AirShip Endurance VTOL - эксперимент
Недавно небольшой группой американцев AirShip Technologies Group (ATG) был представлен макет летающего агрегата AirShip Endurance VTOL UAV Transformer.
Заявлено очень громко. В случае финансирования аппарат будет выпускаться в 4 вариантах, различаясь габаритами, функциональностью, грузоподъемностью. Кому интересно можете почитать по ссылке.
Согласно описанию AirShip может летать как в режиме вертолета (коптера), так и в самолетном режиме. Снабжен тремя мощными электродвигателями. При этом задний ротор может разворачиваться на 90 градусов. Электропитание осуществляется от полимерных аккумуляторов, с подпиткой в зависимости от варианта исполнения: начиная с солнечных батарей, заканчивая турбинами с электрогенератором.
Все это дело по уши напичкано электроникой (БПЛА) и бешенной механизацией. Именно из-за механизации он и назван трансформером. Выдвигающиеся колеса (для езды по шоссе) 😃, складывающиеся крылья , сдвигающийся фонарь,( для уменьшения габаритов в наземном варианте), поворотный ротор (для горизонтального полета) и пр.
Так же группой подготовлены варианты технических характеристик и даже маркетинговый план. Типа уже все готово, давайте бабло и начнем выпуск. 😒
Угу, вот только штаны подтянут и начнут кошельки доставать…
Визуально и концептуально меня аппарат заинтересовал. Начал разбираться.
Аппарат представлен несколько месяцев назад, основная информация о нем находится на официальном сайте. Остальная является либо перепостингом с него, либо статьи сторонних фирм, сделанных явно на заказ. ИМХО
Единственный представленный чертеж (в нескольких вариантах)
Сразу видны несоответствия в размерах. И даже в расположении узлов : взгляните на крыльевые роторы (вид сверху) и визуализацию потоков от этих винтов ( вид спереди) .
Следующая картинка вообще вышибает из колеи (снизу)
Расположите мысленно этих чудиков в шлемах внутри аппарата, при условии, что он напичкан электро-движками, пропеллерами, турбинами, генераторами, сервомеханизмами, полимерными аккумуляторами, трансмиссией, сложенными крыльями… Видимо чуваки внутри сделаны из картона или это голографическая проекция (аля фильм «Трансформеры»)
Вариант макета, представленный в начале не вписывается даже в собственный чертеж, естественно он не летает, не ездит и не механизирован, а дает только общее представление о внешнем виде.
Исходя из всего понаписанного сверху: я решил, что это задача как раз для очередного моего проекта. Трудом, молитвами или ритуальными танцами я подниму в воздух это чудо афро-американского гения.
Два вечера я приводил в порядок чертежик, чтобы это устройство могло подчиняться законам аэродинамики и удовлетворяло минимальным условиям горизонтального и вертикального полета. Позже выложу получившеся и начало постройки.
Исходя из всего понаписанного сверху: я решил, что это задача как раз для очередного моего проекта. Трудом, молитвами или ритуальными танцами я подниму в воздух это чудо афро-американского гения. Два вечера я приводил в порядок чертежик, чтобы это устройство могло подчиняться законам аэродинамики и удовлетворяло минимальным условиям горизонтального и вертикального полета. Позже выложу получившеся и начало постройки.
Добавлю, мультивийщики Виктору нужна помощь в переделке трикоптерной прошивки - при изменении на каком-нибудь AUX-е нужно передние моторы выставить в minthrottle, а на задний чисто газ без управления по тангажу, ну и естественно обратно…
мультивийщики Виктору нужна помощь в переделке трикоптерной прошивки
По его желанию сделаю хоть черта на рогах 😃
AUX-е нужно передние моторы выставить в minthrottle, а на задний чисто газ без управления по тангажу
Там придется помучится с переходным процессом, не одна тушка на испытаниях списана будет 😃), надо летающий прототип из линеек делать…
Виктор же написал - эксперимент, моё предположение - разогнался тангаж на себя и счёлкай тумблером, иначе грусно задействовать 6 выходов и фиг его знает что получится…
Там придется помучится с переходным процессом, не одна тушка на испытаниях списана будет 😃), надо летающий прототип из линеек делать…
Абы высоты хватило. 😃 И я б этот минтротл для передних моторов тоже задавал. Пусть вращаются в горизонтальном полете это будет ощутимая прибавка к подъемной силе.
По его желанию сделаю хоть черта на рогах
Спасибо, скорее всего помощь потребуется.
Там придется помучится с переходным процессом, не одна тушка на испытаниях списана будет ), надо летающий прототип из линеек делать…
Возможно этим тоже придется занятся.
-------------------------------------------------------------------------------------------
Пока я вижу это так: разбиваю работу на несколько этапов.
- Полет в режиме коптера.
Модель будет собрана и облетана в режиме коптера - с эти думаю проблемм не будет. - Полет в самолетном режиме.
Затем перевод модели в самолетный режим на земле и облет в самолетном режиме с запуском с руки. - Совмещенный режим.
Будет производится с запасом по высоте, чтобы в случае сбоя при переходе с режима на режим - быстро переключиться в коптерный вариант.
Скорее всего мне потребуется помощь форумчан.
Варианты управления, пока вижу это так:
Коптерный вариант - стандартный с одной особенностью. Задний ротор будет стационарным, но под ним будет закреплена рулевая пластина по курсу. (так я делал в Хантере в турбинах). Пластина будет закреплена прямо на поворотном роторе.
Самолетный вариант - пока не знаю что делать с крыльевыми роторами ☕. Задний разворачивается в вертикальное положение, при этом рулевая пластина продолжает работать по курсу. На фюзеляже позади винта будут стоять две рулевые пластины, которые будут выполнять роль элевонов. (в режиме коптера могут продолжать работать, мешать не будут)
Таким образом наверное придется притушить работу крыльевых роторов и перевести управление заднего движка напрямую на третий канал приемника.
Т.е. по AUX-2 потребуется переключение режима трикоптера в режим летающего крыла. Возможно придется задействовать промежуточное положение (по среднему положению переключателя AUX) , когда задний винт находится под 45 градусов к горизонту. При этом будут работать оба режима одновременно.
Внизу получившийся чертежик. Предварительные размеры модели: длина 950мм, размах крыла 950мм, высота 140мм
В переходном режиме нужно увеличивать тягу хвостового ротора, чтобы модель не отклонялась назад. Насколько сильно - мне неизвестно, но там должен быть большой запас…
В самолетном режиме, если бы “центральные” роторы стояли ближе к ЦТ, то их можно было бы использовать для “подъема”, а если, как мне видится, что ЦТ ближе к хвосту, то при их включении аппарат будет задирать нос.
Далее, в самолетном режиме винт у вас толкающий и аппарат получается по схеме “утка”, что (как я читал) создает определенные проблемы со стабильностью.
Ну и самое главное:
Предварительные размеры модели: длина 950мм, размах крыла 950мм, высота 140мм
А каков вес выйдет? А то нагрузка на крыло будет приличная, значит скорость полета должна быть большая. Я бы даже сказал, что сзади мотор должен весить 10% общего веса (по аналогии с “обычными” самолетами и крыльями)
ну, если есть пилоты - значит не БПЛА. а если нету - тогда таки БПЛА (UAV). может просто дано для сравнения размеров?
хотя глянул на остальных их “проекты”… смешно. но за проектом буду смотреть )
Мегаинтересный проект намечается! Виктор, моё почтение! Внимательно слежу за темой.
А по-моему наоборот, какой-то мутный проект, и кроме фанерного макета у разработчиков и нет ничего. Не факт что они сами испытали хотя бы прототип летающий.
Любой дизайнер в 3д-максе таких штук сколько угодно нарисует 😃
и кроме фанерного макета у разработчиков и нет ничего
Дык в том и фишка! Что у разрабов - фанерка, а у Виктора - полетит.
Интересный намечается проектик, много придется повозиться, что бы правильно летало. Но вот визуально такая штука в полете будет не очень оригинальна по сравнению с предыдущими шедеврами, хотя если покрасить…
Виктор, а как вам такой на будущее? Хотя наверно видели.
В самолетном режиме, если бы “центральные” роторы стояли ближе к ЦТ, то их можно было бы использовать для “подъема”, а если, как мне видится, что ЦТ ближе к хвосту, то при их включении аппарат будет задирать нос.
При желании аккумулятор можно запихать в нос, при этом можно сделать ЦТ близко к боковым роторам.
Далее, в самолетном режиме винт у вас толкающий и аппарат получается по схеме “утка”, что (как я читал) создает определенные проблемы со стабильностью.
Не располагаю достаточным опытом.
А каков вес выйдет? А то нагрузка на крыло будет приличная, значит скорость полета должна быть большая.
Полетный вес ориентировочно 900г. Но здесь не надо забывать, что в данном случае крылышки маленькие и основная нагрузка ляжет на фюзеляж, т.к. он является несущим.
ну, если есть пилоты - значит не БПЛА. а если нету - тогда таки БПЛА (UAV). может просто дано для сравнения размеров?
Я же сказал в первом посте, что у разработчика планируется 4 типа летательных аппаратов на этой базе.
- Самый малый из них - “поисковик- разведчик”
- побольше - доставка грузов, почты и пр.
- еще больше - вывоз раненых и более крупных грузов
- самый большой, грузоподъемностью до 1т, для перевозки грузов и людей.
Все аппараты снабжены электроникой для беспилотного полета. Последний может управляться людьми, а может перейти в беспилотный режим, люди - как груз.
Но вот визуально такая штука в полете будет не очень оригинальна по сравнению с предыдущими шедеврами, хотя если покрасить…
Согласен, но в прошлом проекте я совместил частично погружное судно с коптером, сейчас хочу совместить коптер с самолетом.
И если предыдущий проект навсегда останется моделью, то текущий заявлен разработчиком как реальный. Вот мне и стало интересно, как он себя поведет.
Виктор, а как вам такой на будущее? Хотя наверно видели.
Видел, это обычный “Т” - коптер, под задний ротор - рулевую пластину и полетит как миленький. Задачка для начинающих “кутюрье” коптеров. 😉
Полетит 100%, даже адреналина при взлете не будет, если только под заказ делать. 😃
---------------------------------------------------------------------------------------------------
Начинаю выкладывать постройку. Позже посчитаю нагрузку на крыло.
это обычный “Т” - коптер, под задний ротор - рулевую пластину и полетит как миленький. Задачка для начинающих “кутюрье” коптеров. 😉
Тут плавные линии портить рулевой пластиной некрасиво будет, больше похоже на Y-4 😉
Все-все, теперь я умолкаю, жую изюм, жду видео где VTOL под музыку летает
Загнал размеры в WinLaengs4. Вот что получилось (см. внизу)
Общая площадь 67,5 кв дм, минус площадь роторов - 3*3кв дм, и того площадь 56,5кв дм. Проектный взлетный вес 900г, ну пусть 1кг.
Нагрузка на крыло 1000/56,5=17,6 г/кв дм.
Тут плавные линии портить рулевой пластиной некрасиво будет, больше похоже на Y-4
Рулевую пластину надо установить внутрь заднего ротора под винт, снаружи ничего не видно будет.
Вдруг кому захочется построить нечто подобное.😉. А то я один на форуме коптеры одеваю, как белая ворона.😃
мультивийщики Виктору нужна помощь в переделке трикоптерной прошивки
я бы сказал, какая система управления поддерживает VTOL и вообще все творения Виктора, виденные мной на этом форуме, но это будет спамом и саморекламой 😃
Олег, теоретический вопрос.
Допустим есть некие мозги (назовем их Х, хехе), которые в level режиме работают адекватно, да еще и умеют поддерживать высоту.
Если мы поворачиваем задний ротор (т.е. переходный процесс), то они должны автоматически увеличить на нем тягу, чтобы удержать аппарат в горизонтальном положении, но как они могут отреагировать на горизонтальную составляющую тяги хвоста?
PS а вообще для горизонтального полета же не обязательно на 90 градусов отклонять хвостовой ротор… Достаточно и на единицы градусов! Тогда штатная электроника справится с этим без проблем, хотя это и не будет полет “на крыле”…
теоретический вопрос.
В “теоретических мозгах Х” это делается элементарно.
Выставляете шаблон “трикоптер”.
Берется дополнительный канал, скажем, 6-й. На пульте на него ставится крутилка.
В аппарате делается следующее. К примеру, на выход М5 вешается сервомашинка, которая поворачивает этот самый задний ротор в определенной пропорции с положением крутилки.
На два передних мотора выставляется микс с крутилкой, чтобы при ее полном выведении в “самолетное” положение она убавляла газ двух передних движков почти до нуля, при этом стабилизация по крену сохраняется.
Также на сервомашинку можно завести микс тангажа около 10%, тогда в самолетном режиме будет управляться по тангажу, как крыло с ОВТ - поворотом заднего мотора.
Повторю, все миксы выполняет “теоретический мосх”. Штатно.
Все.
В результате “переходные” процессы происходят плавно, и никто не падает и не заваливается. Главное, переводить крутилку в самолет при достижении достаточной для удержания на крыльях скорости.
Чтобы остановиться и сесть, нужно дать газ, достаточный для удержания в “вертолетном” режиме и перевести крутилку в вертолет. Аппарат остановится и можно сажать.
Остается открытым вопрос с удержанием курса в вертикальном режиме, т.к. я не увидел элементов управления курсом (или протупил?) Мне представляется логичной плоскость с сервомашинкой в потоке заднего винта, поворачиваемая вместе с самой ВМГ. Под нее пойдет штатный канал М8 из шаблона “трикоптер” безо всяких доделок.
я бы сказал, какая система управления поддерживает VTOL и вообще все творения Виктора, виденные мной на этом форуме, но это будет спамом и саморекламой
Как бы то не было, потребуется приобретать этот полетный контроллер, а это время и деньги. Но все равно интересно, а так как это по делу, то соответственно не реклама. Так что выложите ссылочку, а если боитесь гнева модераторов, то хотя бы мне в личку.
Хотя я думаю, что с этими функциями прекрасно справится Crius Hobby MultiWii. Тем более, что имеет на борту баро-датчик.
Да, только как примерить этот теоретический мосх на мультивий на 328 меге при условии что используется стоковый турниговский приёмник?
да еще и умеют поддерживать высоту.
Здесь зарыто ограничение: полетная модель для авторежима может быть только одна: или тангажом, по-самолетному, или увеличением газа, по-вертолетному. Переключение в полете невозможно. Поэтому нужно определиться, в каком типе требуется удержание высоты, а от него уже выставлять миксер режимов.
Для стабилизации ограничения нет - летай, как хочешь.
Хотя я думаю, что с этими функциями прекрасно справится Crius Hobby MultiWii. Тем более, что имеет на борту баро-датчик.
купить фриску и будут доступны дополнительные выходные каналы…
Как бы то не было
Вот здоровенная тема, где это все выросло rcopen.com/forum/f90/topic243418/2268
Ссылки на документацию и т.п., а также сам контроллер здесь
Для полетать без автопилота ключ не нужен.
Не думаю, что Вы будете собирать полетный контроллер сами, поэтому читать единственную запись в моем блоге не предлагаю.
В переходном режиме нужно увеличивать тягу хвостового ротора, чтобы модель не отклонялась назад. Насколько сильно - мне неизвестно, но там должен быть большой запас… В самолетном режиме, если бы “центральные” роторы стояли ближе к ЦТ, то их можно было бы использовать для “подъема”, а если, как мне видится, что ЦТ ближе к хвосту, то при их включении аппарат будет задирать нос.
Я бы еще добавил, при переводе заднего винта в горизонтальный полет, PID регулятор скорее всего пойдет в расколбас(без дополнительных костылей в коде) после этого ни какой высоты не хватит.
Там по идее надо потихоньку уменшать PI роторов и увеличивать PI(который надо дописать) аэродинамических рулей. А развязывать их КМК нельзя, иначе мы руками будем пересиливать систему стабилизации, а это тоже расколбас.
Хотя впрочем, может я занудсвую.
зы Если будет время в ВИЕ тоже могу поучаствовать.