Bir VTOL/ADAV helikopter uçağı nasıl düzgün şekilde tasarlanır?

[Remundo]

bu sefer oyalanmak için... sevişmeyi seven birkaç yarım deli.

[Remundo]

Yedeklilik (havacılıkta)

sözcük fazlalık aşağılayıcı bir çağrışım (konuşma ağırlığı) veya tam tersine bilgilendirici (ısrar / kesinlik) olabilen "tekrarlar" veya "yeniden ifadeler" anlamına gelen edebi bir yoruma sahiptir.

Havacılık alanında, fazlalık aşağıdaki gibi özetlenebilecek tamamen teknik bir konudur:
küresel bir arızayı önlemek için sistemleri çoğaltın.

Bilgisayar, hidrolik veya mekanik olsun, sistemleri yedekli hale getirmeye çalışabiliriz.

Bununla birlikte, özellikle kaldırmayan cihazlar için, uçan cihazlarda ölü ağırlıktan kaçınmak gerekir.

Bugün iticilerin fazlalığıyla ilgileniyorum.

Hafif uçaklar için
* tek motor yedekliliği yoktur: Tek pervanesi artık çalışmıyorsa, süzülürken yoluna devam eder, pilotun tek hareket yolu, kontrol yüzeylerini (asansör ve dümen) ve kanatlardaki kanatçıkları manipüle etmektir. Uçak geri dönüşü olmayan bir şekilde irtifa kaybeder, özellikle düzgünlüğü vasatsa.
* ikiz motor, Ve daha ziyade çoklu motorlar yedeklidir: bir itici arızalanabilir, ancak diğer iticiler uçağın yeterli kontrolünü sağlar (kanatlardaki saptırıcı cihazlarla itme-çekme dengesizliklerini telafi etmek gerekli olsa bile).

Helikopterler için
* tek rotor yedekliliği yoktur ve kuyruk rotoru arızası sıklıkla yalpalama kazalarına yol açar. Bununla birlikte, tek rotorlu bir helikopter, irtifa inişini yönetirken rotorunun "havada kalmasına" izin vererek felakete inebilir (tekniğe otorotasyon denir).

* çok rotorlu (çoğunlukla 2) gereksiz görünüyor, ancak gerçekte, bir rotorun arızalanması büyük bir dengesizliğe yol açar, önsel telafi edilemez

ADAV/VTOL için
* Biri, modlardan biri başarısız olursa, diğeri sürdürülebilir ise, uçak modundan helikopter moduna geçerek biraz fazlalık hayal edilebilir.

Uçan helikopter modunda çok rotorlu bir ADAV durumunda daha spesifik olarak ele almak istiyorum.

Bu durumda, aerodinamik sürükleme ve kaldırma kuvvetleri neredeyse sıfırdır (pervane kanatlarının deneyimledikleri dışında). Uçağın dengesi, çeşitli rotorların F1, F2, F3... kuvvetlerinden ve uçağın mg ağırlığından kaynaklanır.

İşte durumu 5 kuvvetle temsil eden bir diyagram.

sustentation_multirotor.png (11.07 KiB) 1650 defa görüntülendi

Cihaz bir "destek poligonundan" (mutlaka düz olması gerekmez) asılır, bu poligonun köşeleri, pervanelerin çekme/itme kuvvetlerinin uygulandığı noktalardır.

Kuvvetler dengesi şunları verir:

eq17.png (5.88 KiB) 1670 kez görüntülendi

bu denklem, cihazın ağırlık merkezinin hareketsizliğini garanti eder.



G'ye geri getirilen kuvvetlerin momentlerinin dengesi ağırlık merkezini verir:

eq18.png (10.21 KiB) 1670 kez görüntülendi

bu denklem, cihazın dönmemesini garanti eder (bu, onu ters çevirebilir ve daha da kontrol edilemez hale getirebilir)

En küçük çözüm, ağırlık merkezinin altında asılı kaldığı (temelde ikiz rotorlu helikopterlerin yaptığı şeydir) ters dönen bir çift rotorlu (karşı tork ve jiroskopik etkilerden kaçınmak için) gibi görünüyor.

Un dört rotorlu drone Rotoru kaybeden kişi, mevcut son 3 pervaneyi (3 itme) yöneten oldukça karmaşık bir algoritmayı yakalayabilir ve hem kuvvet dengesini + moment dengesini + karşı tork telafisini garanti eder.

Ne kadar çok pervane ve olası yön varsa, uçağın kontrolünü garanti etmek için o kadar oynanabilir (yedeklik) görünür.

3 pervane ile ağırlık merkezi direkt poligonun üzerinde ise (diyelim ki G'den geçen düşey poligonu delerse) cihazı kurtarabiliriz diye düşünüyorum.

sadece 2 pervane ile, G tasarım gereği doğrudan bu çizginin üzerinde olmadığı sürece, uçak devrilme riski taşır (G, kaldırma hattı ile aynı hizada olmak isteyecektir).

Ancak bu, oldukça karmaşık hesaplamalara ve her şeyden önce çok duyarlı ve verimli kontrol algoritmalarına dayanmaktadır.

Bir ara bunun hakkında ne düşündüğünü bana bildir.

[Christophe]

Bir motorunu kaybeden bir dörtlü kaybolur ve çöker, ancak üç dron var ama bir dörtlü konfigürasyonu 4 asansör için yapılmış…

Böyle karmaşık bir algoritmanın torku ve arızalı eksendeki denge çarkını nasıl yönetebileceğini anlamıyorum: kalan pervane, HS motorunun ağırlığını telafi etmek için… yukarı itmek zorunda kalacaktı! Bu sadece retro tahrikte çalışacak ve süper hızlı tepki vermesi gereken değişken hatveli bir pervane ile mümkündür...bence bu şekilde imkansız.

Hatırlatmak gerekirse: Ters dönen bir pervane çok kötü çalışır... bir uçağı tersten kaldırmaya çalışmak... aynı şey

Onu durdurmak yine de yapılacak en iyi şey mi?

Çift çok ciddi olmasa da, sadece esneyecekti ... güvenli bir şekilde inmeye yetecek kadar.

5 motordaki altıgenler geçebilir…

Bir youtube araması yapın.

Bu nedenle taşıyıcı kanadı olmayan dörtlü bir tabanda insan dronları…doğal olarak tehlikelidir…4*2 konfigürasyonda bile…ekstra güvenlik sağlamasına rağmen…

Yakında ölümler olacak ve yasaklanacaklar… evet, kasabada güvercinler var! (çift anlam)

[Remundo]

Bence araştırmaya değer bir konu...

Bir trirotora bakarsak

sustentation_trirotor.png (8.18 KiB) 1619 defa görüntülendi

Bir rotorun arızası kurtarılabilir gibi görünmüyor. Gerçekten de kalan 2 rotor, cihazı yatıran bir dönme momenti uygular.

Örneğin, F3=0 ise, G doğrudan 1-2 satırının üzerinden geçmeye çalışacaktır.

Her ne kadar hayal etsek de devirme rotorları, durum umutsuz değil. Cihaz eğilecek, ancak sabit olacaktır.

Bir quadrotor'a bakarsak

sustentation_quadrotor.png (8.41 KiB) 1619 defa görüntülendi

Bir rotorun arızalanması, diğer 3'ü eşit kuvvette kalırsa, cihazı yatırır.

AMA, eğilmeyen rotorları varsayarak bile (en azından matematiksel) bir çözüm var.

Rotoru, arızalı rotora taban tabana zıt olarak kapatmak gerekir. G noktası, hala hareket halinde olan 2 rotorun köşegeniyle tanımlanan kaldırma hattında asılı kalır.

Örneğin, F4=0 ise, F2 = 0 AYRICA gereklidir ve G doğrudan 1-3 diyagonalinin ortasının üzerinde kalır.

[Christophe]

Az önce söylediğim buydu: kapatmak hala en iyi çözüm...

Bunun dışında, gerçek hayatta, havadaki her şey hareket ettiği için dörtlü üzerinde kapatma çalışmayacaktır… ve en ufak bir bozulma makineyi devirecektir… göreceli olarak aynı şekilde ayarlanmayacak olan durdurulmuş pervanelerinki gibi. rüzgar… kısacası, öldü!

Bu, her şeyi mükemmel bir eksende dengede tutmak gibidir: bir nefes ve devrilir… bu daha kötü çünkü nefes otomatiktir!

Aksi takdirde, acil durum geriye doğru tahrik…

Güç kanadıyla durum farklı…insan dörtlüleri saçmalık…de…milyonları var ama saçmalık

[Remundo]

G'yi rotorların altına yerleştirirseniz iyi çalışır.

Çift rotorlu helikopterdir.

* implante ters dönen pervaneler farklı paralel eksenlerde (daha basit !)
olarak CH47 Chinook

Gerçekten de G rotorların üzerindeyse anahtarlanır. Ve baş aşağı rotorlar, ağırlığa ek olarak cihazı aşağı doğru hızlandıracaktır.

Volokopter, çok rotorlu taksi, G'yi destek poligonunun çok altına yerleştirir

Multirotoru en uç noktalara kadar zorlarsak, "VOLOCOPTERE" adında çok pervaneli bir taksici projesi var.

ve tüm bu rotorlarla, 1 veya 2 başarısız olsa bile kabul edilebilir stabiliteyi koruyabilmelidir.

[Christophe]

Kabinden 2 kg 750 m uzağa ve sürtünmesi hıza göre değişen 10 dengesiz XNUMX yerleştirin... çok daha az iyi çalışacaktır! Birine yerleştirin, asla havalanmayacak… veya daha doğrusu doğrudan dönecekse…

Volocopter aslında dörtlülerden daha güvenli, 2016'da burada bahsetmiştim… electric-transports/l-ehang-184-ilk-dron-for-man-t14437-10.html

[Remundo]

sizin de söylediğiniz gibi dengesizlik yerleştirmek, G'yi şiddetli bir şekilde çokgen/kaldırma hattının dışına çıkarmak ve böylece uçağın dengesini açıkça bozmak anlamına gelir.

hiçbir şey yapmamalı eh

Tasarım hatası yapmamak için tüm doğru malzemeleri bir araya getirmeye çalışıyorum.

Havacılık benim uzmanlık alanım değil ama iyi niyetliyim ve özellikle iyi doktorlar veya çok öğretici belgeler bulduğumda kendime bakarım.

[Makro]

veya çok öğretici belgeler.

ortalığı karıştıracağım

Dokümantasyon sayesinde uçak yaptım... Eh, daha çok planör... Sınıfları geçenler hocalarımı rahatsız etti... Bana bazı sorunlar yaşattı... Ama en azından merak etmiyorum, düşmedim... .

Ben de konfetilere sinek soktum... Kötü uçuyor ve uzun sürmüyor... İyileştirilmesi gereken bir parkur

[Remundo]

ah ve notlarınız "yükseldi" mi? Kararlı mıydılar?