Bicopter
Эта тема по своей сути является продолжением темы
rcopen.com/forum/f124/topic173355/2841
Я тогда долго бился с бикоптерами, но так ничего толком и не добился. Были проведены десятки экспериментов. Что-то получалось, что-то годилось только для мусорной корзины. Скорпион полетел, но только на основе хитрости - в хвостовой стабилизатор был установлен маленький импеллер. Делающий модель по сути трикоптером.
Но тема бикоптеров по прежнему не давала мне покоя. За это время появилось много людей, старающихся мне в этом помочь. За что им всем спасибо.
Кто следил за длииинной историей модели “Scorpion” из фильма “Аватар”, тот не раз видел в теме ролик японца, в котором бикоптер неплохо летает. Но так как японец больше не засветился нигде, тема дальше не развивалась.
Недавно, спустя почти полтора года после первого ролика, японец снова появился со своей моделью, только уже на базе полетного стабилизатора MultiWii. Вот он:
Модель ведет себя очень уверенно. Есть и еще пара аналогичных летающих моделей от других моделистов.
Было отмечено, что эти модели отличаются перевернутой СУ. Т.е. воздушные винты находятся под поперечной балкой модели.
Александр (Yanchak) подвел под это дело теоретическую базу, приложив в качестве доказательства рисунок (см.внизу).
На основе этого умозаключения за два вечера был создан макет и еще за пару вечеров быстренько настроен и облетан. Досконально Wii не настраивался, нужно было только подтвердить теорию.
Прилагаю несколько фото и видео макета.
Результат эксперимента: Конечно трикоптер стабильнее, гекса надежнее… это все знают. Но бикоптер тоже имеет право на существование.
www.youtube.com/watch?v=ID3Hct8BKBo
Ну рисунок больше не доказательство а иллюстрация. Сверху нарисован коптер с винтами “вверх” (скорпион Виктора) снизу аппарат японца.
Различия на первый взгляд отсутвуют.
НО, если присмотрется не к горизонтальной сотсавляющей вектора тяги, а к вертикальной, то видно, что в первом случае она работает “против” горизонтальной, а во втором “совместно”. Вот эта составляющая и была причиной всех неудач.
Не смотря на маленькое плечо, она по величине практически равна весу аппарата, и ее участие в управлении по тангажу более чем ощутимо. Даже “перевернутый” скорпион (у которого цт выше винтов) оказался достаточно устойчивым чтоб летать, хотя там горизонтальная составляющая была “не в ту сторону”.
Причину всех мучений, хорошо проиллюстрировал, сегодня, мой знакомый, посмотрев видео написал:
-“и по моему если моторы наоборот поставить и чтоб тянули то будет чуть устойчивее”
Подсознательно трудно поверить, что аппарат с перевернутыми винтами будет устойчивей аппарата с прямыми.
Приветствую, Виктор!
Позволю себе поспорить о теоретической базе бикоптера.
Думаю, мы можем согласиться, что управление по тангажу осуществляется балансирным способом, т.е. плечом между вектором тяги и центром тяжести. На этом плече и создается момент, поворачивающий аппарат в пространстве.
Но в связи с этим я не могу согласиться с рисунком Александра. Плечо действия силы - это не расстояние от центра винта до вертикальной линии, на которой расположен Ц.Т. (ибо это чисто чертежный размер), а расстояние от линии вектора тяги по перпендикуляру до Ц.Т.
Это просто механика…
Поэтому, я думаю, что фантастическая устойчивость бикоптера на видео скорее объясняется совершенством электроники (упреждающие отклонения вектора тяги), нежели геометрическими хитростями перевернутой СУ.
Плечо действия силы - это не расстояние от центра винта до вертикальной линии, на которой расположен Ц.Т. (ибо это чисто чертежный размер), а расстояние от линии вектора тяги по перпендикуляру до Ц.Т.
Суммарное да, а если разложить вектор тяги на составляющие то все так и будет. Я говорю о плече вертикальной составляющей. Именно она равна весу аппарата.
Поэтому, я думаю, что фантастическая устойчивость бикоптера на видео скорее объясняется совершенством электроники (упреждающие отклонения вектора тяги), нежели геометрическими хитростями перевернутой СУ.
Предыдущий замечательно переворачивался с мультиви 😃.
скорость в горизонте по идее дикая будет?)
объясняется совершенством электроники
Генадий Вы как всегда главный скептик …для данного случая возможностей вия мало ,именно размещение оси поворота СУ выше винтов ,дает смещение развесовки и точки приложения вектора тяги при повороте СУ,которая помогает выравнивать апарат ,+низкий ЦТ,+хвостовой стабилизатор.без етих плюсиков бикоптер будет раскачиватья при любом повороте СУ и врезультате увеличение амплитуды далее переворот и не какие ПИДы не помогут…
Проверил бикоптера сегодня на улице. Правда мороз -20 градусов, снимать со мной никто не пошел.
Сначала я его проморозил немного, чтобы датчики привыкли. Модель прекрасно слушается на большом пространстве. Нет привычной тенденции к опрокидыванию. При резком торможении в горизонтальном полете модель сначала покачивается, потом успокаивается.
По ощущениям обычный вертолетный полет, только реакция по тангажу немного с задержкой. Но при плавном управлении разницы почти нет.
Боясь зацепить провода резко сбросил газ, макет зацепил винтом ветку. На морозе пластик хрупкий, часть лопасти срезало. Пришлось свернуться.
Впереди следующий эксперимент- перевернутый. Верхний ЦТ и верхнее расположение СУ.
Вот еще вариация на базе KK2.0
вариация
ето летающая башня которая дежит тангаж пассивно ,только засчет низкого ЦТ
…именно размещение оси поворота СУ выше винтов …+низкий ЦТ,+хвостовой стабилизатор.без етих плюсиков бикоптер будет раскачиватья при любом повороте СУ и врезультате увеличение амплитуды далее переворот и не какие ПИДы не помогут…
Skate: и ось поворота ниже ВМГ, и стабилизатора нет, однако лятаеть, блин.😛
однако
если его качнуть ето будет воздушный шарик с подвешеным снизу грузом ,который успакаевается за счет низкого ЦТ
если его качнуть…
Низачот.😎
Ну, для начала, хорошо бы просмотреть весь материал по приведенной ссылке.
Там хорошо видно, что аппарат может не только висеть.
И потом, не надо путать статическую устойчивость с динамической.
Избыток первой может сильно мешать в динамике.
А вообще ссылка приводилась как пример, опровергающий вашу “аксиому” о взаимном расположении ВМГ и ее оси вращения и роли стабилизатора.
Проверил вверх ногами. Держать можно, но крайне сложно, все же у бикоптера маловато силы для резкого изменения тангажа при верхнем ЦТ.
Сказывается задежка по тангажу. В результате модель не переворачивается, но в наличии постоянные качели. Сломал очередной винт, больше эксперементировать по этому варианту не хочу. При желании можно отстроить полетный стабилизатор и летать блинчиком, но это если задаваться такой целью.
Ну, для начала, хорошо бы просмотреть весь материал по приведенной ссылке.
Там хорошо видно, что аппарат может не только висеть…
А вообще ссылка приводилась как пример, опровергающий вашу “аксиому” о взаимном расположении ВМГ и ее оси вращения и роли стабилизатора.
Ваши примеры не коим образом не опровергют “теорию” , т.к. она уже доказана на практике. А практика это конечный вариант, кто бы что не думал и во что не верил.
А вообще для любителей поспорить отвечу: пока нет точного определения, что такое бикоптер, известно лишь, что этот аппарат имеет две силовых установки и умеет висеть и летать горизонтально и вертикально. Поэтому сюда можно отнести и мой макет, и те две ссылки, и еще десяток-другой аппаратов, и даже V-22 и Ми-12.
В данном случае определение укладывается в название темы. Речь идет об аватаро-подобных аппаратах. Поэтому воздушные шары с грузиком и самолеты в режиме висения на винте не подходят.
Ваши примеры не коим образом не опровергют “теорию” , т.к. она уже доказана на практике.
Вообще то, теория (без кавычек)- формализованное отражение практики.
Дмитрий прав:
Но в связи с этим я не могу согласиться с рисунком Александра. Плечо действия силы - это не расстояние от центра винта до вертикальной линии, на которой расположен Ц.Т. (ибо это чисто чертежный размер), а расстояние от линии вектора тяги по перпендикуляру до Ц.Т.
Собственно важно не где находится ось вращения ВМГ относительно винтов, а как изменяется положение вектора тяги, при повороте ВМГ, относительно ЦТ (соответственно и направление момента). Потому как ЛА в полете вращается относительно ЦТ.
Посмотрите внимательно на свой рисунок и Вы увидите, что он противоречит Вашей же теории. 😃 (И учтите замечание Дмитрия по поводу определения момента)
с бикоптерами както все время все превращаеться в базар какаято война терминов .люди будте практиками .
както не хочется ничего никому втирать . Один вопрос Виктору данный вариант бикоптера вырастет в модель?Ато в коптерных ветках мало естетически приятных и оригинальных конструкций.Виктор да Генадий только в омут головой,остальные только палки с моторами да покупные киты…
Один вопрос Виктору данный вариант бикоптера вырастет в модель?
Очень может быть, но раз уж начал, то хочется еще кое что проверить. Но уже с тем что есть можно строить модели хоть по фильмам, хоть из реальной жизни.
Собственно важно не где находится ось вращения ВМГ относительно винтов, а как изменяется положение вектора тяги, при повороте ВМГ, относительно ЦТ (соответственно и направление момента). Потому как ЛА в полете вращается относительно ЦТ.
В картинке не нарисована еще одна сила - сила тяготения. Добавьте ее напраленную вертикально вниз и равную вертикальной составляющей тяги, а плечо момента для нее будет какраз расстояние между точкой подвеса и ЦТ. И увидите что у вас останется от управляющего воздействия в первом и втором случае.
Я забыл упомянуть, что горизонтальный стабилизатор на хвосте макета не несет аэродинамическую нагрузку. И стоит только для того, чтобы обозначить хвост. 😃
…между точкой подвеса и ЦТ. И увидите что у вас останется от управляющего воздействия в первом и втором случае.
Yanchak, “точкой подвеса” является не винт(пропеллер), а ось вращения ВМГ. Так что вращающий момент по тангажу, как “управляющее воздействие”, будет в обоих случаях одинаковый.
Разница в другом.
Во первых, в отличие от вашего рисунка, в обсуждаемых моделях ось вращения ВМГ проходит не через двигатель. В них ВМГ вынесена на некоторый рычаг. Во вторых, сама ВМГ имеет довольно значительную массу относительно общей массы ЛА. Поэтому поворот ВМГ вниз приводит к некоторому снижению общего ЦМ ЛА и, что более существенно, к значительному уменьшению момента инерции ЛА по тангажу. А снижение момента инерции всегда положительно сказывается на динамической устойчивости системы.
Ну и эксперименты ТС (с переворотом аппарата) показали, что важно взаимное положение оси вращения ВМГ и ЦТ.
Честно говоря теоретизировали на эту тему больше года. Я просто нашел теорию более или менее описывающую процессы в данной системе, с какимито допущениями. По сути не важно правильная она или нет (в реальности аппарта вращается воокруг ДВУХ осей, а не одной), главное с ее помощью можно строить чтото летающее и оно летает.
Хотите - постройте аппарт с роторами вверх поставте на него назу и слегка толкние его под хвост в полете. Результат выложите в эту ветку как доказательство ошибочносити моей теории.
Ну и эксперименты ТС (с переворотом аппарата) показали, что важно взаимное положение оси вращения ВМГ и ЦТ.
Впрочем он всеравно летал и не переворачивался.
Я просто нашел теорию более или менее описывающую процессы
Александр, Вы хотя бы теорию заключайте в кавычки. Извините, но у Вас беда с механикой. Вспомните хотя бы школьный курс физики.
По сути не важно правильная она или нет
В таком случае это надо оставлять при себе. Зачем выставлять на обсуждение псевдонаучный бред?
Вы такими “теориями” только мешаете ТС.
постройте аппарт с роторами вверх поставте на него назу
Я уже привел пример ЛА с роторами сверху и имеющим вполне приличные летные характеристики.
А назу оставьте себе, если считаете ее образцом.😃
А прошивку под WII можно где нибудь скачать? Под бикоптер.
Я уже привел пример ЛА с роторами сверху и имеющим вполне приличные летные характеристики.
прочтите господин хороший веточку про скорпион и поймете на каком принципе летает ваш пример,на принципе летающего носка.исходя из ваших знаний вам знакомо понятие метацентрическая высота?
назу оставьте себе, если считаете ее образцом.
кук тоже не показатель усточивости среди мозгоф,делали бикоптер и кроле и на флайменторе…
А прошивку под WII можно где нибудь скачать? Под бикоптер.
Простите, а вы вообще с MultiWii работали?
У меня версия прошивки 1.9, в config надо выбрать Bi:
//#define GIMBAL
#define BI
//#define TRI
//#define QUADP
//#define QUADX
//#define Y4
//#define Y6
//#define HEX6
//#define HEX6X
//#define OCTOX8
//#define OCTOFLATP
//#define OCTOFLATX
//#define FLYING_WING
Простите, а вы вообще с MultiWii работали?
неа не работал 😃 спасибо за настройки!