Самолётокоптер Полёт гибрида самолёта с квадрокоптером

[zampotehkenguru.livejournal.com]

На эту тему есть много компьютерной графики, тысячи рисунков, но вот реально летающих моделей очень мало. Вот одна из них - германский Quantum TRON:

Здесь то ли к крыльям модели самолёта приделали четыре двигателя с поворачивающими их сервоприводами, то ли к квадрокоптеру приделали крылья с фюзеляжем и хвостом. Но получилось совместить преимущества обоих систем. У самолёта, за счёт больших крыльев, расход топлива значительно меньше, чем у квадрокоптера, вплоть до полёта вообще без двигателей за счёт восходящих потоков нагретого землёй воздуха. Но самолёт не может вертикально взлетать, поэтому со своего дачного участка вы на самолёте не взлетите. А на квадрокоптере - взлетите, но долго не пролетаете, так как у него нет крыльев, он постоянно висит на винтах и расходует много энергии. Поэтому лучший вариант - взлетать и садиться как квадрокоптер, а летать на крыльях.

После взлёта винты поворачиваются: передние - вперёд и тянут самолёт вперёд, задние - назад и их лопасти складываются вдоль потока воздуха. Они закреплены на осях, и когда двигатель опять включают - центробежная сила вновь разводит их в стороны. Механизм поворота движков сервоприводами можно посмотреть в следующем ролике:

Характеристики

Максимальный взлетный вес:	14 кг
Время полета:	70 мин до 120 мин
Полезная нагрузка:	до 2,5 кг
Крейсерская скорость:	22 м/с (80 км/ч)
Дальность:	160 км
Размах крыльев:	3500 мм
Длина фюзеляжа:	1800 мм
Размеры транспортировочного контейнера:	1750 x 320 х 390

Дальности в 160 км хватает, чтобы бабушка присылала вам из деревни свежие продукты. Сравните с квадрокоптерами у которых дальность обычно всего несколько километров. А ведь конструкция этого самолётокоптера не такая уж и сложная. На крылья купленного в магазине или сделанного самим самолёта ставятся две продольные балки, на концах балок - петли поворачиваемые сервоприводами, на петлях - двигатели, на двигателях половинки лопостей на осях. Пластиковый корпус печатается на 3D-принтере, купленном в Китае, где-нибудь на GearBest (ссылка) от ста с чем-то долларов. Движки, сервоприводы и прочее - покупаеются там же. Так, что если у вас есть желание и инженерный талант - вы вполне можете сделать себе такой же.

Comments

[lx-photos.livejournal.com]

до больших аппаратов не всё дорастает

[zampotehkenguru.livejournal.com]

А что не доросло до больших аппаратов, а осталось маленьким?

[lx-photos.livejournal.com]

как минимум, коптеры

[zampotehkenguru.livejournal.com]

Ми-26 - 20 тонн поднимает. Маленьким его не назовёшь.

[e-pipe.livejournal.com]

Неужели тоже электрический???

[zampotehkenguru.livejournal.com]

Электрическое пока не осмысленно. Прежде чем влезть в разговор - стоило бы сначала его прочитать.

[lx-photos.livejournal.com]

Ми-26 - не коптер, а вертолёт
есть огромная разница
если делать маленькую модель вертолётной схемы, она тоже поднимет вертикально больше груза, чем коптерной схемы
но если мы говорим о необходимости крыла для дальнего скоростного полёта, то вертолётная схема уже не подходит

[zampotehkenguru.livejournal.com]

> Ми-26 - не коптер, а вертолёт

"helicopter" переводится как вертолёт.

[lx-photos.livejournal.com]

В современном русском языке "квадрокоптер" означает конкретную схему ЛА с четырьмя несущими винтами.
Бывают аппараты и с другим количеством винтов, поэтому я и пишу "коптер", не привязываясь к конкретному их числу.
Вместе с тем, в таком смысле "коптеры" очень отличаются от вертолёта (для которого в русском языке принят именно такой термин), как от аппарата с одним или двумя несущими винтами и управлением с помощью аппарата перекоса.
В отличие от принятого у квадрокоптеров и прочих многовинтовых аппаратов управления тягой путём изменения оборотов винтов при неизменном их шаге, управление у вертолётов путём изменения шага винта при неизменных оборотах имеет бОльший КПД.
Поэтому я и пишу, что для больших ЛА, где данная особенность (КПД винта) приобретает решающее значение, схема многокоптера неэффективна и потому не используется.

[zampotehkenguru.livejournal.com]

> В отличие от принятого у квадрокоптеров и прочих многовинтовых аппаратов управления тягой путём изменения оборотов винтов при неизменном их шаге

Есть и такие, где изменяют шаг винта, когда, например, квадрокоптер с двумя ДВС.

> и потому не используется.

А я вам пишу, что до этого надо дорасти. Доступные квадрокоптеры появились всего пару лет назад. Этот самолётокоптер о котором я пишу - вообще похоже такой схемы первый. Потому, что никто никаких других таких назвать не может.

[lx-photos.livejournal.com]

как ни расти, а у слона всё равно толще принципиальные вещи не меняются
один несущий винт с постоянными оборотами эффективнее нескольких маленьких с переменными

[Виталий (from livejournal.com)]

Ну сессны и прочие одномоторные мухобойки самые простенькие есть с винтом постоянного шага. У коптера вес примерно постоянный и можно ВМГ оптимизировать под этот вес. Беда с батарейками, у литивых плотность запасенной энергии слишком низкая зато высокая цена :)
У ГТД вон регулируемых направляющих аппаратов тоже не дофига, одна 2,3 ступени компрессора(если конечно склероз не врет) и ниче летают :))

[lx-photos.livejournal.com]

эти нюансы ситуацию принципиально не меняют

[Виталий (from livejournal.com)]

Ну если прилетят марсеане и подарят дешевую и сильно более емкую батарейку. То допускаю что появятся прогулочные коптеры, как более дешевая альтернатива мелким вертолетам, все же конструктивно коптер сильно проще вертолета. Но как мне, помойму тут, говорили - с т.з. химии это не возможно. А я в химии не шарю, тем более химии АКБ.

[Виталий (from livejournal.com)]

В коптеры игрался еще в 2010 году. И были они так же доступны. Просто один вечер надо с паяльником посидеть. Первый мой коптер обошелся мне примерно в 100 долларов.
Еще 100 это всякие РУ и зарядка для батареек.

[Виталий (from livejournal.com)]

У вертолета еще и площадь ометаемой винтом поверхности больше, что на КПД винта влияет не меньше.

[zampotehkenguru.livejournal.com]

> У вертолета еще и площадь ометаемой винтом поверхности больше

Скорость движения лопасти в разных точках разная. У центра - низкая, и толку от неё мало.

[Виталий (from livejournal.com)]

кингуру, погугли сначала о чем тебе написали. А потом уж пытайтесь выпендриваца.

А пока цитата
Расчеты показывают, что при одной и той же подводимой к винту мощности его тяга увеличивается с увеличением диаметра. Так, например, увеличение диаметрa вдвое увеличивает тягу в 1,59 раза, увеличение диаметра в пять раз увеличивает тягу в 2,92 раза.
И вообще рекомендую почитать "элементарная теория вертолета". К теме имеет отношение косвенное, но поумнеть Вам не помешает, ну хоть немного.

[zampotehkenguru.livejournal.com]

> рекомендую почитать "элементарная теория вертолета".

Рекомендую походить и поискать вертолёты на автопарковках, а потом задуматься почему их там нет.

> А потом уж пытайтесь выпендриваца.

Хамство означает, что оппоненту нечего ответить. Слив засчитан.

[Виталий (from livejournal.com)]

Смотря на сколько маленькая модель. У моделей коптера весовое совершенство сильно выше(засчет простоты конструкции, мелкую механику легкой не сделать) чем у моделей вертолетов. По этому коптер поднимет больше. Ну только серва автомата перекоса весит примерно столько же сколько один моторчик коптера. Плюс еще рулевой винт, редуктор, тяги всякие. Это все сжирает преимущество в аэродинамике, да и рулевой винт %%15 батарейки жрет помойму. С какого размера этом перестает быть справедливым, затрудняюсь ответить. Модель вертолета даже приличных размеров(диаметр ротора под метр) летает на одной АКБ около 10 минут коптер 40 легко. Зы это все справедливо только для электролетов, "бензиновый" коптер маразм по дефолту.

[lx-photos.livejournal.com]

тут, видимо, имеет место эффект масштаба
примерно так же, как с поршневыми двигателями и ГТД
маленький ГТД палюбасу будет менее эффективен, чем маленький поршневик
однако с увеличением мощности всё становится строго наоборот :)
так же и с коптерами - маленькие получаются удобнее вертолётной схемы, но в большие они не перерастают
хотя, казалось бы, и двигателей сейчас раздолье - и бензиновых, и электрических; и компьютеры мелкие и производительные, и батарейки ёмкие... - а вот ну не получается эффективного большого коптера, и всё тут

[Виталий (from livejournal.com)]

Тут еще и вопрос цены. Одна батарейка от теслы(если говорить про 1:1), стоит примерно столько же столько не сертифицированный вертолетный конструктор - сделай сам(забыл как его звать к сожалению). А батарейку на полеты тоже никто не сертефицировал :)) По этому с робинсоном цены сравнивать не корректно :)
Ниша коптеров это мелкие БПЛА - игрушки. Засчет простоты конструкции, падение РУ коптера и РУ вертолета это совсем две разные боли :)) Да и РУ вертолеты страшная штука - летающая мясорубка блин, я их боюсь :))

[zampotehkenguru.livejournal.com]

> бензиновый" коптер маразм по дефолту.

Это единственный реальный способ сделать доступный индивидуальный летательный аппарат помещающийся на парковочное место. http://engineering-ru.livejournal.com/454519.html