VIK-1 модельная альтернатива программе VTOL X-Plane
Бой с бикоптерами продолжается, точнее бой за бикоптеры.
Маленький отчет, что за это время проделано:
Эксперименты решил проделывать на маленьком аппарате, так как его легче ремонтировать, да и висит он хорошо.
Попытка пройти переходный режим была проведена два раза, это второй:
Первый раз поперечная балка была развернута на 45 градусов, модель опрокинулась на спину, второй на видео, модель сделала полное сальто.
Были предложения разогнать модель перед переходным режимом, увеличить стабилизатор, поставить переднее горизонтальное оперение, схема - утка, и пр.
Все это костыли, с помощью которых возможно и получится осуществить переход в горизонтальный режим, но явного удержания все равно не будет.
Долго думал, даже по ночам в кровати. Нужен дополнительный разворачивающий вектор. И пришла в голову мысль объединить свойства бикоптера со свойствами квадрика.
На данный момент готовится такая полетная схемка:
На схеме нарисован горизонтальный полет, который пока разбирать не буду.
В режиме висения будут работать только нижние винты, выполняя основную функцию висения. Верхние винты будут чуть-чуть подрабатывать для вида.
Для переходного режима разложу по векторам сил, будет понятнее:
Это переходный режим с настройками квадрика. Синим показана горизонтальная составляющая, красным - вертикальная. Видно, что относительно ЦТ передние винты задирают нос, задние задирают хвост. Таким образом планирую обеспечить контроль в переходном режиме.
По оси Y где центр тяжести у модели? Явно ведь не на оси вращения…
По оси Y где центр тяжести у модели?
Да, на рисунке я накосячил, реальный ЦТ несколько сантиметров ниже поперечной балки.
… соответственно при отклонении всей пворотной системы появится момент на пикирование…
В той схеме, что в кино центр масс поехал назад, но видать недостаточно.
ИМХО, надо разгонять аппарат, чтобы начало работать ГО. И только после этого поворачивать моторы, возможно с одновременным уменьшением тяги.
Есть одно решение, но боюсь оно Виктору не понравится, в ардупилот на пиксах и иже с ними есть решение с конвертопланами, в частности - учтены переходные процессы при развороте вмг, откуда знаю - у нас есть небольшой заказ F4BY адаптировать именно к конвертопланам…
Сергей, конвертопланы разные, в данном случае речь о бикоптере. Можно узнать кто заказал адаптацию, если это не частное лицо?
Беспилотник HG-60 установил рекорд по длительности пребывания в воздухе для аппаратов с вертикальным взлетом и посадкой
Это конечно не бикоптер, но все же
22 часа, 29 минут и 38 секунд - впечатляет
ну и это конечно по теме:
V-247 Vigilant - уменьшенный беспилотный вариант V-22 Osprey
Относительно собственных мыслей по поводу схемки из моего поста № 336.
Не фига не получилось, возможно надо сильнее разносить ВМГ. Модель ведет себя лучше, но результат такой же.
Представляю плод долгих раздумий и десятков рисунков с различным расположением моторов и векторов сил.
Не знаю как назвать, но получилось что-то похожее автомат перекоса, но с винтами постоянного шага.
Для начала мне хватит рычага по одной оси, но вполне реально и по двум осям. Чем больше расстояние между винтами и наклон винтов, тем больше рычаг поворота относительно балки крепления.
Надеюсь из видео все понятно.
KK2 всё-таки не плохо летает, только по принципу “летающей башни” www.flitetest.com/articles/vtol-tilt-rotor-v2
Виктор, я извиняюсь, что не ответил в личке на крайнее сообщение, были дома проблемы… пока с бикоптерами не срастается…
Модель ведет себя лучше, но результат такой же.
Не сочтите за вмешательство, но есть соображения на тему сабжа…
Что если использовать обратный V-tail, на подобие того, что был на вашем Hunter-Killer?
Именно такой “немаленький”. Идея в том, что при изменении вектора тяги он будет попадать в поток (которого при двухмоторной схеме вдоль фюза мало) и препятствовать опрокидыванию, как и полагает стабилизатору.
Что если использовать обратный V-tail, на подобие того, что был на вашем Hunter-Killer?
На начальном этапе скорость мала, чтобы стабилизатор включился в работу, и модель успевает упасть.
Отвечу более развернуто:
Дело в том, что в реальности делается намного больше того, что описывается в теме. Выкладываются только результаты, поэтому сама линия размышления, наверное, непонятна.
Тем более, что тема расположена в импеллерных самолетах, но к этому возможно еще вернемся. Мой союзник по бикоптерам Yanchak, мне периодически подкидывает собственные мысли по этому поводу.
Теперь некоторые подробности конвертопланов:
Самолет удерживается в воздухе опираясь на крыло и управляется с помощью рулей.
Вертолет (коптер) - опирается на вертикальный поток, а точнее на втулки винтов.
Конвертоплан - это одновременно и то и другое. Но вертолет висит на месте и не имеет горизонтальной скорости, а это значит, что в переходном режиме он должен ее получить, чтобы модель смогла лечь на крыло.
Пока горизонтальная скорость не набрана, удерживание положения модели должно происходить в вертолетном режиме, но при этом набирая скорость.
В известном конвертоплане V22 Оспрей это происходит за счет винтов с автоматом перекоса, т.е он остается вертолетом до момента, пока аппарат ляжет на крыло. Но у меня нет АП.
Вот я и пытаюсь создать аналог автомата перекоса.
Самый же простой вариант решения проблемы - это использовать трикоптер, квадрокоптер и т.д. Но это слишком просто и потому неинтересно.
На начальном этапе скорость мала, чтобы стабилизатор включился в работу
Вот как раз в этом направлении мысль и была - до того как начнет работать набегающий поток, использовать поток от пропеллеров.
За темой слежу с самого начала и потому линия размышления как раз понятна и интересна.
Вот теперь аж самому стало интересно каким может быть решение в данном случае и размышления не “отпускают”
Вот как раз в этом направлении мысль и была - до того как начнет работать набегающий поток, использовать поток от пропеллеров.
Управляемая плоскость в потоке - это скорее управляемый вектор тяги, чем рычаг. Это как попытка вытащить себя за волосы из болота или оттолкнуть себя от самого себя. Что-то сегодня плохо с аллегориями.
В случае с рулями в потоке - я упираюсь в собственную плоскость собственным потоком, а нужно отталкивать себя от среды.
Отчет о проделанной работе.
Вообще-то до фига всего переделано. После проверки силовой установки из поста №344 оная была сдублирована. С АлиЭкспресса были заказаны винты от какого-то квадра, подрезаны, рассверлены и отбалансированы. И дабы не ломать модель из подручной пены был сделан макет и все это добро было на него установлено.
Все это кувыркалось и ломалось, добавил сверху опоры, чтобы меньше ломать винты.
Но поворотный эффект по тангажу оказался выше, чем я предполагал (и это очень хорошо). Макет кувыркался даже на совсем малых значениях чувствительности. Поэтому потребовалось что-то больше “колобка” из пены.
С чердака срочно был спущен тандем и силовая часть вместе с электроникой была перенесена на него.
И пошел следующий виток тестов. Модель не поднималась, при этом при вертикальном взлете заваливалась на нос. Но при удерживании рукой модели на высоте около 1м. тяги на удержание в висении было с запасом. Т.е. переднее крыло прилипало к земле. Видать из-за паразитных потоков. Взлетный вес модели 1,8кг, что тоже многовато.
Следующим этапом были разобраны плоскости, сняты деревянные рейки и установлены угле-пластиковые трубки. Силовая часть так же была подвержена переделке, заужены моторамы, а движки были переставлены наружу.
Также снизу к фюзеляжу были приклеены ножки (типа шасси) для того, чтобы поднять модель над поверхностью.
В результате:
эффективность СУ должна возрасти из-за уменьшения габаритов моторамы,
взлетный вес упал с 1800г до 1550г.,
“прилипание” плоскостей к поверхности должна упасть,
винты были обрезаны до 7 дюймов для облегчения работы моторов и увеличения скорости потока.
Такие дела на данный момент.
А ты не пробовал этот вариант только с нижними движками?.
В смысле без верхних? Дак с этого все и началось, кончилось опрокидыванием на нос на переходном режиме.
Управляемая плоскость в потоке - это скорее управляемый вектор тяги, чем рычаг.
Это как раз то, что Вам нужно - управляющий момент
Это как раз то, что Вам нужно - управляющий момент
Я это уже проверял на практике. Все чего можно добиться с помощью УВТ, это управлять низом аппарата относительно верхнего ЦТ, за счет силы тяжести. Это как удерживать вертикальную палку на пальце.
А теперь представьте, что нужно развернуть силовые установки в горизонт, т.е. палец стал сбоку указки. Теперь положением указки управлять невозможно.
Для бикоптера-конвертоплана из привычных устройств подходит только вертолетный автомат перекоса. Вот я и пытаюсь сделать аналог автомата перекоса, но на винтах постоянного шага.
Для поворота винтов в горизонт надо сначала набрать скорость, чтобы стало эффективным аэродинамическое управление. Надо создать малый наклон винтов для разгона, а для стабилизации в переходном режиме и нужны струйные рули.
Можно обойтись и без них, но только со с электронной стабилизацией
При малом наклоне винтов получим небольшую горизонтальную составляющую, а значит малую скорость. В результате модель еще на крыло не легла, а устойчивость висения уже теряет. Проблема в том, что у бикоптера СУ привязаны к ЦТ, и при наклоне винтов уже при 45% практически невозможно управлять струйными рулями или УВТ. Так как мы воздействуем на ЦТ, а не на положение модели.
Конечно можно извернуться, к примеру поднять модель повыше и с разворотом СУ бросить ее в пике для набора скорости. Или устроить так называемый джамп-взлет, когда поднятые вверх винты рывком отрывают модель от поверхности с придачей ей горизонтальной составляющей. Но все это извращения, и для меня не подходят.
Обращу внимание еще раз: УВТ, струйные рули и прочие рулевые поверхности в потоке винта работают в двух случаях: если точка приложения силы находится за ЦТ или перед ЦТ. Третьего не дано, а у бикоптера СУ изначально воздействуют непосредственно на центр тяжести.
Возьмите любую модель самолета и поверните за ось ЦТ, обратите внимание насколько серьезное усилие нужно. Это не на горизонтальной скорости за рычаг стабилизатора или хвостового УВТ дергать.
За 4 года я провел несколько десятков экспериментов на эту тему, поэтому опираюсь на свой практический опыт.
Вот мой вариант с УВТ, о котором вы говорите. Даже если к нему приделать крылья, он не пройдет переходный режим, а рухнет носом вниз.
P.S. На видео, что вы прислали принцип летающей башни, это не бикоптер, а воздушный шарик с грузиком.