Activity

AT-99 Gunship "Scorpion" из пены по мотивам фильма "Аватар"
Hainov:

Все не так! Меняя циклический шаг, мы просто изменяем положение ротора в пространстве. А затем возвращаем циклик в ноль.
Идеальное положение ЦТ у вертолета - в центре ротора. Но этого не добиться технически.

Циклический шаг компонент угла установки лопасти несущего винта, меняющийся в зависимости от её азимутального положения. Управление Ц. ш. осуществляется с помощью автомата перекоса. Ц. ш. используется для управления вертолётом по тангажу и крену, а также для стабилизации его движения (при управлении Ц. ш. с помощью автопилота).
Авиация: Энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия. Главный редактор Г.П. Свищев. 1994.

Изменение угла атаки лопасти в зависимости от азимута. Например когда лопасть спереди у вертолета у нее больший угол атаки чем когда она сзади. Следовательно подъемная сила в передней половине плоскости винта больше чем в задней, складываем моменты от переднего и заднего полукруга, и получаем, что эквивалентная точка приложения подъемной силы находится на на оси вращения, а сдвинута вперед

AT-99 Gunship "Scorpion" из пены по мотивам фильма "Аватар"
native18:

Вопрос как ее сделать летучей.

Нужно увеличить расстояние между плоскостью винта и осью поворота мотора. Это даст больший размах и следовательно больше возможности влиять на тангаж.

Точки приложения сил перемещаются по жирным траектрориям. Смещение точки приложения сил относительно ЦТ в плоскости считается как R*sin(alpha)*sin(beta), где R растояние от оси поворота мотора до плоскости винта, бета - угол поворота мотора. Такая зависимость в ПО есть? Но мотать его по горизонтали будет все равно, ловя тангаж будем добавлять горизонтальные силы.

AT-99 Gunship "Scorpion" из пены по мотивам фильма "Аватар"

Если рассмотреть ротор с винтом с циклическим шагом, то меняя циклический шаг мы в результате меняем точку приложения результирующей подъемной силы, при сохранении ее направления, она может не совпадать с осью вращения. За счет этого у вертолета ЦТ может быть не точно под осью винта (в определенных пределах), циклика может перенести точку приложения силы точно над ЦТ.

Поворотом роторов такого не добится. Точка приложения силы может двигаться только за счет плеча между осью поворота ротора и плоскостью винта. Проецируя это на плоскость мы имеем гораздо меньшее пространство для маневра и зависимость смешения точки подъемной силы синусную от управляющего воздействия. И не нужную добавку тяги в горизонтальной плоскости.

Так что только вертолет поперечной схемы при данном раскладе будет достаточно стабилен, при некотором допиливании ПО. Примение точной аватаровской схемы потребует вторых винтов для компенсации гиромомента, циклики на них и существенно переработанного управляющего ПО. Так как при повороте ротора для сохранения точки приложения силы над ЦТ надо попутно манипулировать цикликой на этом винте.

AT-99 Gunship "Scorpion" из пены по мотивам фильма "Аватар"

Интересно. можно ли под это дело приспособить какую флайбарлесс электронику? Учитывая, что на них вытворяют в воздухе, удерживать ей реально, вопрос только в том, что заточены они под вертушки.

AT-99 Gunship "Scorpion" из пены по мотивам фильма "Аватар"

Мда. Похоже без микроконтроллера и акселерометров не обойтись. Стандартный отклик от гир не рассчитан на такое поведение модели. Или не хватает скорости реакции. Возможно стоило развязать гиру от осей роторов, закрепить в центре площадки на своей отдельной оси и отклонять от одной из серв на роторы, чтобы она повторяла положение роторов.
Как я понимаю, другого пути висеть ровно - кроме как держать горизонтально роторы - нет

AT-99 Gunship "Scorpion" из пены по мотивам фильма "Аватар"

Ну о чем я раньше писал, что маятник фюзеляжа не получится стабилизировать гирой, и стабилизировать надо роторы. А фюзеляж пусть болтается как ему угодно, главное, что роторы горизонтально.

AT-99 Gunship "Scorpion" из пены по мотивам фильма "Аватар"

В гире, как я понимаю, акселерометр, но вот интересно - как такая вот штука ухитряется мерять угол относительно горизонта с точность в десятую градуса?
redbay.ru/…/uroven-lazernyj-elektronnyj-ada-prodig…

Вот два таких приборчика поставить измерять отклонение роторов, а при не желательном отклонении - команда на сервы.

AT-99 Gunship "Scorpion" из пены по мотивам фильма "Аватар"
Brandvik:

Илья, а теперь попытайтесь описать словами то что вы нарисовали.
Начиная с того что девайс висит на месте. Сервой отклоняем гиру вперед по курсу, что происходит дальше?

… гира обнаруживает отклонение от вертикали и дает команду серве на выправление, так как большая серва прикреплена к фюзеляжу - вращается ось ротора и он занимает положение под углом к горизонту и держит тот угол благодаря гире. Любые качания фюзеляжа (в разумных переделах) не влияют на тот угол, как как гира его постоянно поддерживает.

AT-99 Gunship "Scorpion" из пены по мотивам фильма "Аватар"

Nesip

Управление наклоном роторов существенно усложнит конструкцию. Потребуется дополнительная ось с опорами и самое главное - чем двигать. А вот с этим будут проблемы, так на этом будет висеть весь вес модели умножить на коэффициент рычага, который больше 1. Тут разве что винтовые толкатели справятся.

А с тангажем проблемы в том, что гира пытается выровнять корпус не заботясь о том чтобы роторы держать в горизонтали, в результате кажлая попытка восстановится сбивает положение роторов и когда фюзеляж вроде выровнен роторы оказываются не горизонтально и опять уводят тангаж.

Я стою на мнении - по гире на ротор, а с них управление на основные сервы. А чтобы в таком случае управлять наклоном роторов, их (гиры) цеплять к оси на серьге, которую будет отклонять маленькая слабая серва, управляемая уже с пульта, которая закреплена к оси ротора жестко. 😵 Да - безумная конструкция - но что-то в этом есть. 😒

AT-99 Gunship "Scorpion" из пены по мотивам фильма "Аватар"

Развивая идею, к осям приделать перпендикулярно лепестки и на них поставить гиры. Просто ради опыта на ротор один приляпать, подключить к серве и попробовать покачать площадку, удержит ровно ротор или нет

AT-99 Gunship "Scorpion" из пены по мотивам фильма "Аватар"
Rula:

Этот так называемый “медленный возврат фюзеляжа на место” будет производиться автоматически, под действием силы тяжести.

Разумеется. Но возвращаясь, без работы сервами, он уведет роторы с плоскости и начинай сначала. Но возможно с этим можно смириться - повесить гиры на каждый ротор и пускай попробуют удержать их ровно, но тогда для быстроты реакции ЦТ фюзеляжа надо поднимать.

AT-99 Gunship "Scorpion" из пены по мотивам фильма "Аватар"
native18:

Да связаны они между собой и в конечном итоге представляют единое целое. Роторы отталкиваются сервами от фюзеляжа, фюзеляж тащится за роторами. Они же в воздухе висят. Как вернуться то - сервы тягами держат, ведь не на веревочке висит

Вот и получается, что управление обычное не приспособлено для подобной системы, так как надо сначала выставить роторы в горизонт, а потом сервами же выбирать обратное качание маятника фюзеляжа, а в идеале еще его (качание) и гасить. Так что у серв получается два хода - один быстрый -> на выравнивание роторов, а второй медленее <- на возврат фюзеляжа на место. Такое без микроконтроллера так не сделать, или я не прав?

AT-99 Gunship "Scorpion" из пены по мотивам фильма "Аватар"

Я пришел к выводу, что системе надо пытаться удержать в пространстве положение роторов, а не фюзеляжа. Сам фюзеляж имеет ЦТ ниже точки приложения силы и всегда сам будет стараться держать эту линию (ЦТ- ТПС) вертикально. Таким образом алгоритм стабилизации такой - заметили отклонение ротора - вернули его - ДАЛИ фюзеляжу САМОМУ вернуться на место.

AT-99 Gunship "Scorpion" из пены по мотивам фильма "Аватар"

Проблема висения состоит в том, чтобы вектора сил от роторов были строго вертикально вниз. Если модель от внешних условий меняет свое положение, то она его меняет вместе с положениями роторов, которые так же уходят от горизонтали. Их надо туда вернуть, гира в фюзеляже чувствует отклонение и начинает его компенсировать, допустим - клюнули носом, если гира даст команду на поворот роторов для их выравнивания в противо поворот, то отталкиваясь от их гироскопного эффекта фюзеляж еще сильнее клюнет носом, если же пытаться выровнять фюзеляж опираясь на гироскопный эффект роторов, то так как они уже не горизонтальны - модель начнет мотать в плоскости, что похоже и было с китайцем.
А от маятника никуда не деться - вопрос только с какими частотами колебаний системы проще иметь дело.

AT-99 Gunship "Scorpion" из пены по мотивам фильма "Аватар"
Nesip:

ну? там-же написано - компенсируются. хотя и не для нашего случая. но так-же компенсироваться будет идля нашего случая.

С чего бы? Оси роторов то разные, а не одна жесткая. Да и с одной жесткой не уверен, так как оси вращения моторов разнесены.

AT-99 Gunship "Scorpion" из пены по мотивам фильма "Аватар"
Nesip:

сервы прикреплены жестко к фезюляжу. значит при синхронном движении роторов, моменты компенсируются.

Серва пытается повернуть плоскость вращающегося винта (одного!), он не даст себя легко повернуть из за гироскопного эффекта, и направление его вращения значения не имеет. Соседний винт со своим моментом тут никаким боком не влияет.

AT-99 Gunship "Scorpion" из пены по мотивам фильма "Аватар"
Nesip:

У Виктора винты тоже обратного вращения. И гироскопический момент обоих винтов скомпенсирован, поидее.

Скомпенсирован общий момент на модель, а раздельно по роторам - нет. А сервы работают с ними.

AT-99 Gunship "Scorpion" из пены по мотивам фильма "Аватар"
native18:

Ну положим для этого хвост со стабилизатором есть.😉

И еще у роторов кое что 😉 А это добавка к стабильности на скорости.
А китаец на месте висит очень погано, судя по ролику, мотает, а вот на скорости он стабилен.
А вы не взвешивали отдельно роторы и фюзеляж? И нельзя ли померить усилие на поворот ротора при работающем моторе и нет? А а так это все теоретизирование, возможно гироскопный эффект не столь сильно влияет на работу как кажется.

AT-99 Gunship "Scorpion" из пены по мотивам фильма "Аватар"
DeeJay:

А китаец - то ЛЕТАЕТ (видео в посте #230) ! И судя по фоткам внутренностей, вроде нет там ничего особенного, никаких GPS и акселерометров. 😃

p.s. По всем законам аэродинамики шмель летать не может. Но он об этом не знает ! 😉

ну китайца тоже подколбашивает, и у него сзади винт, правда толкающий, но это означает, что роторам в основном надо только держать модель до разгона, а не еще и толкать. А на скорости крыло уже стабилизирует модель.

AT-99 Gunship "Scorpion" из пены по мотивам фильма "Аватар"

С интересом слежу за темой и даже зарегистрировался чтобы это написать.

Основная проблема по моему мнению заключается в следующем:
По третему закону ньютона - сила действия равна силе противодействия и в воздухе усилие приложеное сервами к роторам равнозначно прикладывается и к фюзеляжу. Таким образом нам желательно иметь дробь (массы роторов)/(масса фюзеляжа) минимальной, чтобы смешение роторов было больше обратного смещения фюзеляжа.
Но тут у нас есть еще одна проблема, не скомпенсированные гироскопные моменты на роторах, которые дадут виртуальную прибавку к их массе в данной дроби, и что еще хуже - она зависит от оборотов винтов.
Так же конструкция фюзеляжа представляет собой маятник на оси роторов, со своими колебаниями в зависимости от плеча до ЦТ и массы.

Я не разбираюсь в работе гироскопов и серв, но мне кажется настроить такое не реально.

Если будут соосные винты с противовращением на роторах, то удастся уйти от эффекта гироскопа и все изрядно упростится. Как это сделать, или упомянутый в данной ветке мотор (но он утяжелит роторы) или моторы в фюзеляж, а в роторах раздаточные коробки на винты (но не знаю существуют ли такие).
А подъем ЦТ правильно - уменьшается плечо маятника.