Wat gebeurt er als een of meer rotoren worden gestopt tijdens autorotatie op een quadrotor?

Ik krijg de basis van autorotatie als het gaat om een ​​helikopter in een niet-aangedreven vlucht, maar het is een beetje onduidelijk voor mij als het gaat om quadrotors.

Mijn doel is om een ​​of andere gerichte horizontale afstand af te leggen terwijl je in vrije val bent en de controle te hervatten voordat je crasht. Ik wil dit doen om de batterij te sparen, in plaats van vanaf het begin een gecontroleerde vlucht te starten. Als ik horizontaal dichter bij een doellocatie kom zonder veel batterij te gebruiken, is dit optimaal.

Laten we zeggen dat de quad een stabiele houding heeft en in vrije val is. Dan rem ik één motor, waardoor de prop stopt. Een naïef freebody-diagram zegt dat de quad zal pitchen omdat er aan die kant geen lift meer is.

Mijn vraag is wat er daarna gebeurt. Bereikt het een evenwichtspositie ? Levert de verminderde opwaartse lift horizontale versnelling op ten opzichte van de grond, of zal hij in een cirkel draaien ? Hebben de rotatierichtingen van de resterende rekwisieten (2CW/1CCW of 2CCW/1CW) invloed op wat er daarna gebeurt? Wat als ik twee motoren afsnijd, zowel naast elkaar als tegenover elkaar?

Dank je.

2
Misschien wil je dit artikel volgen en de originele studie vinden (als dit waar is). Algoritme laat quadcopters blijven vliegen op drie of minder schroeven . Er wordt beweerd dat het kan vliegen met slechts één rotor aan het werk. Moet slim zijn en traagheid/gyroscopisch koppel gebruiken.
toegevoegd de auteur Galwegian, de bron
Bedankt. Ja, in principe is de autorotatie als een dalende parachute terwijl de autogirorotor lift creëert door de horizontale energie van de achterste motor om te zetten als een zweefvliegtuig. Bij het verlies van een motor, is het probleem dat u de 3-assige stuurrotaties op 3 rotoren moet overbrengen, wat mogelijk is, maar een wijziging in de besturingssoftware nodig heeft (mogelijk gebruikmakend van de freewheeling-verloren rotor). Ten slotte is het artikel voor het gebruik van slechts 1 of 2 rotoren hier . Ik ben enkele opmerkingen aan het opschonen hierboven.
toegevoegd de auteur Galwegian, de bron
@TomMcW: Uit de video lijkt het alsof de prop in de tegenovergestelde richting draait tijdens de vrije val. Het lijkt erop wat de marginale controle is die wordt bereikt door selectief weerstand aan de motoren toe te voegen (kan worden gedaan als je de ESC-software bestuurt, zou heel erg moeilijk zijn met reguliere PPM-signalen)
toegevoegd de auteur slebetman, de bron
@MSGhero: Het grootste deel van de succesvolle autorotatie door quads die ik heb gezien, wordt gedaan door quads met variabele pitch-rotoren en fixed-speed, met regulateur bestuurde motor (meestal een enkele centrale motor). De meeste homebrew-ontwerpen zijn gebaseerd op heli-staartrotors, maar ik heb een paar ontwerpen gezien waarbij de rotors speciaal voor de quads zijn gemaakt.
toegevoegd de auteur slebetman, de bron
@TomMcW: Waarom zou het niet de tegenovergestelde richting opdraaien? Als je van achteren lucht blaast (zoals in, het valt), zou dat zeker gebeuren. Ik probeerde het gewoon met mijn prop. Probeer het.
toegevoegd de auteur slebetman, de bron
@TomMcW: Ook als de quad omgedraaid is, MOET de prop in dezelfde richting draaien. Niet de tegenovergestelde richting.
toegevoegd de auteur slebetman, de bron
Het lijkt me dat autorotatie moeilijk te besturen zal zijn zonder de toonhoogte van het blad aan te kunnen passen. Dat is hoe een helo de verticale beweging omzet in translatiebeweging. Een quad gebruikt een geheel andere methode van directionele besturing waarvoor stroom nodig is om te werken. Ik denk dat het zonder kracht storten er meestal voor zorgt dat het sneller valt omdat het de luchtstroom door de rekwisieten vermindert
toegevoegd de auteur TomMcW, de bron
@slebetman de props zouden niet in tegenovergestelde richting draaien tenzij de quad omgedraaid. Dat is gewoon een artefact van de framerate.
toegevoegd de auteur TomMcW, de bron
@slebetman Ik heb hersenschade. Het zal in de tegenovergestelde richting draaien. Sorry
toegevoegd de auteur TomMcW, de bron
Er zijn een paar video's op youtube van een quad die gaan autoroteren, maar ik heb het gevoel dat mijn huidige motoren sowieso te stijf zijn. Ik ben echter vooral geïnteresseerd in de theorie.
toegevoegd de auteur Ron Jensen, de bron
hackaday.com/2014/02/06/& hellip; In de video rond 1:00 daalt de quad duidelijk langzamer dan vrije val. Dit is (lager dan) de hoogte waar ik in geïnteresseerd ben om vrije val van te beginnen. Maar ik zie dat ik misschien autogiro en autorotatie vermeng. Wat het afsluiten van de motor echter betreft, als het begint te tuimelen maar zelfs een beetje horizontaal beweegt in de richting die ik wil, is dat ook goed.
toegevoegd de auteur Ron Jensen, de bron
Wanneer ik de ene motor rem, ben ik niet van plan de andere 3 te besturen. Die zijn nog steeds auto-gyro/roterend/doen wat dan ook. Ik wil een zo groot mogelijke horizontale afstand tijdens de vrije val voordat ik alle 4 de motoren inschakel en met gevoede vlucht start. Dit is mijn plan om de batterij te sparen, in plaats van recht naar beneden te vallen of vanaf het begin een gecontroleerde vlucht te starten. Ik zal de vraag bewerken om dat op te nemen.
toegevoegd de auteur Ron Jensen, de bron
@TomMcW sneller vallen is prima als ik dat kan ruilen voor gerichte horizontale beweging. Voordat ik ergens in de buurt van de grond zou zijn, zou ik de controller van de quad naar de normale modus schakelen (versus de vrije valmodus), alle 4 motoren op gas zetten, stabiliseren en dan langzaam landen.
toegevoegd de auteur Ron Jensen, de bron

1 antwoord

Na het bekijken van de video was het probleem dat hij ondervond, het horizontaal houden. Het lijkt erop dat de software niet in staat is om de motoren zonder motor te regelen.

Ik weet absoluut niets van quads, maar ik neem aan dat met een vaste rotorhelling zij variabele spanning aan de motor moeten gebruiken om alles te regelen, zoals translatiebeweging. Ik ga er ook van uit dat ze een versnellingsmeter hebben om de toonhoogte te bepalen. De eerste vraag is hoe nauwkeurig de accelerometer bij lage g's is.

Ten tweede, wanneer in een vrije val een reostaat die door de computer wordt bestuurd over de zijkanten van de motor kan worden aangesloten, kan uw probleem worden opgelost. De vrijloopmotoren zullen een spanning creëren net als een generator, zodat een regelweerstand de stroom en dus de mechanische weerstand tegen de motor zou kunnen regelen. De reostaat heeft een omgekeerde relatie met de mechanische weerstand (meer elektrische weerstand minder mechanische weerstand). Hoe lineair die relatie is, je zult moeten experimenteren. Als je de softwareschakelaar hebt om die weerstand te beheersen, zou het in staat moeten zijn de vrije val op dezelfde manier te richten als alles dat onder vuur staat, maar het zal in zijn autoriteit beperkter zijn. Als je het goed doet, kun je zelfs de gegenereerde stroom gebruiken om een ​​klein beetje energie uit de val te halen om de batterijen op te laden zoals een hybride auto dat doet.

Zoals ik al zei, ik weet absoluut niets van quadecopters, dus ik kan geen details invullen, maar het lijkt haalbaar.

5
toegevoegd
Ik denk niet dat het ooit eerder is gedocumenteerd, dus ik verwachtte geen oplossing. Dit zet me echter zeker op de goede weg. Bedankt @mins
toegevoegd de auteur Ron Jensen, de bron