Мультикоптер

Версия 22:16, 10 ноября 2014

Мультикоптер, мультиротор - многомоторный летальный аппарат, оси винтомоторных групп (ВМГ) которого располагаются преимущественно вертикально.

Основные типы конструкций

В основном, определяются количеством моторов, обеспечивающих полёт мультикоптера

• Трикоптер
• Т-коптер (например [1])
• Квадрокоптер
• Гексакоптер
• Октокоптер

Коаксиальные конструкции

Использование коаксиальных ВМГ c близко расположенными пропеллерами

В коаксиальных конструкциях ВМГ расположены попарно друг под другом - соосно. Существует устоявшееся мнение, в том числе подтверждённое практикой, что две коаксиальные ВМГ (то есть расположенные так, что одна находится в воздушном потоке другой) менее эффективны, чем две ВМГ, разнесённые в пространстве (например, расположенные в одной плоскости, как в классических конструкциях мультикоптеров). Таким образом, единственным аргументом «за» при выборе коаксиальной конструкции считается компактность аппарата.

• Гексакоптер Y6
• Октокоптер X8

В коаксиальных конструкциях можно частично решить проблему срыва потока с пропеллера - сближением пропеллеров так, чтобы шаг между пропеллерами был меньше чем шаг "мёртвого" вихря. Частично - потому что сближение пропеллеров увеличивает их эффективность, но только в узком диапазоне скоростей вращения лопастей. [2]

Проверка эффективности пар разнокалиберных пропеллеров

Какую конструкцию выбрать?

Исходя из цели аэрофотовидеосъемки, в настоящее время, на мой взгляд, имеются следующие градации камер, которые могли бы поднимать в воздух мультикоптеры:

• легкие (до 1 кг.): Sony CX700, NEX, Canon 550D и т.п.
• средние (до 1,8-2 кг.): Canon 5D markII, Canon 7D и т.п.
• тяжелые (более 2,5 кг.): Sony FX100, RedEpic, RedScarlet и т.п.

Считаем, что соответственно весу этих камер потребуется еще и стабилизированный подвес для них, что означает добавку в весе еще не меньше 50-70% от веса этих камер.

Например, средние камеры вполне может поднимать в воздух гексакоптер, построенный на двигателях AXi 2814/20 (22), пропеллерах 13х6.5 и немецких контроллерах 2.0. Его преимущества - относительная компактность, удобство эксплуатации - он может летать вполне достаточное время (около 8-9 минут) на одной батарее 5800 мА/ч, которая удобно и быстро меняется с полезной нагрузкой 2 кг.

Стоит на этих же двигателях построить октокоптер (я строил такой), картина меняется: аппарат становится довольно громоздким, чтобы летать те же 8-9 минут с полезной нагрузкой допустим 2,5-3 кг., ему нужны две батареи (5800), которые нужно заряжать специальным зарядным устройством, эти батареи нужно носить с собой, они не очень удобно и быстро меняются и т.п. А полезная нагрузка глобально не изменилась и все равно этот ОКТО не стал поднимать вес из более вышестоящего типа камер. Так стоит ли строить октокоптер в такой конфигурации? Конечно нет.

Немецкий кит Okto XL вполне способен носить Canon 5D, но сама по себе его конструкция мне кажется слабоватой, следовательно, генерирующей колебания, да и с батареями там проблема - можно использовать только плоские, крепеж подвеса там хилый и т.п. Уж лучше самому раму изготовить. И зачем этот ОКТО, если Canon 5D может носить Гекса вышеуказанной конфигурации?

Октокоптер есть смысл строить только для тяжелых камер, но на более мощных двигателях (AXi 2826/12 или AXi 4120/20) и мощных контроллерах (например, Аэродрайв8 или Геркулес, которые для I2C довольно дороги - 700-1400 евро за 8 штук), смиряясь с неудобствами и потерей мобильности, понимая, что это плата за съемку с высоты на камеру высокого класса.

Источник

Оригинальные конструкции

 !Квадрокоптер с дополнительным несущим винтом большого диаметра

Очевидная цель - увеличить вес полезной нагрузки.

• SwiftCam CLQ14 - с двумя соосными несущими винтами Видео тестового полёта

Десяти-моторный тяжёлый аппарат «Монстро» [3]

Десяти-моторный «Монстро»

Задумывался по потребности в машине, способной летать в условиях сильного ветра, переменчивых вниз и ввысь сходящих потоков.

Аппарат имеет ряд конструктивных особенностей ранее не применяемых на коптерах:

1. Разнесенные центры масс (аккумуляторы буду крепится под боковыми узлами, на которых стоят регуляторы)
2. Разнесение регуляторов группы с укорочением длинны шины и в то же время оставляя их под обдувом винтов.
3. Трансформирование 10-ти роторного аппарата в 6-ти роторный или 4-х путём отстегивания (перестегивания) лучей. (Не классическое обрезание лишнего, а изменение конфигурации и геометрии при помощи универсальности крепежных узлов.)

Butterfly copter

Видео полёта и с камеры

Складной квадрокоптер с зеркалкой спереди

Складной квадрокоптер с зеркалкой спереди

Видео с борта

Квадрокоптер с двумя несущими крыльями

Видео

Ссылки

• Расчёт полётного времени на примере Mikrokopter