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楼主: 快活老高
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再说说对称双桨飞行器

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发表于 2014-10-14 12:58 | 只看该作者
顶一个,学习

欢迎继续阅读楼主其他信息

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发表于 2014-10-14 13:27 | 只看该作者
DJI和零度的共轴双桨电机转向配置,同一层电机转向一致,也就是说每轴上下浆对机臂作用的转矩也要一致,否则自旋。个人认为这在一定程度上限制了上下层动力的自由搭配,可能会达不到最大效率
而APM的电机转向布置为上下各为X4,但是转向相反,不存在上述问题
打算用pixhawk飞控做一架,上层320KV 15寸桨,下层400KV 14寸桨,不知老高前辈对这样的动力搭配怎么看?
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 楼主| 发表于 2014-10-14 17:48 | 只看该作者
007panzer 发表于 2014-10-14 13:27
DJI和零度的共轴双桨电机转向配置,同一层电机转向一致,也就是说每轴上下浆对机臂作用的转矩也要一致,否 ...

可以试试,下层桨用尖头的会好些
过段时间我也会按这个方案试试

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发表于 2014-10-14 18:46 | 只看该作者
人那是共轴双桨靠改变螺距和倾斜角度飞行,在飞机方向不变的情况下,两个桨的转速是一样的,,,而多轴上下桨转速并不是始终一样而是一直在改变。
来自苹果客户端来自苹果客户端
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发表于 2014-10-15 16:44 | 只看该作者
senosy 发表于 2014-10-6 22:13
顶老高!

      我感觉 共轴双桨 效率低是个伪命题,现在的双桨电机采用的是相同的配置,下层桨运行 ...

理论是好 但是实际飞控很难支持 上下电机是要惯性抵消的 大小改变配平会很难  但是理论应该没错 用开元飞控配合编辑一下也许会有好的效果


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发表于 2014-10-16 21:58 | 只看该作者
快活老高 发表于 2014-10-7 01:05
我定制了一台测试台,等到货了这些就都能测了

期待看到你测试的共桨效率数据。

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发表于 2014-10-16 22:16 | 只看该作者
支持S1000
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发表于 2014-10-17 00:17 | 只看该作者
本帖最后由 zachary_dcb 于 2014-10-17 00:23 编辑

老高,我最近查阅了点资料,直机共轴双桨效率高的原因一个是因为省略了尾桨的功耗损失,更有一个是因为减少了旋翼直径,减轻了发动机负载,还有个原因是采用了刚性桨叶,去除了挥舞铰机构,提升了气动效率,而我们的多轴其实是直机的变形缩小版,其气动结构受到大气环境影响被缩小了很多,所以一些单桨叶结构的弊端没有被显现出来例如前行桨叶和后行桨叶升力不一致,桨叶尖端接近音速结构不稳定等等,所以在有人机领域,共轴双桨克服了空心轴的刚性问题后得到了跨越式的进步。而且得益于电控系统的发展,旋翼头的尺寸也被减小,提升了主轴输出效率。
按照流体力学和空气动力学的计算,曾经有一个对共轴效率的计算论文,他描述的还是比较可以接受的,我也测试过,平铺双电机,在同样拉力的情况下,他的转速大概只有共轴双桨的85%左右,因为是用魔镜测得转速,不是很准确,但是也可以作为参考,通常我们说的共轴效率低,可能就是这多出来的一点点转速耗费了额外的电流。但是这个前提是相同的电机相同的桨相同的拉力下,同电机数的平铺多轴效率高于共轴双桨多轴。我觉得很多人有个误区,喜欢把X8和X4相提并论,这是个极端错误的比较对象,X8 Y6的对手是使用同样电机同样桨的V6 V8结构,在这个前提下,共轴双桨在轴距,便携性,飞行稳定性方面占据了绝对的优势,如果相同轴距的多轴,X8 Y6可以装备更大号的桨叶和电机来实现续航的提升。


对于共轴双桨结构效率损失,我们要从空气动力学的角度谈起,众所周知,机翼以及螺旋桨,都是通过其翼面高速运动于空气中造成上下压力差,在上部形成低压区来提供升力的,而共轴双桨的气动布局,使得上层桨叶下部气压比平铺八轴的桨叶下部气压低,所以其上部桨叶所提供的升力也较低,需要更高的转速来获得同等平铺电机压力差,同理,下部桨叶工作在上部桨叶的下洗气流中,其叶片上部压力比平铺多轴桨叶上部压力要高,也需要更高的转速来获得相同升力,所以,电机需要更多功率做功,但是也得益于其高速的下洗气流,共轴双桨模式,相同转速的时候,其电机电流要小于平铺八轴,原因和风车一样啦。
还有,我要吐槽一下,现在的飞控都喜欢上层一个转向,下层另一个转向,其实这不科学,下层电机的转速是要高于上层电机的,但是要保持平衡扭力却要使下层电机和上层电机的转速接近,这导致下层桨叶并没有工作在他合适的转速区间中,我觉得应该试一下交错转向的效率,但是那会不会导致姿态不稳。。还有待实验啊








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发表于 2014-10-17 00:27 | 只看该作者
task00 发表于 2014-10-6 10:29
contra-rotating方式很多人说电效率不高,不知道为啥。我觉得除了噪音大点,是提高了推力的。

效率高在 ...

你说的气流做功在多轴升力里面只占一小部分,那是涵道要考虑的事

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发表于 2014-10-17 01:14 | 只看该作者



請問前輩,X8的上下電機是否能偏心安裝?
這樣是否會有影響? 或是會有另外的效果?


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 楼主| 发表于 2014-10-17 06:18 | 只看该作者
zachary_dcb 发表于 2014-10-17 00:17
老高,我最近查阅了点资料,直机共轴双桨效率高的原因一个是因为省略了尾桨的功耗损失,更有一个是因为减少 ...

共轴的机子给人第一个印象是稳,起飞和降落绝对稳定,这是由于总体的下洗气流速度高引起的,它不需要什么上反角之类的,就能达到较高的稳定性,这点对于新手尤其重要。
但这种机子要想提高效率绝对是要下很大功夫的,我也就做出一种效率较高的机子,其余机子综合桨效也就在7左右。看来还要下功夫才行,包括你说的一些因素,要想提高效率牵扯的条件太多,组合起来有数千个组合了。
我下决心找出一些影响大的,定制了一台测试台,能测拉力、转速、电流电压和震动,一个个的组合测一下,总能找到些规律的。但这是个功夫活,要慢慢磨的。
起码现在的机子飞起来还行,我那台带单反的,用17寸桨,轴距800,飞的就是比S1000好一点。
谢谢你认真的回帖

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发表于 2014-10-17 08:21 | 只看该作者
非常欣赏老高的研究精神,比我们年轻人都厉害,我顶你
73
 楼主| 发表于 2014-10-17 08:42 | 只看该作者
zachary_dcb 发表于 2014-10-17 00:17
老高,我最近查阅了点资料,直机共轴双桨效率高的原因一个是因为省略了尾桨的功耗损失,更有一个是因为减少 ...

共轴双桨绝不是简单的把两个电机两个桨叠加起来,虽然简单叠加也有较好的效果。
不少人在探讨这些问题,包括上下桨的桨型、轴距、桨间距、转速等等。
共轴双桨的好处让我们爱不释手,怎样扬长避短是我们这些共轴迷的目标。

74
发表于 2014-10-17 09:31 | 只看该作者
快活老高 发表于 2014-10-17 08:42
共轴双桨绝不是简单的把两个电机两个桨叠加起来,虽然简单叠加也有较好的效果。
不少人在探讨这些问题, ...

老高,不知道你的测试台是怎么样子的,有没有概念图啊?现在我发现很多地面测试的都是简单的用接收双通道同步输出油门信号,但是电机的KV值是有差异的,而且下层桨工作环境是在上层桨的下洗气流中,同样转速他的扭矩要小一点,是不是应该有个扭力测试部件,在确保上下扭力一致的情况下进行测试?

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 楼主| 发表于 2014-10-17 10:02 | 只看该作者
zachary_dcb 发表于 2014-10-17 09:31
老高,不知道你的测试台是怎么样子的,有没有概念图啊?现在我发现很多地面测试的都是简单的用接收双通道 ...

一个比较重的工作台,有两条滑轨,一个框型的架子可以自由行动,对称电机和桨装在框型架子的一端,有断桨防护网。最大可装36寸桨。
大功率电源一台,电流电压表,20、50公斤拉力计各一台,激光转速表两只,震动测试探头一个,其它的想要什么都可以加上,测试地点在南京,时间大概在三周后。
这是一个测试平台,想测什么参数可以加什么传感器。欢迎老弟来指导。

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发表于 2014-10-17 10:14 | 只看该作者
快活老高 发表于 2014-10-17 10:02
一个比较重的工作台,有两条滑轨,一个框型的架子可以自由行动,对称电机和桨装在框型架子的一端,有断桨 ...

不知道老高对可边距平台怎么看,如果用450直鸡主浆,可以用600直鸡尾桨总成,感觉可变局可以达到双桨机动性,同时有具有较高桨效,另外直鸡桨便宜得多。

打算用4个450直鸡尾桨总成做个小的,但是传动还是马达直推没有确定,不好找带通孔的2212级别马达。

目前我在做U8-U10之间的电机测试,后面推450主桨可变距用,有兴趣的话可以交流一下。

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 楼主| 发表于 2014-10-17 10:20 | 只看该作者
task00 发表于 2014-10-17 10:14
不知道老高对可边距平台怎么看,如果用450直鸡主浆,可以用600直鸡尾桨总成,感觉可变局可以达到双桨机动 ...

可变距多轴其实丧失了多轴的一个优势:简单。
简单的东西最大的好处是故障率低。可变距多轴和直机相比优势明显吗?
多轴最佳的工作区间是总重5公斤左右的机子,包括5公斤以下。把这个区间发挥好才是王道。

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发表于 2014-10-17 10:30 | 只看该作者
快活老高 发表于 2014-10-17 10:20
可变距多轴其实丧失了多轴的一个优势:简单。
简单的东西最大的好处是故障率低。可变距多轴和直机相比优 ...

可变距不需要中央倾斜器,只需要两个边距拉杆,同时必须使用带轴点的旋翼叶片
直鸡的倾斜器是周期性边距需要的零件,但是边距拉杆没有那么复杂,机动效果可以看stingray或者mit的某些视频,完全就是3D直鸡的水平。

Mark Johnson Cutler(mit的本科论文,水平之高让人汗颜)


U8-U9之间级别,8012-8014定子,400g-500g重量,推理1.5-3kg,刚好4个,负重5公斤,同时在飞行中做死角转弯能力估计会很好


可变局可以最大好处,可以用1-2g安全下降,甚至可能可以安全滑翔着陆

79
发表于 2014-10-17 11:07 | 只看该作者
支持老高
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 楼主| 发表于 2014-10-17 11:31 | 只看该作者
task00 发表于 2014-10-17 10:30
可变距不需要中央倾斜器,只需要两个边距拉杆,同时必须使用带轴点的旋翼叶片
直鸡的倾斜器是周期性边距 ...

1-2g安全下降,那速度是多少?
对称双桨机型的一个最大的好处是速降功能,比平铺的好的太多。

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