Канистры с 18,9 л топлива на корпусе двухметрового гибридного квадрокоптера Airborg H8 10K. Фото: Top Flight Technologies
Компания Top Flight Technologies предложила интересную концепцию гибридных квадрокоптеров, которые могут находиться в воздухе несколько часов, летать на большие расстояния и перевозить тяжёлые грузы. Пока до 15 кг, но в будущем — до 100 кг, то есть одного-двух человек.
Такие «способности» квадрокоптер получил благодаря гибридной силовой установке: энергия для 10-киловаттного электродвигателя добывается сжиганием бензина.
Новый квадрокоптер называется Airborg H8 10K. Это большая машина с размахом винтов почти два метра. Габариты 195?160?150 см.
Восьмироторный квадрокоптер (4?2 винта) оснащён 34-дюймовыми (86 см) пропеллерами из углеволокна, съёмными захватами для груза. Ожидаемое время полёта с грузом до 4 кг — три часа, с грузом до 15 кг — один час. Соответственно, от времени полёта зависит и максимальное расстояние, на которое квадрокоптер может доставить груз. Максимальная скорость аппарата — 64 км/ч, а максимальным расстоянием разработчики называют 160 км.
Правда, скорость зависит от ветра. В условиях засорённости песком и ветра максимальная скорость снижается до 56 км/ч, что тоже немало.
Мозг БПЛА — система автопилотирования Advanced Autopilot System производства Top Flight Technologies. Именно она изменяет настройки и следит в полёте за состоянием гибридной силовой установки, которая состоит из 10-киловаттного двигателя (вес двигателя 7,7 кг), баков с 5 галлонами топлива (примерно 18,9 л) и литий-полимерного аккумулятора ёмкостью 6000 мАч (50 В).
Квадрокоптер работает в ручном, полуавтономном или полностью автономном режимах. Для записи всего происходящего на борту установлен бортовой самописец. Управлять квадрокоптером можно с расстояния до 3,2 км, а снимать показания телеметрии — с 15 км.
Top Flight Technologies утверждает, что первой в мире продемонстрировала успешную интеграцию гибридной силовой установки в мультикоптер, который готов для серийного производства и продажи. Хотя стоимость не называется, компания говорит, что цена будет очень привлекательной.
В своём время компания поставила мировой рекорд: БПЛА продержался в воздухе более 2,5 часов на одном галлоне топлива (3,79 л).
Кстати, у компании Top Flight Technologies интересный сооснователь и исполнительный директор. Это д-р Лонг Фан (Long Phan), выпускник Массачусетского технологического института. Ещё в студенческом возрасте в середине 90-х он помог спроектировать первый в мире беспилотный вертолёт, потом в начале 2000-х стал одним из первых, кто применил алгоритмическую высокочастотную торговлю на Уолл-стрит. Теперь он проявил себя как один из пионеров в разработке гибридных квадрокоптеров.
«Используя источник энергии с такой высокой плотностью энергии как бензин, преобразуя её в электрическую энергию, и делая эффективно, мы получаем эквивалент „супербатареи”», — говорит д-р Фан.
Подобные квадрокоптеры на бензине могут быть полезны в разных областях: для сбора информации из труднодоступных удалённых райнов; для инспектирования объектов: линий электропередач, газо- и нефтепроводов; транспортировки относительно тяжёлых грузов; аэрофотосъёмки, картографирования местности; использования одновременно практически любого оборудования (грузоподъёмность позволяет): мультиспектральной съёмки в реальном времени, коммуникаций 4G, дистанционного зондирования, автоматического радиопеленгатора, системы слежения за объектом и т. д. Машину можно экипировать и приспособить под любую задачу.
Квадрокоптер может найти применение в работе экстренных служб. Например, полиция, МЧС и скорая помощь могут высылать перед собой быструю машину — и к приезду уже будут в курсе обстановки.
Сейчас компания проводит опрос потенциальных заказчиков и агентств, какие изменения стоит внести в конструкцию, чтобы пройти сертификацию каждой определённой области.
Продажи квадрокоптера начнутся осенью 2017 года. Возможно, тогда действительно коммерческая доставка грузов станет реальностью, потому что сейчас всё застыло на стадии экспериментов из-за ограниченного расстояния, на которое могут доставлять грузы обычные мультикоптеры на аккумуляторах, и их ограниченной грузоподъёмности.
Ну а Top Flight Technologies тем временем приступила к разработке 100-киловаттной версии мультикоптера, который сможет поднимать 100 кг, то есть поднимать одного-двух человек в воздух на 2-3 часа для переноса в нужное место. Получится своеобразное воздушное такси с автопилотом. Очень удобно, если такое такси будет работать через приложение со смартфона.
Комментарии (85)
pavelchavyr
06.08.2017 22:06+1Вот ребята из Украины создали аналогичный аппарат грузоподъемностью 20 кг, скоростью до 80 км/ч
http://muav.com.ua/komandor-2/
dobrobelko
06.08.2017 23:17+2Не знаю какая здесь максимальная длительность полета, но грузоподъемность впечатляет:
Whisky667
06.08.2017 22:19+1Обычный одновинтовой вертолёт с прямым приводом заметно эффективнее будет, чем коптер с прикрученным генератором и ДВС, нет? И возможности те же. Правда сложнее механически (но не факт, что в итоге дороже гибрида).
Grox
06.08.2017 23:39Факт. У коптера в итоге масса преимуществ, кратко — простота, надёжность(избыточность), лёгкость управления, манёвренность, устойчивость к погоде, габариты и т.д.
Whisky667
07.08.2017 00:08У электрического коптера масса преимуществ по сравнению с электрическим же вертолётом, если важна цена. Их фишечка в том, что благодаря мк можно обходиться просто несколькими моторами с винтами фиксированного шага, что дает заметное упрощение всей конструкции, потому люди и начали их массово собирать: можно сделать дрон даже имея кривые руки и без всяких там автоматов перекоса, софт все исправит.
Тут же ДВС с генератором, и всеми сопутствующими потерями энергии и растущей массой (а это очень критично). Выглядит как костыль (сравнение с поездами совсем неуместно). Если ставим ДВС — вертолётная схема оптимальна. Если электричество — мультикоптер дешевле и проще.
надёжность
Квадрокоптер (как здесь) на трёх двигателях не летает.
лёгкость управления
Всё зависит от софта, вертолёты отлично управляюся, если между оператором и железкой есть компьютер.
манёвренность, устойчивость к погоде, габариты и т.д.
Тут разве что габариты, хотя надо сравнивать, скорее всего окажется, что габариты вертолёта будут меньше, чем у мультикоптера аналогичной грузоподъемности.
Поэтому военные на больших дронах с вертикальным взлетом используют классическую схему, а не строят монструозные мультикоптеры.Grox
07.08.2017 00:24Коптеры способны поддерживать контроллируемый полёт на 3х двигателях из 4х. При этом они сильно вращаются вокруг вертикальной оси. Здесь 8 двигателей. Большая надёжность обеспечивается меньшим кол-вом механических деталей и узлов. Отсутствием* автомата перекоса. Меньшим числов трущихся деталей.
* Лопасти коптера тоже могут оснащаться механизмом крена, что ещё больше поднимит манёвренность.
Манёвренность коптеров и устойчивость к сильному ветру неоспоримы. Это часть управляемости, которая не зависит от компьютера. Это физические характеристики модели.
Про габариты вы сами написали, особенно я имел ввиду габариты винтов.
Военные часто слоупоки, и не зря. Им так положено. Может быть они уже разрабатывают коптерные схемы, но узнаете вы об этом через несколько лет.
Если ставим ДВС — вертолётная схема оптимальна. Если электричество — мультикоптер дешевле и проще.
Так было. Пришло время, когда гибрид в определённом диапазоне задач будет выгоднее.
Whisky667
07.08.2017 00:54+1гибрид в определённом диапазоне задач будет выгоднее.
Я вижу ему применение только в сценарии «есть гараж и (условная) 1000$, хочу долголетающий дрон». Для промышленного применения, если всё равно ставим ДВС, будет выгоднее сделать вертолёт и сэкономить кучу массы.
управляемости, которая не зависит от компьютера
СУ может парировать практически всё. «Резвость» маленьких мультикоптеров вызвана большим (обычно) TWR. Посмотрите, как летают спортивные RC вертолёты, а ведь там вмешательство компьютера минимально, или его вообще нет (на энтрилевельной аппаратуре). В «чистом» виде вертолёт стабильнее мультикоптера, да.
* Лопасти коптера тоже могут оснащаться механизмом крена, что ещё больше поднимит манёвренность.
Получим тяжеленную конструкцию, с еще меньшей эффективностью и сомнительными преимуществами относительно аналога без механики.
Про габариты вы сами написали, особенно я имел ввиду габариты винтов.
Нужно сравнивать габариты винтов двух аналогичных по грузоподъемности аппаратов, чтобы уверенно такое утверждать. Несколько небольших винтов проще закрыть кожухом, чем один большой, это действительно так, также их можно по-разному компоновать, и получить что-то, что может приземляться на узких улицах, например.
Военные часто слоупоки, и не зря. Им так положено. Может быть они уже разрабатывают коптерные схемы, но узнаете вы об этом через несколько лет.
Коптеры давно используются. Но небольшие и не с ДВС. Это началось даже раньше, чем они попали на гражданский рынок.
Вертолёт для применения с ДВС эффективнее, вот и всё. Большой или маленький — не важно. Всякие концепты вроде Black Knight, где используются ДВС с прямым приводом, как в электрике, вынуждены использовать огромное их количество, из-за ограничений по управлению тягой ДВС.Grox
07.08.2017 01:09Я говорю не про энергоэффективность, а про суммарную, включая сложность, стоимость и сроки обслуживания. Банально, стоимость лопастей и моторов коптеров значительно ниже, чем механики вертолёта. Т.е. авария вертолёта с повреждением автомата перекоса обойдётся, скорее всего, значительно дороже, чем коптера, для которого лопасти это вообще расходный материал.
Я видел, что вытворяют спортивные RC вертолёты, из-за них про крен лопастей и вспомнил.
Fagot63
07.08.2017 01:17Вертолёт травмоопасней, требуется больше времени на раскрутку/остановку винтов, сложней в обслуживании и ремонте.
Whisky667
07.08.2017 01:21Вот да, поэтому для гаражного ковыряния и непродолжительных полётов в окно воон того дома с противником лучше всего подходит электрический коптер, а для полётов большой продолжительности и случаев, когда можно себе позволить относительно массовое производство — вертолёт с ДВС.
Все новые среднебольшие военные VTOL дроны в разработке/производстве — вертолёты, и именно по этой причине.Grox
07.08.2017 01:25Все новые среднебольшие военные VTOL дроны в разработке/производстве — вертолёты, и именно по этой причине.
А все новые в разработке/производстве средства доставки грузов в пределах городов и поблизости это коптеры?
P.S. И вообще, зачем нам говорить о военных? У них свой мир… Нам куда важнее наш мир.Whisky667
07.08.2017 01:39А все новые в разработке/производстве средства доставки грузов в пределах городов и поблизости это коптеры?
Коммерческие штуки в разработке — небольшие, и предполагаются к использованию в сценариях, где не нужна высокая продолжительность полёта. Именно поэтому большинство из них — электрические мультикоптеры. Тут же ДВС+генератор предлагают использовать именно для увеличения автономности. Но зачем, когда есть вертолёт?
Есть еще E-Volo — большой, и с радиусом аж в 27 км.
И вообще, зачем нам говорить о военных?
Потому что только они сейчас серьезно занимаются большими дронами с вертикальным взлётом и посадкой. И не используют мультикоптерные электрические схемы из-за их малой эффективности.
Первоначальный вопрос был в том, зачем городить костыли с ДВС и генератором на электрическом коптере, если с тем же ДВС, раз уж решили его использовать, можно собрать гораздо более эффективный вертолёт.
Это экономия, да, но при заводском производстве есть возможность поставить автомат перекоса, и получить нормальный вертолёт с заметно лучшими характеристиками.Grox
07.08.2017 01:49Но зачем, когда есть вертолёт?
https://angel.co/top-flight-technologies Вот в фирму вбухали уже $2 250 000 вероятно потому что знают ответ, а вы нет.
Повторю свою мысль. Пришло время, когда гибрид в определённом диапазоне задач будет выгоднее.Whisky667
07.08.2017 02:02-1Стартап, никакого крупносерийного производства. Разумеется, для них проще прикрутить к коптеру генератор с ДВС, или продавать такие комплекты для модификации. Всё логично, не вижу противоречий. Можно сегодня делать 5 маленьких коптеров, завтра — два побольше.
Если бы они занимались разработкой чего-то долголетающего с ДВС на борту для относительно массового заводского производства — это без всяких сомнений был бы вертолёт, потому что была бы возможность разработать механику под себя, использовать её, и не потерять на этом деньги. И примеры с военными (и не только военными) дронами, от которых требуется высокая автономность и хорошее массовое совершенство, только подтверждают это.
Valerij56
07.08.2017 14:08Whisky667, вы абсолютно правы — стартап. Почему так презрительно?
Если бы они занимались разработкой чего-то долголетающего с ДВС на борту для относительно массового заводского производства — это без всяких сомнений был бы вертолёт, потому что была бы возможность разработать механику под себя, использовать её, и не потерять на этом деньги.
А зачем, если можно за гораздо меньшие деньги сделать коптер-платформу и уже деньги зарабатывать? Ваш довод состоит в том, что есть военные, и они готовы платить дорого. А люди хотят обеспечить летающими аппаратами услоно гражданские отрасли, которым дорогие (и при покупке и в обслуживании) вертолёты не нужны…
Справедливости ради, но $2 250 000 для организации серийного производства тяжелых дронов, а уж тем более для военных, это смешная сумма, сопоставимая со стоимостью нескольких вертушек.
Уважаемый Mulin, для разработки и испытаний прототипа вертолёта это тем более крохи. Я не знаю, как на счёт серийного производства, но на прототип стартапу хватило вполне, думаю и на производство осталось.
Mulin
07.08.2017 04:53Справедливости ради, но $2 250 000 для организации серийного производства тяжелых дронов, а уж тем более для военных, это смешная сумма, сопоставимая со стоимостью нескольких вертушек.
ErshoffPeter
07.08.2017 11:261. Что в вашем понимании есть «эффективность»? Надеюсь вы не КПД имеете в виду. Эффективность — это, на мой взгляд, способность выполнять поставленные задачи в определенных условиях наилучшим образом.
2. Касательно задач военных — вы их понимаете очень однобоко: почему-то считаете, что у военных основная задача доставить куда-то что-то тяжёлое или висеть где-то часами.
На самом деле, одна из нерешенных до сих пор задач у военных — это тактическая разведка в пересеченной местности — в городе или в лесу. Залететь в дом без окон или пролететь под деревьями и при этом вести видеотрансляцию. А так как оператор дрона — специалист дорогой, то автономность должна быть высока. При этом вероятность уничтожения дрона высока, поэтому он банально не должен быть дорогим. Вот эту задачу ещё никто толком не решил!
clawham
07.08.2017 09:52+1да что вы боитесь того автомата перекоса-то? всего то две тяги и 3 подшипника — все.
неужели это наводит на сам страх? а 8 моторов, дофигищща магнитов, липоля, генератор, 8 контроллеров скорости и просто жмут проводов — не смущают?
У меня был вертолет 450-й серии. есть и квадрик 550-й. квадрик при падении ломается на бОльшее кол-во денег чем 450й вертолет. плюсом идет нереальная устойчивость и маневренность.веролета.
Контроллер везде один — APM2.6 — летает что верт что квадр по программе — одинаково хорошо.
Если б мне нужно было 3 часа полетного времени и больше — только однороторный вертолет или соосник.Valerij56
07.08.2017 14:34да что вы боитесь того автомата перекоса-то? всего то две тяги и 3 подшипника — все.
Ничего не скажу про оценку автомата перекоса, но на фото вижу две тяги с подшипниками на обоих концах, два осевых подшипника ротора, подшипник большого диаметра, на котором вращается нижнее качающееся кольцо, и четыре подшипника на которых это кольцо качается, плюс подшипник тяги управления. Это минимум для вертолёта такого класса, если вам нужно 3+ часа полётного времени. Для большого двухлопастного винта я бы добавил косую ось и два двойных подшипника на ней и вторую тягу управления по продольной оси.
Решения, которые подходят, по сути, мелким игрушкам, не обеспечат работоспособности большого и тяжёлого дрона-вертолёта с винтом в два с лишним метра.clawham
07.08.2017 15:461) На картинке что вы видите всего 3 подшипника. и больше там и не нужно! остальное шаровые или резиношаровые опоры.
2) Вы пишите про подшипник тяги управления но забываете о паре подшипников в каждом моторе мультиротора так что мимо кассы — тут всего 3 сервопривода в каждом по подшипнику но мы не опускались ниже по конструкции так ведь? разговор был о автомате перекоса.
3) это ротор 800-го вертолета. размах пропа полтора метра. тяга у такого вертика такая что он ведро воды легко поднять может.
фишка изменяемого шага пропеллера заключается в двух вещах:
1) стабильные обороты ротора! мотор всегда имеет максимальный кпд в оптимальных для него оборотах.
2) мгновенная реакция на управляющее воздействие.
Как следствием из этого всего следует:
1) возможность подобрать правильный редуктор/мотор/профиль лопастей для достижения наивысшего КПД
2) и без этого высокий кпд передачи изза отсутствия потерь на посредниках(10%-на генератор, от оставшихся 90 ещё -10% на выпрямление, потом от оставшихся минус 10% на контроллеры скорости и от оставшейся энергии ещё минус 10% на кпд электродвигателей. по кругу выходит в два раза эффективнее расход палива.
3) изза мгновенного изменения тяги в нужном месте — более стабильный полет. + для изменения тяги нужно всеголишь покрутить слабенький сервопривод а не раскнучивать или тормозить тяжелый ротор.
Я экспериментировал с коптером мономотор + 4 вала. бензо. экспериментировал с октокоптером чисто электро но на очень энергоёмких аккумах. и экспериментировали мы с гибридом. так вот гибрид — полная ахинея… да можно увезти палива на 3 часа полетов вот только зачем это все если на монобензине с валами коптер летает 5 часов на том же моторе и том же запасе палива. а гибрид летает всего час.30 у нас. при этом у нас же есть чисто электрички которые полтора/два часа летают с полезной нагрузкой! а чем смысл? Мы попробовали мы изловили все подводные камни… пришли к выводу… опыт стоит денег.
вертолет всеравно вышел лучше намного! это уже не те умные автоматы перекоса с флайбаром. сейчас электроника позволяет летать очень хорошо и просто на вот таких упрощенных головах.
У мультироторов только одно преимущество- к нам прилетали дроны с простреленым аккумулятором и простреленным мотором/регулятором. тут конечно да. попадание в двигатель что гибрида что вертолета всеравно приведет к падению. у октокоптера — не приведет. у нас 4 батареи по кругу раскиданы были и 8 моторов — вполне себе можно позволить потерять 2 и даже 3 мотора. и одну батарею — и ничего страшного не случится.vasimv
07.08.2017 18:16Профиль лопастей вы не подберете для вертолета для «наивысшего КПД» банально потому что там их шаг менять надо постоянно, фиксированные винты как раз дадут больше КПД гораздо. Редуктор для прямого коптера — вообще не требуется, а это как раз лишние проценты КПД.
Можно вообще сделать коптер с центральным ДВС мотором и прямым приводом на тяговый винт и небольшими электрическими моторами для стабилизации.clawham
07.08.2017 18:30а мы и так делали… электрокоптер именно так и летает у нас тот который 2 часа… а если вы не знаете то неакробатические вертолетные лопасти таки закручены немного… ведь стабилизирующие отклонения тяги надо в очень небольшом проценте от общей тяги вниз так что вполне нормально иметь подкрученные лопасти и автомат перекоса. это сильно увеличивает кпд.
miha2
07.08.2017 04:45Квадрокоптеры или их модификации должны взять верх в принципе в скором времени.
Почему Сикорский (ну или кто там по другим версиям) изобрел вертолет в том виде в котором он есть? Сложно объяснить, но возможно принцип работы коптеров было сложнее реализовать без микропроцессорной техники, когда многие параметры могут контролироваться.
Интересно, когда можно будет летать в свой уютный домик на полянке среди леса без дорог? По доступной цене :).AltairNsk
07.08.2017 11:55Какая микропроцессорная техника, какая электроника?! С Сикорским в одном ряду — это вы знатно пошутили. Лет совсем недавно как назад в распоряжении вертолетостроителей была только голая механика. Теперь попробуйте одними только палками синхронизовать хотя бы пару винтов.
На полчища одновинтовых машин приходятся единичные двухвинтовые (CH-46 Sea Knight) и небольшая пачка прототипов. Причина — в недостатках многовинтовых схем: сложная тяжелая трансмиссия.meshanya
07.08.2017 16:41Ёпт, так miha2 об этом и пишет, что вертолёт появился в том виде, в котором позволяли сделать это технологии.
hungry_ewok
07.08.2017 13:01+11. В моделях уже взяли, да. А вот с масштабированием вверх у них — увы. Экономически невыгодно. Да и по надежности — четыре движка, при отказе каждого из которых машина моментально валится против одного-двух, которые позволяют аварийно сесть на ротации…
2. Ох уж эти дети электронного века, не понимающие своего счастья… «Сложно объяснить» им, «возможно было сложнее реализовать...» им.
«Народ сейчас просто не представляет, какой адский писец в плане контроля систем и управления даже поршневые многомоторники конца ВОВ. — В плане? — Технологии управления эпохи о которых идёт речь — безумный гибрид рояля, трубопровода высокого давления и часов с кукушкой. Чтобы далеко не ходить — автомобиль эпохи можно было угробить просто неверно выжав сцепление. В состояние примерно так средней тяжести ремонта в оборудованной мастерской. С авиацией получалось ещё веселее. — Тащемта, половина космофантастики Лема про это — решение цифровых проблем аналоговыми способами, адище трубопроводов, ресиверов, перепускных клапанов, гироскопов и пружинных таймеров. Можно, заценить тупо первую главу \Непобедимого\ — она состоит из этого чуть более, чем наполовину. — Можно проще — ролик про взлет Б-36 и количество экипажа, в частности, бортинженеров — Панель управления двигателями в стол размером. С циферблатами и рычагами. Помним, скорбим. — Перевести рычаг А в положение 2, если манометр Б находится в зелёной зоне, в положение 7 если в жёлтой зоне, при переходе манометра Б в красную зону, оценить показания термометра В: если они ниже 32, то открыть вентили Г и Е, если выше 46, открыть вентиль Д и перевести рычаг А в положение 1, если они находятся в промежутке от 33 до 45 — поддерживать давление клапанами Ж и З». © http://rottenshworz.livejournal.com/231008.html
Какие там, нахрен коптеры, они на тех технологиях были не «сложнее» а нереализуемы от слова «вообще».
3. Когда изобретут компактный чистый реактор. По доступной цене. Но джантацию, походу, откроют раньше.miha2
07.08.2017 16:12Что вы мне тут доказываете? Я ж об этом и пишу, что коптеры скоро возьмут верх, потому как в прошлом веке на их изобретение не было ни единого шанса. Именно поэтому и появился вертолет в том виде в котором он появился.
Есть интересное решение уже коптера в виде самолёта с вертикальным взлётом, где пара десятков пропеллеров творят чудеса.hungry_ewok
07.08.2017 16:561.«возможно принцип работы коптеров было сложнее реализовать» — это совсем не то же что " не было ни единого шанса".
2. то, что успешно реализуется на небольших машинах — для больших не факт что годно. Так что в мире дронов рулят квадрики, в мире больших вертолетов будет рулить классическая схема Сикорского.miha2
07.08.2017 17:18https://hitech.vesti.ru/article/652986/
hungry_ewok
07.08.2017 23:47Ну во1х это не квадрик. Это вполне классической аэродинамической схемы самолет, который временами может изображать из себя квадрик. Конвертоплан, короче, племяшка старичка «Оспрея», удачное сочетание всех родительских недостатков.
Во2х все эти проекты «летающих автомобилей» появляются регулярно годов с 50х и столь же регулярно канают в Лету, что закономерно. Ибо страдают ценой-надежностью-габаритами в разных, но неизбывно, на нашем уровне техники, летальных сочетаниях. Жизнеспособным оно станет тогда когда технологии позволят сделать что-то вроде спидеров из звездных войн или такси Корбена Далласа из 5го элемента, но тут без антигравов и портативных чистых реакторов не обойтись.
Tu144
08.08.2017 15:07Тут все как-то забывают про механику полета.
Если упрощенно, то воздушный винт отбрасывает воздух и получает импульс M*V (M — масса воздуха, V — скорость), энергия которую необходимо на это затратить M*V*V/2 (лучше отбрасывать что-то потяжелее, но с меньшей скоростью). Масса отбрасываемого воздуха прямо пропорциональна ометаемой винтом площади.
Путем нехитрых вычислений, понятна разница между одним большим винтом и четырьмя поменьше. Что бы заменить одну силовую установку с радиусом винта R и мощностью двигателя N, потребуется четыре воздушных винта радиуса R/2 и четыре двигателя мощностью N/4. Очевидно, что весь этот конструксион будет весить хорошо больше чем один двигатель с винтом.
Поэтому у Сикорского получилось то, что получилось. И эта схема уже около ста лет самая распространенная. Система управления и синхронизация тут не при чем.
Вообще удивительно, как этим ребятам из Бостона удалось взлететь на генераторе, да еще и с грузом. Обычно такие конструкции себя поднять не могут. Но увеличить грузоподъемность им скорее всего не удастся. Потому что закон квадрата-куба. При увеличении линейных размеров, масса растет в кубе, а напряжения (механические) линейно. Т.е. со своей чудовищно неэффективной конструкцией они просто упрутся в потолок.
black_semargl
09.08.2017 13:49Но увеличить грузоподъемность им скорее всего не удастся. Потому что закон квадрата-куба.
Тут всё несколько сложнее. Птица весом в тонну летать не может, но стая из тысячи птиц весом в килограмм отлично летает, и практически как единое целое.
Так и тут — используя пространственно — распределённый двигатель вполне можно поднять и большой вес без роста веса конструкции.
CreFroD
07.08.2017 01:16Напоминает историю с автомобилями — сначала большинство были электрическими, потом бензиновые, а теперь — опять электромобили.
alex_vesna
07.08.2017 02:12+1Коптер летающий *дцать часов, и тащащий *ста килограмм… О блин, сколько же было на эту тему споров, втом числе и с «вертолётчиками». Есть всего несколько основополагающих моментов. Ребята которые сотворили сего монстра, попытались решить один из них. Не скажу что особо удачно, но потраченные деньги то отбивать надо… А то новую модель строить не на что будет. :)
На видео, прекрасно видно, что коптер перегружен. все ресурсы силовой части он тратит на отчаянную попытку себя стабилизировать(и не не надо говорить что вот мол, модель свежая, ещё ПИДы отстроить не успели). Похоже это системная проблема данной силовой установки, — либо мы нещадно юзаем накопленную энергию для стабилизации такого огромного по весу монстроежика, и тогда, прощай часы воздухе, либо юзаем энергию как можно менее(:)), и тогда видим вот такой полёт. И позвольте усомниться что он способен поднимать сильно много кг, кроме себя самого.
btw Вот мне очень хотелось бы уточнить по дальности: как именно(какой радиоканал), используется для OSD и из чего получается такая дистанция управления? Какова «реалтаймовость» управления на такой дистанции? Или только тыкать точку на карте, и никакого тебе управления?
Почему так ужасно сделаны топливные баки?(я аж прифигел как увидел!), там же жидкость болтается и кушает дофига энергии, — эту болтанку надо как-то непрерывно компенсировать!
И это. Вы прежде чем писать вот так, — первые, ваще круть! Хоть вникли бы по верхам в тему, — ой как далеко не первые, я бы даже сказал последние. :) Народ примерно года два назад, бросил копать в этом направлении, в ожидании новых теоретических разработок по разным видам гибридных систем… А до этого сотни разных групп, делали подобные штуки… И многие очень даже летают.black_semargl
09.08.2017 14:23Нестабилизированность скорей вследствие наличия бултыхающейся жидкости в бачках. Тут только другие баки ставить.
А почему такие взяли? Так на станке бак не выточишь, а мешает некритично.
aydahar
07.08.2017 09:10А что на счёт метаноловых топливных элементов? Вроде какой-то прогресс был в этом направлении последние годы…
Избавиться от ДВС, но сохранить гибридность в этом варианте — было бы очень заманчиво.
CharlesFrost
07.08.2017 09:37Может быть лучше водородные топливные элементы? У них вроде ресурс побольше…
Заодно систему самоуничтожения можно сделать. :)aydahar
07.08.2017 09:50Там проблема объёма да и с жидким топливом проще работать, имхо
CharlesFrost
07.08.2017 11:04Согласен, хотя топливом лучше сделать этанол. Тогда можно и без мультикоптера груз доставить. :)
Лично мне не очень нравится КПД всей этой установки. Он сильно далёк от верхнего предела. Но пока это наиболее дешёвое решение.
bobcatt
07.08.2017 10:04В качестве катализаторов в них используется платина, не очень бюджетно получается. И кроме того метанол весьма токсичен для массового применения. Так что прогресс застыл на месте.
oppol
07.08.2017 11:25Ещё немного, и поставят один двигатель, один винт и сделают обычный вертолёт.
А то квадракоптеры штука странная, движки не дублируют друг друга, и выход из строя любого из стопятьсот моторчиков гарантировано гробит аппарат.
Но хипстеры будут в трауре, такая модная ведь вещь.Fagot63
07.08.2017 15:06Квадрик умеет летать на 3х из 4х моторов, а тут целых восемь. Все дело в софте.
oppol
07.08.2017 16:43На трёх квадрик вряд ли полетит, там моторы консольно, без одного надо вырубать и противоположный движок, а это потеря тяги вдвое. Ну ладно, в полтора, если два оставшихся форсировать для посадки.
В случае восьми конечно легче, но там движки стоять оппозитно, жопками, и винт одного находится в аэродинамической тени второго. Так что процентов 30 тяги тоже убавится. Для полёта маловато, дай бог мягко сесть
. В общем, у квадракопрета чем больше движков, тем меньше надёжность. В отличие от самолёта или вертолёта, которые продолжают полёт при одном неработающем двигателе.
nehrung
07.08.2017 13:38Сразу же пара сомнений:
1. Что это за бензиновая суперлёгкая электростанция такая, что её можно взять на борт? Хотелось бы взглянуть на неё поближе, почитать параметры.
2. Литиевые — в буферном режиме? Сомнительно, ведь при этом ток заряда должен быть равен току разряда, а такой резкий заряд позволяют далеко не все литиевые аккумы, они в таком режиме очень быстро портятся. Сюда скорее напрашивается ионистор.vasimv
07.08.2017 14:341 — да, хотелось бы, я как-то прикидывал вес доступных генераторов (от мотоциклов) для питания коптера — всегда оказывалось, что он весит больше, чем коптер может унести. Может, конечно, какой-то кастомный облегченный генератор сделали.
2 — зарядка током разряда для аккумуляторов RC-моделей (и даже двойным) — нормальный режим.Fagot63
07.08.2017 15:15Скорей всего мотор от радиоуправляемых моделей(самолетов), генератор к нему прикрутить не так уж сложно.
oppol
07.08.2017 15:53Синхронные двигатели обратимые :)
Т.е. если там 8 моторчиков по 1 кВт, то берём ещё один на 8 киловатт, и подключаем его к бензо-движку.
дальше шесть диодов, и на контроллер аккумулятора.
Причём можно взять не 8 Квт, а этак 5кВт, потому что аккумулятор сглаживает пики потребления.
Хотя там разница в весе небольшая, главное охлаждать как следует.vasimv
07.08.2017 15:58Стабильного напряжения на выходе не будет, коптер будет довольно неустойчив. Впрочем, с 34-дюймовыми винтами и нагрузке в килограмм 8 — калькулятор выдает для висения потребность что-то в районе нескольких сотен ватт, такое действительно можно обеспечить. Но придется кучу ограничений рассчитывать и вводить в программу, так как на максимуме движки такую мощность потребуют, что буферный аккумулятор просто взорвется.
oppol
07.08.2017 16:03Стабильность напряжения там задаётся механически :) с помощью маховика бензинового двигателя. Это накопитель не хуже аккумулятора (собственно это первый аккумулятор и есть). На пол-секунды хватит, а дальше автоматика подкинет оборотов. Литиевый аккумулятор это уже отработать более мелкие пульсации. ну и возможно на аварийную посадку. Как мне кажется.
vasimv
07.08.2017 17:32Я не думаю, что инерции маховика хватит. Да и регулятора оборотов тоже, там ток меняется в пределах одного порядка минимум.
oppol
07.08.2017 17:45Пардон, один порядок это в десять раз. Что должно случиться, чтобы при номинальной нагрузке на винт поменялся ток в десять раз? Разве что квадрик в воду упал :).
vasimv
07.08.2017 17:56Изменение нагрузки из-за расхода топлива, дополнительного груза, подъем на приличную высоту — как раз и даст порядок где-то. Если еще добавить сильное изменение из-за наклона для полета по прямой — даже больше.
oppol
07.08.2017 18:26Сомневаюсь я насчёт десяти раз, движки для номинального режима ставят по расчёту долговременной мощности. Т.е. топливо, груз высота итд туда входит. Не входит обычно аварийный кратковременный режим, который может превышать в 3-5 раз. Но это именно кратковременный, пока изоляция на обмотках не расплавилась. Используется для аварийной посадки. Но этот режим возникает при выходе одного из двигателей из строя, т.е. этот двигатель ток не потребляет, есть резерв.
vasimv
08.08.2017 01:34Воспользовался калькулятором, прикинул из того что есть (моторы киловаттные с KV 90, 34" пропеллеры коаксиалом восемь штук) — просто висение в идеальных условиях на 50 метрах с разницей в нагрузке в 20 килограмм дает разницу по току в три раза (40 ампер против 120). Начнет реально летать — еще в несколько раз увеличится (высота, при наклоне уменьшается подъемная сила и нужно компенсировать), плюс скачки потребления из-за необходимости резко раскручивать винты для стабилизации.
ToSHiC
07.08.2017 20:24Порыв ветра парировать, например. Порядок, конечно, не факт, что выйдет, но в 3 раза потребление легко скакнёт.
VBKesha
07.08.2017 18:05Вот кстати интересно, сколько она вырабатывает, что при своем весе в 20 килограм, она выгодней 20ти килограм аккамуляторов.
WFF
07.08.2017 14:26Слежу вот за этим проектом- очень интересный подход. Бензиновый привод, два двигателя, ременная передача, пропеллеры с изменяемым шагом, мощная рама. Но прогресс у ребят очень медленный, основательный.
https://www.youtube.com/channel/UCDl88VBM_bCazsQHv7vq4Pw/videosvasimv
07.08.2017 17:51Схема с одним или двумя тяговыми ДВС (с небольшими генераторами на них) с прямым приводом на фиксированные винты и электрическими по бокам для стабилизации — гораздо более эффективна и дешевле.
dinam
07.08.2017 22:38вот 8 движков и 8 винтов
https://www.youtube.com/watch?v=ALYECvs06XIvasimv
08.08.2017 00:55Как раз хорошо видно, почему не стоит так делать — слишком медленная коррекция у ДВС, не успевает нормально стабилизировать. Тут либо делать шаг винта изменяемый (что проще, чем на вертолете с автоматом перекоса, но зато нужно много таких механизмов, что сводит преимущества на нет), либо корректировать электродвигателями.
WFF
09.08.2017 10:47Не факт.
1. Если основной тяговый винт один, возникнут сложности с компенсацией момента. Да, можно подгадать, но только на небольшом диапазоне ускорений. При активном взлете все это будет крутить. Если же схема соосная, то прощай простота.
2. КПД преобразования вращения в электричество и обратно будет не очень высоким. Плюс (а вернее минус) мощность будет зависеть от мощности работы бензинового двигателя. Т.е. на активном снижении подруливающим двигателям может не хватить энергии.
3. Пропеллеры с изменяемым шагом гораздо лучше для стабилизации, чем пропеллеры на осях электромоторов, так как обладают минимальной инерцией и могут, при необходимости, давать обратную тягу. За счет этого схема получается более экономичной, а стабилизация более точной.vasimv
09.08.2017 15:101. Я делал коптеры с центральным тяговым винтом (электрические только целиком, но разницы особой нет), крутящий момент компенсировал небольшим «хвостовым» винтом, как в вертолетах. Сложностей никаких. С двумя тяговыми — момент вообще будет компенсироваться ими самими.
2. Небольшой буферный аккумулятор в любом случае понадобится.
3. Обратную тягу стабилизирующие пропеллеры легко могут дать, электрические двигатели же.
Fagot63
Судя по фотографии там восемь электромоторов с питанием от генератора, генератор же крутит двух цилиндровый 2/4х тактник.
И такой цвет топлива обычно имеет метанол для RS хобби.
PlayTime
да, гибридная система. А акумулятор служит как буфер чтобы сглаживать скачки потребяемой мощности. Совсем не плохо как по мне.В итоге мы получаем ДВС который работает в оптимально для себя режиме.
Fagot63
Меня смущает вот эта фраза: «энергия для 10-киловаттного электродвигателя». Там же не единый привод на пропеллеры от одного мотора.
И откуда взялся бензин то же не понятно. В первоисточнике об этом ни слова. Там есть про бензин но для другого коптера.
nevzorofff
Обычный 92-й с маслом для двухтактного двигателя бензопилы имеет точно такой же цвет.
Fagot63
Звука оригинального нет, но 2х тактник заметно дымит на определенных режимах. Тут же этого не видно. Впрочем я могу чего то не знать, т.к. от RC тематики отошел давно.
arheops
Так режим — оптимальный. В нем двухтактник не дымит. Движек взят с запасом по мощности, пики гасятся аккумом(непонятно почеме не батарее суперконденсаторов правда).
Tachyon
Масла для двухтактников бывают разные, голубоватый, зелёный, красный(розовый). Основная задача на сколько помню- показать где есть в бензине масло, а где нет. Так же по оттенку иногда можно понять какое соотношение 1:25 или 1:40 (как самые часто используемые). Вроде-бы ещё должно быть видно как давно сделана смесь, потому что бензин разлагает масло со временем.
И да, тут скорее всего двухтактный двигатель, так как он даст большую мощность при таком же весе как четырёхтактник. А с учтётом того что на этом двухтактнике скорее всего стоит лепестковый клапан, то и затраты топлива (выброс несгоревшего) минимальны, что опять таки улучшает показатели мощьность/вес двигателя+вес топлива