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duo cottero coassiale intubato

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  • duo cottero coassiale intubato

    Salve a tutti!

    Premetto che sono nuovo del forum, e mi sono avvicinato a questo mondo in relazione ad un progetto che sto portando avanti per la mia università (ingegneria dell'automazione).

    Non conoscevo quasi niente di aereomodellismo, da una settimana a questa parte ho iniziato a leggere di tutto e di più via internet, e più volte il barone rosso era in testa ai risultati..

    Dopo aver letto e cercato credo abbastanza approfonditamente nel forum, penso non ci sia niente di simile a quello che sto facendo.


    IN ESTREMA SINTESI, abbiamo preso (parlo al plurale perché sto in un gruppo) un progetto già iniziato da altri studenti.
    Si tratta di un ducted fan, con due eliche controrotanti inserite all'interno di un cilindro di vetroresina di circa 50 cm (che dovrà diventare carbonio), con in fondo due flap per il controllo della direzione.


    Il progetto monta due motori brushless Turnigy Aerodrive SK3 – 3536 da 1400 KV
    alimentati a 11,1 V, controllati con due ESC Turnigy Plush 40A, una per ogni motore.

    Le eliche sono due eliche bipala a passo fisso aXes da 10x5.

    Il tutto controllato da un microcontrollore programmato da noi.


    ORA, venendo un po' al punto. I miei dubbi sono fondamentalmente riguardo l'hardware e la sua messa a punto.

    Mi spiego: i due motori (e quindi le due eliche) sono sì controrotanti, ma perché montati al contrario rispetto all'asse centrale del cilindro, in realtà girerebbero tutti dallo stesso verso.

    PRIMA DOMANDA: Ho letto che una elica montata al contrario perde quasi completamente la sua efficienza (intesa anche come efficacia?), me lo confermate?
    In questo caso, la soluzione sarebbe comprare un motore che sia già di suo controrotante, con relativa elica adeguata?

    SECONDA DOMANDA: le due eliche, montate secondo lo schema elica-motore - motore-elica distano fra loro circa 20 cm, in quanto i ragazzi che ci hanno preceduti ci hanno detto che avvicinando le due eliche sotto i 12-14 cm si creano delle instabilità non gestibili (perché il flusso che esce dalla prima elica è abbastanza caotico e si creano dei mulinelli non prevedibili né gestibili, questa la loro spiegazione, in soldoni) e per assurdo più si allontanano meglio è.
    Io ho trovato, però, cercando, anche dei ducted birotore molto compatti e vicini, quindi dove le eliche sono a stretto contatto o stretta vicinanza, ho anche letto che la seconda elica, in quanto riceve un flusso già 'accellerato' sarebbe meglio fosse con un diametro minore e un passo maggiore, così da migliorare la resa.
    Confermate?

    Ma in sintesi, come potrei capire se le eliche sono le migliori per la causa?
    Cosa cambia aumentando il numero di pale, a parità di motore/diametro/passo?


    per darvi una idea, l'effetto che dovremmo ricercare è questo:



    qua lo stesso in volo:



    (ovviamente il ducted in video ha anche il problema del pendolo inverso da gestire, visto che tutta l'elettronica sta sopra, nel nostro caso vorremmo tenerla sotto, o al limite attaccarla alle pareti del ducted)


    Aspetto vostri pareri e consigli a riguardo!


    nb. se avessi sbagliato sezione (possibilissimo) ditemelo che cercherò di spostare il thread al più presto

  • #2
    Se cercate su google o youtube "dual copter" o "Vtol" o "single copter" trovate decine di esempi. La scheda KK prevedeva già parecchi anni fa questa modalità sia con due motori controrotanti con due superfici mobili di stabilizzazione sia con un solo motore e quattro superfici di stabilizzazione. Anche qui sul barone ci sono alcuni amici che lo hanno già realizzato per curiosità. Ci ho provato pure io...devo dire senza grande successo in quanto il baricentro è assai critico e io avevo sbagliato posizionandolo troppo alto e dimensionato male le superfici mobili.

    Se volete usare due motori controrotanti dovete naturalmente usare un'elica CW e un'elica CCW.

    Un consiglio (che so che non seguirete) ...prima di buttarvi a capofitto in una impresa in un'area che non conoscete per nulla (nè hw nè sw nè teoria) provate a farvi un semplice quadricottero "convenzionale" con una scheda semplice come la KK o multiwii con sw open source...così potete guardarci dentro e provare a pilotare questi strani cosi affrontando i vari problemi di costruzione, di tuning e di pilotaggio. Quando avrete fatto volare questo multicoso "convenzionale" allora magari potrete con maggiore consapevolezza delle varie problematiche valutare se e come intraprendere una strada diversa.

    ...attenzione alla sindorme di Gundam!

    Luciano
    TermicOne su youtube

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    • #3
      Qui un altro esempio fatto volare con successo da un amcico del barone due anni fa e da cui avevo preso spunto pure io:

      http://www.baronerosso.it/forum/mode...glecopter.html
      TermicOne su youtube

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      • #4
        Mi accorgo solo ora che non ho nemmeno linkato bene i video.. Scusate

        Comunque, tornando a noi:
        In realtà a livello software siano molto preparati, sia teoricamente che nella pratica.
        I problemi fondamentali sono collegati alla struttura hardware, nemmeno nella realizzazione, ma proprio nelle conoscenze di fluidodinamica e di aeromodellismo..

        Cioè, esistono relazioni,formule, libri che posso leggermi per farmi una "cultura"??


        Su internet troviamo tanti esempi, ma relativamente molto pochi con la caratteristica 'ducted'

        Scusa l'ignoranza: CW e CCW stanno per?

        E inoltre, oltre alle due eliche diverse(destrorsa e sinistrorsa? Si dice?) servono anche due motori con rotazione opposta, non basta posizionarli 'specchiati' pena..... che cosa???
        Ultima modifica di lukezz; 18 novembre 15, 23:06.

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        • #5
          Originariamente inviato da lukezz Visualizza il messaggio
          ...
          In realtà a livello software siano molto preparati, sia teoricamente che nella pratica.
          I problemi fondamentali sono collegati alla struttura hardware, nemmeno nella realizzazione, ma proprio nelle conoscenze di fluidodinamica e di aeromodellismo..

          Cioè, esistono relazioni,formule, libri che posso leggermi per farmi una "cultura"??

          Su internet troviamo tanti esempi, ma relativamente molto pochi con la caratteristica 'ducted'

          Scusa l'ignoranza: CW e CCW stanno per?
          Clock Wise

          Counter Clock Wise

          NB
          lascerei perdere per ora la caratteristica "ducted" e proverei a fare qualcosa più ruspante con materiali poveri (come il singlecopter sopra linkato) ma che vi consenta di sperimentare e provare a vedere dove mettere il baricentro e come pilotare il coso....magari usando sw già fatto (visto che c'è). Facendolo semplice potrete farne di diverse misure e con le componenti messe diversamente e con le superfici dimensionate in modo diverso fino ad arrivare a un buon compromesso.

          Poi potrete migliorare l'aerodinamica, l'efficienza e il sw ...partendo però da qualcosa che già funziona.
          Ultima modifica di TermicOne; 18 novembre 15, 23:07.
          TermicOne su youtube

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          • #6
            Originariamente inviato da TermicOne Visualizza il messaggio
            Clock Wise

            Counter Clock Wise

            NB
            lascerei perdere per ora la caratteristica "ducted" e proverei a fare qualcosa più ruspante con materiali poveri (come il singlecopter sopra linkato) ma che vi consenta di sperimentare e provare a vedere dove mettere il baricentro e come pilotare il coso....magari usando sw già fatto (visto che c'è). Facendolo semplice potrete farne di diverse misure e con le componenti messe diversamente e con le superfici dimensionate in modo diverso fino ad arrivare a un buon compromesso.

            Poi potrete migliorare l'aerodinamica, l'efficienza e il sw ...partendo però da qualcosa che già funziona.
            Purtroppo, ricollegandomi al primo post, non lo facciamo per puro piacere, ma ci è stato assegnato questo progetto..

            Precisando, il progetto iniziale che vi ho descritto sopra funziona, cioè si solleva da terra, noi dobbiamo ampliarne il controllo, ma io mi sono impuntato e vorrei migliorare la struttura, che come potete immaginare dalla descrizione è al limite dell'orribile eheh

            PS. Quando vado a casa vi posto una foto, così che potete farvi una idea più precisa di cosa è adesso

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            • #7
              Come promesso, ecco una foto del modello
              File allegati

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              • #8
                Se il prototipo è quello in foto non direi proprio che funziona ....solo perché si stacca da terra e cade. Sono semplicemente due motori che fanno girare due eliche senza alcun controllo del volo. Siamo assai lontani da un dual copter o single copter che sia.

                Il problema non è l'estetica. Va benissimo così! È inutile a mio avviso migliorare l'efficienza aerodinamica del contenitore quando non c'è alcun controllo.

                Aggiungete le superfici di controllo e cercare di capire dove deve stare il baricentro cercando di far stare in aria il vostro coso come dimostrato nei vari video che ci sono in giro, poi migliorerete anche l'aerodinamica e l'estetica.
                TermicOne su youtube

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                • #9
                  Originariamente inviato da TermicOne Visualizza il messaggio
                  Se il prototipo è quello in foto non direi proprio che funziona ....solo perché si stacca da terra e cade. Sono semplicemente due motori che fanno girare due eliche senza alcun controllo del volo. Siamo assai lontani da un dual copter o single copter che sia.
                  No, ci mancherebbe, non è tutto lì!! Ho scelto quella foto col la plastica trasparente per far vedere quello che intendevo con "eliche montate al contrario"..

                  Il problema non è l'estetica. Va benissimo così! È inutile a mio avviso migliorare l'efficienza aerodinamica del contenitore quando non c'è alcun controllo.

                  Aggiungete le superfici di controllo e cercare di capire dove deve stare il baricentro cercando di far stare in aria il vostro coso come dimostrato nei vari video che ci sono in giro, poi migliorerete anche l'aerodinamica e l'estetica.
                  Tutto fatto, superfici di controllo aggiunte, e baricentro teorico calcolato.
                  Tutta la sensoristica gestita tramite una IMU, quindi magnetometro, giroscopio e accellerometro già implementati..


                  Sarò ignorante e continuerò a sbagliare, ma i dubbi che mi premono sono quelli del primo post..

                  Correggendo quanto scritto ieri: con 'si solleva da terra' io intendevo che si riesce anche a comandarlo, per ora solo indoor e tramite connessione diretta al pc, infatti, fra le altre, dobbiamo implementare un controllo wireless (probabilmente radiofrequenze)

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                  • #10
                    Originariamente inviato da lukezz Visualizza il messaggio
                    .... i dubbi che mi premono sono quelli del primo post..
                    Per quanto riguarda le eliche mi sembrava di averti risposto; devi usare un'elica CW e una CCW e far girare i motori di conseguenza. Le eliche bipala vanno benissimo.

                    Le eliche controrotanti vicine in effetti si disturbano assai ma ci sono esempi di multicotteri con eliche coassiali dove le eliche sono assai vicine e funzionano benissimo...a mio avviso non penso sia questo il problema principale da affrontare.

                    Sarei curioso di vedere un video della vostra realizzazione allo stato attuale delle cose.
                    TermicOne su youtube

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                    • #11
                      Originariamente inviato da TermicOne Visualizza il messaggio
                      Per quanto riguarda le eliche mi sembrava di averti risposto; devi usare un'elica CW e una CCW e far girare i motori di conseguenza. Le eliche bipala vanno benissimo.

                      Le eliche controrotanti vicine in effetti si disturbano assai ma ci sono esempi di multicotteri con eliche coassiali dove le eliche sono assai vicine e funzionano benissimo...a mio avviso non penso sia questo il problema principale da affrontare.

                      Sarei curioso di vedere un video della vostra realizzazione allo stato attuale delle cose.
                      Si, ok, ma c'è qualche tabella, qualche legge, qualche formula da poter seguire e con la quale poter avvalorare una o l'altra tesi???

                      Non che non mi fidi della vostra esperienza, ci mancherebbe

                      Ancora, ok, le bipala vanno bene, ma tripala potrebbero andare meglio? In che misura??
                      Diametro/passo/calettamento, come incidono? Cosa cambia variandoli, ed in che modo?


                      Il video, per ora non lo ho.
                      Cerco di farlo il prima possibile!

                      Scusa se ti sto rompendo, ma volevo prima capire queste cose

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                      • #12
                        Originariamente inviato da lukezz Visualizza il messaggio
                        Si, ok, ma c'è qualche tabella, qualche legge, qualche formula da poter seguire e con la quale poter avvalorare una o l'altra tesi???
                        ....
                        Ancora, ok, le bipala vanno bene, ma tripala potrebbero andare meglio? In che misura??
                        ...da parte mia su questi aspetti non so aiutarvi...non ho nessuna base teorica e matematica per seguirvi su questa strada.

                        Le mie realizzazioni hw e sw sono basate solo sulla lettura in rete dei siti dei costruttori, sui calcolatori disponibili in rete dei sistemi motore/esc/elica ....e sugli errori fatti nelle esperienze realizzative.
                        TermicOne su youtube

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