Коптеры (мультироторные летательные аппараты) сейчас получили огромное распространение от игрушек до оружия или профессиональной видеосъемки. Оно и понятно — относительно простая конструкция, все базируется на инерциальной системе, 3,4 или больше пропеллеров — и полетел.
Но почему же коптеры не летают долго? Среднее время работы на одном аккумуляторе у большинства моделей не превышает 1го часа. Так в чем тут дело?
Решая задачу, абсолютно не связанную с коптерами я наткнулся на весьма интересные математические закономерности с которыми и хотел бы с вами поделится. Довольно простые математические ходы позволят достаточно однозначно ответить на вопрос о том почему же не получается у коптеров летать долго, но что более интересно, что нужно чтобы использовать то что есть по максимуму.
Итак, начнем.
Возьмем характеристику любого двигателя одного из самых популярных производителей моторов для коптеров компании T‑motor. Мне показался интересным мотор MN7005, просто потому что он подходил под мои задачи.
Очевидно, что эффективность системы мотор‑винт обусловлена показателем грамм тяги на ватт мощности мотора. Из данных двигателя видно, что наибольшая эффективность на низких оборотах. Это связанно с аэродинамикой и с ростом паразитных токов Фуко (электрическим КПД мотора).
Мы знаем, что в тягу системы винт‑мотор заложена масса конструкции и масса батарей, которые обеспечивают энергией коптер. Ясно что энергия, заключенная в батареи пропорциональна массе, т. е. чем больше мы хотим запасти энергии, тем больше килограмм батарей нам нужно тащить. Но больше килограмм батарей — это большая мощность моторов. т. е. кривые тяги от мощности и веса батарей от часовой мощности на графике где‑то шагают рядом или пересекаются.
Показателем емкости батареи является удельный коэффициент мощности. Для современных LiPO батарей он может достигать 260 ватт*ч/кг. Эту цифру и будем рассматривать далее для расчетов.
График тяги от мощности выглядит так:
Из графика видно, что это кривая второго порядка. Для дальнейшей работы я аппроксимировал функцию средствами Excel, получив искомый полином.
Все что лежит под графиком — область существования коптера. График является верхней предельной границей взлетных масс коптера в зависимости от используемой мощности.
График роста массы коптера приходящийся на один двигатель в зависимости от запасаемой часовой мощности будет линейным:
Если используем некую условную массу коптера (путь 3кг) и примем мощность мотора, как часовую, то совместно графики будут выглядеть так:
Из функции емкости батарей очевидно, что угол наклона кривой обуславливается временем работы коптера, так как удельная емкость батарей величина постоянная.
Очевидно, что данный график для определённых значений массы конструкции коптера и времени полета может быть касательным к графику кривой мощность‑тяга, что и будет является предельным временем полета для коптера с данным типом винто‑моторной группы в некоей массовой конфигурации.
Приравняем производные графиков:
Таким образом, предельное время полета для коптера на данной винтомоторной группе выражается этим уравнением. Как видно, время зависит от средней мощности на моторе, и коэффициента удельной емкости батареи. В целом это очевидно.
Например, для данного мотора для режима 50% мощности время составит 2,17 часа. Но следует заметить, что в формуле не учитывается КПД регуляторов моторов, а это еще минус 10–15% времени на тепловые потери.
Что еще полезного мы можем заключить из этой формулы?
Очевидно, что чем меньше мощность, тем дольше время полета (но это очевидно и из графика эффективности винто‑моторной группы).
Так же из формулы мы теперь можем определить точную массу батарей необходимую для максимального времени полета. В данном конкретном случае она составила 1263г. Что составляет 70% от всей создаваемой мотором тяги. т. е. на остальную конструкцию (регуляторы, моторы, винты, корпус, полезная нагрузка) у предельного аппарата остается 30% от взлетной массы. Конструктивно это достижимо и реально. Тогда остается вопрос ведь если мы сделаем коптер весь целиком из батарей, тогда он будет летать дольше — что‑то не вяжется в формуле? Все верно, изначально я допустил, что график роста массы батареи является касательным к графику мощность‑тяга, абсолютно понятно, что он может иметь более крутой или более пологий характер в зависимости от искомого времени. Однако такое допущение позволило выявить некий действительный предел, учитывающий массу конструкции. т. е. если у вас получится уложить массу конструкции в 30% от взлетной вы точно покажете высокое время полета, если сможете ужаться больше — время будет больше.
Т.е. эту зависимость можно оценочно использовать при первоначальном проектировании коптера, особенно если вам важно время работы.
Анализируя эту формулу становится очевидно насколько все еще несовершенны современные батареи со своими жалкими 260 ватт*час/кг. Ну и так же очевидно на сколько не совершенны коптеры, потому что при тех же показателях мотора и батарей на самолете, последний пролетел бы в 5–6 раз дольше. Вот именно поэтому будущее за махолетами!
For the Atreides!!!
Комментарии (118)
GospodinKolhoznik
00.00.0000 00:00+15Из графика видно, что это кривая второго порядка.
Не видно.
borovichok13
00.00.0000 00:00+1Для начала автор поста выкинул 4 точки, что не есть хорошо. Строго говоря, лучше будет аппроксимация полиномами более высоких порядков:
Так для полинома 3й степени r=0.999954... (для второй степени r=0.999928..)
3rd degree Polynomial Fit: y=a+bx+cx^2+dx^3...
Coefficient Data:
a = 2.57651075833E+002
b = 1.25543106695E+001
c = -1.71543562484E-002
d = 1.52319446556E-005Также будет ещё лучше
Shifted Power Fit: y=a*(x-b)^c r=0.999957...
Coefficient Data:
a = 7.95790003380E+001
b = 1.31335535409E+001
c = 6.34920445310E-001Экзотику я не буду приводить.
An_private
00.00.0000 00:00+13Во-первых, коптер в принципе не может летать на 100% тяге моторов. Так как в таком случае он не сможет стабилизировать своё положение. Обычным значением тяги висения является 50% максимальной тяги.
Во-вторых - если честно - я вообще не понял - зачем эти выкладки и какой их практический смысл. Поиск оптимальной массы батарей по параметру время полёта? Но это бессмысленно, если не учитывать массу конструкции (рама/двигатели/регуляторы и т.д.). А если же считать реальную конфигурацию, то проще посчитать на классическом онлайн калькуляторе ecalc.
Ayasmarsa Автор
00.00.0000 00:00+2Важно понимать, что является ограничивающим фактором для времени полета коптера. Статья об этом. И собственно не зря я привел значения массы батарей и конструкции именно для 50%тяги.
Банальный вывод из статьи простой. Можно взять 4 батареи одной ёмкости и летать на 40% нагрузки или 6 и летать на 60% нагрузки, а время полета при этом останется таким же. Если не видно разницы зачем платить больше?
konst90
00.00.0000 00:00+2За запасом тяги. Чем он выше - тем выше будет максимальная скорость полёта (или способность висеть неподвижно относительно земли при ветре той же скорости). Плюс возможность полёта при отказе двигателя, плюс маневренность.
An_private
00.00.0000 00:00+1Ну, мне казалось, что эта банальная истина давно известна любому коптеростроителю. Увеличиваешь массу батарей за оптимум - вылетаешь на неоптимальный режим работы ВМГ и теряешь время полёта. Уменьшаешь массу батарей - теряешь время полёта за счёт емкости батарей. Обычно пользуются эмпирической схемой - если у тебя ВМГ работает где-то на 50% в режиме висения - ты где-то около оптимума.
Было бы любопытно, если бы был приведён алгоритм поиска этого самого оптимума по заданным параметрам. Хотя, в принципе, это довольно элементарно делается в том же ecalc. Разве что вручную батарею поперебирать, но это буквально несколько минут.
Tarakanator
00.00.0000 00:00Теоретически может. Если кратковременно подавать тягу в обратку.
Если же вы имели ввиду что не может если для висения требуется использовать 100% тяги... то тоже может.
Вы в курсе что при высокой загрузке вертолёт может взлетать только с разбега? Т.к. набегающий поток воздуха увеличивает массу воздуха, на который опирается винт.А при равном импульсе, придаваемым воздуху энергия тем меньше, чем больше масса воздуха.
Аналогичный эффект должен быть для коптера. Т.е. Если он висит со 100% тяги(пренебрежём стабилизацией), то если он двигается горизонтально, то затрачивать он может меньше 100% тяги.An_private
00.00.0000 00:00+1Если он висит со 100% тяги(пренебрежём стабилизацией)
Хм. Я вроде бы прямым текстом пишу, что на 100% он висеть не может именно из-за необходимости стабилизации. Так как ему будет просто нечем парировать отклонения (вы же знаете, что квадрокоптеры и вертолёты находятся в принципе в неустойчивом состоянии, да?). С вертолётом автомат перекоса перераспределяет тягу по плоскости винта, поэтому он может летать на 100% тяги. А вот квадрик - не может, так как для парирования отклонения ему нужно уменьшить тягу на одной стороне и увеличить на другой.
Tarakanator
00.00.0000 00:00А я вам пишу, что если для висения требуется 100% тяги, значит для полёта потребуется меньше. Значит будет запас на стабилизацию.
vconst
00.00.0000 00:00Если для зависания надо 100%, то 99% это будет уже падение, а не полет
Tarakanator
00.00.0000 00:00Может с третьего раза вы прочитаете?
Вы в курсе что при высокой загрузке вертолёт может взлетать только с разбега?
и далее что я написал ранее?
vconst
00.00.0000 00:00Вы совсем не понимаете, как работает автомат перекоса?
Tarakanator
00.00.0000 00:00Я понимаю. А вот вы понимаете, что я сейчас пишу не про управление, а про то, что для горизонтального полёта энергии требуется меньше, чем для висения? а значит сэкономленную энергию можно пустить на управление.
vconst
00.00.0000 00:00Если бы понимали, то не пытались бы натянуть эту сову на глобус. У коптера нет аппарата перекоса, потому — если для зависания нужна 100% тяга, то на 99 он просто упадет. Ну, или будет планировать вниз, если кто-то его поднимет и подвесит
Tarakanator
00.00.0000 00:00на 99% он упадёт если будет пытаться висеть.
Если будет лететь (горизонтально двигаться), то не упадётvconst
00.00.0000 00:00Только, если у этого коптера будет автомат перекоса
Вы явно не понимаете, как он работает. Не вижу смысла продолжать
ksbes
00.00.0000 00:00Так автомат перекоса — он тоже снижает подъёмную силу винта с одной стороны. Разницы-то на самом деле нет.
vconst
00.00.0000 00:00Он не просто меняет подьемную силу, ориентирует лопасти в определенном положении и меняет направление отбрасываемого воздуха. У коптера этого нет — его лопасти отбрасывают воздух всегда по оси
gansolo
00.00.0000 00:00+3не совершенны современные батареи со своими жалкими 260 ватт*час/кг
Да...тут не поспоришь. Ритег в помощь, аккумуляторы как балласт. В электормобиль проситься, особенно в зиму. Или на примере сотовых вышек микроволновое излучение пару киловатт. К этому вроде стремился Никола Тесла.
Махолет, это как в последней Дюне? Сопромат одобрит?
RMavrichev
00.00.0000 00:00Ритег это прекрасно, но дорого, и "слегка" опасно. Емнип, у Pu238 что-то около 0.5 Вт на грамм тепловыделение, т.е. при КПД преобразования тепла в электричество 0.33, на 1кВт установленной мощности - надо примерно 6 кг изотопа.
zatim
00.00.0000 00:00И этого может оказаться достаточно для большинства электромобилей. Во первых, авто не используется 24/7, максимум 8-10 часов в сутки, во-вторых, авто не использует постоянно полную мощность двигателя.
Например, емкость батареи теслы 85 кВтч. Для ее зарядки в течении 24 ч необходима мощность ~4 кВт, или, по вашим расчетам 24 кг изотопа. Не так уж и много.konst90
00.00.0000 00:00+2Если вас устраивает зарядка в течение 24 часов, то намного проще подключить Теслу к проводу, на другом конце которого будет стоять атомная станция. Она использует ваш плутоний намного эффективнее.
Не говоря уже о том, что килограмм плутония будет стоить больше миллиона долларов.
zatim
00.00.0000 00:00Зарядка может происходить и во время эксплуатации, ритег ведь предполагается возить с собой. Возить же с собой станцию малореально, несмотря на ее бОльшую эффективность.
konst90
00.00.0000 00:00Тесла высадит батарею часов за пять, то есть из 85 кВтч вы восполните 20. Проще увеличить батарею на эти 20 кВтч, чем таскать с собой РИТЭГ.
zatim
00.00.0000 00:00Это если ехать по трассе в режиме "тапка в пол". При городской езде, даже в режиме такси, даже в 2 смены, вряд ли получится выкатать 85 кВтч. В городе расходуется меньше энергии, помогает рекуперация при частых торможениях и много стоянок и остановок, во время которых энергия не тратится, а зарядка идет. Если авто используется для езды до работы и обратно 2 ч в день по городу, то и подавно.
konst90
00.00.0000 00:00-1Если авто используется для езды до работы и обратно 2 ч в день по городу, то
Около дома и около работы его можно подключать проводом.
zatim
00.00.0000 00:00В теории - да. В теории можно и провода натянуть от работы до дома по типу троллейбусных, тогда вообще все еще намного проще, не надо ни аккумуляторов, ни ритэгов. Верно ведь, да? Почему же производители авто не идут по этому пути?
konst90
00.00.0000 00:00+2Подключение машины проводом около дома - это не теория, это уже практика. А вот пихать в неё 20 кг высокообогащённого плутония - именно что теория.
zatim
00.00.0000 00:00-2Практика? В городе-миллионнике ни разу не видел, чтобы кто-то заряжал свой драндулет у дома или у работы. Ну прям вообще ни разу. И в ближайщее время этого не будет. Во первых, кто даст подключить нагрузку к сети дома или к сети работодателя? Кто будет за это платить и каким образом? Как решить проблему с допнагрузкой на сети, которые и так загружены на 100%?
Я больше чем уверен, засунуть ритег в машину будет на порядок более легкой задачей, чем разрулить бюрократические вопросы с подключением у работы и дома.
konst90
00.00.0000 00:00А, простите, РИТЭГ в машине вы видели? Вы вообще представляете объёмы производства плутония в мире? Его цену? Последствия в случае, если машину размажет об отбойник? Насколько я знаю, автомобилей с РИТЭГ не создавали даже экспериментально - настолько это идиотская затея.
А вот подключение автомобилей к сети я видел. И в формате розетки в гараже, и в формате переноски из окна. В этом нет абсолютно ничего невозможного, кроме объёма работ: все подходы, методы и решения известны.
zatim
00.00.0000 00:00+1Ну, мы же рассуждаем о вероятном будущем? Почему бы не пофантазировать?
Плутоний - это побочный продукт работы ядерных реакторов, при дальнейшем развитии ядерной энергетики этого продукта будет все больше и больше, и один из вариантов куда его девать с пользой - делать из него ритэги.
Самолеты размазывает об землю с гораздо большей энергией, но черные ящики при этом выживают. Ничто не мешает сунуть ритег в кожух от самописца и ему ничего не будет. Эта проблема уже давно решена.
Совсем недавно и объем озу больше 640 кБ в домашнем компьютере считали идиотской затеей, но, как мы видим, развитие техники пошло по иному пути. Я бы на вашем месте не стал столь категорично утверждать.А вот подключение автомобилей к сети я видел. И в формате розетки в гараже, и в формате переноски из окна.
Описанный вами колхоз не имеет перспектив и, кроме того, опасен даже по современным меркам. В моем гараже уже при нагрузке 7А напряжение проседает ниже 200 В, а переноски не рассчитаны на ток более 10-16 А. Их используют до первого пожара или до первой смерти от поражения эл. током.
Чтобы прокачать 85 кВтч за 10 ч нужна мощность в 8,5 кВт, а это, на минуточку, 37 А. На вашу переноску нужен провод с палец толщиной, иначе на нагрев этого провода уйдет четверть всей мощности.
В том то и дело, что ничего не известно, иначе уже давно бы в каждом дворе торчали зарядные станции.
konst90
00.00.0000 00:00пофантазировать
можно сколько угодно, но фантазией атомные машины и останутся. В отличие от электричек, которые уже производятся сотнями тысяч в год. И заряжаются, очевидно.
SergeyMax
00.00.0000 00:00Ну, мы же рассуждаем о вероятном будущем? Почему бы не пофантазировать?
Я не понимаю, чем вас не устраивают гиперфотонные двигатели. Дешево, практично, безопасно. Есть хотя бы один плюс у вашего мифического плутония?
x86d0cent
00.00.0000 00:00+1У вас просто неправильный город-миллионник :) И да "подключать проводом около дома" - не обязательно "подключать к сети дома" (хотя если дом свой - то и это не проблема). В иных городах (не обязательно даже миллионниках) около дома есть парковочные места, на которых можно подключиться проводом для зарядки.
WraithOW
00.00.0000 00:00И в ближайщее время этого не будет
В Питере электрозаправок не то что бы много, но есть (например, ленэнерго). У меня как раз возле дома была на стоянке ТЦ, пока закупаешься труселями — машинка ест. Но в России и электрокаров как кот наплакал.
В европе с этим получше, можете посмотреть на гуглокартах.
Кто будет за это платить и каким образом?
Водитель, разумеется. Карточку приложил, электричество потекло.
Как решить проблему с допнагрузкой на сети, которые и так загружены на 100%?
Построением нормальной сети общественного транспорта, разумеется. Тогда допнагрузка от самодных телег просто потонет в общем расходе. Если у вас многоэтажка на 1200 квартир, в среднем по 500Вт на квартиру — 600кВт, то несколько электрокаров, жующих во дворе лишние десяток-два кВт погоды не сделают. Если хочется упороться — ставите стационарные батареи, ночью неспеша заряжаете их дешевым электричеством на всю доступную мощность (люди ж спят и сеть не нагружают), днём — раздаёте автолюбителям.
Я больше чем уверен, засунуть ритег в машину будет на порядок более легкой задачей, чем разрулить бюрократические вопросы с подключением у работы и дома.
Разумеется, какие могут быть проблемы от того, что в машине будет 20кг материалов для грязной бомбы. Что уж там, гулять так гулять — давайте просто к каждой такой машине давать мешок аммонала, чтоб побыстрее жахнуло и дальше уже всем спокойно в противогазах ходить.
zatim
00.00.0000 00:00-2В Питере электрозаправок не то что бы много, но есть
А частное лицо может поставить себе зарядку у дома и работы? Зачем мне зарядка в километре от дома и в трех от работы? Пока электромобилей по пальцам пересчитать и пока это больше дорогая игрушка для мажоров - в этом нет проблем, если мы рассуждаем о массовости, то розетки должны быть не 1 шт в тц на отшибе, а под каждым кустом, через каждые 10 м в городе и 1 км за городом. Иначе это не имеет смысла. Насколько это реально - думайте сами)
Про платить, я имел в виду плату за землю, на которой стоит станция, цену самой станции, которые должны стоять через каждые 10 м и ее обслуживание. То что эл-во по карточке - это само собой разумеется. Кто оплатит накладные расходы?
С сетями тоже все сложнее. Речь идет не о 20-30 кВт, которые погоды не сделают, а о на порядки больших цифрах. Как я писал выше, чтобы вкачать 85 кВтч за 10 часов нужно 8,5 кВт. 10 авто - уже 85 кВт, если количество электроавто будет в половине квартир, как это примерно происходит сейчас с бенз. авто, то это уже 5100 кВт. Да, конечно, не все будут заряжаться в один день с нуля и до полного, но порядок цифр именно такой и он создает нерешаемую проблему.
WraithOW
00.00.0000 00:00А частное лицо может поставить себе зарядку у дома и работы?
Каждое — очевидно нет, в силу, кхм, ограничений топологии физического мира. Если каждый из обитателей дома на 1200 квартир закажет по личной заправке — во дворе кончится физически место и некуда будет ставить машины
Вместо этого жители дома могут мотивировать ТСЖ нажать кнопочку "Заказать ЭЗС под ключ" по приведенной мной ссылке и без особых проблем заказать эту самую заправку во двор. То же касается и владельцев БЦ.
Вот, к примеру, банк взял и заказал заправку для сотрудников/клиентов
Ну и разумеется все проблемы еще сильнее упрощаются, если вы живете не в человейнике на 1200 квартир, а в небольшом доме на 15 квартир, скажем.
Кто оплатит накладные расходы?
Водитель и оплатит. Продавцы шаурмы же как-то умудряются в цену закладывать накладные расходы.
В схеме с локальным накоплением энергии этот как раз выгодно самим электросетям — ровнее нагрузка на сети, плюс можно продавать дешевое ночное электричество с сочной маржей за дневной ценник.
через каждые 10 м в городе
Чего уже мелочиться, давайте через каждый метр. Везде, на проезжей части, на тротуаре, в парках, всё ими покроем.
Да, конечно, не все будут заряжаться в один день с нуля и до полного, но порядок цифр именно такой и он создает нерешаемую проблему.
Как я уже сказал — общественный транспорт, велоинфраструктура, микромобильность и прочие аттрибуты нормального города 21 века. Если у вас люди в булочную на машине личном авто ездят — что-то явно неладно.
zatim
00.00.0000 00:00-3Каждое — очевидно нет, в силу, кхм, ограничений топологии физического мира. Если каждый из обитателей дома на 1200 квартир закажет по личной заправке — во дворе кончится физически место и некуда будет ставить машины
Замечательно! Вы сами себе и ответили, почему идея с электрозаправками у дома и у работы нежизнеспособна и в ближайшее время этого не будет.
Водитель и оплатит. Продавцы шаурмы же как-то умудряются в цену закладывать накладные расходы.
Электрички сейчас существуют лишь чуть-чуть опережая по эффективности двс и с отрицательной окупаемостью. А вы предлагаете еще и помимо повышенных затрат на обслуживание самого авто, затрат на обслуживание батареи, ценой с полавто еще и повесить затраты на обслуживание инфраструктуры. Так электрички никогда не то что не станут выгоднее, но даже на километр никогда не приблизятся к выгодности владения авто с двс. Можно сразу на них ставить жирный крест.
Кстати, продавцы шаурмы существуют на грани окупаемости, потому что, даже несмотря на то что народ в своей массе всегда хочет жрать, их развелось очень много и прибыли там почти совсем нет. Читал на эту тему историю на пикабе про незадачливого шаумена.В схеме с локальным накоплением энергии этот как раз выгодно самим электросетям — ровнее нагрузка на сети, плюс можно продавать дешевое ночное электричество с сочной маржей за дневной ценник.
Это, возможно, не будет работать. Небезызвестный на ютубе энергетик Александр Мальков придерживается мнения, что сеть с множеством мелких источников, отдающих энергию, нежизнеспособна, т.к. источники из-за рассинхронизации и реактивности сети будут ее раскачивать. Да и потери на преобразование энергии туда-сюда могут съесть весь экономический смысл.
Чего уже мелочиться, давайте через каждый метр. Везде, на проезжей части, на тротуаре, в парках, всё ими покроем
Да, именно так это и должно выглядеть. Мне непонятны ваши хаханьки на эту тему. Поймите простую вещь - бензиновый авто можно заправить полностью за несколько десятков секунд, и то на заправках очереди, электроавто нужно заряжать часами (в эффективность быстрых зарядок килоамперами я не очень то верю), а значит, при массовости, сравнимой с бензиновыми авто, все они должны стоять где то и часами заряжаться. Посчитаем, если авто в среднем заряжается 4 часа из 24, то, грубо говоря, на каждые 6 авто должна быть 1 зарядка. В реальности - больше. В городе миллионнике порядка 300 тыс машин, значит надо 50 тыс зарядок. Вот такой порядок цифр.
Как я уже сказал — общественный транспорт, велоинфраструктура, микромобильность и прочие аттрибуты нормального города 21 века.
Мне кажется, фантазии о том, что у нас когда то будут города 21 века намного более фантастичные чем ритэг в багажнике авто)
x86d0cent
00.00.0000 00:00-1Замечательно! Вы сами себе и ответили, почему идея с электрозаправками у дома и у работы нежизнеспособна и в ближайшее время этого не будет.
Если прочитать то, что вы процитировали, то становится очевидно, что эта идея ровно в той же мере нежизнеспособна, в которой нежизнеспособна идея с парковочными местами у дома. Только и всего.
фантазии о том, что у нас когда то будут города 21 века намного более фантастичные чем ритэг в багажнике авто)
Если не будет городов 21-го века (хотя бы ко второй половине этого самого века), то, боюсь, фантазировать нужно будет не о ритэгах, а о том, как поддерживать в работоспособном состоянии то, что в свое время досталось от цивилизованного мира :)
WraithOW
00.00.0000 00:00Замечательно! Вы сами себе и ответили, почему идея с электрозаправками у дома и у работы нежизнеспособна и в ближайшее время этого не будет.
Идея нежизнеспособна, потому что осуществима. Л — логика.
Бензозаправка, предположу, у вас тоже своя личная, верно? Как и у всех в вашем доме?
А вы предлагаете еще и помимо повышенных затрат на обслуживание самого авто, затрат на обслуживание батареи, ценой с полавто еще и повесить затраты на обслуживание инфраструктуры.
Разумеется. Безиновую инфраструктуру не ломает же оплачивать? Не ломает. Нет денег? Езжай на троллейбусе.
Это, возможно, не будет работать. Небезызвестный на ютубе энергетик Александр Мальков придерживается мнения, что сеть с множеством мелких источников, отдающих энергию, нежизнеспособна, т.к. источники из-за рассинхронизации и реактивности сети будут ее раскачивать.
А, возможно, будет. Алсо я нигде не предлагал отдавать обратно в сеть, если что.
В городе миллионнике порядка 300 тыс машин, значит надо 50 тыс зарядок. Вот такой порядок цифр.
Я честно не знаю, как это еще донести. Давайте попробуем большими буквами.
ОБЩЕСТВЕННЫЙ ТРАНСПОРТ
ВЕЛОИНФРАСТРУКТУРА
ДОСТАВКА"Улицы лондона заполняется навозом до крыш из-за развития гужевого транспорта"
что у нас когда то будут города 21 века
У вас — это где? Потому что я как-то без проблем всю жизнь справлялся без личного автотранспорта и в целом весьма доволен.
x86d0cent
00.00.0000 00:00-1А частное лицо может поставить себе зарядку у дома
Зависит, очевидно, от дома.
Зачем мне зарядка в километре от дома и в трех от работы?
А что-то делает создание инфраструктуры с более плотным размещением зарядок невозможным?
нет
я имел в виду плату за землю, на которой стоит станция,
Сама станция места не занимает почти. Место занимает автомобиль. За него, очевидно, должен платить владелец этого автомобиля. Причем независимо от того, заряжается он или не заряжается во время стоянки...
должны стоять через каждые 10 м
Вы эту цифру с потолка взяли? :)
Как я писал выше, чтобы вкачать 85 кВтч за 10 часов нужно 8,5 кВт.
Вы же сами писали выше, что в городе расход гораздо меньше. Поэтому считать разумнее по другому - взять средний пробег машины в год, вычислить потребление электроэнергии на это. В ЕС, например, если память не подводит, средний пробег авто порядка 10 тысяч км в год. Т.е., грубо, 2000 кВт*ч в год. При этом у меня в январе в квартире за один месяц ушло 850. Понятно, что это январь, и что по странам будет отличаться, но даже только на фоне потребления частных лиц это рост на десятки процентов максимум, не в разы, а если брать общее потребление с учетом промышленности - еще меньше.
создает нерешаемую проблему.
Увеличить выработку электроэнергии на пару десятков процентов - нерешаемая задача?
zatim
00.00.0000 00:00-1Зависит, очевидно, от дома
У многоквартирного дома, в которых проживает, на минуточку, 65% населения РФ.
А что-то делает создание инфраструктуры с более плотным размещением зарядок невозможным?
Все делает, я вам обоснования и расчеты привел. На фотке, которую вы привели, плотность совершенно недостаточна. В моем районе разливайки с пятерочками чаще стоят, чем зарядки на вашем фото. Еще раз, постарайтесь абстрагироваться и реально задуматься над ситуацией, когда электротачки станут действительно массовыми.
Сама станция места не занимает почти.
Антенны сотовой связи и оборудование провайдеров тоже места не занимает. Почти. Кроме того, они стоят на чердака, в подвалах и других неиспользуемых помещениях зданий. Что, однако, не мешает собственникам драть за их установку огромные деньги. Знаю не понаслышке, я работал в мтс. Эта проблема требует более серьезной проработки на законодательном уровне чем вы себе это представляете. А наши депутаты крайне неохотно принимают законы, нацеленные на улучшение жизни простых людей, а не набивание карманов причастных чиновников.
Поэтому считать разумнее по другому - взять средний пробег машины в год
Вы посчитали очень сильно по нижнему краю, но даже если так, умножьте на 300000 машин, какие цифры получаются?
Увеличить выработку электроэнергии на пару десятков процентов - нерешаемая задача?
Ну, вообще то да. Это требует построить большое число новых станций. В РФ 880 электростанций мощностью больше 5 МВт, мелочь не считаем. Вы предлагаете дополнительно построить еще 250 станций. Если задать себе отрезок 20 лет, то это выходит что нужно вводить по 1 крупной электростанции каждый месяц, начиная вот прямо сейчас. Такие темпы мог позволить себе только товарищ Сталин, но вот российские капиталисты предпочитают доедать советское наследие. Я работал на ТЭЦ, у нас лет 5 обещали поставить парогаз на 5 очереди станции, с тех пор прошло 10 лет, воз и ныне там.
konst90
00.00.0000 00:00У многоквартирного дома, в которых проживает, на минуточку, 65% населения РФ.
Эти дома в принципе не приспособлены для того, чтобы на каждую квартиру приходилось по машине, припаркованной около этого дома.
Типовой дом брежневских времён о 12 этажах имеет площадь порядка 1500 м2 (15*100), и в 4 подъездах у него 192 квартиры. Чтобы обеспечить парковку 192 машин - вам потребуется площадь около 3500-4000 м2, то есть в асфальт придётся закатать площадь, в два с половиной раза превышающую площадь дома. Если рассматривать 24-этажные монстры, то картина становится совсем неприглядной.
И вот если спроектировать "двор" по этим расчётам - то есть выделить рядом со свечкой на 20-25 этажей кусок асфальта в пять раз больше неё по площади - то обустроить на этой площади электрозарядку будет достаточно просто. Машины стоят рядами - значит, ставим вдоль каждого ряда машин ряд столбиков с проводами и соединяем их под землёй. Достаточно сложно и дорого, но ничего нерешаемого нет. В конце концов, 100-200 метров кабеля и несколько десятков точек подключения в каждой квартире жители этого дома осилили, а это задача примерно такого же порядка.
А вот когда машины паркуются на проездах, на любом пригодном куске асфальта, на газонах, с перекрытием друг друга и номерами телефонов под стеклом - тут да, зарядную инфраструктуру сделать не получится.
zatim
00.00.0000 00:00-1Эти дома в принципе не приспособлены для того, чтобы на каждую квартиру приходилось по машине, припаркованной около этого дома.
Кто вам такое сказал? И еще, вот беда, 65% населения, там живущих, даже не подозревает об этом.
то есть в асфальт придётся закатать площадь, в два с половиной раза превышающую площадь дома.
Вы, вероятно, живете не в РФ, верно? Вообще то именно так оно и есть на практике. Другое дело, что где то это все прилично и организованно, а где то паркуются на газонах. Если вы загуглите фотки печально известного Мурино, так там это достигло своего логического апофигея - абсолютно все пространство между домами закатано в асфальт и превращено в стоянку.
В конце концов, 100-200 метров кабеля и несколько десятков точек подключения в каждой квартире жители этого дома осилили, а это задача примерно такого же порядка.
Нет, это задача более высокого порядка. Если одну - две машины еще можно повесить на квартирную сеть, то для футбольного поля, утыканного розетками, придется строить доп. подстанцию. Считайте киловатты! И опять вопрос денег. Кто ее будет строить и за чьи шиши обслуживать.
konst90
00.00.0000 00:00+1И еще, вот беда, 65% населения, там живущих, даже не подозревает об этом.
Они подозревают. Именно потому что регулярно сталкиваются в проблемой парковки во дворе.
Считайте киловатты! И опять вопрос денег. Кто ее будет строить и за чьи шиши обслуживать.
Считал. Выходит примерно по два киловатта на машину, исходя из среднего пробега. То есть - ещё одна подстанция, сопоставимая с домовой, плюс отвод от домовой на парковку (ночью, когда заряжаются машины, потребление дома минимально).
Строить, очевидно, будет ровно тот же, кто сейчас строит подстанцию для дома, а платить - тот, кто сейчас платит за электричество для дома.
BigBeaver
00.00.0000 00:00И вот если спроектировать «двор» по этим расчётам
Нет, нет. Давайте просто отдадим первые N этажей под паровку. Вглубь или ввысь уж пусть инженеры решают, но не надо вот нам машин во дворе «топового» дома.
konst90
00.00.0000 00:00Боюсь, что N будет весьма высоко. Средняя квартира - метров шестьдесят, на машину надо двадцать плюс проезды и пандусы между этажами, то есть для одной машины на квартиру парковка должна составлять от четверти до трети общей высоты дома.
BigBeaver
00.00.0000 00:00На квартиру тоже надо коридоры и тд. Но, собственно, в чем вы видите проблему? 2 этажа вниз, 3 вверх — все равно на них неприятно жить из-за пыли и шума. Сверху еще 10-15 жилых. Дома строить повыше, промежутки делать побольше. Посередине — парковая зона.
А, да. Первый этаж лучше отдать под коммерцию, а стоянки только вниз и вверх вокруг него. Это снизит общую потребность в личном транспорте и сможет улучшить отношение парковочных этажей к жилым. А еще подземную можно делать шире, чем дом, используя также прилегающую территорию. Тогда вообще двух подземных парковочных этажей может хватить на 15 жилых.
x86d0cent
00.00.0000 00:00У многоквартирного дома
.. очевидно, зарядные станции частное лицо не ставит (как и парковочные места частное лицо организовывает), т.к. земля ему не принадлежит. Этим занимается муниципалитет, например. Что из этого выходит - я наглядно показал выше, приведя фрагмент карты. Да, те зарядки не "частные лица себе ставили".
в которых проживает, на минуточку, 65% населения РФ.
В которой проживает, на минуточку, менее 2% населения земли.
Все делает, я вам обоснования и расчеты привел.
Расчеты того, что не может быть зарядки ближе километра от дома? Где?
На фотке, которую вы привели, плотность совершенно недостаточна.
Недостаточна для чего? Она вполне достаточна для того, чтобы владельцы имеющихся электромобилей могли их без проблем заряжать. Становится больше электромобилей - делают больше зарядок. И да, на всякий случай замечу, что одна точка на карте - это далеко не одно парковочное место с зарядкой. Их там по несколько штук в каждой точке.
постарайтесь абстрагироваться и реально задуматься над ситуацией, когда электротачки станут действительно массовыми.
Они уже стали. Постарайтесь абстрагироваться от РФ и от плотности расположения "разливаек" как эталона. В Осло (фрагмент карты - оттуда) в прошлом году более 80% купленных авто - электро.
Вы посчитали очень сильно по нижнему краю
Отнюдь. В Италии, например, это вообще меньше 8000 км в год в среднем. Вообще снижение среднегодового пробега - многолетний тренд в Европе.
Ну, вообще то да. Это требует построить большое число новых станций.
Так а что в ней нерешаемого? Место на шельфе для ветряков заканчивается? Или углеводородов для новых ТЭС не найдется?
Если задать себе отрезок 20 лет... Такие темпы мог позволить себе только товарищ Сталин
А для РИТЭГа в авто вы какой отрезок задаете? В Норвегии за 30 лет энергогенерация увеличилась на 25% безо всяких сталиных.
А наши депутаты крайне неохотно принимают законы, нацеленные на улучшение жизни простых людей, а не набивание карманов причастных чиновников.
Ну вот вы и сформулировали главную проблему. Дело осталось за малым.
BigBeaver
00.00.0000 00:00Как я писал выше, чтобы вкачать 85 кВтч за 10 часов нужно 8,5 кВт.
Выше вы так же писали, что вас вообще устраивает зарядка за сутки. При этом вы также утверждали, что в режиме городского цикла с ритегом можно ездить без дозаправки круглосуточно. То есть, потребление не превышает 3.5кВт. Значит, при езде на работу 2 часа вы тратите менее 10% заряда, и за 10 часов стоянки вам надо восполнить не 85 а 7 кВт*ч что дает нам 700 ватт в среднем. Ну то есть, вообще ниочем.
zatim
00.00.0000 00:00Вы путаете 2 вещи. Если вы заряжаетесь от внешнего источника, то вы не можете тратить на зарядку 24 часа, иначе вам не остается времени на пользование автомобилем. Если вы заряжаетесь от внутреннего источника, то зарядка пользованию автомобилем не препятствует. Перечитайте комментарии и разберитесь, о чем вообще идет речь.
BigBeaver
00.00.0000 00:00Так я и не предлагаю заряжать 24 часа. они взяты просто как референсная мощность из вашей модели, если считать ее верной.
RMavrichev
00.00.0000 00:00Так-то да... Вот только стоит этот плутоний порядка 8-и килобаксов за грамм... Так что в электромобили - очень вряд ли. В ОБЧР, разве что, или для иных "очень специальных" применений.
DGN
00.00.0000 00:00А сколько к нему биозащиты по массе? А 40кВт тепла куда деть, если авто например в гараже? Батарея основная при этом нужна не меньшая.
Jianke
00.00.0000 00:00+3Махолет, это как в последней Дюне?
Уже летает! Сказ о том, как махолетчики за старое взялись
Tarakanator
00.00.0000 00:00+1Махолёт это как в первой.. и второй... и 2000 и книжках... и хз каких ещё дюнах.
Сопромат одобряет. Уже летают, даже с ДВС, но пилота ещё не поднимают.
Bedal
00.00.0000 00:00+6Вы заложили ущербную аэродинамическую модель.
Из простейшего соображения "потери нелинейны" следует, что максимальная энергетическая эффективность у струи со скоростью полёта. Скорость полёта на висении - ноль, и струя должна быть предельно медленной. Если использовать конструкцию с в разы большей ометаемой площадью (и соответственно, в разы более медленной струёй), время висения значительно вырастет.
Таким образом, дело не только (или не столько) в очень плохих параметрах аккумуляторов, но и в несоответствии принятой конструкции поставленной цели. Вы предъявляете требование долгого висения к конструкции, подразумевающей какую-то скорость полёта и, может быть, даже возможность маневрирования (как это и сделано у реальных коптеров).
lain8dono
00.00.0000 00:00+2А что на счёт коптеров на тепловых машинах (например двигатели внутреннего сгорания)?
konst90
00.00.0000 00:00Электродвигатель легче ДВС той же мощности и намного проще в управлении (скорость изменения скорости вращения винта). Кроме того, ДВС требует обслуживания, в отличие от электродвигателя. ДВС требует наличие дополнительного источника энергии для запуска. Топливо для ДВС требует больше возни, чем электричество. Поэтому для малых аппаратов электродвигатель подходит больше, чем ДВС.
Единственный недостаток электромотора - аккумулятор имеет меньший запас энергии на килограмм, чем топливо. Собственно, это применимо к любым механическим устройствам - например, ручному инструменту. Появление более ёмких аккумуляторов позволяет переходить с ДВС на электродвигатели в более тяжёлых и мощных устройствах. Например, заменить бензиновый триммер на аккумуляторный.
starfair
00.00.0000 00:00Когда то довольно плотно занимался квадриками, когда они только стали появляться. В общем то, давно уже есть образцы с ДВС, которые вполне себе летают даже в режиме ДВС-ГЕНЕРАТОР-Элетромоторы. Не говоря уже про прямые варианты, со всякими хитрыми электромагнитными муфтами и т.п. Вопрос в том, что квадрик это скорее про что-то мелкое. И там да, ДВС будет в проигрыше. Если брать модели по-серьёзнее, весом под 100кг, то уже далеко не факт что ДВС тут не катит. Но вот если про эксперименты для всяких аэротакси, то там с современными аккумуляторами нового поколения, уже можно летать с полчаса. ДВС там не рассматриваются, так как для полёта человека на такой схеме очень желательно дублирование двигателей, и одного ДВС уже будет мало, а два - слишком тяжёлая конструкция выходит. Может быть газотурбинные двигатели с генерацией электричества для основного полёта, и аккумулятор для аварийной посадки и решат такой вопрос, но пока вроде для стартапов это неподъёмные деньги выходят (очень дорогая игрушка такие движки). А авикорпорациям и так не плохо, вроде как.
konst90
00.00.0000 00:00+1Мне кажется, тут уже вопрос задач. Чтобы носить хорошую фотокамеру или аналогичную нагрузку - нужно максимум килограмм десять полезной нагрузки, или около 25 кг взлётной массы. Два человека по 80 кг плюс небольшой багаж - это 500-700 кг взлётной массы. В промежутке между этими величинами задач немного, соответственно и аппараты на 50-400 кг практически не нужны. Вот, собственно, их особо и не делают.
x86d0cent
00.00.0000 00:00хорошую фотокамеру или аналогичную нагрузку ... Два человека по 80 кг плюс небольшой багаж
В промежутке между этими величинами задач немногоПочему вы считаете, что их немного? Насколько помю, в США несколько лет назад в авто в среднем ездило по 1.5 человека, а в Мск по будням - 1.2..1.3. То есть перевезти ровно одного человека из точки А в точку Б - весьма распространенная задача.
Ну и, конечно, доставка сразу вспоминается - Перекресток, например, заявлял, что у них средний вес доставки больше 30 кг.konst90
00.00.0000 00:00Почему вы считаете, что их немного?
Потому что несмотря на среднюю загрузку авто в полтора человека - подавляющее большинство машин делают пятиместными. Аналогично и пассажирские коптеры будут делать хотя бы по два места, то есть все требования к конструкции, батарее, винтам, моторам - исходя из загрузки в 2 человека.
Ну и, конечно, доставка сразу вспоминается
Мне кажется, что в городе намного проще и безопаснее пускать наземные машинки, чем коптеры. Я очень слабо представляю, как типовая домохозяйка свесится в окно и примет у коптера пакет в 30 кило. Да даже у типового домохозяина это вряд ли получится - я регулярно таскаю 25-кг железяки, я знаю что это такое.
x86d0cent
00.00.0000 00:00Потому что несмотря на среднюю загрузку авто в полтора человека - подавляющее большинство машин делают пятиместными.
Так это еще не значит, что задач немного, это значит, что большниство машин просто делают для решения более широкого спектра задач.
Аналогично и пассажирские коптеры будут делать хотя бы по два места
Почему тогда не "хотя бы по пять"?
Кучу скутеров делали и делают одноместными. Электро-велосипеды/самокаты в подавляющем большинстве случаев одноместные. Почему коптеры одноместными быть не могут?Я очень слабо представляю, как типовая домохозяйка свесится в окно и примет у коптера пакет в 30 кило.
Зачем в окно? Вышел и забрал с лужайки... за несколько раз по одному пакету. Разумеется, речь не про многоэтажную застройку.
konst90
00.00.0000 00:00Почему тогда не "хотя бы по пять"?
Потому что смотрим на вертолёты. Моделей на одно место - мизер, в основном ставят два кресла.
Вышел и забрал с лужайки.
На лужайку намного проще подвезти по земле.
x86d0cent
00.00.0000 00:00Моделей на одно место - мизер
Вы опять почему-то уходите от обсуждения задач, которые есть, на обсуждение конкретных решений, присутствующих в других областях... При этом берете один пример, но упорно игнорируете другие.
На лужайку намного проще подвезти по земле.
Бизнес обычно руководствуется немного другими критериями :) И оптмальное решение может зависить от расстояния между складом и лужайкой, от того, сколько в час получает курьер, какова загруженность дорог, как быстро клиент хочет получить покупку и т.д...
semennikov
00.00.0000 00:00+2ДВС мощность 600 Вт весит 250 грамм электродвигатель того же веса около 1000 Вт, но обороты! ДВС около 10 тыс электродвигатель 30 тыс оборотов, а если снижать то получиться такой же удельной мощности. Потребление горючего такого ДВС 0,6 кг/час, итого 1000 Вт/час/кг. Учитывая необходимость генератора можно вычислить что ДВС начинает становиться выгоднее где то с 5 кг квадрокоптера. Но боже мой, как он орет!
konst90
00.00.0000 00:00Выгоднее по массе, но ведь есть ещё и экономика. 0.6 кг бензина с маслом будут стоить рублей 50, киловатт-час электричества - около пяти. Если вам надо много летать, то электричество дешевле.
semennikov
00.00.0000 00:00Я Вам скажу страшную вещь - маленькие ДВС потребляют совсем не бензин! Например нитрометан 1400 руб/литр. А помимо этого есть еще амортизация - маленькие ДВС живут очень недолго. Как говориться за все надо платить...
konst90
00.00.0000 00:00Ну это если нас экономика совсем не волнует или мотор совсем маленький. Две-три силы (маленький лодочный или бензотриммер) вполне себе работают на бензине и живут довольно много при правильном уходе.
semennikov
00.00.0000 00:00Да, но сколько они весят? 0,9 л.с. для моделей весит 250 грамм, а те что Вы упомянули уже больше нескольких кг
Alexey2005
00.00.0000 00:00А вот интересно, за счёт чего живые объекты (птицы, насекомые) обладают настолько громадным временем автономного полёта? Это КПД "движков" у них такой высокий или же энергоёмкость "батарей" на порядке выше, чем у современных аккумуляторов?
K0styan
00.00.0000 00:00+1Про насекомых и колибри не скажу, но сравнительно крупные птицы сильно не всё время активно машут крыльями, часто на планирование переходят. Причём буквально в цикле 2-3 маха - несколько секунд планирования.
Если приходится постоянно активно летать и маневрировать, то хватает ненадолго. Видел, как вороны голубя загоняли буквально до "аварийной посадки" - по очень крутой траектории, почти неуправляемой, после чего он просто лежал и едва шевелился.
konst90
00.00.0000 00:00+1Кстати да, вспоминается борьба китайцев с воробьями. Автономность воробья оказалось в районе 15 минут.
DGN
00.00.0000 00:00Утки вроде активно летят по 7-8 часов на высотах до 6-7км, активно машут крыльями всю дорогу. Жир калорийное топливо.
konst90
00.00.0000 00:00+1Жир калорийное топливо.
Да, действительно. 800 килокалорий на 100 грамм, или 8000 ккал на килограмм, против 10500 ккал на килограмм у бензина/керосина. Плюс усвояемость жира явно выше, чем КПД у авиадвигателя. Это ж получается, что птица по доступной энергии на килограмм топлива раза в два кроет самолёт!
SergeyMax
00.00.0000 00:00Если приходится постоянно активно летать и маневрировать, то хватает ненадолго
Понятно, почему птицы улетают на юг. Непонятно, зачем они возвращаются обратно)
konst90
00.00.0000 00:00+1Одна килокалория - 1,16 ватт-часа. Калорийность пищи - порядка 50-300 ккал на 100 грамм, то есть в 2-10 раз выше, чем у современных аккумуляторов.
Автономный полёт насекомых и мелких птиц не особо продолжительный (они либо периодически садятся на дозаправку, либо заправляются прямо в воздухе), большие птицы активно используют планирующий полёт, да и в целом полёт на крыше эффективнее, чем на винте.
gansolo
00.00.0000 00:00А вот интересно, за счёт чего живые объекты (птицы, насекомые) обладают настолько громадным временем автономного полёта? Это КПД "движков" у них такой высокий или же энергоёмкость "батарей" на порядке выше, чем у современных аккумуляторов?
Метаболизм примерно 150 раз выше нашего, ну и вы не увидите птицу весом под 100 кг. Все забывают про нагрузки при махе крыла на сухожилие и сустав+смазка. Я же намекнул про сопромат... Самолет идеальное средство по кпд, но нужна скорость минимум 80-120 км час, для подъемной силы ну и так далее. А это не безопасно.
VadimTTavr
00.00.0000 00:00Не уверен насчет сопромата, незабвенный Кетцалькоатль по последним данным уже до 200кг добрался (а то и поболее). Летал же.
ksbes
00.00.0000 00:00Так то не птица. Птицы — они сильно проигрывают в аэродинамическом качестве птеродактелям. Но зато выигрывают по манёвренности и наличию хоть каких-то мозгов.
SPavel
00.00.0000 00:00+1Забавно, что похожая модель применима и к космическим аппаратам.
Чтоб дальше лететь - нужно больше топлива, но больше топлива - тяжёлее лететь (да простят меня физики за такую детскую трактовку).
Отличие лишь в том, что топливо в процессе сжигается(исчезает), а аккумулятор массу не сильно теряет.
0HenrY0
00.00.0000 00:00+2Отличие лишь в том, что топливо в процессе сжигается(исчезает), а аккумулятор массу не сильно теряет.
Можно заменить АКБ на обычные батарейки, которые будут сбрасываться по мере израсходования энергии.
konst90
00.00.0000 00:00Тогда, боюсь, у вас накроется экономика. Дешевле будет взять квадрик побольше и навесить на него побольше батарей, но вернуть их обратно, чем каждый раз покупать новые. Ну или придётся организовать их поиск на трассе полёта.
Germanjon
00.00.0000 00:00Написал ниже - повесить на АКБ крылья и простую GPS, пусть планируют к точке старта.
DGN
00.00.0000 00:00Так какой массы коптер в итоге сможет лететь 5-6 часов? Если я понял, с массой время полета растет...
Ayasmarsa Автор
00.00.0000 00:00Если воспользоваться выведенной зависимостью для ответа на этот вопрос, то выяснится, что без дополнительных ухищрений просто физически не возможно построить классический коптер (батареи и электродвигатель) с запасом хода более 3-х часов. Пути 3:
Ставить редукторы на моторы и увеличивать диаметр винта тем самым повышая аэродинамическое качество системы (правда редукторы должны быть оправдано лёгкими). Это решение увеличит запас хода на проценты.
Искать новые конструкторские решения и использовать материалы с высокой удельной прочностью.
-
Искать более ёмкие источники питания. Это решение увеличит запас хода пропорционально ёмкости (это следует из формулы)
Так что пока, это весьма не простая задача, если не сказать невозможная.
Stratum
00.00.0000 00:00+1Мы как-то пробовали подвесить квадрик на воздушном шаре, шар брал на себя почти весь вес квадрика. Но оказалось, что квадрик даже на минимальных оборотах дает весьма значительную тягу. Наша конструкция, как Икар, улетела к Солнцу.
vtb_k
00.00.0000 00:00Искать новые конструкторские решения и использовать материалы с высокой удельной прочностью.
Тут уже вроде есть какие-то наработки
Germanjon
00.00.0000 00:00+1Если есть непреодолимые ограничения, связанные со взлётной массой, нужно уходить в альтернативные идеи. Навскидку на уровне "крейзи":
- Ставить что-то вроде рекуператоров, чтобы при снижении коптера восстанавливать ёмкость аккумуляторов от авторотации винтов.
- Таскать за собой на буксире аккумуляторы, подвешенные к шарику, наполненному гелием или сделать летающий повербанк, к которому можно подлететь и зарядиться.
- Сбрасывать пустые аккумуляторы, отправляя их в управляемое планирование к точке старта.
- Использовать восходящие потоки для набора высоты.ksbes
00.00.0000 00:00+2Альтернативная идея уже давно ширко используется: дрон самолётного типа. Даже на батарейках летает часами. А уж с ДВС — так вообще «монстры».
Тут сама «коптерная схема» — сильно неоптимальна в плане продолжительности полёта. Не в этом её преимущества.
vconst
00.00.0000 00:00Таскать за собой на буксире аккумуляторы, подвешенные к шарику, наполненному гелием или сделать летающий повербанк, к которому можно подлететь и зарядиться
У меня довольно простенький Air 2S. Но его максимальная скорость — 70 км/ч, эту скорость он выдерживает минут 15 — минимум-миниморум. Каким образом он будет таскать за собой аккумуляторы на шарике при таком раскладе?
Дроноводы стараются запускаться как можно ближе к обьекту сьемки, но это не всегда возможно. Мне приходилось улетать на километр
Как шарики будут таскаться километр за дроном?
domix32
00.00.0000 00:00+1Вот именно поэтому будущее за махолетами!
Тут недавно чуваки из MIT выкатили исследование про тороидальные пропеллеры которые дают экономию под 20% при той же или даже большей тяге. Чуваки с 3D-принтерами уже накрафтили схем под это дело, начиная от пропеллеров для коптеров и лодок и заканчивая кулерами для ПК. Было бы интересно посмотреть как эти штуки поведут себя в ваших схемах.
Diordna
00.00.0000 00:00Для современных LiPO батарей он может достигать 260 ватт*ч/кг -- где такие купить простому смертному?
Ayasmarsa Автор
00.00.0000 00:00AliExpress, если таможня пропустит.
ROBvakhrush
00.00.0000 00:00Вопросики, конечно. Могут завернуть и останетесь без денег и без батареи)
Antoxaxotna
00.00.0000 00:00
А вам не кажется, что в этой формуле не сходятся размерности во втором слагаемом ? А если убрать отсюда время, то непонятно как можно получить какие-либо выводы, вообще.
Ayasmarsa Автор
00.00.0000 00:00Да, не верно указана единица мощности. Т.е. правильно было написать W*t - ватт*час. А так получается, что часы в квадрате. Спасибо.
v1000
Орнитоптерами!