Soru:
Çoğu insansız hava aracı neden yukarı bakan motorlara sahip?
Jacob B
2020-05-15 11:30:37 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Gördüğüm çoğu serbest stil quadcopters, özellikle motorları yukarı bakacak şekilde uçmak için tasarlandı ve dronun kolları aşağıdaki gibi pervanelerin altında bulunuyor:

A "normal" quadcopter

Resimde de görebileceğiniz gibi ^, dronun kolları oldukça geniştir (bu türdeki pek çok quadkopterde olduğu gibi) ve bana öyle geliyor ki, kollar havanın bir kısmını bloke ediyor. sahne gelen. Böyle kollara sahip olmanın verimliliği veya en yüksek hızı azaltacağını ve belki de bir miktar pervane yıkamasına neden olacağını hayal ediyorum.

Kolların altına şu şekilde monte edilmiş motorlara sahip olan çok daha az quadcopter var:

(ve neredeyse hepsi bunun gibi mevcut bir çerçeveyi baş aşağı çalışacak şekilde değiştiren ev yapımı projelerdir) A "less normal" quadcopter

Merak ettiğim şey, Neden bu kadar çok üretici ve hobisi yukarı bakan motorlarla bu kadar çok insansız hava aracı yapıyor, çünkü aşağıya bakan motorlar birçok yönden daha iyi olacak gibi görünüyor? Yukarı bakan motorların aşağı bakan motorlara göre avantajları ve dezavantajları nelerdir?

Baş aşağı konfigürasyon için alıntı yaptığınız aynı verimlilik argümanlarının normal konfigürasyona aynı şekilde uygulandığını düşünüyorum. Havanın, çekilip itilmesinden bağımsız olarak kolların etrafından akması gerekir.
@ifconfig Mutlaka değil, çünkü pervanenin tepesine giren havanın çoğu, tepenin yanlarından da geliyor. Ve pervaneden çıkan havanın neredeyse tamamı doğrudan aşağıya doğru iter.
Giriş tüyünün o kadar uzun veya geniş olduğunu sanmıyorum. Söylemeye çalıştığım tek şey, iddianızın ille de doğru olmadığı ve gerçek olarak ileri sürülmemesi gerektiği.
@ifconfig oh. Bunu bir gerçeği söylüyormuşum gibi göstermek istemedim. Sadece düşündüğüm gibi söylemek istedim. Umarım biraz daha net hale getirmek için ayarladım.
Aşağıdaki yanıt, elmaları portakallarla karşılaştırır. Armatürler düz ve düz olduğu için aerodinamiklerin çok azı değişeceği için ikinci resminizin sahibinin onu her iki konfigürasyonda da test etmesi gerekiyor ve bunu yapmak kolay olacak, kavisli plastik değil. İtici * türlerini karşılaştırmak * yeterli değişkeni kontrol etmez; ya itmek ya da çekmek için * aynı olana * ihtiyacınız var.
Beş yanıtlar:
Kralc
2020-05-15 12:36:29 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Pratik bir avantaj, yerden yüksekliğin artırılması ve inişte veya kalkışta pervane çarpması olasılığının azalmasıdır.

Aerodinamik olarak, itici 1 tasarımı daha az verimli olabilir çünkü pervane, gövdenin dümen suyunda dönüyor - bu, "topaklanmış" havayla sonuçlanarak titreşimlere neden olur. Kesin rakamlara sahip değilim, ancak anekdot olarak bunun sabit kanatlı tasarımlarda% 10 ila 15'lik bir düşüş olabileceğini ve tam gövde konfigürasyonunun bir fark yaratacağını duydum!

1 : İticiler genellikle "sıkıştırma altındaki [motor / motor] şaftı" olarak tanımlanır; Bu, "baş aşağı" motor konfigürasyonu için geçerli görünüyor.

İlk paragrafınızın, pervane altındaki motorun yaygın yönelim olmasının gerçek nedeni olduğundan eminim İkinci paragrafın ifadeleri için referans görmek istiyorum. Yine de cevabınız için +1 (lütfen 2. paragraf için bazı referanslar alın!)
Krish
2020-05-15 15:35:32 UTC
view on stackexchange narkive permalink

@ Kralc'ın cevabını genişletmek:

Aşağıda, aşağıda önemli kısımlarını kopyalayacağım bir çalışma (maalesef bir ödeme duvarının arkasında) var:

Hexacopter, bir yük hücresi test standına monte edildi ve veriler, Michigan Üniversitesi'nin 5 × 7 ft rüzgar tünelinde farklı serbest akış hızları, motor itme yüzdeleri ve hexacopter saldırı açıları üzerinden toplandı. Rüzgar tüneli performans bulgularını doğrulamak için, açık havada otonom uçuş testleri yapıldı. Sonuçlar, itici konfigürasyonunun traktör pervanelerinden yaklaşık% 15 daha fazla itme (kaldırma) ürettiğini göstermektedir; ancak, nispeten zayıf bir kaldırma-sürükleme oranı sergilerler. Bu sonuçlar, bir itici yapılandırmalı hexacopter'ın, üzerine gelme ve yavaş uçuş gerektiren yerel alan gözetim uygulamaları için daha yüksek verimliliğe sahip olacağını gösterirken, bir traktör yapılandırmasının, kayda değer hızlarda ileri uçuş gerektiren yük taşıma uygulamaları için daha verimli olduğunu göstermektedir.

Pusher vs Tractor type quadcopter comparison

RPM vs efficiency and thrust

Thrust to weight ratio comparison

Sorunuzu cevaplamak için, neden çoğu insansız hava aracının yukarı bakan motorları var? Cevap çoğunlukla itici tip insansız hava araçlarının tipik olarak daha iyi bir ağırlık oranına sahip olduğunu gösteren (oldukça küçük bir örnek boyutundan) son grafikte yatmaktadır. .

Son paragrafın hiç işe yaradığını sanmıyorum. İticiler daha iyiyse, neden çoğu dron onları kullanmıyor?
Dürüst olmak gerekirse, araştırmayı yaptıktan sonra kendimden tam olarak emin değilim. @Kralc's cevabı muhtemelen daha kısa ve daha uygun.
@RobinBennett Son paragraf bana net geliyor. İticiler daha iyi demiyor, daha fazla itme gücüne sahip ama daha fazla sürüklemeye sahip. Traktörler daha az itme gücüne sahiptir, ancak daha az çekişe sahiptir. Yani tek yapmak istediğiniz çok fazla ağırlık kaldırmaksa, itici daha iyidir, ancak yarışmak istiyorsanız bir traktör daha iyidir. Bu, pervane kanatlarının sayısıyla yaptığınız değiş tokuşa benzer: ne kadar çok bıçak o kadar az verimli ama daha fazla itme gücü.
Kolun pervanesine ve ESC'ye olan tasarımın ve yakınlığın, bu iki konfigürasyon için havada süzülmedeki verimlilik farkının anahtarı olabileceğini hissediyorum. Bir fotoğraf platformu gibi gezinmek için tasarlanmış, amaca yönelik bir çoklu motor, motorun altına monte edilmiş desteklerden faydalanabilir. Ve sürüklenmeyle ilgili gerçekler, böyle bir çoklu motor için daha az önemli hale geliyor. Yavaş uçuş, sistemin net verimliliğini azaltmaz. Hızlı uçuş, görev için net verimliliği azaltacaktır.
Kısa açıklama, gezinirken pervanenin bir fan gibi davranmasıdır: tüm kaldırma, onu döndüren motordan gelir. Hareket halindeyken, pervane bir hibrit fan / kanat gibi davranır: kanadın dönüşünün ileri kısmı için ekstra kaldırma sağlarken, geri çekilme kısmı sırasında, verimlilikte net bir artış için daha az sürtünme üretir. Bir traktör pervanesi, daha az türbülanslı havada hareket ederek davranışın "kanat" kısmını geliştirirken, bir iticinin egzoz akışına daha az engel olması davranışın "fan" kısmını güçlendirir.
@Krish'nin bahsettiği araştırma makalesini okumakla ilgilenenler için Researchgate.net üzerinden ücretsiz olarak misafir olarak erişebildim. https://www.researchgate.net/publication/333578958_Experimental_Investigation_of_Tractor_and_Pusher_Hexacopter_Performance ~~ Tüm makaleyi oldukça bilgilendirici buldum.
cliff curtis
2020-05-16 08:37:34 UTC
view on stackexchange narkive permalink

DJI Matrice RTK'nın alt kısmında rotorlar var. Bunun teftişler için yukarı doğru uçarken darbeden kaçınmak olduğuna inanıyorum. (Örneğin bir köprünün alt tarafı).

Aerodinamik etkilerden emin değilim, ancak neredeyse ıskalarımın (veya çarpışmalarımın) çoğunun yukarı doğru / hareketlere doğru eğilmekten ve aşağı doğru eğilmemekten kaynaklandığını söyleyeceğim.

user642
2020-05-16 03:38:37 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Drone daha yüksek bir noktadan askıya alındığı için daha kararlılar. Eğer drone eğilirse, alçaltılan tarafın pervaneleri dışa doğru hareket eder, bu da onlara daha fazla kaldıraç sağlarken, yükselen tarafın pervaneleri içeri doğru hareket eder ve bu da onlara daha az kaldıraç sağlar. Bu, insansız hava aracını tekrar düzeltiyor. Pervaneler ne kadar düşükse, bu kendi kendini dengeleyen sistem o kadar az etkili olur.

Her iki konfigürasyonda da bu sistemler doğası gereği kararsızdır ve yalnızca hız sınırlayıcı kontrol döngüsünün eylemlerinin bir sonucu olarak, muhtemelen ikinci bir seviye arayan tarafından çalıştırılan bir duruma gelir.
Bu bir yanılgıdır. Bir drone, sahne donanımının nerede olduğuna bakılmaksızın, ağırlık merkezinden "askıya alınır"
Bu yanıt, "[sarkaç yanlışlığı] (https://wiki2.org/en/Pendulum_rocket_fallacy)" nin bir versiyonu gibi görünüyor.
Sanat Sukumar Sahoo
2020-05-16 11:31:20 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Bunun nedeni, pratikte bir nesnenin zeminde dengelenmek (ayakta durmasını sağlamak) yerine ipten asılıyken kolayca dengeye ulaşabilmesidir.

Dronlar için de benzer bazı şeyler olur rotorlara aşağı bakacaksanız motorların konumlandırılmasında çok daha mükemmellik ve COG'yi dengelemek için ağırlık. Bir insansız hava aracının yukarı bakan rotorları ona daha fazla denge sağlar.

Eski savaş uçaklarının kanatları vardı. ön tarafta, pervanenin arkasındaki gövde çekilecek ve dengelenecek, kanatlar uçağın kuyruğuna takılmaya çalışılacaksa, uçak kendi kendini dengelemeyebilir.

PRATİK OLARAK bir çekme PUSH bu yüzden ..

Bu yanıt, "[sarkaç yanlışlığı] (https://wiki2.org/en/Pendulum_rocket_fallacy)" nin bir versiyonu gibi görünüyor.


Bu Soru-Cevap, otomatik olarak İngilizce dilinden çevrilmiştir.Orijinal içerik, dağıtıldığı cc by-sa 4.0 lisansı için teşekkür ettiğimiz stackexchange'ta mevcuttur.
Loading...