Ứng dụng quadon dưới nước

Vì tò mò, liệu khái niệm về một chiếc máy bay có thể được áp dụng cho ROV không? Nó sẽ hoạt động theo cách tương tự dưới nước như trong không khí? Nếu không phải là loại sửa đổi nào để thực hiện ý tưởng đó, dưới nước?

Là một tứ giác dưới nước có thể? Chắc chắn rồi. Cho dù đó là thực tế trong cấu hình đó là một vấn đề khác nhau.

Trong không khí, độ nhớt và độ nổi là không đáng kể; Trong nước, họ không. Một tứ giác trên không sẽ tiêu tốn năng lượng chiến đấu với trọng lực, trong khi một tứ giác dưới nước có thể chỉ đơn giản dựa vào các vật liệu tích cực để giữ cho nó không bị chìm. Bạn có thể tự mình trải nghiệm điều này - bạn có thể bơi trong nước (hoặc sử dụng một miếng bọt nhỏ để nổi), nhưng không phải trong không khí.

Một tứ giác dưới nước sẽ tiêu tốn năng lượng để chống lại ma sát chất lỏng của nước, trong khi một tứ giác trên không sẽ di chuyển dễ dàng. Bạn cũng có thể trải nghiệm hiệu ứng này - hãy thử ném một chiếc dĩa nhựa trong không khí, sau đó xem bạn có thể "ném" nó xuống bao xa.

Nếu bạn thực sự vận hành một động cơ bốn hướng dưới nước, rất có thể bạn sẽ bay nó với các cánh quạt được định hướng theo chiều ngang - theo hướng di chuyển, thay vì thẳng đứng và chỉ hơi nghiêng theo hướng di chuyển.

Cập nhật 2015-12-21: Ai đó đã làm điều chính xác này.

Mặc dù hình dạng ngư lôi thường được ưa chuộng để bay theo hướng thuận, nhưng có những phương tiện khác có 4 bộ đẩy (được định vị để có khả năng cơ động), chẳng hạn như HAUV của Bluefin:

Tôi đoán rằng câu hỏi của bạn dựa trên việc mô hình toán học của một tứ giác có hoạt động trong môi trường nước chứ không phải phần cứng. Rõ ràng là các hệ thống điện tử và cơ khí sẽ cần thay đổi để hoạt động trong nước: các thiết bị điện tử sẽ ngắn và các cánh quạt sẽ quay quá nhanh.

Phần còn lại của câu trả lời của tôi dựa trên công việc Thiết kế và triển khai bộ điều khiển bay có cấu trúc cho một tứ giác 6DoF sử dụng tứ phương của Stingu và Lewis. Phiên bản miễn phí của bài báo đó có thể được tìm thấy tại Điều khiển Quadrotor dựa trên Quancyion . Hầu hết các mô hình tứ giác mà tôi đã nghiên cứu sử dụng các biến thể nhỏ trên cùng phương trình cho điều khiển bay cơ bản.

Từ bài báo đó, chúng ta có sơ đồ hệ thống sau:

Vận hành một mô hình bậc hai trong một chất lỏng sẽ đòi hỏi một sự thay đổi đối với mô hình: nếu phương tiện vật lý là nổi trung tính hoặc tích cực (nghĩa là nó không chìm) thì mô hình sẽ bị vô hiệu. Trong trường hợp đó, mô hình sẽ phải điều chỉnh để lật tứ giác lộn ngược để tăng độ sâu.

Phần còn lại của mô hình có thể được sử dụng như là: nó độc lập trung bình. Trên thực tế, phần duy nhất của mô hình chạm vào môi trường là các phương trình cho mô-men xoắn và lực đẩy của cánh quạt:

Trong các phương trình này, là hằng số lực đẩy, là hằng số mô men, là lực đẩy, là mật độ dòng tự do (không khí hoặc nước), là tốc độ quay và là đường kính rôto. Để vận hành mô hình trong nước chỉ cần thay thế bằng mật độ của nước ( ).$K_T$$K_Q$$T$$\rho$$n$$D$$\rho$$1000 kg/m^3$

Trước hết, trực giác của tôi nói rằng nó sẽ hoạt động, cùng logic - đạo cụ đẩy nước / không khí làm cho quad quad chuyển động.

Tôi đoán là khả năng chống nước của động cơ cao hơn nhiều so với không khí và do đó động cơ phải mạnh hơn nhiều.

Một điều nữa có thể là gần như không có cách nào khắc phục nếu nó phanh trong nước (có lẽ nó sẽ bị chết đuối), vì vậy bạn có lẽ nên "thêm" bảo vệ đạo cụ và thiết bị điện tử của mình và thực sự mọi thứ ..

Một điều khác là khá rõ ràng, bạn cần bảo vệ thiết bị điện tử của mình khỏi nước để làm cho giá tăng thêm một chút.