AirShip Endurance VTOL - эксперимент

native18

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.

SergDoc
native18:

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…

leprud
SergDoc:

мультивийщики Виктору нужна помощь в переделке трикоптерной прошивки

По его желанию сделаю хоть черта на рогах 😃

VitaliyRU
SergDoc:

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…

SergDoc

Виктор же написал - эксперимент, моё предположение - разогнался тангаж на себя и счёлкай тумблером, иначе грусно задействовать 6 выходов и фиг его знает что получится…

Yanchak

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.

native18
leprud:

По его желанию сделаю хоть черта на рогах

Спасибо, скорее всего помощь потребуется.

VitaliyRU:

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.

  1. Полет в режиме коптера.
    Модель будет собрана и облетана в режиме коптера - с эти думаю проблемм не будет.
  2. Полет в самолетном режиме.
    Затем перевод модели в самолетный режим на земле и облет в самолетном режиме с запуском с руки.
  3. 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

leprud

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:

native18:

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)

DireSnake

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 )

gorbln

Мегаинтересный проект намечается! Виктор, моё почтение! Внимательно слежу за темой.

DVE

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 😃

gorbln
DVE:

и кроме фанерного макета у разработчиков и нет ничего

Дык в том и фишка! Что у разрабов - фанерка, а у Виктора - полетит.

cylllka

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.

native18
leprud:

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.

leprud:

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.

leprud:

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.

DireSnake:

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.

  1. Самый малый из них - “поисковик- разведчик”
  2. побольше - доставка грузов, почты и пр.
  3. еще больше - вывоз раненых и более крупных грузов
  4. 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.
cylllka:

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.

cylllka:

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.

cylllka
native18:

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

native18

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.

cylllka:

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.😃

Syberian
SergDoc:

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 😃