Редактирование: Основы разработки дронов-ликбез

Перейти к: навигация, поиск

Внимание. Вы не представились системе.

Ваш IP-адрес будет записан в историю изменений этой страницы.
Правка может быть отменена. Пожалуйста, просмотрите сравнение версий, чтобы убедиться, что это именно те изменения, которые вас интересуют, и нажмите «Записать страницу», чтобы изменения вступили в силу.
Текущая версия Ваш текст
Строка 1: Строка 1:
 
разработка--------автор Книжников ВВ
 
разработка--------автор Книжников ВВ
  
"Да здравствует Разум ---да сгинет маразм!"
 
  
 
Эксплуатационный выбор
 
Эксплуатационный выбор
Строка 7: Строка 6:
 
При выборе облика платформы всегда надо опираться на все эксплуатационные свойства бпла----например
 
При выборе облика платформы всегда надо опираться на все эксплуатационные свойства бпла----например
  
1) по надежности компонентов первым идёт лк----затем классический мотопланер---потом самолёт---утка-----мультикоптер---вертолёт ! более подробно смотри статьи "сопромат","механика"
+
1) по надежности компонентов первым идёт лк----затем классический мотопланер---потом самолёт---утка-----мультикоптер---вертолёт!более подробно смотри статьи "сопромат","механика"
  
2) по стабильности полёта  первым идёт мультикоптер---вертолёт ---мотопланер---самолёт---утка----лк ! более подробно смотри статью "аэродинамика"
+
2) по стабильности полёта  первым идёт вертолёт ---мультикоптер---мотопланер---самолёт---утка----лк !более подробно смотри статью "аэродинамика"
  
3) по экономии энергии и ветро-пробиваемости первым идёт мотопланер---самолёт---лк---вертолёт---мульти ! более подробно смотри статью "динамика"
+
3) по экономии энергии и ветро-пробиваемости первым идёт мотопланер---самолёт---лк---вертолёт---мульти!более подробно смотри статью "динамика"
  
4) по минимальным габаритам в сложенном состоянии первым идёт мультикоптер----вертолёт ---лк---самолёт---мотопланер ! более подробно смотри статью "композит"
+
4) по минимальным габаритам в сложенном состоянии первым идёт мультикоптер----вертолёт ---лк---самолёт---мотопланер!более подробно смотри статью "композит"
  
5) по простоте взлёта и посадки первым идёт мультикоптер----вертолёт ------мотопланер-----самолёт-----лк ! более подробно смотри статью "пусковые устройства"
+
5) по простоте взлёта и посадки первым идёт мультикоптер----вертолёт ------мотопланер-----самолёт-----лк!более подробно смотри статью "пусковые устройства"
  
6) по манёвримости первым идёт мультикоптер----вертолёт ------лк----утка----самолёт-----мотопланер! более подробно смотри статью "ТАУ"
+
Соответственно квадрокоптер по совокупности всёх потребительских свойств в 4 раз хуже мотопланера---так как для динамической устойчивости и управляемости у квадрокоптера четыре ВМГ против одной на планере и 
 +
прожорливость на крейсере у мультикоптера в 4-5раз больше, чем у самолёта плюс его планирующие свойства!  
  
Соответственно квадрокоптер по совокупности всёх потребительских свойств в 4 раз хуже мотопланера---так как для динамической устойчивости и управляемости у квадрокоптера четыре ВМГ против одной на планере и прожорливость на крейсере у мультикоптера в 4 раза больше, чем у самолёта плюс его планирующие свойства!  
+
Основываясь на статистике применения различных БПЛА в боевых условиях дроны винтокрылого типа живут всего 2-3 вылета или 1-1.5 часа до сбивания против 4-6 миссий или 10-15 часов у крылатого типа, то есть самолёт на порядок живучее коптера при суровых условиях применения за счёт высокой крейсерской скорости 60-80 км/ч против 30-40 км/ч при одинаковой стоимости ла!!!
  
Основываясь на статистике применения различных БПЛА в боевых условиях электро-дроны мультикоптерного типа живут всего 2-3 вылета или 1-1.5 часа до сбивания против 4-6 миссий или 4-6 часов  у крылатого типа, то есть самолёт в 4-6 живучее коптера при суровых условиях применения за счёт высокой крейсерской скорости 60-80 км/ч против 30-40 км/ч при одинаковой стоимости ла!!!
 
 
А вот на гражданке общая живучесть на примере паркфлаеров самолётного типа в среднем 50-100 часов полного ресурса против 5-10 часов у квадрокоптеров!
 
 
 
сравнение совокупных качеств дронов крылатого типа и мультикоптера!
 
 
хар-ка ------------------------------ самолёт ------------------------------- мультикоптер
 
 
аэрокачество -----------------------6-12------------------------------------1
 
 
самостабилизация ----------------- устойчив ------------------------------- нет
 
 
деталей платформы ----------------------6-10------------------------------------3-10
 
 
кол-во крепежа ----------------------------6-18------------------------------------12-72
 
 
уязвимость --------------------------- руль высоты -------------------------- пропеллер и мотор
 
 
особенность --------------------------- планирование ------------------------- зависание
 
 
САС ------------------------------------ не обязательно ------------------------- парашют
 
 
настройка ла ----------------------------4-6 функций ----------------------------8-10 функций
 
 
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 
 
электро-компонеты ---------------- самолёт ------------------------------- квадрик
 
 
аккумулятор ----------------------- ЛИ-ОН -------------------- ЛИ-ПО в 4 раза  больше
 
 
кол-во э-ВМГ ------------------------1-2------------------------------------4-8
 
 
кол-во серво -------------------------2-6-------------------------------------0-1
 
 
регулятор хода---------------------1-2 простые --------------------------- 4в1 сложные
 
 
ру приёмник-------------------4-6 канальный PWM------------------6-8 канал. PPM, Sbus
 
 
автопилот----------------------3F-4F------------------------------------------4F-7F
 
 
GPS приёмник --------------------nmea----------------------------------------ublox
 
 
магнитный компас ----------------- не обязательно ------------------------- есть
 
 
барометр ------------------------------ не обязательно ------------------------- есть
 
 
датчик воздуш. потока -------------- есть ---------------------------------------- нет
 
 
эксплуатация и ресурс------------------большой---------------------постоянные ремонты от падений
 
 
совокупность всех решений ------------ просто ------------------------ очень сложно!!!
 
 
Вывод------мультикоптеры благодаря их сверх-манёвримости хороши для полётов в лесу между деревьями и в помещениях но недолго, а вот на открытой
 
местности самолёты полностью отвечают всем требованиям продолжительной эксплуатации---это высокий крейсер, большая дальность и грузоподъёмность плюс
 
высокая живучесть в целом!!!
 
 
  
 
Оптимизация
 
Оптимизация
Строка 144: Строка 87:
  
 
Из-за нелинейности реальных физических функций в комплексном уравнении всегда есть пик или экстремум в виде горки или ямки показывающий максимальную эффективность по искомому параметру!
 
Из-за нелинейности реальных физических функций в комплексном уравнении всегда есть пик или экстремум в виде горки или ямки показывающий максимальную эффективность по искомому параметру!
Так как начальных вводных много, как-то полётная масса, габариты, скорости ветра, энергетика то это сильно сужает поле поиска и облегчает инженерную задачу
+
Так как начальных вводных много, как-то полётная масса,габариты,скорости ветра,энергетика то это сильно сужает поле поиска и облегчает инженерную задачу
 
Обычно расчёт ведётся как запас располагаемой энергии на борту----чем больше удельная энергия источника или аккумулятора тем выше показатели по дальности и времени,а по удельной мощности СУ определяется максимальная скорость и грузоподъёмность дрона!!!
 
Обычно расчёт ведётся как запас располагаемой энергии на борту----чем больше удельная энергия источника или аккумулятора тем выше показатели по дальности и времени,а по удельной мощности СУ определяется максимальная скорость и грузоподъёмность дрона!!!
  
Для каждого типа беспилотника в зависимости от задачи есть свой оптимум относительной массы компонентов----поэтому существует такое большое разнообразие в облике, конструкциях и технологиях изготовления!
+
Для каждого типа беспилотника в зависимости от задачи есть свой оптимум относительной массы компонентов----поэтому существует такое большое разнообразие в облике , конструкциях и технологиях изготовления!
  
 
Некоторые параметры противоречат друг другу----например чем больше масса полезного груза,тем меньше топлива можно взять в полёт и значит меньше дальность миссии или чем мощнее ВМГ, тем меньше кпд при крейсере и время автожизни
 
Некоторые параметры противоречат друг другу----например чем больше масса полезного груза,тем меньше топлива можно взять в полёт и значит меньше дальность миссии или чем мощнее ВМГ, тем меньше кпд при крейсере и время автожизни
  
  на практике в авиамоделизме масса конструкции планёра всегда около 1/3=(30--35)%  от полётной!!!
+
  на практике в авиамоделизме масса конструкции планёра всегда около 1/3=(30-35)%  от полётной!!!
  
  
Строка 162: Строка 105:
 
Грузовик(двухмоторник)-----------15------------------10--------------------5--------------------5------------------5-------------------5----------------10-----------20--------25
 
Грузовик(двухмоторник)-----------15------------------10--------------------5--------------------5------------------5-------------------5----------------10-----------20--------25
  
Перехватчик(лк)-----------------25-------------------5---------------------0--------------------0------------------10-------------------5----------------15-----------40--------0
+
Перехватчик(лк)-----------------25-------------------5---------------------0--------------------0------------------10-------------------5----------------15-----------30--------10
  
Коптер(квадрик)-----------------лучи7------------центр8--------------------0--------------------5------------------5------------------5----------------20-----------40----------10
+
Коптер(квадрик)-----------------лучи7------------центр8--------------------0--------------------5------------------10------------------10----------------20-----------40----------0
  
Относительная масса э-ВМГ(винт+мотор+рх) для авиамодели самолёта класса "парк-флай" примерно mвмг/mполётная=1/АКмах и mвмг=mпол/АКмах----
+
масса аккумулятора желательно  не менее двух масс вмг----например Макку=2 Мвмг=2(Мв+Мбк+Мрх)=2(5+30+10)=90грамм
 
+
например 0.6кг/6=0.1кг=винт(10г)+эд(65г)+регуль(25г)!!!
+
 
+
масса аккумулятора желательно  не менее двух масс вмг----например mакку=2 mвмг=2(+mбк+mрх)=2(10+65+25)=200грамм
+
  
 
более подробно смотри статьи "методы оценки ла " , " Предел электро ЭМУ-ликбез "  
 
более подробно смотри статьи "методы оценки ла " , " Предел электро ЭМУ-ликбез "  
Строка 214: Строка 153:
 
5) Силовые провода и информационные шлейфы развести по разные борта фюзеляжа.  
 
5) Силовые провода и информационные шлейфы развести по разные борта фюзеляжа.  
  
6) Антенны приемников и видеопередатчиков на ла располагать перпендикулярно или на одной оси вертикально вниз и вверх для снижения взаимного влияния напряженностью поля и только снаружи корпуса.
+
6) Антенны приемников и передатчиков на ла располагать перпендикулярно или на одной оси вертикально вниз и вверх для снижения взаимного влияния напряженностью поля и только снаружи корпуса.
 
   
 
   
 
  7) Все металлические и карбоновые детали корпуса дрона обязательно соединить электрически и заземлить на минус---
 
  7) Все металлические и карбоновые детали корпуса дрона обязательно соединить электрически и заземлить на минус---
Строка 252: Строка 191:
 
Момент инерции
 
Момент инерции
  
Так как вращение летательного аппарата происходит вокруг точки центра масс ----то моменты инерции по осям определяют угловое ускорение на реакцию управлении в целом---
+
Так как вращение летательного аппарата происходит вокруг точки центра масс ----то моменты инерции по осям определяют угловое ускорение на реакцию управлении в целом---
  
Момент инерции  (МИ) тела относительно оси вращения проходящей через центр масс это сумма произведений массы элементов на квадрат расстояния между цм элемента до цм ла----- МИ(кгм2)=mr^2!!!
+
момент инерции  (МИ) это произведение массы элемента на квадрат расстояния между цм элемента до цм ла
 
   
 
   
Поэтому сумма этих моментов у лк относительно поперечной оси Y обычно самая маленькая и отклик на тангаж самый отзывчатый!
+
Поэтому сумма этих моментов у лк относительно поперечной оси обычно самая маленькая и отзыв на тангаж самый отзывчатый!
Относительно продольной оси X, чуть больше и и поэтому реакция по крену ниже!
+
Относительно продольной оси где-то в два раза больше и и поэтому реакция по крену ниже!
Максимальная сумма моментов по вертикальной оси Z самая большая и по рысканью самая медленная реакция на руль поворота !
+
Максимальная сумма моментов по вертикальной оси в четыре раза больше и по рысканью самая медленная реакция на руль поворота !
  
 
1) консоль крыла или стабилизатора или киля трапецевидной формы имеет наименьший ми против прямоугольного---
 
1) консоль крыла или стабилизатора или киля трапецевидной формы имеет наименьший ми против прямоугольного---
Строка 279: Строка 218:
 
с учётом коэф запаса прочности 1.62---перегрузка на разрушение 4же
 
с учётом коэф запаса прочности 1.62---перегрузка на разрушение 4же
  
  Основной секрет мастерства при проектировании любого изделия----это то простое решение которое само собой напрашивается и есть самый правильный подход!  
+
  Основной секрет мастерства при проектировании любого изделия----это то решение которое само собой напрашивается и есть самый правильный подход!  
  
 
  Внимание!----самый главный принцип в авиации это минимальная достаточность функций и компонентов!!!
 
  Внимание!----самый главный принцип в авиации это минимальная достаточность функций и компонентов!!!
Строка 303: Строка 242:
 
2) последовательно проверить правильность руление всех функций
 
2) последовательно проверить правильность руление всех функций
  
3) если взять за оба кончика крыла и поднять ла, то эмулируем перегрузку на крыло в 2.5  же
+
3) если крылья взять за кончики и поднять ла, то эмулируем перегрузку на крыло в 2.5  же
  
4) если ла легкий то взять одной рукой за кончик крыла и горизонтально вывесить фюзеляж-----постепенно дать газ и смотреть на угол возвышения, то синус угла и есть тяго-вооружённость---то есть при 20 градусах будет 0.33----при 30гр уже 0.5---при 45гр 0.7---при 60 гр 0.85----при вертикали  1!!!
+
4) если ла легкий то взять одной рукой за кончик крыла и горизонтально вывесить фюзеляж-----постепенно дать газ и смотреть на угол возвышения,то синус угла и есть тяго-вооружённость ---при 20 град будет 0.33----при 30град уже 0.5---при 45град 0.7---при 60 град 0.85----при вертикали  1!!
  
  
  Основное правило первого испытательного запуска---не бороться ПИДами-триммерами со следствием кривой работы, а устранение самой причины неисправности
+
  Основное правило первого испытательного запуска---не бороться со следствием кривой работы ,а устранение самой причины неисправности!!!как-то
  
  
1)кривая геометрия изделия---крутка и углы установки стабилизатора (1--3гр),
+
кривая геометрия изделия---крутка и углы установки,
  
2)неправильная центровка----обычно слишком задняя (25%--30%САХ у самолётов и 15%--20%САХ у лк)
+
неправильная центровка----обычно слишком задняя
  
3)биение-вибрации от несбалансированного ВМГ---- (уравновесить кусочком изоленты на кончике более легкой лопасти),
+
биение-вибрации от несбалансированного ВМГ,
  
4)слишком большие расходы серво----углы отклонения рулевых поверхностей от нейтрали (+-15гр у самолёта и +-5гр у лк),
+
слишком большие углы руления,
  
5)пере или недо регулирование ПИДов автопилота---- (настроить правильно коэф ПИД),
+
пере или недо регулирование ПИДов автопилота,
  
6)неграмотное расположение чувствительной радиоэлектроники---- (антенны приемников ру и ЖПС как можно дальше от регулятора хода и видеопередатчика),
+
неграмотное расположение чувствительной радиоэлектроники,
  
7)отсутствие пассивной защиты элементов  конструкции----- (наклеить демпфера из пенорезины),
+
отсутствие пассивной защиты элементов  конструкции,
  
8)холодная пайка и неполный электроконтакт в разъёмах (поджать клеймы в разъёмах или полностью заменить шлейф),
+
холодная пайка и неполный электроконтакт в разъёмах,
 
   
 
   
9)люфты или закусы механики-----(обязательно убрать причину неисправности),
+
люфты или закусы механики!
 
+
10)несоответствие  направлению руления или стабилизации----(реверс команд с пульта ру или в настройщике АП)!
+
  
 
  Первое испытание всегда проводить только в ручном визуальном режиме!!!
 
  Первое испытание всегда проводить только в ручном визуальном режиме!!!
  
 
смотри статью "Экономика дронов"
 
смотри статью "Экономика дронов"
 +
 +
 +
 +
[[Файл:двухмоторник.jpg]]

Пожалуйста, учтите, что любой ваш вклад в проект «Multicopter Wiki» может быть отредактирован или удалён другими участниками. Если вы не хотите, чтобы кто-либо изменял ваши тексты, не помещайте их сюда.
Вы также подтверждаете, что являетесь автором вносимых дополнений, или скопировали их из источника, допускающего свободное распространение и изменение своего содержимого (см. Multicopter Wiki:Авторское право). НЕ РАЗМЕЩАЙТЕ БЕЗ РАЗРЕШЕНИЯ ОХРАНЯЕМЫЕ АВТОРСКИМ ПРАВОМ МАТЕРИАЛЫ!

Личные инструменты
Пространства имён
Варианты
Действия
Навигация
Инструменты
Группа ВКонтакте