Warum werden Quadcopter noch nicht von menschlichen Piloten geflogen?
Wären sie nicht stabiler und leichter zu kontrollieren als Hubschrauber?
Warum werden Quadcopter noch nicht von menschlichen Piloten geflogen?
Wären sie nicht stabiler und leichter zu kontrollieren als Hubschrauber?
Wären sie nicht stabiler und leichter zu kontrollieren als Hubschrauber?
Nein, würden sie nicht.
Quadcopter haben keine besondere inhärente Stabilität. Wenn Sie die Leistung eines der Rotoren erhöhen, um sich zu neigen, hat die zunehmende Steigung keinen Einfluss auf die Leistungsdifferenz und damit auf das Nickmoment.
Der Vorteil von Quadcoptern besteht darin, dass die Rotoren im Einzelfall eine feste Steigung aufweisen können (oder Doppel-) Rotorhubschrauber benötigen einen komplexen Steuermechanismus. Während dies ein großer Vorteil für die kleinen Geräte ist, bei denen jeder Rotor von einem eigenen einfachen Elektromotor angetrieben werden kann, würde die Komplexität entweder zusätzlicher Motoren oder langer Getriebewellen den Vorteil der einfacheren Rotoren in Fahrzeugen im Vollmaßstab überwiegen. P. >
Und warum können Hubschrauber in Originalgröße keine Elektromotoren wie die kleinen verwenden? Der Grund dafür ist, dass beim Vergrößern eines Tragflügels der Auftrieb mit seiner Fläche zunimmt, die mit der zweiten Potenz der Größe wächst, sein Gewicht jedoch mit Volumen zunimmt. das wächst mit der dritten Potenz der Größe. Daher haben Modelle viel mehr Gewicht und können sich einfache, aber relativ schwere Batterien leisten, während Flugzeuge in voller Größe Antriebssysteme mit höherer Leistungsdichte benötigen.
Und dann gibt es noch den Sicherheitsfaktor. Bei einem Stromausfall können Hubschrauber immer noch zu Boden gleiten und mithilfe der Autorotation vertikal landen. Da die Rotordrehzahl jedoch nicht ohne Strom geändert werden kann, erfordert die Steuerung des Hubschraubers während eines solchen Manövers einen Rotor mit variabler Steigung. Es gibt also den Hauptvorteil von Quadcoptern.
Es wurde (irgendwie) getan:
Das Unternehmen, das dies getan hat arbeitet an einer nützlicheren Version.
Es ist wichtig zu beachten, dass die Skalierung in der Luftfahrt äußerst schwierig ist. Modellflugzeuge haben Leistungszahlen, von denen die Leute nur träumen können.
Quadcopter sind kein effizientes Design - ein großer Rotor ist weitaus effizienter als vier kleinere Rotoren. Der Grund, warum Quadcopter populär wurden, ist, dass sie mechanisch einfacher, sicherer (aufgrund der kleineren Rotoren) und viel einfacher per Software zu steuern sind.
Die jüngsten Fortschritte beim maschinellen Lernen haben jedoch dazu geführt, dass Hubschrauber eingesetzt werden können per Software gesteuert. Aus diesem Grund würde ich ein Wiederaufleben von Drohnen im Hubschrauberstil erwarten.
Schließlich bin ich kein Luftfahrtingenieur, aber ich vermute, dass die Kombination von Attributen eines Quadcopters und eines Hubschraubers einen erheblichen Wert hat. Stellen Sie sich einen großen Rotor mit fester Steigung vor, der von einem Elektromotor angetrieben wird. Einige kleine zusätzliche rotatoren mit Elektromotorantrieb könnten die erforderliche Nick-, Gier- und Rollsteuerung bereitstellen. Strom würde durch einen effizienten Gasmotor erzeugt, der sich mit nahezu konstanter Drehzahl dreht. Ausreichende Notstromversorgung für die Landung könnte durch kleine Batterien bereitgestellt werden. Diese Konstruktion wäre aufgrund der höheren Zuverlässigkeit und Einfachheit von Motoren und Rotoren mit fester Steigung äußerst zuverlässig.
Fortschritte werden kommen, jedoch langsam, da die Kosten und Gefahren von Fahrzeugen, die Menschen tragen, so hoch sind. P. >
Advanced Tactics hat es auch etwas getan!
Ein Video des ersten Fluges der Black Knight Transformer wurde auf Youtube veröffentlicht.
Vier Rotorkopfer waren tatsächlich die ersten ...
Raúl Pateras Pescara, Buenos Aires, Argentinien, 1916
Etienne Oehmichen , Paris, Frankreich, 1921
Eine Vergrößerung des Quadcopter-Designs würde sie sehr groß machen. Nur ein (oder sogar zwei) Rotor ermöglicht es dem Hubschrauber, kleiner zu sein und die Rotoren sogar hochzuklappen und ziemlich kompakt zu bleiben. Da Hubschrauber per Definition in schwierigere Landebereiche gelangen sollen, ist eine Vergrößerung des Platzbedarfs im Allgemeinen unerwünscht.
Außerdem wäre das Stromversorgungssystem kompliziert. RC-Quadcopter verwenden an jedem Rotor einen Elektromotor zur unabhängigen Steuerung. Eine größere Version würde wahrscheinlich Turbinen wie die meisten Hubschrauber verwenden und entweder 4 Turbinen oder eine Möglichkeit benötigen, weniger Turbinen auf 4 Rotoren auszurichten. Dies erhöht nur die Komplexität des Systems.
Der Chinook ist ein Beispiel für einen Hubschrauber, der zwei Rotoren verwendet. Die zusätzliche Komplexität macht ihn jedoch unerwünscht, es sei denn, die zusätzliche Hubkraft wird benötigt.
Es gibt drei Herausforderungen bei der Herstellung eines marktgerechten Quadrocopters in Originalgröße.
1) Energieeffizienz b>
Der Quadrocopter ist kein energieeffizientes Design. Hubschrauber erhöhen ihre Reichweite, indem sie Motoren mit relativ geringer Leistung verwenden, die lange brauchen, um das Gas aufzuspulen, und versuchen, es auf einer relativ konstanten Drehzahl zu halten, während sie die Neigung der Blätter ändern, um den Hubschrauber zu steuern. Während dies zur Steuerung von Pitch und Bank verwendet werden kann, steuert der Quadrocopter das Gieren, indem er die Drehzahl der Motoren ändert, was meiner Meinung nach schwierig und ineffizient wäre, wenn ein Hubschrauber in vollem Maßstab ohne eine Art CVT die Drehzahl einstellen würde die Blätter ohne Änderung der Motordrehzahl.
2) Strukturelle Integrität und Gewicht b>
Heckrotorhubschrauber haben im Wesentlichen einen Rumpf und einen Heckausleger. Der Heckausleger muss nicht einmal so kräftig sein, da die Last am Ausleger im Vergleich zur Last des Hauptrotors, der am Rahmen des Rumpfes hochzieht, eher gering ist. Koaxiale Hubschrauber können wahrscheinlich mit nur einem Rumpf und ohne Heckausleger davonkommen und haben unter normalen Betriebsbedingungen wahrscheinlich weniger Kräfte, die auf die gesamte Struktur wirken als herkömmliche Hubschrauber. Quadrocopter haben vier Hauptrotoren. Zugegeben, jeder der Rotoren entspricht ungefähr 1/4 der Leistung des Hauptrotors eines herkömmlichen Hubschraubers, aber die Ausleger müssten immer noch mehr als die Hälfte der Leistung eines herkömmlichen Hauptrotors aushalten können - denken Sie daran Der Extremfall: Sie sind voll gieren - das bedeutet, dass zwei Rotoren, die sich diagonal gegenüberliegen, entweder ausgeschaltet sind oder sich in die entgegengesetzte Richtung drehen, was entweder zu einem Verlust des Auftriebs oder sogar zu einer Abwärtskraft führt, die die anderen beiden Rotoren ausgleichen müssen Erzeugen des doppelten Schubes / Auftriebs. Es ist ein weit verbreitetes Phänomen bei Miniatur-R / C-Flugzeugen und Hubschraubern, völlig überfordert und viel kräftiger zu sein als ihre Gegenstücke in voller Größe.
3) Herstellungskosten b>
Erwähnenswert ist, dass ein größerer Rotor einfacher und billiger herzustellen ist als drei zusätzliche Motoren. Ich denke (ich könnte mich irren), der einzige Grund, warum Militärhubschrauber zwei Motoren anstelle eines großen haben, ist Redundanz. Wenn einer erschossen wird, haben Sie immer noch den zweiten, mit dem Sie zurück zur Basis oder an einen freundlichen Ort humpeln können. Wenn Sie sich also satte vier übermotorisierte Motoren (siehe Punkt 1) im Vergleich zu 1-2 untermotorisierten Motoren ansehen, würde ich mir vorstellen, dass Sie sich etwas ansehen, das mehr kostet.
Das sind die Gründe warum ein Quadrocopter nicht vergrößert wurde und von einem großen Hersteller im Handel erhältlich ist. Ich bin sicher, dass jeder Hersteller versucht, der erste auf diesem Markt zu sein, aber ich glaube nicht, dass QUADROcopter jemals von Menschen gesteuert werden. Wenn Sie über die Herstellung eines MULTIcopters (mehr als 4 Rotoren) gesprochen haben, gibt es jedoch einige DIY-Prototypen, und ich denke, sie haben Potenzial.
4) Adressierung der Vorschläge für Hybridsysteme : b>
Aus heutiger Sicht betreiben konventionelle Hubschrauber 1-2 Turbinen für die Stromversorgung. Sie drehen sich in ihren optimalen Drehzahlbereichen, und der Pilot verwendet das Kollektiv, um die Steigung der Rotorblätter zu ändern und den Flug zu steuern. Ein Hybridsystem ist für Autos attraktiv, da es dem ICE ermöglicht, in seinem optimalen Drehzahlbereich zu laufen, anstatt die Drehzahl ständig zu ändern. In Drehflüglern ist dies kein Problem - da sie sich bereits in optimalen Drehzahlbereichen drehen, würde ein Hybridsystem einen Generator und Batterien einführen, um Strom für die Elektromotoren zu erzeugen und zu speichern. Dies würde das Gewicht erhöhen, ohne besondere Vorteile.
Die große Frage ist - warum sich die Mühe machen? Was macht Quadrocopter besser als herkömmliche Hubschrauber? Für Drohnen ist der größte Vorteil von Quadrocoptern ihre Leichtigkeit und Produktionskosten. Es ist billiger, vier kleine Elektromotoren herzustellen als alle Mechanismen eines Kollektivs. Es ist auch robuster und einfacher zu warten. Wir sprechen jedoch über verschiedene Maßstäbe und Missionen. Drehflügler sind von Natur aus ineffizient. Ihre Nische - Luftunterstützung aus nächster Nähe und Transport zu Orten, an denen es schwierig ist, ein Flugzeug zu landen. Die Tendenz besteht darin, einen Hybrid zu erstellen oder ein Flugzeug mit VTOL-Funktionen zu erstellen. (Fischadler, Yak-141, Harrier, F-35 alias US Yak-141). Quadrocopter mögen ihre Nische als billige Versorgungsdrohnen oder Überwachungsdrohnen finden, aber ich denke, ein viel wahrscheinlicheres Design ist das in Avatar gezeigte - zwei gegenläufig rotierende Rotoren auf beiden Seiten des Rumpfes, die vektorisiert werden können
Die Technologie ändert sich ständig. Wissenschaftler in Russland haben Kernreaktoren miniaturisiert und in Raketen eingebaut. Dies macht Batterien und Hybridsysteme überflüssig. Wenn überhaupt, ist dies das Triebwerk der Wahl für große Quadrocopter-Systeme, aber nur die Zeit kann sagen, wie sich die Technologie entwickeln wird. Im Moment sehe ich keinen Vorteil von Quadrocopter-Konfigurationen für große Drehflügler.
Änderung basierend auf neuen Technologien auf dem Markt (23.03.2018): b>
A. Das chinesische Unternehmen vermarktet aktiv sein EHang 184 Autopilot-Drohnen-Lufttaxi, das das Quadrocopter-Design verwendet. Technische Daten:
Grundsätzlich kann man es mit konventionell gestalteten Mosquito -Hubschraubern vergleichen. Sie fliegen langsamer, aber Flugdauer, Reichweite und Nutzlast sind deutlich höher. Beachten Sie auch, dass das Betanken eines Hubschraubers dieser Größe fünf Minuten dauert und das Lufttaxi zweimal länger auflädt als das Fliegen. Dies ist jedoch eher ein Problem vom Typ EM gegen IC. Die Zeit wird zeigen, ob Quadrocopter nachweisen können, dass es sich lohnt, sie zu vergrößern.
Hinzufügen aus jüngster Berufserfahrung (19.09.2008) Ich wurde kürzlich gebeten, ein Quadrocopter-Konzept zu entwickeln . Beim Versuch, elektrischen Strom zu verbrauchen, stellte ich fest, dass das Nutzlastgewicht und die Missionsflugzeit das Gewicht der Batterien, die zur Erfüllung der Missionsparameter erforderlich sind, drastisch erhöhten, und Sie hatten einen 3-4-Tonnen-Viersitz-Quadrocopter (Huch!). Die Umstellung auf Turboprop löste das Gewichtsproblem, erhöhte jedoch die Kosten und die Komplexität erheblich. Infolgedessen wurde die Entscheidung getroffen, die Missionsparameter drastisch zu reduzieren, was zu einem Fahrzeug mit sehr kurzer Reichweite führte, was unter normalen Umständen völlig nutzlos wäre. Sie müssten die Batterien mehrere Stunden lang aufladen, um eine Flugzeit von 15 bis 30 Minuten zu erhalten. Entweder sitzt Ihr Quadrocopter auf dem Asphalt und Sie müssen nach jedem Sprung die Batterien austauschen, was eine teure Infrastruktur an jedem Landeplatz erfordert. Letztendlich wurde die Idee mit Infrastruktur und Batteriewechsel vorgeschlagen und wartet auf ihr Schicksal durch das obere Management, aber jeder in unserem Team hat das Projekt bereits als nicht realisierbar verworfen.
Es gibt eine Reihe anstehender Batterien Technologien, die das Potenzial solcher Produkte drastisch verändern würden, aber noch nicht marktreif sind, hauptsächlich in theoretischen, konzeptionellen und Testphasen. Ich kann ohne NDA nicht viel mehr zu diesem Thema sagen, sorry.
Nachfolgend finden Sie Informationen zu einem der frühen Prototypen von Paul Moller, Autor des 'Volantor', jetzt auch Leiter von Freedom-Motors, einem Unternehmen, das sich auf Wankel-Rotationsverbrennungsmotoren konzentriert. Möller baute seine Flugmaschinen mit Ventilatoren, die von Wankel-Rotationsmotoren angetrieben werden. Es klingt jedoch besser, Elektromotoren zum Heben und Antreiben von Ventilatoren und eine Art Hybridsystem zur Stromerzeugung zu haben. Wankels haben ein sehr gutes Verhältnis von Gewicht zu Leistung und Sicherheit. Ich würde sagen, der Möller und der Helikar sind genau ein Quadcopter, und da diese Maschine und das Gebrauchsmuster / Patent, das sie unterstützt, aus früheren Zeiten stammen als die Spielzeuge, die wir alle kennen, war es wahrscheinlich das Huhn der zeitgenössischen Spielzeug-Quadcopter, der heutigen Spielzeuge die Eier sein.
Das Seil und der Kran hinter dem Möller: "Fliegende Untertasse", Avro Canada konnte keine in der Luft haben, dient nicht dazu, die Maschine in der Luft zu halten, sondern eine Sicherheitsmaßnahme, wenn Sie schauen, Sie " Ich werde bemerken, dass das Seil nicht unter Spannung steht, während die Maschine in der Luft ist, was bedeutet, dass die Maschine von selbst fliegt und nicht am Kran hängt.
Die Prototypen Bell Textron / X-22 und Curtiss-Wright X-19 können auch als sehr nahe an einem Quadcopter betrachtet werden.
Ein spanisches Team: FuVex entwarf einen Prototyp mit dem Namen: 'HeliKar', ebenfalls in der Nähe eines großen Quadcopters. YouTube enthält ein Video über eine deutsche Erfindung mit dem Namen "Volocopter VC200". Terrafugia schlug ein weiteres "Flying Car" sowie Zee vor. Aero zeichnete ein Konzept-VTOL-Flugauto, das zwischen zwei normalen Autos auf einem Mart-Parkplatz geparkt werden konnte (siehe: 'SlashGear'). Aero-X von Aerofex ist eine andere. Fipsi ist an der Entwicklung eines fliegenden Autos mit vier Lüftern beteiligt, wie in "Advanced System Engineering", SUSB Expo 2014, zitiert.
'Future Transportation' zitiert, was sie in Betracht ziehen: 'Die Top 10 der fliegenden Autos'. Krossblade schlug den SkyProwler und den SkyCruiser vor. Das große Problem in einem fliegenden Auto scheint im gleichen Design die Gewichts- und Sicherheitsanforderungen sowohl für ein Auto als auch für ein Flugzeug zu erfüllen. Ford veröffentlichte Zeichnungen für ein "Aero-Auto". CNN berichtet über Fly Citycopter von E Galvani.
Mechanix Illustrated, März 1957, enthält eine: 'Fliegende Untertasse', entworfen von Peter Nofi, die Leistung kommt von einem Sechszylinder-Hubkolbenmotor und Popular Mechanix, Französisch editon, Sept. 1961, ein ähnlicher Entwurf: 'Rotavion' von Ben Kaufman. Mechanix Illustrated, Januar 1962, S. 70-73, handelt von einem VTOL-Gerät mit 3 ummantelten Lüftern, die von einer Turbine bewegt werden.
In Bezug auf historische Vorläufer die Maschine im Film von William Witney aus dem Jahr 1961: 'Master of the World ', basierend auf zwei Romanen von Jules Verne:' Master of the World 'und:' Robur the Conqueror ', könnte leicht als Multi-Propeller angesehen werden:' Quadcopter '. Wenn es 'Fly by Wire' gelungen ist, in der Luft an sich instabile und nicht steuerbare Konstruktionen aufrechtzuerhalten, kann es keine Grenzen geben, was mit einer digitalen Steuerungstechnologie erreicht werden kann, die derzeit in Spielzeugen ab etwa 20 US-Dollar verkauft wird.
Ein in Ungarn ansässiges Unternehmen: 'Flike', und Ungarns Name kommt nicht von 'Hunger', sondern von: 'Hunnen', die gerade einen 'pilotierten' Drei-Propeller-Hubschrauber vorgestellt haben. Das Video wurde von Bay Zoltan signiert.
Gehören die von der US-Armee getesteten Flugplattformen, Einpersonengeräte und Kanalventilatoren unten zur Klasse "Quadcopter"?. Es wurden auch mehrere "Kippflügel" - und Ringflügel-Flugmaschinenanordnungen getestet. Die Liste der "Concept" - und "Unconventional" -Flugzeuge ebnet den Weg für viele Bücher, aber das Internet tötet diese Art von Papierpublikationen.
'SkyProwler' ist ein weiterer Ansatz, ein gemischtes Quadcopter- und Starrflügeldesign. Bensen B-12 (siehe 'Aerofiles') ist ein 1961er Beispiel für eine Quadcopter-Maschine mit mehreren Rotoren (eher mit mehreren Propellern). Das Patent US49820151 befasst sich mit dem Design des Multi-Lüfters P. Moller, und das Patent CA1264714 befasst sich mit einem: 'Robotic or ferngesteuerte Flugplattform “, ebenfalls von P. Möller. Alle Patente sind offen und kostenlos zugänglich und können heruntergeladen werden in: 'Espacenet'
Gibt es einen Grund, warum Quadcopter-Spielzeuge nicht vergrößert werden konnten, selbst wenn dieselbe Software zur Steuerung von Motoren und Stabilität verwendet wurde?
Danke. + salut
Möller M200 Testflug
Helikar
P2 Hoverbike von Malloy Aeronautics
Quadcopter werden als Plattformen für kleine, computergesteuerte Flugmaschinen ausgewählt, weil sie konstruktionsbedingt agiler und einfacher in und um alle drei Achsen zu bewegen sind. Dies liegt daran, dass sie von Natur aus sehr, sehr
Es ist für einen Menschen tatsächlich unmöglich, einen Quadcopter (der sich in und um alle drei Achsen bewegen kann) ohne den zu steuern Hilfe eines Computers oder einer anderen Art von künstlichem Stabilisator. Der Grund, warum Computer Quadcopter steuern können, liegt darin, dass sie schnell genug sind, um Steuereingaben zu erzeugen, die kleinen destabilisierenden Kräften entgegenwirken, die auf den Rahmen wirken.
Eine Möglichkeit, sich die inhärente Stabilität einer Flugplattform vorzustellen, besteht darin, zu überlegen, was würde passieren, wenn Sie die Kontrollen loslassen würden. Normale Flugzeuge und Hubschrauber neigen dazu, einfach weiter in die gleiche Richtung zu fliegen. Wenn Sie die Bedienelemente eines Quadcopters loslassen (und keinen Stabilisierungsmechanismus installiert haben), fällt der Quadcopter sehr schnell chaotisch in Richtung Boden. Dies bedeutet, dass in einem Hubschrauber oder Flugzeug das Design Ihnen "hilft" und den Rahmen dazu zwingt, stabil (vorwärts) zu fliegen. In einem Quadcopter gibt es keine solche Hilfe, aber es gibt auch keine Kräfte, die Sie daran hindern, sich auf eine zu bewegen Richtung, die Sie möchten.
Dieses Prinzip gilt auch bewusst für Frames wie den F-117. Die F-117 kann ohne die Hilfe von Computern nicht fliegen (sie wurde als instabil konzipiert), aber dies hat sie zu einem viel agileren Flugzeug gemacht, als es ihr Rahmen normalerweise erlaubt hätte.
Die andere ( Ein größerer Grund, warum Quadcopter nicht vergrößert wurden, ist, dass sie (viel) mehr Treibstoff verbrauchen als andere Flugzeugtypen. Warum sollte jemand einen Quadcopter bauen, wenn ein Hubschrauber oder ein Flugzeug die Arbeit mit weniger Treibstoff erledigt? Sie sind auch langsam und laut.
Beachten Sie, dass der "Job" für vergrößerte Flugzeugzellen normalerweise darin besteht, Dinge von Punkt A nach Punkt B zu bewegen, während der "Job" für kleine, computergesteuerte Quadcopter darin besteht agil sein.
Zur Klärung einiger Antworten bewegt sich die Technologie im Bereich des verteilten Antriebs in Richtung Systeme, mit denen Hybrid-Quadcopter gebaut werden können, die die Probleme eines Gas-Quadcopters beseitigen und die Einschränkungen der Energiedichte elektrischer Systeme beseitigen. Ich vermute, wir werden in den nächsten 20 bis 30 Jahren experimentelle Quadcopter im menschlichen Maßstab sehen.
e-Volo behauptet, in VC200 Range Extender zu verwenden: http://www.e-volo.com/information/how-long-can-you-fly
Ich war sehr neugierig auf diese Technologie und habe kleine Nachforschungen angestellt. Mein Fazit ist, wenn sie erwägen, Bladon Jets-Mikroturbinen zur Stromerzeugung zu verwenden, könnte dies ein totaler Gewinn sein!
Die fortschrittlichste Turbine, die sie derzeit haben, ist also eine 40-kg-Jet-Turbine mit 50 kW Für Concept Car: http://www.bladonjets.com/news/bladon-jets-at-the-geneva-motor-show/
Laut Wikipedia, Volocopter motros verbrauchen ~ 36 kW (18x2 kW, siehe E-volo_VC2), was bedeutet, dass sie direkt mit Strom betrieben werden können, der von einer Turbine erzeugt wird, ohne dass Batterien benötigt werden! Natürlich muss es einen kleinen Akku geben, der Energiepuffer für einen sicheren Betrieb bietet.
Auf der Website von bladonjets finden Sie auch ein Datenblatt zum Kraftstoffverbrauch einer stationären 12-kW-Turbine mit 5 Litern pro Stunde. Nehmen wir an, ihre 50-kW-Turbine verbraucht fünfmal mehr. Das heißt, 50 kg Kraftstoff reichen aus, um vc200 mindestens 2 Stunden lang zu fliegen (nicht 20 Minuten, wie es für rein elektrisches e-Volo heißt).
Auch das Gesamtgewicht des Systems ist nicht so von der Turbine stark übertroffen: 40 kg Turbine + 50 kg Kraftstoff + 50 kg Chassy. Nun, E-Volo kann schon 2 Personen = 150 kg befördern, oder? Der vorhandene Prototyp kann den Generator so wie er ist anheben. 50% stärkere Motoren (18 * 3 kW = 54 kW) sind kein Problem, um weitere 150 kg zu heben. Das Gesamtgewicht könnte zwar 450 kg überschreiten - Kategorie ultraleichter Rotorflugzeuge, aber wer sagt, dass eine speziell entwickelte Turbine nicht in die E-Volo-Struktur integriert werden kann?
Mein Punkt ist, dass die Technologie da ist. Wenden Sie es einfach zusammen an, und es wird eine Revolution machen.
Sie wurden vergrößert - möglicherweise nicht in der Rotorgröße, sondern in der Anzahl der Rotoren. Wenn dies möglich ist, sehe ich keine praktische Grenze für die Herstellung einer bemannten Plattform mit vier Rotoren.
Die Steuerbarkeit scheint ein Problem zu sein, aber vielleicht liegt das daran, dass der Pilot ein milchiges Glas montiert hat Kuppel um seinen Kopf.
Es gibt oben eine Reihe von Kommentaren zu den verschiedenen Gründen, warum Quadcopter nicht in voller Größe existieren, aber es gibt einen, den ich nicht erwähnt sehe. Die Quadcopter selbst verwenden 4 Rotoren mit konstanter Steigung (der Winkel der Rotorblätter ist konstant und ändert sich nicht). Anschließend wird die Drehzahl der verschiedenen Motoren variiert, um den von jedem Rotor bereitgestellten Auftrieb zu steuern und den Flug zu koordinieren. In kleinem Maßstab ist es möglich, sowohl einen Elektromotor zu verwenden als auch die Drehzahl der Rotoren sehr schnell einzustellen. Bei einem normalen Hubschrauber in Menschengröße müssten die Rotoren deutlich größer sein. Sobald die Rotoren vergrößert sind, wiegen sie auch mehr, was ihnen mehr Trägheit verleiht als einem kleineren Motor. Zum Beispiel brauche ich bei einem Robinson R-22, der relativ leichte Rotoren hat und nur 2 Personen aufnehmen kann, etwas in der Größenordnung von 3-4 Minuten, bis die Rotoren aufhören, sich zu drehen, sobald ich die Stromversorgung entferne (in der Größenordnung von 30) Sekunden bis eine Minute, wenn ich die Rotorbremse benutze). Je größer und schwerer der Hubschrauber wird, desto größer wird dieses Problem. Sie können die Drehzahl des sich drehenden Rotors aufgrund der Trägheit nicht schnell anpassen, sodass Sie am Ende zusätzlich etwas hinzufügen müssen, mit dem Sie die Neigung der Blätter steuern können. Wenn Sie die mechanische Komplexität hinzugefügt haben, mit der Sie die Steigung der Schaufeln steuern können, verschwinden die meisten Vorteile eines Quad-Copter-Setups, und Sie haben erhebliche Nachteile (z. B. müssen Sie 4 Rotoren anstelle eines einzigen ohne ausgeben) die Vorteile der mechanischen Einfachheit).
Die einzige Antwort, die zählt, ist die Sicherheit, weil sie alle anderen unwichtig macht. Wenn Sie Rotoren mit fester Steigung annehmen, werden Sie abstürzen, wenn Sie die Leistung eines Rotors verlieren, und Sie werden unkontrolliert abstürzen.
Sie könnten mehr Kontrolle erlangen, indem Sie mehr Rotoren hinzufügen. Je mehr Rotoren Sie jedoch hinzufügen, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls eines Rotors. Außerdem verlieren Sie für jeden hinzugefügten Rotor die Rotationsträgheit in jedem Rotor, was dazu führt, dass bei einem Leistungsverlust-Ereignis selbst Rotoren mit kollektiver Steigung nicht in der Lage sind, einen ausreichenden Auftrieb bereitzustellen, um zu verhindern, dass Sie an einer Krankheit mit schneller Verzögerung sterben.
Meiner Meinung nach steht dieser Transportart nur eines im Wege.
Leistungsdichte
Es gibt Hebebühnen mit vier Hebebühnen, die schwerer als Luft sind (Minenservice usw.). Diejenigen, ohne deren Anpassungen und Anwendungsfälle man Fahrten finden würde:
Pitchy; Das Trimmen erfordert das Aufstellen oder Rollen der Besatzung oder zumindest das Knicken des "harten Reittiers" des Evakuierten. Vier Kotelettquellen, keine besondere Serviceverkleidung (Notfallreparatur, Wasserlandungsset usw.) in der Luft oder nicht oder Garantie für keinen Zufluss am Boden. Der Reaktionslift erfolgt von der äußeren Ausdehnung der Schaufeln. Vielleicht kann die Umlaufbahn der Schaufeln geändert werden, um das Muster zu optimieren. Um 3x oder mehr schwerer zu betriebshärten (für kommerzielle Eignung, ungeachtet des kommerziellen Kriegsdienstes. Zweimotorig zertifiziert? Entschuldigung.)
Der E-Volo-Multirotor Der Film hat einen schönen weißen, scheinbar entladenen 2-Vorder-Heli-Rahmen mit einem DC-Patch-Panel, ohne Rotor oder Heck und stattdessen einem Rack mit kleineren Requisiten. Es geht in einem Testhangar / einer Testmesse hoch und dreht sich nicht selbst um oder dreht sich nicht um ... irgendwann erinnert es an die zufällige Punktzahl dieses Drohnenreparaturfilms, in dem Jony Ive das Aussehen der Drohnen, die die Menschheit zerstören, entworfen hat und wie ein klingt viele Fans; Die Leistung ist in dieser Produktion nicht im Vordergrund (obwohl die Batterien sicherlich hochgeladen wurden). Sie sollten zumindest die Rolle abschneiden, damit eine weiße Katze an Bord zu sein scheint?
Ich denke, dass beide Einzelrotoren als Quadcopter zumindest für einige Zeit zusammenhalten werden. Die Gründe für die Schaffung bemannter Quadcopter sind unzählig. Ein Quadcopter könnte wie ein Auto gefahren werden, während echte Hubschrauber Hunderte von Flugstunden benötigen, damit ein Pilot sie beherrscht. Dies wird zu einer Mainstream-Produktion und niedrigeren Herstellungspreisen führen, um sie der Masse zur Verfügung zu stellen. Über die Nützlichkeit: Bei einem Quad-Copter können die Schaufeln in Schutzstrukturen eingeschlossen sein, so dass ihr Flug in beengten Bereichen möglich ist, in denen Bäume, Gebäude und Masten sonst zerstört würden normale Hubschrauber. Dies macht einen Quadcopter zu einer viel besseren Wahl für Rettungseinsätze. Wahrscheinlich bleiben normale Hubschrauber eine bessere Wahl für Langstreckeneinsätze und Geschwindigkeit.
Lärm und Sicherheit
Lärm - Wenn Sie in einer Großstadt leben, schauen Sie aus dem nächsten Fenster auf das Verkehrsgewirr unten. Stellen Sie sich nun all diese Autos (oder mindestens die Hälfte) vor, die durch fliegende Quad-Copter in Menschengröße ersetzt wurden. Um diese zu vergrößern, benötigen diese Quads Kolbenmotoren (oder teure Turbinen) und große Rotoren, und wenn sie erfolgreich sind, werden buchstäblich Millionen von ihnen über jeder mittleren bis großen Stadt am Himmel sein. Es wäre eine konstante, ohrenbetäubende Drohne, die die Lebensfähigkeit der Stadt erheblich beeinträchtigen würde.
Der von @menjaraz erwähnte Black Knight Transformer ist sehr, sehr laut, ebenso wie herkömmliche Hubschrauber.
Sicherheit - Wenn Sie kein qualifizierter Pilot sind, können Sie ein Flugzeug nicht manuell bedienen. Dies bedeutet, dass sie in der Lage sein müssen, vollautomatisch zu ihrem Ziel zu starten, zu fliegen und zu landen, auf dem Weg zu navigieren, mit anderem Verkehr zu kommunizieren und diesen zu vermeiden und eine Art Interaktion mit ATC zu haben, die alle von Computern für Sie erledigt wird ).
Beide Probleme sind überwindbar, erfordern jedoch erhebliche R&D, was bedeutet, dass große Dollars in eine unruhige Wirtschaft investiert werden. Und wer wird all diese Maschinen für mehrere Millionen Dollar kaufen?
TL; DR : Die Einschränkungen für Quad-Copter im menschlichen Maßstab sind in erster Linie wirtschaftlicher, behördlicher und ökologischer Natur, aber diese sind erheblich Einschränkungen.