли контролировать тяги четырёх разных винтов и заодно манипулировать ими чем двух помещённых практически в одной втулке. а игрушек у меня как раз есть трёх типов: соосная подобно Ка-26, двух винтовая подобно как у Чинука и четырех-пропеллерная. Летать получается легче всего на последнем.
Нажмите, чтобы раскрыть...
ЕМНИП, там хохма в том, что это хорошо получается на электрике за счет того, что вращением винтов активно рулит управляющий модуль. А вот редуктор от одного/двух движков которые еще и оборотами динамически рулят - интересный фокус:):):)
 
На вертолётах с ТРД поддерживаются постоянные обороты свободной турбины, а изменение мощности на валу зависит от шага лопастей НВ.Если мощность не ахти, то при взлете наблюдается падение оборотов НВ, на что есть ограничение "не менее". Там где мощность в избытке, то ограничивают по крутящему моменту на валах - "не более". Я работал и на тех и на других. Геморрой в обеих случаях и это с одним НВ, а с четырьмя...? Нет, конечно конструкторская мысль не стоит на месте, но пока, моё мнение, очень дорого и смысла ни какого.
PS. Если научился пилотировать классику(не игрушки), то проблем абсолютно нет. Да, и правильно выше заметили - отказ одного это гроб.
 
В 1922 году Ботезат построил свой четырёхвинтовый вертолёт в авиационном центре в Дейтоне, Огайо. Аппарат, имевший вес 1600 килограмм (благодаря алюминиевой раме), двигатель мощностью 170 л. с. и способный нести трёх пассажиров успешно поднялся в воздух на высоту в несколько метров и устойчиво управлялся, совершив в 1922 и 1923 годах более 100 полетов. Это был первый вертолёт американских ВВС и первый вертолёт, успешно совершивший управляемый полёт.

Многовинтовыми стало просто управлять только сейчас, с распространением электропривода и компьютеров. У "Волокоптера" 18 винтов и моторов.
 
Вообще всё это уже обсуждалось.
VT сказал(а):
Многовинтовыми стало просто управлять только сейчас, с распространением электропривода и компьютеров
Нажмите, чтобы раскрыть...
Многороторные схемы имеют смысл на мелких аппаратах, где механику несущего винта классической схемы трудно сделать надежной в эксплуатации и к которым не предъявляются такие же требования надежности, как и в большой авиации.
Такой аппарат, до определенного размера-пока возможен прямой привод от двигателя и пока можно обойтись простым винтом фиксированного шага, будет проще, дешевле и надежней, чем аппарат классической схемы.
С ростом размера несущих винтов наступит момент, когда с большой частотой управлять тягой изменением оборотов винта станет неэффективно из-за момента инерции винта. Потребуется ВИШ. Кроме того с увеличением размера несущего винта, который в основном работает с косым обдувом, потребуется шарнирное крепление лопастей. (Всё это уже проходили в автожиро- и вертолето-строении)
Т.е. простым "пропеллером" будет уже не обойтись. После этого схема теряет смысл.
VT сказал(а):
У "Волокоптера" 18 винтов и моторов.
Нажмите, чтобы раскрыть...
Вот потому у него и поставили много мелких винтов, хотя один несущий или пара соосных будут эффективней.
 
JimmiJul, это и правда круто! Похоже рождается прецедент когда у китайцев остальные будут копировать. Осталось приладить колеса, сделать штанги с пропеллерами складными вверх и готов летающий автомобиль.
 
Реклама
Строго говоря на поставленный вопрос "выгодна ли" ответ надо искать в затратах энергии, так как в вертикальном полете это главная проблема. КПД у маленьких винтов хуже наверное?
Управляемость, бесспорно, крутая. Но кстати, тупо вращаться на месте ему не так просто, как соосному. Но отказ перечеркивает все преимущества.
 
Эта штука будет жрать энергию не меньше вертолёта. А почему бы не совместить квадрокоптер с крыльями? Винты поднимают вертикально вверх, а затем постепенно поворачиваются и начинают толкать сперва "вверх и вперёд", а потом с увеличением горизонтальной скорости только "вперёд". А держат уже крылья, как у самолёта?
 
ex_pert, прекрасная мысль, только переход от полёта на винте к полету на крыле у американцев лет 20 занял, пока Оспрей свой осилили. Электрика конечно упрощает вопросы управления, но не решает их все, и даже не кардинально. А вопрос отказа одного из роторов в вертолетном режиме остаётся.
 
Последнее редактирование:
ИМХО, "вопрос отказа одного из роторов" в такой схеме решается увеличением количества роторов (и двигателей). 6 или 8 хватит, чтобы при полном отказе одного за счет эквивалентного увеличения-уменьшения оборотов на оставшихся совершить сравнительно плавную посадку? Вот у этого, что на видео - 8 штук.
 
ex_pert сказал(а):
Винты поднимают вертикально вверх, а затем постепенно поворачиваются и начинают толкать сперва "вверх и вперёд", а потом с увеличением горизонтальной скорости только "вперёд".
Нажмите, чтобы раскрыть...
Проблема в том, что несущий винт и пропеллер работают в разных условиях/режимах, предъявляющих противоречащие критерии оптимизации.
Чтобы устранить эту "несправедливость" придется, как минимум, перейти к ВИШ.
Т.е. отказаться от "простоты" схемы.
Ну и введение механизма поворота ВМГ дополнительно усложнит конструкцию и снизит её надёжность.
 
Mechanic сказал(а):
только переход от полёта на винте к полету на крыле у американцев лет 20 занял, пока Оспрей свой осилили
Нажмите, чтобы раскрыть...
Ну так то американцы, они тупые... :eek:
Достоинство квадрокоптера - устойчивость. Я бы попробовал совместить квадрокоптер и самолёт. При выходе из строя хоть одного, хоть четырёх сразу двигателей - самолёт должен уметь планировать. Он должен быть спроектирован так, что из любого положения (хоть носом вниз, хоть хвостом, хоть вверх ногами) без двигателей и при среднем положении элементов управления переходить в горизонтальное планирование. Ну и так далее.
 
ex_pert сказал(а):
Достоинство квадрокоптера - устойчивость.
Нажмите, чтобы раскрыть...
Ась?
Откуда у него устойчивость?

ex_pert сказал(а):
самолёт должен уметь планировать
Нажмите, чтобы раскрыть...
Есть нюанс. Даже несколько.
1- Для планирования нужна скорость.
2- При отсутствии таковой, нужен запас высоты для получения этой самой скорости.
3- Скорость планирования зависит от удельной нагрузки. Т.е. планировать то он сможет, а вот получится ли посадка безопасной на такой скорости - это вопрос.
 
Реклама
Eduard_AB сказал(а):
Ась?
Откуда у него устойчивость?


Есть нюанс. Даже несколько.
1- Для планирования нужна скорость.
2- При отсутствии таковой, нужен запас высоты для получения этой самой скорости.
3- Скорость планирования зависит от удельной нагрузки. Т.е. планировать то он сможет, а вот получится ли посадка безопасной на такой скорости - это вопрос.
Нажмите, чтобы раскрыть...
4 - аэродинамическое качество, которое в таком нагромождении будет минимальным, следовательно и само планирование будет близким к полету кирпича.:)
 
Назад