О некоторых преимуществах соосной схемы

Использование соосного расположения винтов мультикоптера позволяет заметно уменьшить его габарит. При этом, например, соосный октокоптер (самая популярная соосная схема: 8 моторов, 4 луча) сопоставим с несоосным октокоптером (8 моторов, 8 лучей), хотя эффективность нижних винтов несколько снижается. Обнаруживаются, однако, и еще некоторые преимущества соосной схемы, которые для простоты изложения рассмотрим на примере соосного и несоосного октокоптера:

  1. 4 коротких луча лучше 8 длинных. При одинаковых размерах пропеллеров у соосного октокоптера лучей вдвое меньше и они короче. Кроме уменьшения габаритов аппарата это облегчает его. Изгибающий момент от силы тяги мотора(ов) пропорционален длине луча, поэтому напряжения, возникающие в основании луча, которые определяют его прочность, оказываются меньше, за счет чего луч может быть облегчен.

  2. 4 нагруженных луча лучше 8 малонагруженных. При заданной длине вес луча определяется площадью его поперечного сечения. С увеличением размеров поперечного сечения его площадь растет пропорционально квадрату размера, а прочность на изгиб - пропорционально кубу. То есть, при увеличении сечения луча в связи с ростом нагрузки на него, вес возрастает меньше, чем прочность. Этот значит, что при одинаковом запасе прочности один луч с вдвое большей нагрузкой на него будет легче, чем два луча даже той же длины с вдвое меньшей нагрузкой.

  3. Два мотора на луче разгружают его лучше, чем один. Луч нагружен силой тяги пропеллеров, которая направлена вверх. Но вес моторов, расположенных на концах луча, направлен вниз и разгружает луч (вспомним про топливные баки, которые размещают в крыле самолета для разгрузки крыла). Вес двух моторов (и пропеллеров) способствует разгрузке луча соосного аппарата.

  4. Реактивный момент моторов соосного аппарата не нагружает луч. Соосные винты вращаются в противоположные стороны. И если момент, создаваемый соосными моторами, одинаков, то реактивный момент на луч не передается. Как показывают расчеты, реактивный момент, нагружающий луч несоосного аппарата, составляет около 15% изгибающего момента, обусловленного силой тяги. Это значит, что сечение и вес луча по условию прочности в случае соосного аппарата могут быть несколько меньше.

Перечисленные обстоятельства, следующие из анализа нагрузки на луч и прочности луча, позволяют уменьшить вес рамы соосного мультикоптера.

Комментарии модерируются

  • 4020
Comments
fpv_mutant

С Наступившим!
…забыли добавить: меньше осциляций при меньшей длине луча,как следствие, возможно меньше энергозатрат на компенсации.
Возможность реализовать складную раму с меньшим числом компонентов.
Меньше лучей в кадре,Y6 идеальна для съемок,но нужно “долбить в барабаны” чтоб она летала с одним отказом.
Для себя твердо решил юзать сооску для съемок,а для “зажигалок” использую традиционную схему.

Возможно единственный минус коксы(сооски)-меньшая эффективность,но это все относительно и перекрывается своими преимуществами.

Cosh

Сооска - это хорошо, но преимущества для себя вижу только в более высокой надёжности из-за в два раза большего количества моторов в сравнении с аналогом, но с обычным расположением ВМГ. Соосная схема для видео операторов подходит, т.к. вероятность упасть на голову людям из-за отказа мотора заметно ниже и это ооочень важно!!!)))

fpv_mutant

…именно ,самое главное из-за чего я ее выбрал,резервирование и полет с двумя отказавшими))

the_fly

проясните мне чем сооска лучше?
1 и 2 просто смешны. Берешь карбоновый луч, напряжения и вес не существенны выходят.

только давайте не с теории, а с практики:
берем квадр х8 и окта 8
кто дольше будет летать?
кто надежней будет леать?
кто быстрее будет летать?
кто стабильнее будет летать?

вот я смотрю - вроде логично, но…кпд то существенно уменьшается у нижнего, соответственно, на сколько я понимаю, - оно не самое эффективное решение.
я не против х8, но понимания данного вопроса у меня нет, вот и прошу растолковать с практической точки зрения.

fpv_mutant

Личные наблюдения при прочих равных:

кто дольше будет летать? - дольше радиальная (традиц) окта на 15-20%
кто надежней будет леать? - оба
кто быстрее будет летать? радиальная (традиц),пятно конткта больше и потери на тяги меньше
кто стабильнее будет летать? - соосная интереснее ветер держит,логично предположить,что у радиальной парусность более,ее и подбраывать будет…

Радиальная схема сравнительно и веса больше возьмет.
Сооска компактнее и при транскортировке/хранении и чуть легче.

Мне ради компактности/меньше лучей в кадре/стабильности при порывах - сооска больше нравиться, 2-5 минут особой погоды не сделают для любительских целей,про проф цели молчу,там исходят из задач и деньги другие.
Есть квад,который и быстр и висит 25-30 мин,но ели что не так,его не жалко грохнуть…

Универсальных аппаратов нет,каждый инструмент для своей задачи.

c3c

Господа, хочу обратить ваше внимание на то, что эта запись в дневнике - не обсуждение соосной схемы вообще. Для этого на форум, пожалуйста. В этой заметке говорится лишь о некоторых преимуществах, следующих из анализа прочности, которые дает соосная схема,