¿Los futuros helicópteros se verán como versiones más grandes de drones de hobby?

Answer 1

Los futuros helicópteros que parecen versiones más grandes de aviones no tripulados son poco probables por muchas razones, pero principalmente porque las configuraciones de múltiples helicópteros son menos eficientes que los helicópteros con un rotor principal o un avión con rotor de inclinación / ala, especialmente en vuelo hacia adelante.

Rotores y hélices son cosas diferentes. Las palas de la hélice están optimizadas para convertir el torque en empuje, por lo que tienen una torsión y un giro significativos. Los discos de hélice son casi siempre perpendiculares al flujo.

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Tenga en cuenta el giro en las palas de la hélice. (de: Sikorsky X2)

Los rotores de los helicópteros son un compromiso entre la flotación y el vuelo hacia adelante, cuando el disco del rotor se corta lateralmente a través del flujo (no perpendicular como las hélices). Tenga en cuenta que en el mismo vehículo X2, las palas del rotor casi no tienen torsión. No estoy seguro de qué fue lo que llevó a los ingenieros de X2 a los distintos acordes a lo largo de las cuchillas, pero probablemente sea un software de optimización Sikorsky de salsa secreta. No es un taper simple, de todos modos.

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Las aspas del helicóptero casi no tienen torcedura. (De: Sikorsky demuestra el helicóptero más rápido del mundo)

Estas cuchillas dan como resultado mucho menos resistencia en el vuelo de crucero rápido. Los drones de pasatiempos pasan la mayor parte del tiempo en vuelo estacionario y no viajan a otros lugares como la mayoría de las misiones de helicópteros requieren.

También es difícil diseñar un multicóptero que tenga redundancia de motor o motor (al menos, no sin mucha ineficiencia). En un dron de pasatiempo no hay muchas consecuencias en un choque, por lo que una falla del motor no es tan arriesgada. Los helicópteros con dos motores pueden rodar y manejar un aterrizaje seguro con un motor fallado. Entonces, en un helicóptero, tener dos motores reduce el riesgo, pero en un multicóptero que depende de cada motor en funcionamiento, más motores significa más riesgo de que alguno de ellos falle en el vuelo y cause un choque. Los helicópteros también pueden autoguotarse si fallan los motores, lo cual no es una característica de los multicópteros.

La razón principal por la que los multicopters son populares en el mundo de los drones para hobby es que son mecánicamente simples. Cada motor tiene un eje y un apoyo, y tal vez unos pocos engranajes. Eso no es un montón de partes móviles en comparación con esto:

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Desde: Control de Pitch

A escalas minúsculas, todas esas pequeñas piezas son difíciles de hacer precisas y difíciles de armar. Los esquemas de mezcla de control también son más sencillos de diseñar en multicopters de número par. Así que los quadcopters, octocopters y n -copters donde n es par son bastante comunes.

Edit: Pensándolo más, creo que hay un desafío al ampliar el esquema de control multicopter porque los motores grandes tienen más inercia y es posible que no tengan una respuesta lo suficientemente rápida para el control basado en el acelerador que utilizan los multicopters. En escalas pequeñas, las inercias de los motores y accesorios son pequeñas y pueden cambiar las RPM rápidamente.

Para helicópteros a gran escala, la seguridad y la eficiencia no se comprometen tan fácilmente para la simplicidad. Por lo tanto, hay muy pocas posibilidades de que veas futuros helicópteros que se parezcan más a drones aficionados, aparte de algunos experimentos extraños.

Answer 2

Algunas de las respuestas aquí mencionadas aluden a una de las grandes diferencias entre los aviones pequeños y los helicópteros reales, pero una parte importante del razonamiento queda fuera. Los drones pequeños con varios discos de rotor funcionan porque puede ajustar la velocidad de cada uno de los rotores de forma individual y relativamente rápida, lo que le permite controlar su dirección. Si tiene 2 discos de rotor en la parte delantera y 2 en la parte de atrás, al aumentar ligeramente la elevación en los 2 rotores traseros en relación con la parte delantera, el dron se inclinará hacia adelante, lo que también inclina los discos del rotor y le da movimiento hacia adelante. Cuando quiere disminuir la velocidad, reduce la velocidad de los discos traseros para igualarlos con la velocidad en la parte frontal. En un avión pequeño, esta aceleración y desaceleración de las cuchillas ocurre con relativa rapidez, ya que tienen poca masa en relación con el arrastre que el motor puede ejercer, además del aire. Una vez que comienza a escalar un helicóptero a uno que sea lo suficientemente grande como para llevar una carga decente, los rotores comienzan a hacerse más grandes y más pesados, y la capacidad del motor / computadora para acelerarlos o ralentizarlos disminuye. Esto comienza a agregar un retraso creciente en los controles frente a un helicóptero tradicional (que utiliza un cambio en el ángulo de la pala, controlado por el cíclico y el colectivo, para hacer lo mismo), y se desmorona con bastante rapidez. En los drones, su diseño tradicional de 3 o 4 rotores también es relativamente inestable, y se corrige controlando las distintas velocidades del rotor para mantenerlo en vuelo nivelado. Si hubiera un retraso en la respuesta a esas entradas de control, se saldría de control bastante rápido. Un helicóptero de tamaño completo, con sus palas grandes y relativamente pesadas, sufriría el mismo efecto. Hay una serie de otros efectos aerodinámicos que no se escalan en relación con el tamaño de la aeronave, por lo que solo funcionan bien en una escala más pequeña. Esta es una de las razones principales por las que no ve estructuras de avión idénticas entre aviones no tripulados y helicópteros grandes.

Answer 3

¿Quieres decir como el volocoptero por e-volo?
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Fue diseñado por algunos genios locos que estaban construyendo un drone y luego pensaron “¡Me puedo sentar en eso!”

http://www.e-volo.com/informatio …