Tốc độ chuyển tiếp


8

Tôi đang cố gắng để hiểu rõ hơn về động lực của chuyến bay về phía trước trong đa hướng.

Giả sử tôi có một quad quadar với 4 tổ hợp động cơ / cánh quạt có khả năng (mỗi) tốc độ bước chân vịt là SpeedMax = 100 mph.

Trong chuyến bay ngang về phía trước, quad quad sẽ hạ xuống ở một góc nhất định, giả sử AlphaP, từ ngang. Nếu AlphaP là 45 độ và lực cản bị bỏ qua, thì quad quad có thể có tốc độ lý thuyết tối đa của tội lỗi (45) * SpeedMax ~ 70Mph không?

Ngoài ra, đối với tôi, AlphaP không thể đi hết 90 độ (quad quad bay như máy bay), vì tại thời điểm đó, các cánh quạt sẽ không tạo ra bất kỳ lực đẩy lên nào để duy trì máy bay ở trên không vì không có cánh tải như trên máy bay . Nếu kéo bị bỏ qua, AlphaP tối ưu sẽ phụ thuộc vào yếu tố nào, và góc đó sẽ là gì, cho tốc độ tối đa?


Số 100mph của bạn đến từ đâu? Ở bất cứ giá nào, những gì xác định cao độ tối đa là những gì bạn đã nói, có thể duy trì độ cao chống lại trọng lực ... thành phần của vectơ lực đẩy hướng lên.
Guy Sirton

Hơi lạc đề, nhưng một điểm quan trọng: ngay cả khi bạn giữ ở độ nghiêng 0 độ, vẫn có tốc độ chuyển tiếp tối đa mà bạn có thể đạt được. Máy bay trực thăng gặp rất nhiều khó khăn khi phá vỡμ-1 rào cản .
Ian

Động cơ tạo ra gia tốc, không phải tốc độ. Nếu lực cản (và thuyết tương đối) bị bỏ qua, tốc độ lý thuyết tối đa là vô hạn!
marcv81

Câu trả lời:


4

Như bạn đã nói, khi AlphaP tăng, lượng lực đẩy lên sẽ giảm và khi AlphaP = Quên tốc độ. Ý tưởng này cho rằng mỗi cánh quạt có khả năng 100mph không hữu ích. Vấn đề là lực đẩy được tạo ra bởi các cánh quạt sẽ là một chức năng của tốc độ. Chúng di chuyển trong không khí càng nhanh, chúng sẽ tạo ra ít lực đẩy hơn. Thay vào đó hãy nghĩ về lực đẩy. Làm thế nào nhiều lực đẩy là cánh quạt có khả năng?

90 độ, không có lực đẩy lên nào cả. Góc nghiêng của bạn, AplhaP sẽ bị giới hạn bởi lực đẩy lên cần thiết để giữ cho quad quad ở trên cao. lượng lực đẩy lên được tạo ra tỷ lệ thuận với cos (AlphaP).

Nếu cả 4 cánh quạt cùng nhau tạo ra 20N, và khối của bạn nặng 10N, thì hãy ở lại trên cao:

  • cos (AlphaP) * 20N> = 10N
  • cos (AlphaP)> = 0,5
  • Alpha <= invcos (0,5)
  • Alpha <= 60º

Bây giờ lực đẩy về phía trước được tạo ra sẽ là sin (60º) * 20N = 0.866 * 20N = 17.3N. Tốc độ này không liên quan đến? Bạn không thể bỏ qua kéo ở đây. Quad quadar sẽ tăng tốc cho đến khi lực kéo bằng 17,3N.

Nhưng tất nhiên, nó không đơn giản. Điều gây bối rối là điều này là lực đẩy được tạo ra ở tốc độ sẽ ít hơn lực đẩy được tạo ra khi đứng yên. Một xấp xỉ đầu tiên rất thô sơ là nghĩ về sản lượng điện của cánh quạt.

  • sức mạnh = lực lượng * tốc độ

Nhân đôi tốc độ có nghĩa là một nửa lực đẩy. Nhưng nó cũng không đơn giản. Nói chung, khi bạn thực hiện các phép tính đơn giản này, tôi sẽ chia kết quả cho 4 để có ước tính thực tế hơn về tốc độ tối đa.


1

Câu hỏi tuyệt vời! Và, có đạo cụ phát triển gia tốc, nhưng bỏ qua ma sát không có nghĩa là tốc độ là vô hạn, bởi vì lực đẩy từ chân vịt là một chức năng của góc tấn công thay đổi khi tốc độ tăng. Ở một số góc, với công suất tối đa được áp dụng, nâng = trọng lượng và lực đẩy về phía trước = kéo. Đó không phải là một vấn đề đơn giản để giải quyết. Ở đầu prop, tốc độ không khí hiệu quả trong di chuột là r * w (bán kính prop x velodicy góc theo radian / giây (RPM / 10)). Trong chuyến bay về phía trước, nghiêng, tốc độ không khí hiệu quả ở đầu cánh quạt là tổng của vectơ tốc độ cánh quạt, cộng với chuyển động tương đối của quad ở góc nghiêng về phía trước. Quan điểm của tôi là, đây là một vấn đề RẤT RẤT phức tạp để giải quyết. Bạn có thể làm điều đó nhưng bạn cần phải rất giỏi về toán học, hình học và thậm chí có thể tính toán và Excel. TÔI' đã thực hiện các phép tính như thế này bằng tính năng Iterate trong Excel. Tôi chia vấn đề thành các phần nhỏ (các phần nhỏ của prop) và giải quyết tính khí động học cho từng phần nhỏ của prop, và sau đó thêm tất cả chúng cho tổng hiệu ứng. Nhiều việc. Đặt cược tốt nhất có lẽ là khảo sát một số dữ liệu từ các tay đua quad trong các diễn đàn trực tuyến và đưa ra một số phỏng đoán có giáo dục từ đó. Chúc may mắn. (BTW, tôi tìm thấy chủ đề này bởi vì tôi đang tìm kiếm chính xác cùng một câu trả lời). Nhưng tôi đang tìm kiếm nó để tôi có thể hiểu được sự khác biệt về lực nâng của lưỡi kiếm tiến so với lưỡi kiếm đang rút lui. Lưỡi kiếm tiến lên nhìn thấy tốc độ không khí cao hơn, nhưng nó cũng có góc tấn công nhỏ hơn vì khung máy bay nghiêng về phía trước. Có phải hai hiệu ứng này triệt tiêu lẫn nhau?. Tôi chia vấn đề thành các phần nhỏ (các phần nhỏ của prop) và giải quyết tính khí động học cho từng phần nhỏ của prop, và sau đó thêm tất cả chúng cho tổng hiệu ứng. Nhiều việc. Đặt cược tốt nhất có lẽ là khảo sát một số dữ liệu từ các tay đua quad trong các diễn đàn trực tuyến và đưa ra một số phỏng đoán có giáo dục từ đó. Chúc may mắn. (BTW, tôi tìm thấy chủ đề này bởi vì tôi đang tìm kiếm chính xác cùng một câu trả lời). Nhưng tôi đang tìm kiếm nó để tôi có thể hiểu được sự khác biệt về lực nâng của lưỡi kiếm tiến so với lưỡi kiếm đang rút lui. Lưỡi kiếm tiến lên nhìn thấy tốc độ không khí cao hơn, nhưng nó cũng có góc tấn công nhỏ hơn vì khung máy bay nghiêng về phía trước. Có phải hai hiệu ứng này triệt tiêu lẫn nhau?. Tôi chia vấn đề thành các phần nhỏ (các phần nhỏ của prop) và giải quyết tính khí động học cho từng phần nhỏ của prop, và sau đó thêm tất cả chúng cho tổng hiệu ứng. Nhiều việc. Đặt cược tốt nhất có lẽ là khảo sát một số dữ liệu từ các tay đua quad trong các diễn đàn trực tuyến và đưa ra một số phỏng đoán có giáo dục từ đó. Chúc may mắn. (BTW, tôi tìm thấy chủ đề này bởi vì tôi đang tìm kiếm chính xác cùng một câu trả lời). Nhưng tôi đang tìm kiếm nó để tôi có thể hiểu được sự khác biệt về lực nâng của lưỡi kiếm tiến so với lưỡi kiếm đang rút lui. Lưỡi kiếm tiến lên nhìn thấy tốc độ không khí cao hơn, nhưng nó cũng có góc tấn công nhỏ hơn vì khung máy bay nghiêng về phía trước. Có phải hai hiệu ứng này triệt tiêu lẫn nhau?. Đặt cược tốt nhất có lẽ là khảo sát một số dữ liệu từ các tay đua quad trong các diễn đàn trực tuyến và đưa ra một số phỏng đoán có giáo dục từ đó. Chúc may mắn. (BTW, tôi tìm thấy chủ đề này bởi vì tôi đang tìm kiếm chính xác cùng một câu trả lời). Nhưng tôi đang tìm kiếm nó để tôi có thể hiểu được sự khác biệt về lực nâng của lưỡi kiếm tiến so với lưỡi kiếm đang rút lui. Lưỡi kiếm tiến lên nhìn thấy tốc độ không khí cao hơn, nhưng nó cũng có góc tấn công nhỏ hơn vì khung máy bay nghiêng về phía trước. Có phải hai hiệu ứng này triệt tiêu lẫn nhau?. Đặt cược tốt nhất có lẽ là khảo sát một số dữ liệu từ các tay đua quad trong các diễn đàn trực tuyến và đưa ra một số phỏng đoán có giáo dục từ đó. Chúc may mắn. (BTW, tôi tìm thấy chủ đề này bởi vì tôi đang tìm kiếm chính xác cùng một câu trả lời). Nhưng tôi đang tìm kiếm nó để tôi có thể hiểu được sự khác biệt về lực nâng của lưỡi kiếm tiến so với lưỡi kiếm đang rút lui. Lưỡi kiếm tiến lên nhìn thấy tốc độ không khí cao hơn, nhưng nó cũng có góc tấn công nhỏ hơn vì khung máy bay nghiêng về phía trước. Có phải hai hiệu ứng này triệt tiêu lẫn nhau?. Lưỡi kiếm tiến lên nhìn thấy tốc độ không khí cao hơn, nhưng nó cũng có góc tấn công nhỏ hơn vì khung máy bay nghiêng về phía trước. Có phải hai hiệu ứng này triệt tiêu lẫn nhau?. Lưỡi kiếm tiến lên nhìn thấy tốc độ không khí cao hơn, nhưng nó cũng có góc tấn công nhỏ hơn vì khung máy bay nghiêng về phía trước. Có phải hai hiệu ứng này triệt tiêu lẫn nhau?.


Chào mừng bạn đến với Robotics RandySonnicksen! Đây là một câu trả lời tuyệt vời. Nếu bạn muốn hỏi câu hỏi của bạn, bạn được chào đón nhiều hơn. Tuy nhiên, tôi nghi ngờ bạn có thể không tìm thấy bất kỳ trợ giúp nào - câu hỏi bạn đang hỏi nghe có vẻ giống như luận án thạc sĩ!
Chuck

0

Với kiến ​​thức thô sơ của tôi về khí động học, tính toán của bạn về vận tốc ngang về phía trước nghe có vẻ ổn. Tôi chắc rằng những người khác có thể làm sáng tỏ hơn về những hạn chế thực tế.

Về góc độ alphaP tối đa, đây là những gì tôi nghĩ: Giả sử máy photocopy của bạn có thể tạo lực đẩy F Newton lên. Và nói rằng copter của bạn nặng x Kg. Sau đó, góc tối đa của bạn cho alphaP sẽ được điều chỉnh bởi:

 F*cos(maxAlphaP) = x*g     //cos or sine alphaP, depending upon how you measure the angle.

0

Vâng, nếu tôi hiểu bạn câu hỏi mà tôi không chắc chắn nếu tôi hỏi bạn làm thế nào để làm cho máy photocopy chuyển động và câu trả lời là giảm sức mạnh một chút theo hướng bạn muốn di chuyển xin lỗi vì không có ích


1
Chào mừng đến với Robotics , KaiHayati! Có lẽ bạn có thể mở rộng câu trả lời của bạn? Làm thế nào để bạn chọn mức độ mà bạn hạ thấp sức mạnh trên hướng bạn muốn di chuyển?
Chuck
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.