Бензиновый мотор для мультикоптера!?

vasimv
alekseii:

Опять таки, вес этого самого генератора (пусть с редко земельными магнитами, спец. конструкции), далее считаем КПД бензинового мотора, генератора в целом, вес, итд итп…

Мне от генератора нужна не 100% полетной мощности. Только для корректирующих двигателей, это 10-20% максимум. Все остальное - ДВС сразу на винт будет отдавать.

ADF

Самое смешное, что уже в который раз аппарат проектируется под задачу, которой нет.
Коптер с ДВС - зачем? Чтобы летал дольше - зачем и куда? Электрические с правильной комплектацией - уже на 20Км с возвратом летают и две камеры с собой везут.

arb
ADF:

Самое смешное, что уже в который раз аппарат проектируется под задачу, которой нет.

В точку. Нет ни понимания задач, ни понимания проблем. Одни идеи ради идей. Отсюда соответственно полное отсутствие решений.
Всех прельщает только одно - удельная мощность установки ДВС выше чем электро. В электро пока все портит батарея.
Принципиально решение конечно есть, но оно нестандартно (сама идея нестандартна). Значит нельзя использовать в лоб стандартные детали и т.д. и т.п.

ADF
arb:

Одни идеи ради идей.

Проблема в том, что этим занимаются не авиационные КБ и часто даже не инженеры - отсюда и все “проблемы” 😃

Для специалистов - создать коптер хоть с ДВС, хоть с турбиной - не проблема, нужны только ТЗ и деньги.

arb:
  • удельная мощность установки ДВС выше чем электро

Ничего не перепутали?!
Современные электромоторы весте с батареей - на валу вертели почти все ДВС-ы по удельной мощности (ватт на кг).

А вот с удельной энергоемкостью (не путать с мощностью!) у батареек и вправду проблемы есть. Кусок литий-полимера на единицу веса - запасает энергии примерно на один порядок меньше, чем бензин.

arb

Александр, мы друг друга поняли о чем идет речь. КБ сюда не вылезут. А вот коллектив специалистов вполне может создать такое. Только пока не понятно для чего и кто будет платить.
В общем как я вижу проблему - основной затык в самом ДВС и в генераторе если он будет предполагаться. ДВС нужен высокофорсированный, иначе не будет преимущества. При этом он должен быть с моторесурсом хотя бы на несколько часов работы и системой подавления вибраций. Таких двигателей промышленность не делает. Это сразу повышает цену. Плюс генератор. А вот электрическая часть уже вполне может типовой.

vasimv
arb:

В общем как я вижу проблему - основной затык в самом ДВС и в генераторе если он будет предполагаться. ДВС нужен высокофорсированный, иначе не будет преимущества.

Вы все как бы сильно усложняете. На моем килограммовом квинтокоптере (картинка внизу) - корректирующие движки жрут около полутора ампер на 3S, в пике - до семи ампер (15-80 ватт). Даже если пропорционально увеличить их мощность для более тяжелого бензинового коптера (что необязательно - можно просто увеличить размер дуг) - нужно ватт 300 в пике для коптера в 5-10 килограмм. Такую мощность можно снять с любого модельного ДВС (и, в общем-то, даже специализированный генератор необязателен - достаточно любого электрического мотора, только усложняется программная часть, которой нужно будет контролировать напряжение на них). С одной стороны вала - будет несущий винт, с другой - небольшой генератор, думаю 3-4 лошадиных силы хватит.

ADF:

Самое смешное, что уже в который раз аппарат проектируется под задачу, которой нет

С каких это пор моделистам нужна какая-то другая задача кроме “смотри как я могу!”? 😃

ADF
vasimv:

…) - нужно ватт 300 в пике для коптера в 5-10 килограмм. Такую мощность можно снять с любого модельного ДВС (и, в общем-то, даже специализированный генератор необя…

И при заглохе мотора все это благополучно упадет о грунт?😒

vasimv:

кроме “смотри как я могу!”? 😃

Внезапно - да. Например, летать для себя (снимать для себя, фоткать для себя). Или для участия в соревнованиях, но соревнований по бензиновым коптерам что-то не припомню 😃

Да, конечно, есть еще самоделкины: которым главное делать. Так они делают и показывают, а не задают наивных вопросов😒

vasimv
ADF:

И при заглохе мотора все это благополучно упадет о грунт?

Ну а куда ему деваться? Если у квадрокоптера один из моторов остановится - оно тоже грохнется (ну кроме всяких экспериментальных образцов со “стабилизацией в контролируемом вращении”). Вертолеты тоже падают, кстати. Да и самолеты многие.

Хотя, конечно, у меня есть варианты:

  1. С небольшим буферным аккумулятором и достаточно мощными корректирующими моторами, которые бы включались на полную и сажали коптер.
  2. Двухмоторная схема. Тут даже объяснять много не надо, корректирующие двигатели только должны быть чуток помощнее.
ADF:

Да, конечно, есть еще самоделкины: которым главное делать. Так они делают и показывают, а не задают наивных вопросов

Консультироваться с другими людьми прежде чем что-то делать - вполне нормальное явление.

ADF
vasimv:

Ну а куда ему деваться? Если у квадрокоптера один из моторов оста…

Поэтому все более менее тяжелые/серъезные коптеры - гексы или окты.
Чистые квадрокоптеры, в основном, игрушки (фантомы там и прочие инспаеры).

Впрочем, есть наработки, позволяющие даже квадру - при отказе одного мотора - сесть. Жертвуют вращением по курсу, но физически аппарат продолжает полет и может приземлиться.

vasimv:

у меня есть варианты:

  1. С небольшим буферным акку…
  2. Двухмоторная схема. Тут даже о…

Ну скажем эти идеи существовали задолго до вас 😃

А на деле - лучше генератор на базе ДВС отработайте на стенде - быть может, удасться от него нормальный электрический коптер запитать. Полётное время будет хуже, чем у чистого бензинового, но лучше, чем у чистого электрического, зато сам коптер с нуля не придется изобретать - просто другой источник питания.

vasimv:

Консультироваться с другими людьми прежде чем что-то де…

Тут дело в том, что коптер с ДВС - очень больная тема, за которую зачастую (ни в коем случае не говорю о всех, но тенденция есть…) берутся люди, ни му ни хрю в инженерном деле, поэтому отношение к ещё одному очередному прожэкту коптера с двигателем внутреннего сгорания - мягко говоря скептическое 😇
А все проблемы и возможные подводные камни - уже достаточно давно рассмотрены…

vasimv
ADF:

Ну скажем эти идеи существовали задолго до вас

А я где-то претендую на оригинальность? Распространенные инженерные решения для конкретной проблемы. Хотя, если честно, коптеров с двумя несущими винтами (не соосными, а просто рядом) - нигде не видел. 😃 Ну и коптера с отключенным несущим винтом, садящимся на корректирующих - тоже.

ADF:

А на деле - лучше генератор на базе ДВС отработайте на стенде - быть может, удасться от него нормальный электрический коптер запитать. Полётное время будет хуже, чем у чистого бензинового, но лучше, чем у чистого электрического, зато сам коптер с нуля не придется изобретать - просто другой источник питания.

Этот вариант я уже рассматривал и отбросил. Как и варианты с несколькими ДВС и изменяемым шагом винтов (дорого и ненадежно) или регулируемыми шторками (тоже ненадежно). Слишком большие энергозатраты у такого коптера будут (даже если удастся подобрать легкий генератор от крутого байка - стоимость зашкаливает), а выгод-то собственно никаких - софт под схему с центральным несущим винтом правится элементарно. Я свой квинтокоптер за три вечера и один день сделал (из которых на собственно правку софта, включая отладку и подбор PID-ов - ушло часа четыре максимум).

ADF:

А все проблемы и возможные подводные камни - уже достаточно давно рассмотрены…

Если все уже рассмотрено, то пальцем покажите на ответы на мои вопросы и все. Я же не просто так спрашивал, гуглом-то пользоваться умею.

ADF

Проблема != ответ.

Изготовление такого аппарата - инжеренная задача с тонкостями, которые возникнут при постройке конкретного аппарата.

А генератор - идея как раз неплохая. Кто-то строил в этом направлении, правда состояние проекта на настоящий момент неизвестно… Сам генератор - все тот-же бесколлекторник, по оборотам только согласовать надо. Резервный аккумулятор - обязателен, но в целом конструкция с точки зрения изготовления и эксплуатации - не будет слишком ненадежной или слишком проблемной. Но связку ДВС-генератор надо обкатывать именно на земле.

vasimv
ADF:

Изготовление такого аппарата - инжеренная задача с тонкостями, которые возникнут при постройке конкретного аппарата.

Да-да, Волга впадает в каспийское море, я в курсе. Руки у меня может и не сильно прямые, но как-то справляюсь.

ADF:

А генератор - идея как раз неплохая. Кто-то строил в этом направлении, правда состояние проекта на настоящий момент неизвестно… Сам генератор - все тот-же бесколлекторник, по оборотам только согласовать надо.

Из того что я читал на эту тему - обычный бесколлекторный мотор в качестве генератора дает в районе 30% затрачиваемой мощности. И это - при геморрое с плавающим напряжением на выходе (у генераторов-то все просто с этим как раз, но там стоимость мощных моделей во многие сотни баксов). То есть, эффективность такой схемы против одного несущего винта - почти в четыре раза хуже (и где-то всего раза в два-три лучше чисто аккумуляторной схемы по весу энергоустановки). И это при том, что нужно будет брать более дорогие комплектующие (более мощные электрические движки и регуляторы). Есть, конечно, копеечная экономия на ненужности регулировки оборотов ДВС, зато габариты значительно больше. Смысл-то в чем? Несущий винт бьет почти по всем параметрам, включая простоту (что для меня, собственно, важнее всего - иначе бы строил вертолет и не парился).

arb
vasimv:

Несущий винт бьет почти по всем параметрам, включая простоту (что для меня, собственно, важнее всего - иначе бы строил вертолет и не парился).

Вот здесь Вы правы. Стройте вертолет и не партесь. В остальном Александр полностью прав. Надо только внимательно почитать и подумать.
Ну а если по генератору (чувствуется, что Вы даже не ознакомились с темой). Автомобильный гена это почти БК. Разница только в том, что у него вместо магнитов обмотка возбуждения, с помощью которой регулируется напряжение (еще одна схема). И вес примерно больше 1 кг. Под него уже нужен целый вертолет:). Тогда уж проще подобрать БК и поставить стабилизатор.
Да и схема Вашего коптера все же достойна полки для любования. А не решения каких-то задач. Виден только принцип

ADF:

главное делать.

отсюда и реакция соответствующая.

native18
vasimv:

Хотя, если честно, коптеров с двумя несущими винтами (не соосными, а просто рядом) - нигде не видел.

Это я экспериментировал три года назад, в принципе ничто не мешает несущие установить рядом.

А еще у меня есть с двумя несущими без корректирующих, и все летает и управляется.
А это Боинг сейчас пытается протолкнуть на рынок.

vasimv
arb:

Вот здесь Вы правы. Стройте вертолет и не партесь.

А нафига мне вертолет, если я могу построить коптер за меньшие деньги и меньшие усилия? Чтобы мозги не напрягать, что-ли? Так они у меня для этого и есть.

native18:

Это я экспериментировал три года назад, в принципе ничто не мешает несущие установить рядом.

Интересная схема, только почему не простой трикоптер, раз уже сервопривод мотор поворачивает? 😃 ДВС сервоприводом вертеть - это, боюсь, механика не сильно проще вертолета получается.

native18
vasimv:

Интересная схема, только почему не простой трикоптер, раз уже сервопривод мотор поворачивает?

Тогда это показалось правильным, никто не мешает крутить корректирующие, тогда несущие будут стационарны. Но боюсь у ДВС (при двух несущих) не хватит приёмистости, потребуется ВИШ.

ADF
vasimv:

обычный бесколлекторный мотор в качестве генератора дает в районе 30% затрачиваемой мо

Чушь полнейшая.

В генераторном режиме КПД тот-же, что в режиме мотора: около 80%.
Только включается “наоборот”: если мотор был на 500 Вт (по электрической мощности), то при подводе к нему на вал 400Вт (чтобы не превысить штатную мощность на валу) он в районе 320 даст в согласованую нагрузку.

vasimv:

И это - при геморрое с плавающим напряжением на выходе

И опять-же, чушь! При постоянных оборотах на валу, на выходе БК-шника будет постоянное напряжение. Главное, чтобы нужные обороты обеспечивались под нагрузкой, а небольшой избыток напряжения без нагрузки - “загасить” не сложно.

В любом случае, коптер с генератором может дать двукратный прирост полетного времени по сравнению с лучшим решением на батарейках, несмотря на все потери.

vasimv:

Смысл-то в чем? Несущий винт бьет почти по всем па…

Ну так делайте хоть так, яж разьве против😒

vasimv
ADF:

Чушь полнейшая. В генераторном режиме КПД тот-же, что в режиме мотора: около 80%.

Да, облажался я. Писал по памяти, потом вспомнил что там речь шла о всей цепочке (двс -> генератор -> мотор -> воздушный поток). В общем, раза в два будет хуже чем с несущим пропеллером сразу на валу ДВС. Что, впрочем, тоже немало, да и геморроя добавляется - нужен очень мощный движок-генератор (дорогой и тяжелый), выпрямитель киловатный, мощные и дорогие моторы с большими пропеллерами, чтобы все это поднять.

ADF:

И опять-же, чушь! При постоянных оборотах на валу, на выходе БК-шника будет постоянное напряжение. Главное, чтобы нужные обороты обеспечивались под нагрузкой, а небольшой избыток напряжения без нагрузки - “загасить” не сложно.

Лампочку киловатную, что-ли, прицепить? Или кипятильник со стабилизатором, чтобы нагрузка была постоянной? 😃 На пару-другую сотен ватт для корректирующих двигателей - можно даже простую схему стабилизатора импульсного сварганить, чтобы как часы (хоть из компьютерного блока питания переделать)… А тут - либо эквивалент нагрузки регулируемый, либо обороты стабилизировать, либо напряжение мерять и регулировать несущие моторы в соответствии (последнее, впрочем, не должно особых проблем составить - во многих ESC-ах даже опция такая есть).

В общем, на выходе (по сравнению с одним несущим винтом) - раза в два более низкая энергоэффективность (которая, по сравнению с вертолетами, например - и так ниже в разы, так как редуктора понижающего нет), большие вес и размеры, более дорогие комплектующие и сложность. В плюсах - только легче обеспечить контролируемый спуск при отказе ДВС (буферный аккумулятор с подзарядкой поставить). В общем, для меня - минусов слишком много.

ADF
vasimv:

…чтобы нагрузка была постоянной? 😃 На пару-другую сотен ватт для корректирующих двигателей - можно даже простую схему стабилизатора импульсного сварганить, чтобы как часы (хоть из компьютерного блока питания переделать)… А тут - либо эквивалент нагрузки регулируемый, либо обороты стаби…

Там буферный аккумулятор - когда не моторы жрут, электричество в батарею лезет. Простейшая схема защиты рубит зарядку аккумулятора если тот полный и гасит избыток напряжения ШИМ-ом. Полноценный импульсник вроде как не обязателен совершенно.
При этом даже при максимальной допустимой для генератора нагрузке - обороты и соответствующее им напряжение не должны просаживаться ниже некой критической отметки. Собственно, у литиевых батарей напряжение в зависимости от нагрузки может до 3В на банку просаживаться прежде, чем регулятор начинает обращать на это внимание. Т.е. если взять к примеру 6и баночную батарею - то в процессе полета напряжение в силовой цепи запросто колеблится в диапазоне от ~18 до ~25В. Значит, если некий пока теоретический генератор на такой коптер ставить в качестве источника - достаточно, чтобы под нагрузкой напряжение на выхлопе гены не опускалось ниже 18 вольт. Абсолютная стабильность напряжения - не требуется.

ragiza

Появился таки коптер на бензиновым двигателе. www.yeair.de - обсуждаем))