коптер с управляемым вектром тяги по тангажу
Давно меня мучает вопрос: как сделать так, что бы летательный аппарат летал так же эффективно и быстро как самолет, но при этом мог взлетать с коротким пробегом с практически необорудованной взлетной полосы. И решил попробовать схему коптер-самолет. В чем идея: взлетаем как коптер, а при наборе высоты моторы переводятся в положение под углом к горизонту по направлению вперед, либо для увеличения эффективности моторы сразу располагаются под небольшим углом вперед и взлет осуществляется с небольшой пробежкой по ВПП, а при наборе высоты увеличиваем угол и летим практически в самолетном режиме, испытывая гораздо меньшее сопротивление от набегающего на раму потока. На гоночных коптерах ставят под движки призмы для этой цели, задавая сразу фиксированный угол наклона моторов вперед, а я предлагаю этот угол сделать изменяемым. Ну и для пущей эффективности, под оси с моторами ставим аэродинамические поверхности(крылья), думаю небольших размеров, которые будут при увеличении горизонтальной скорости создавать дополнительную подъемную силу. Что я сделал: На раме квадрокоптера впереди и сзади разместил вращающиеся поперечные оси, управляемые пока одной сервомашинкой( в будущем, думаю можно будет на каждый мотор-свою серву, что даст полностью управляемый горизонтальный полет без дополнительных аэродинамических поверхностей).Но это в будущем. А пока обе оси управляются одной сервой и всем моторам задают одинаковый угол относительно корпуса. Расключил моторы по Х-образной схеме от платы управления полетом(FK). Управление отдал по РРМ на приемник FrSky D8R2-plus,перепрошитый на прошивку, когда при замыкании 3и4 сигнальных штырьков с 1 канала передается 8 каналов РРМ, со 2-го-RSSI, а остальные работают как обычные PWM каналы. Так что моторы управляются по РРМ,а серву садим на любой свободный PWM-канал и на пульту им управляем либо с отдельной крутилки(для плавного изменения угла), либо с тумблера( для резкого),ну или самое интересное: управляем углом моторов с ELEV(т.е. даем задание с FK на моторы, изменяя питч и одновременно меняем угол наклона моторов вперед-назад. При этом у коптера появляется просто сверх манёвренность по этому направлению при висении в воздухе. Ну а в будущем, когда под моторы встанут крылья(вдоль потока обдува или немного под углом, так, что бы отбрасывать поток немного назад, за счет них при движении вперед, этот аппарат будет пытаться набрать высоту, поэтому придется газ отпускать и получится, что при гораздо меньшем газе(а значит расходе батареи) аппарат будет лететь с гораздо большей эффективностью, хотя может быть и чуть медленней в зависимости под каким углом будут к горизонту расположены моторы с аэродинамическими поверхностями. Вот такая идея. Может кто то уже пытался такое реализовать?
my.mail.ru/mail/alex42100/video/_myvideo
это вариант без крыльев
Давно уже никто не наклоняет моторы на гоночных коптерах.
Все решает угол установки камеры.
У начинающих 40 - 45 градусов. У тру гонщиков до 65 - 70 градусов.
но при этом мог взлетать с коротким пробегом с практически не оборудованной взлетной полосы
Они и так взлетают с коротким пробегом. Прямо с пахоты. Большинство моделей прямо с руки стартует, их бросают “в горизонт”.
Или Вы хотите собрать аппарат для перевозки людей?
Я, конечно рассматриваю модель как будущее транспортное средство, более эффективное чем обычный большой квадрокоптер, так сказать следующий этап развития. А на счет гоночных квадриков само собой понятно, что нет никакого смысла их утяжелять дополнительными механизмами и электроникой.
Просто мне попадались на глаза такие модели: 1 на квадр один товарищ поставил сбоку еще один мотор с толкающим винтом и квадр летел вбок за счет этого винта а четыре верхних его держали на определенной высоте. А 2-на обычную модель самолета с тянущим винтом гражданин установил раму с четырьмя подъемными двигателями. Вначале за счет этих четырех подъемных моторов самолет набирал высоту, потом они отключались и включался тянущий мотор и самолет летел в горизонте. Мне показались обе схемы не очень эффективными, каждый раз нужно с собой таскать лишний груз из движков нужных в одном режиме полета, но совершенно бесполезных в другом,а во втором случае особенно. В предлагаемой же мной схеме нет лишних моторов, все моторы создают и тягу и подъемную силу, еще и часть подъемной силы в горизонтальном полете берут на себя аэродинамические поверхности как крыло у самолета, причем можно их не делать такими же огромными, а ограничиться весьма скромными габаритами,что опять же позволит в будущем пользоваться весьма скромными по параметрам ВПП. Думаю можно будет использовать обычную автодорогу при коротком пробеге( чтобы увеличить вес транспортируемого груза, как это бывает у вертолетчиков),ну и откуда угодно при вертикальных взлете и посадке. Казалось бы чего тогда вертолет не использовать? Только по сравнению с вертолетом эта схема гораздо экономичней, да и горизонтальная скорость будет значительно выше. А если набраться смелости, то и вообще можно предположить, что данная схема поставит крест на вертолетостроении в будущем, потому что по всем параметрам (особенно по управляемости при подъеме и горизонтальной скорости, будет превосходить и традиционный вертолет и новейшие разработки с толкающим винтом, потому что опять же толкающий винт-лишний вес)))Я уже не говорю о сложности механизма управления лопастями вертолета и его обслуживания. А здесь просто четыре тянущих двигателя имеющих в сумме ту же массу, что и силовой агрегат у вертолета, плюс никаких тебе редукторов и прочих проблем, в общем мечта механика)))
А здесь просто четыре тянущих двигателя имеющих в сумме ту же массу, что и силовой агрегат у вертолета, плюс никаких тебе редукторов и прочих проблем, в общем мечта механика)))
Поздравляю, вы придумали конвертоплан!
Погуглите конвертоплан bell v-22 osprey.
В плане эксплуатации, это финансовая яма, гораздо дороже классического вертолета.
Сенатор Джон Маккейн:
V-22 отлично смотрится… когда не простаивает в ремонте
спасибо за поздравления))) но это не конвертоплан! Это несравнимо лучше!Конвертоплан опирается в воздухе на 2 точки и неустойчив по продольной оси, как бы качается на оси от винта до винта и там очень важно разместить груз по центру масс, а наш аппарат в воздухе опирается на 4 точки, а не на 2, поэтому даже без полетного контроллера очень устойчив, а с ним так вообще-душка! И может я ошибаюсь, но у конвертоплана винты синхронизированы поперечным валом, что не дает ему возможность давать разное задание на двигателя с целью выровняться по роллу при взлете или посадке. А у нас на каждый двигатель свое задание выравнивайся по любым осям и груз располагай как хочешь, но тоже конечно лучше по-центру. Кроме того подъемная сила у нас от крыла меняется в зависимости от угла установки моторов, а у конвертоплана крыло работает только при наборе большой горизонтальной скорости и не меняет свой угол, отбрасывая воздушный поток вниз, помогая взлету, мало того оно при взлете у него мешает, потому что часть воздушной массы от винтов сверху как бы бьется о крыло и разлетается в разные стороны, создавая турбулентные мощные потоки, мешающие взлету. Короче говоря в этой схеме есть большие преимущества перед конвертопланом, который я никогда не считал чем то суперэффективным. Хотя конечно с технической точки зрения, аппарат безусловно интересный.Хотя опять же у тех же американцев был куда более интересный аппарат: конвертоплан с четырьмя двигателями, но все с теми же проблемами, поэтому тоже был положен под сукно. Но возможность создания аналогичного аппарата с электромоторами дает шанс избежать старых проблем и вдохнуть в него новую жизнь.
my.mail.ru/mail/alex42100/video/_myvideo/2.html
а это с крыльями
а наш аппарат в воздухе опирается на 4 точки, а не на 2, поэтому даже без полетного контроллера очень устойчив
Штаааа? Покажите как мне квадрокоптер, без полетного контроллера!
не взлетит (с)
но это не конвертоплан! Это несравнимо лучше!
Т.е. наличие такого транспорта только в фантастических фильмах, не смущает?
Пересмотрите “Грань будущего”, в нем еще много идей для реализации.
Т.е. вся эта механика и электроника для наклона квадрокоптерных моторов весит меньше (более надежна), чем один самолетный движок спереди для осуществления горизонтального полета?
alex42,
купить тут shop.graupner.de/webuerp/AI?ARTN=9944.RTF
или тут www.amainhobbies.com/…/p501454
на аппараты различных контор, производящие бпла, ссылки не даю ибо их много в том числе в России.
искать по “vtol uav”
Да, типа такого, только хочу, что бы все крыло меняло угол вместе с мотором;)
типа такого, только хочу
Судя по видео, все реально, ничего невозможного, а из лишнего веса только одна серва 9 г. Это меньше чем мотор 45 г, С другой стороны и тяга от четырех моторов в горизонте не сопоставима с одним. В общем будем работать, спасибо за подсказки. Как только будут замеры, сразу отпишусь по эффективности. С этой ВМГ и батареей обычный коптер потреблял 13-16 Ампер, летал около пяти минут, дождусь хорошей погоды, посмотрим что будет с нововведениями))
Ну если уж танки летают, то мой по-любому покорит небо!!!))
Ну если уж танки летают, то мой по-любому покорит небо!!!))
Моделька то конечно полетит, кто ж спорит, но к перспективному транспортному средству это никакого отношения не имеет.
Да, типа такого, только хочу, что бы все крыло меняло угол вместе с мотором;)
Идея занятная, но вы представьте, какой должна быть механика для смещения и удержания плоскости всего крыла, причем даже не на земле в статике, а во время полета! На модели должна быть очень мощная серва, или даже механизм похлеще. А на промышленном пилотируемом изнутри аппарате с дополнительным грузом на борту… Причем малейший люфт тут наверняка недопустим, я не силен в таких вопросах, но могу предположить что даже очень маленький люфт может стать причиной раскачивающих колебаний и аппарат потерпит крушение. Мысли такие, ни в коем случае не отговариваю от затеи, хотя бы на модель такую было бы очень интересно глянуть.
Модель уже полетела… и действительно как и ожидалось, при переведении в наклонное положение моторов и крыльев газ после висения нужно отпускать(т.е. в горизонтальном полете налицо более экономный расход батареи), но похоже на счет люфтов очень верно подмечено иногда возникает трудноконтролируемое поведение, видимо связанное вибрациями от моторов и крыльев, аппарат самопроизвольно начинает менять направления по YAW и удержать курс бывает трудно. Моторы старые (ВР2306) сильно люфтят. Заказал новые, ну и переработаю крепление поворотных осей, уменьшив люфт. И да, серва 9 г-слабовата, закажу помощнее. Ну и пожалуй уменьшу площадь крыльев и сделаю их жестче, что бы меньше флатерили в полете. Понятно что это только проба пера, что бы понять возможно это впринципе и есть ли эффект. и то и другое подтверждено. Да есть проблемы, но думаю решаемые.
Модель уже полетела…
Вы мне смысл объясните
иногда возникает трудноконтролируемое поведение, видимо связанное вибрациями от моторов и крыльев, аппарат самопроизвольно начинает менять направления по YAW и удержать курс бывает трудно
А как вы реализовали смену алгоритмов полетника при изменении наклона плоскостей крыльев? И механизм поворота крыла тоже интересен. Я бы предложил стальные (или карбоновые) пруты, жестко соединенные с фюзеляжем, длиной в стороны с длину крыла, само крыло на подшипниках/втулках в нескольких местах в нервюрах, крайний подш максимально близко к законцовке, один или два напротив точки крепления моторов. Кстати, моторы на краях, или в центре? Фото бы прототипа))
Вы мне смысл объясните
Не знаю мотивов ТС, мне бы хватило того, что модель интересна и с точки зрения изготовления и прошивки, и на внешний вид. При достаточном умении делать что-то уникальное - это круто.
мне бы хватило того, что модель интересна
Обычно хватает того, что это тупиковая ветвь моделестроении. Заставить летать можно и мясорубку, но смысла в этом нет никакого.
Опять же на главный запрос “чтоб самолет стартовал с минимальным пробегом” я уже ответил. Очень много моделей стартуют прямо с рук
Опять же на главный запрос “чтоб самолет стартовал с минимальным пробегом” я уже ответил. Очень много моделей стартуют прямо с рук
Ну да, а при достаточном тяговооружении можно и как ракету поставить вверх пропеллером и будет вертикальный взлет 😃
Для ТС:
Вообще, я даже вижу преимущество такой модели, если действительно будет эффективнее энергопотребление: хороший дальнолет, который слабо наклоняется при движении прямо - угол камеры почти не меняется, но есть и возможность зависнуть на точке(ах) назначения и поснимать, например, панораму.
У РЦ Байера был на обзоре квадрик с наклоном плоскости пропов вперед/назад информации ради.
Как вариант ответвления проекта: сделать независимое управление углом каждого крыла, тогда можно будет управлять моделью “по самолетному” и не потребуется система тяг по фюзеляжу, т.о. меньше люфтов. Минус - 4 сервы вместо одной и повышенные требования к точности позиционирования и скорости отклика по очевидным причинам. При вертикальном режиме так же рысканье можно было бы сделать не оборотами моторов, а изменением углов, дрейф вперед и назад аналогично, а вот в стороны уже только оборотами. А то я не совсем понимаю, как у вас сейчас реализованы крен и тангаж при горизонтальном полете. Много раз редактировал сообщение, т.к. думал над схемами, типа независимого управления только передних крыльев, либо по бортам, но получается хрень, если делать - то только все 4 крыла независимыми.
И еще - если крылья будут под небольшим углом к горизонту в стиле V (не знаю сколько, пару-тройку градусов наверное), модель по идее должна быть стабильнее в обоих режимах.
Если говорить о смысле, то тут несколько аспектов. Есть психологический, в котором главный смысл-это потратить немного из имеющегося свободного времени на техническое ТВОРЧЕСТВО, даже если совсем ничего не получится, сам процесс создания того, что еще никто не делал или делали немногие уже оправдан сточки зрения реализации природного человеческого любопытства. Есть общественный-привлечь внимание любопытствующих и не только к интересной теме. Ну и конечно есть технический- отдать часть подъемной силы аппарата при движении в горизонте на дополнительные крылья, сняв эту часть нагрузки с винтов улучшив энергоэффективность ЛА. Это не актуально для гонок, но очень важно для дальнолетов. Если на уровне модели все проблемы удастся решить, то почему ж эти наработки впоследствии не применить в большой и малой авиации, где эффективность аппаратов с вертикальным взлетом или коротким пробегом сегодня одна из главных задач?
фото и видео я прикреплял в первых постах. Сейчас тот аппарат я пока разобрал из-за описанных выше проблем. Пока нужны замеры потребления энергии, что бы говорить об эффективности, а запчасти нужные не приехали, и поэтому решил сделать аппарат с жестко закрепленными поперечными лучами с неизменяемым углом установки моторов. Сегодня попробовал, даже при такой схеме в квартире взлетел вертикально, взяв питч на себя, отпуская его в ноль переходим к горизонтальному полету, так что на крайний случай, если не удастся решить вопрос с вибрациями в поворотных осях, можно будет остановиться и на таком варианте, если будет выигрыш в эффективности в горизонтальном полете и да, если нужно и без поворотных осей можно будет зависать на одном месте, правда корпус будет наклонен к горизонту. Что касается прошивки-она пока обычная. Я не программист и если все подтвердится, нужно будет разработать специальную прошивку для такого нового вида аппаратов, это вопрос будущего, либо настоящего для тех кто уже заинтересовался)) Ну и опять же вопрос будущего, да, на каждое из четырех крыльев буду делать отдельный привод, что бы можно было за счет сервоприводов полностью управлять аппаратом в полете, причем хотелось бы ставить моторы посредине крыла, что бы винту обдували их и за счет потока от винтов при обтекании крыла создавалась дополнительная подъемная сила, что опять же улучшит енергоэффективность ЛА
Хотел вставить фото но не получается, даже ссылка не вставляется
Кстати, пока не заказал сервы, может кто нибудь посоветует. Думаю тяжелее 13 грамм по весу это будет много. У меня стояла дешманская 9-граммовая, но как то она совсем не фонтан.
Я посматриваю на такую: TowerPro MG91 сервопривод цифровой 13г металл 2.6кгсм, за 560р*4шт
что бы винту обдували их и за счет потока от винтов при обтекании крыла создавалась дополнительная подъемная сила
Владимир Ушаков: Знаете, тут подумал на досуге, у аппарата с изменяемой плоскостью всего крыла есть ущербный недостаток - когда крылья поставлены вертикально, т.е. для вертикального взлета во-первых, если моторы обдувают крылья, а крылья имеют профиль, нужный для создания подъемной силы - получаем паразитную тягу вперед. Но это ладно, самое плохое, что появляется большая горизонтальная парусность, ветер будет гнать аппарат мама не горюй, висение будет затруднено. По-этому лучше сделать фиксированные крылья, как положено элероны и рули высоты, а моторы уже наклоняемые.