SmartBird Festo и другие

DrRinkes
DrRinkes:

Пока немного не понятно как оптимизировать углы атаки на рабочем ходе. И посчитать их приблизительно по скорости полета, частоте взмахов и создаваемой тяге. Наверно должна помочь теория воздушного винта.

Наверно где то так: Угловую скорости крыла на рабочем ходе пересчитываем в скорость вращения эквивалентного воздушного винта и получаем для нужной скорости полета оптимальные углы атаки на соответствующих сечения.
(С учетом одного геометрического угла, без учета скорости потока воздушного винта).

плотник_А:

Мне кажется более простая конструктивно и эффективней в работе будет тандемная схема из четырёх крыл. Стрекоза .

Если бы это было эффективней у птиц было бы две пары крыльев. 😃 Стрекоза это другой тип летательного аппарата, создавайте себе новую тему 😃.

плотник_А
DrRinkes:

Стрекоза это другой тип летательного аппарата, создавайте новую тему

Прошу прощение , SmartBird Festo и другие , думал о слове - “другие” .
Если не подходит под тему -тогда удалю .

DrRinkes

Другие “птицы” имелось в виду. Зависающая стрекоза это природный вертолет, другие принципы и сложность в стабилизации. Давайте птицы отдельно, “мухи” отдельно.

DrRinkes:

При обратном ходе крыло поднимается почти свободно под действием потока воздуха при угле атаки оптимальном для получения подъемной силы и минимального сопротивления.

Из этого следует, что махолёты без управления углом атаки крыла не очень эффективны. На обратном ходе профиль крыла флюгируется, “птица” летит по синусоиде, а это дополнительные потери мощности движителя, который и без того не очень эффективен при гибком крыле без профиля.
Если подумать, то контроллер угла атаки может быть простейшим сервотестером с простейшим бинарным датчиком фазы (контактным или оптическим).

плотник_А
DrRinkes:

На обратном ходе профиль крыла флюгируется, “птица” летит по синусоиде, а это дополнительные потери мощности движителя.

Проще говоря при взмахе нет подъёмной силы , только сопротивление . Ещё и скачет ЦТ , что вызывает колебание фюзеляжа , а это тоже сопротивление и потери .
А в тандемной схеме можно добиться демпфирование колебаний , усреднённый угол атаки и поперечного V .
Если-бы птицы были как стрекозы , было-бы намного круче 😃

DrRinkes

Шума много. 😃

Вот такие фазы (для проработки кинематики) получилось срисовать с чайки.

Аналоговый вариант конечно намного круче, но долго рисовать.

DrRinkes

Самый крупный вид чаек - Морская чайка. Размах до 1700мм, вес до 2 кг, скорость до 100км/ч.

РУ вариант, может иметь площадь 40Дм и при весе 1кг нагрузку 25гр/дм2. В зале летать не сможет, но на природе лекго. При таком весе не требуется космических технологий в конструкции, вполне можно построить в домашних условиях.

Илья_Реджепов

Я подозреваю, что система управления леталками от Festo, это их ноу-хау, и в одиночку с таким полётом разобраться будет очень непросто. У них вообще всякой летающей экзотики много.

Впрочем, до КПД настоящих птиц их роботы все равно не дотягивают, 450 грамм массы на 2 метра размаха, это вообще ни о чем, мизерная нагрузка на крыло. Для сравнения, обычный городской голубь весит 300-400 грамм.

Frame
Илья_Реджепов:

Впрочем, до КПД настоящих птиц их роботы все равно не дотягивают, 450 грамм массы на 2 метра размаха, это вообще ни о чем, мизерная нагрузка на крыло. Для сравнения, обычный городской голубь весит 300-400 грамм.

Обычного голубя создавали чуть дольше по времени, чем модель. У авторов модели есть ещё время, чтобы улучшить КПД.

DrRinkes
Илья_Реджепов:

система управления леталками от Festo, это их ноу-хау, и в одиночку с таким полётом разобраться будет очень непросто.

Хотите помочь? 😃 Планирую сначала изготовить съемные крылья для установки на планирующей модели и проверки так сказать в “ручном” режиме. Что само по себе уже интересно.

Может сначала сделать модель с фиксированным крылом по обычным модельным технологиям, для проверки устойчивости? По габаритам думаю лучше натуральный размер большой чайки 1800мм х 700мм, хорда 200мм.

Профили тоже интересные S-образные. Схема скорее летающее крыло с дополнительным рулем высоты. Нужно прогнать продольную устойчивость сначала в XFLR.

DrRinkes

На картинке проекции чайки, её хвостовое оперение природного размера в равномерном горизонтальном полете полёте. Этого явно не достаточно для устойчивости РУ модели нормальной схемы (что известно и чайке - она распушает свой хвост при маневрировании). Поэтому придется немного пожертвовать копийностью и довести площадь оперения до 18% (на хорде 2САХ).

Это ометаемая площадь крыла как движителя. Чем больше площадь и чем выше скорость взмаха и частота тем больше крыло создает тяги. Ограничение только прочность приводных шестерен. От мотора особо высокой мощности не требуется (желательно низкие обороты, чтобы обойтись двумя парами в редукторе). У SmartBird Festo мощность в горизонтальном полете 16ватт. По прикидкам, на 1000гр модели размахом 2метра, рабочая нагрузка на зубья шестерен 10кг на плече 3см. Поэтому желательно в конструкции использовать гашенияе ударной нагрузки.

Moonlight_Dreamer
DrRinkes:

От мотора особо высокой мощности не требуется (желательно низкие обороты, чтобы обойтись двумя парами в редукторе)

Сейчас есть хороший выбор бесколлекторников для мультикоптеров. Низкие обороты, большой диаметр, и соответственно приличный крутящий момент.

плотник_А
Moonlight_Dreamer:

Сейчас есть хороший выбор бесколлекторников для мультикоптеров.

Надо не маленькие обороты движка , а маленькие обороты после редуктора , а иначе большие потери в мощности .
У ВМГ самый лучший КПД , движку всего-то надо вращать винт , а в полёте ещё и разгружается движок . Движитель самый эффективный вполне можно из 100 W получить 500 грамм тяги , к примеру такой тяги вполне хватит тянуть планер в 1,5 кг полётного . Крыло планера жесткое с хорошим качеством .
Машущие и вибрирующие движители потребляют много энергии на привод и в полёте не разгружается движок .
Если-бы махолёты обладали большим КПД , уже давно сделали-бы настоящие самолёты .

Moonlight_Dreamer

Надо тихоходный мотор с большим крутящим моментом. Момент зависит от диаметра - рычаг никто не отменял. Малые обороты потребуют малоступенчатого редуктора, а значит меньшие потери.

плотник_А:

движку всего-то надо вращать винт , а в полёте ещё и разгружается движок . Движитель самый эффективный вполне можно из 100 W получить 500 грамм тяги , к примеру такой тяги вполне хватит тянуть планер в 1,5 кг полётного .

У коптера движок не разгружается, отсюда и специфические моторы - моментные и работающие в узком диапазоне оборотов. Коптеры оснащают винтами большого диаметра, но малого шага. Работают на тягу, скорость потока не важна.
И куда полетит ваш планер, если скорость потока от винта будет 20 км/ч? А вот висеть на винте планер вполне сможет, при определённых условиях.

плотник_А:

Если-бы махолёты обладали большим КПД , уже давно сделали-бы настоящие самолёты .

С этим никто не спорит. Тут имеет место эксперимент и самореализация.

DrRinkes:

Хотя думаю подобрать шестеренки

Запчасти к вертолётам! Там и пиньоны и шестерни для разных классов.

DrRinkes
плотник_А:

Если-бы махолёты обладали большим КПД , уже давно сделали-бы настоящие самолёты .

Это не вопрос эффективности, а вопрос прочности материалов, надежности и адекватности 😃. Но эра реактивных почти “убила” всю низкоскоростную авиацию, по крайней мере в СССР. С возросшей популярностью беспилотников, имеет какой то шанс. Ну и мечтать не вредно, вредно не мечтать. 😃

А эти тоже вроде неплохо летают? Без перьев и без аэродинамического профиля.

Но уголом атаки они всё таки управляют при помощи кистей “рук”.

плотник_А
Moonlight_Dreamer:

У коптера движок не разгружается

Я про мотопланер писал , у ВМГ вектор тяги горизонтально , вот и разгружается движок .

Moonlight_Dreamer:

И куда полетит ваш планер, если скорость потока от винта будет 20 км/ч?

Ну о 20 км/ч и никто и не писал , даже малооборотистые движки как вы показали , с винтами , шагом 3.8" и аккумулятором 2s LiPo вполне дают скорость потока 60-80 км/ч . Машущие крылья такого не могут достигнуть даже у птицы . К примеру ворона летает задом вперёд уже при ветре 15м/с ( летал на авиамодели и видел как ворона летает )😃

DrRinkes

К примеру стрижы летают 145км/час, и это опять вопрос прочности. Можно без споров по вопросам в которых не очень разбираетесь, в частности про эффективность и разгрузку движка. Ничего личного, просто, что бы не засорять тему.

Вопрос сравнительной эффективности слишком сложный, что бы его обсуждать в этой теме. Тянет на уровень диссертации по меньшей мере. 😃

Moonlight_Dreamer
плотник_А:

Ну о 20 км/ч и никто и не писал , даже малооборотистые движки как вы показали , с винтами , шагом 3.8" и аккумулятором 2s LiPo вполне дают скорость потока 60-80 км/ч . Машущие крылья такого не могут достигнуть даже у птицы . К примеру ворона летает задом вперёд уже при ветре 15м/с ( летал на авиамодели и видел как ворона летает )

Судя по тексту вы совсем не в теме. Моторчик с КВ около 350 на 2-х банках выдаст около 2500 оборотов. Там и 20 км/ч не будет. Моторы с низким КВ для коптеров сделаны под высоковольтное питание от 6 банок и больше. Т.к. моторов от 4 до 8 то суммарную мощность лучше набирать не за счёт тока, а за счёт напряжения.

плотник_А:

вот и разгружается движок .

Почитайте теорию и практику, испытания проводили, не так уж и разгружается, но процентов 10 от силы.

DrRinkes:

Ничего личного, просто, что бы не засорять тему.

Мне интересен такой проект. С точки зрения полезности нет, но как метод реализации нестандартных решений. Там придётся попотеть, чтобы добиться реализма. Очень интересует механизм поворота консоли сервой и управление по курсу.

DrRinkes
Moonlight_Dreamer:

чтобы добиться реализма

Хочу попробовать сделать по русски просто. Добиться правильной артикуляции кисти только за счет величины люфта и резиновой загрузки. И тестировать не в полёте а махая крылом руками. 😃