צפייה בגרסה מלאה : פרוייקט הנדסי על נושא שיפור יעלותו האנרגטית של רחפן
murdock
01-10-2013, 15:18:11
שלום לכולם,
שמי מוטי ואני סטודנט בשנה הרביעית להנדסת מכונות בבאר שבע.
כנושא לפרוייקט גמר,אני ושותפי דרור בחרנו בנושא "שיפור יעילותו האנרגטית של רחפן".
אציין בקצרה את מה שאנו מעוניינים להשיג:
דרך כלשהי בה ניתן יהיה להאריך (אפילו במעט מאוד) את זמן הטיסה ע"י תוספת כלשהי (לא מדובר על תכנון לפי משקל, מנועים, להבים וכד' שכמובן ילקחו בחשבון בין היתר).
לדוג': שילוב מנוע בנזין שמטרתו לטעון סוללה על ידי חיבור לאלטרנטור, שינוי צורת הרחפן ושילוב מצב דאייה, שילוב תאי דלק במקום סוללות, חיבור ע"י כבל (קיים משהו כבר בסגנון) וכד'.
אני יודע שחלק מהדוגמאות שכתבתי נראות מנותקות מהמציאות, אך מטרתנו היא ליצור קונספט כלשהו, משהו חדש ומיוחד.
אשמח מאוד לשמוע את דעתכם ולהעזר בנסיונכם. לטוב ולרע.
אנו נחושים מאוד להגיע לפרוייקט ברמה הגבוהה ביותר ולשם כך נבקש את עזרתכם.
בברכה,
מוטי ודרור.
שאלת את דוד וורסין? הוא גם לומד בב"ש, ועשה משהו בסגנון - הוסיף כנף.
היה כאן נדמה לי פרסום של סרטון מהטסט הראשון
igalr
01-10-2013, 15:29:33
לקשור בלון הליום
murdock
01-10-2013, 15:42:22
שאלת את דוד וורסין? הוא גם לומד בב"ש, ועשה משהו בסגנון - הוסיף כנף.
היה כאן נדמה לי פרסום של סרטון מהטסט הראשון
שלום לך,
אכן כן, שוחחנו עם דוד לאחרונה במעבדה שלהם באוניברסיטה. שיתפנו אותו בעניין שילוב מנועי הבנזין ואמר שיכול להיות מעניין..
לגבי הכנף, ראינו בלייב - מעניין מאוד ואכן הפרוייקט שלו מהווה נקודה למחשבה..
בנוסף, פניתי למנחה שלו ואני ממתין לתשובה..
igalr
01-10-2013, 15:52:11
קבל רעיון :
במקום סוללה אחת , מספר סוללות מחוברות ביניהם באופן טורי .
כשסוללה אחת נגמרת המנגנון מחבר את הסוללה השניה למערכת ומפיל לקרקע את הראשונה וכו...
הרעיון הוא שהרחפן יהיה קל יותר ככל שיתקדם בזמן הטיסה .
MDreamer
01-10-2013, 16:03:18
קבל רעיון :
במקום סוללה אחת , מספר סוללות מחוברות ביניהם באופן טורי .
כשסוללה אחת נגמרת המנגנון מחבר את הסוללה השניה למערכת ומפיל לקרקע את הראשונה וכו...
הרעיון הוא שהרחפן יהיה קל יותר ככל שיתקדם בזמן הטיסה .
זה רעיון נחמד אבל צריך להוכיח את יעלות המנגנון בהיבט התקורה המשקלית שלו.
guy1a
01-10-2013, 16:10:05
קבל רעיון
קרן אור / לייזר משהו שמסתכל על הרחפן כל הזמן ומאיר תאים סולריים שטוענים את הסוללה ... או משהו ...
זה רעיון נחמד אבל צריך להוכיח את יעלות המנגנון בהיבט התקורה המשקלית שלו.
אני חושב שזה דווקא די פשוט להוכחה כיעיל.
נניח שרחפן ממוצע טס עם סוללה של 6000 mah.
שים לו במקום 3 סוללות של 2000 mah ותקבל תוספת משקל זניחה, אבל אותה כמות אנרגיה בדיוק.
בהשוואה למצב הראשון - כל מה שצריך לעשות זה לחבר את 3 הסוללות במקביל, ותקבל זמני טיסה כמעט זהים.
אך אם תיישם את הרעיון של יגאל, ובמהלך הטיסה תפיל פק סוללות - פה הרווחת כבר הרבה מאוד אנרגיה.
השאלה היא, איך תמנע מהסוללה להתפגר בנפילה.
MDreamer
01-10-2013, 16:30:28
3 פאקים של 2000 שוקלים יותר מפאק אחד של 6000. יש גם קונטקטורים, חיווט ואת מנגנון ההפלה.
כמובן שזה מוסיף אמינות למערכת ומאוד בטיחותי ולא עושה שריפות :)
נ.ב.
יגאל, אל תיקח את זה לכיוון לא נכון, אני אולי ציני אבל אני באמת חשוב שזה רעיון ממש "מחוץ לקופסה" ודי מגניב
guy1a
01-10-2013, 16:53:17
3 פאקים של 2000 שוקלים יותר מפאק אחד של 6000. יש גם קונטקטורים, חיווט ואת מנגנון ההפלה.
כמובן שזה מוסיף אמינות למערכת ומאוד בטיחותי ולא עושה שריפות :)
נ.ב.
יגאל, אל תיקח את זה לכיוון לא נכון, אני אולי ציני אבל אני באמת חשוב שזה רעיון ממש "מחוץ לקופסה" ודי מגניב
רק בהתחלה זה יותר כבד ..
אחרי ההפלה הראשונה זה כבר יותר קל
אחרי ההפלה השניה זה הרבה יותר קל.
Sent from my GT-I9100 using Tapatalk 4
murdock
01-10-2013, 17:36:07
תודה רבה על הרעיונות שהועלו עד כאן! :-)
ידוע לי שצפיפות האנרגיה של הדלק גדולה מצפיפות האנרגיה בסוללות הקיימות...
ולכן מבקש לשאול שאלה כללית על מנת לברר את האופציה הזו:
מה דעתכם על רעיון שילוב מנוע בנזין בחיבור למנוע BRUSHLESS כאלטרנטור? האם למישהו יש הערכה מהי הנצילות של מנועי טיסנים ומנוע BRUSHLESS ?:cool:
איציק רונן
01-10-2013, 17:59:41
יש פרוייקטים בעולם לטעינה ע"י קרן לייזר, זה נגזר מתוכניות חלל בתחום של נסיעות לעומק החלל ללא דלק או תדלוק מרחוק. יקר לביצוע וכבד.
נושא הסוללות של יגאל גם הוא לא חדש. בחנתי את הכיוון הזה בעבר: הוא יכול לעבוד הייטב עם עובדים בכלל עם סוללות ראשוניות.
צפיפות האנרגיה שלהם היא הרבה יותר טובה מליפו. היות ובכל מקרה לאחר הנפילה אין לסוללה ערך..
בזמנו קיבלתי מחיר לשעת טיסה שהייתה מאוד אטרקטיבית לגיחות מבצעיות של 30-40 קילומטר בקונספט דומה!
נחמד שרעיונות שעולים כאן הופכים עם הזמן למייזמים כאן בארץ (-:
צפיפות האנרגיה בדלק אכן יותר גבוהה, אך ניצולת האנרגיה של המנוע הרבה יותר נמוכה בהשוואה למנוע חשמלי.
קח בחשבון גם שהוא כבד ומתחמם מאוד(!).
הרעיון עצמו ישים, אבל לדעתי רק יהיה בזבזני יותר, והרחפן יהיה עצל וקשה להטסה בגלל משקל עודף.
בנוסף, אתה חייב מנוע בעל הספק גבוה יותר מהספק המנועים, מפני שאז יתכן מצב שבו יגמרו הסוללות עוד לפני שיגמר הדלק (קצב הטעינה נמוך מקצב הפריקה).
לא בטוח שמנוע cox קטן יהיה מסוגל לספק זאת (צריך לבדוק - אני לא בקיא בנתונים של מנועי דלק)
guy1a
01-10-2013, 18:26:43
תודה רבה על הרעיונות שהועלו עד כאן! :-)
ידוע לי שצפיפות האנרגיה של הדלק גדולה מצפיפות האנרגיה בסוללות הקיימות...
ולכן מבקש לשאול שאלה כללית על מנת לברר את האופציה הזו:
מה דעתכם על רעיון שילוב מנוע בנזין בחיבור למנוע BRUSHLESS כאלטרנטור? האם למישהו יש הערכה מהי הנצילות של מנועי טיסנים ומנוע BRUSHLESS ?:cool:
תסתכל בעמוד המוצר של המנוע שבחרת .. בד"כ הם כותבים מה הנצילות שלהם .. סביב 80% לטענתם ...
אבל תזכור שזה אחוזים סיניים .. הם יותר חלשים מאחוזים אמריקאיים למשל .. או גרמניים.
bimbambom
01-10-2013, 19:03:12
אתה יכול לתכנן רחפן עם מנוע דלק יחיד שיניע 4 פרופלורים, את השליטה בדחף של כל פרופלור משיגים על ידי שינוי זווית הפסיעה.
פעם נתקלתי במשהו דומה אבל עם מנוע חשמלי.
לא בדיוק ישפר את היעילות, אפשר לבנות רחפן עם קני נסע מוטים ככה שהוא על הקרקע הפרופלורים בזווית 45 מעלות לקרקע (ובזווית של 45 מעלות לרוח).
ואז אפשר להוסיף מעגל שיטען את הבטריות מאנרגיית רוח (המנועים יכולים לשמש כגנרטורים אבל צריך מעגל ליישור מתח וטעינה).
Boogle
01-10-2013, 19:29:04
יש כאן שני אספקטים, אחד שיפור בקיבול מאגר האנרגיה והשני שיפור בשימוש באנרגיה.
לקיבולת האנשים התייחסו פה, אני הייתי בוחן את נצילות השימוש באנרגיה ומחפש איך לשפר שם, יש המון מקום לשיפור בבחינה נכונה של ניצול האנרגיה במערכת.
Sent from my GT-N7100 using Tapatalk 4
sevet
01-10-2013, 20:06:26
מה עם רחפן תידלוק? בטריה נמצאת או יורדת טיפה נמוך, רחפן שני מחליף אותה. (זה יהיה גם תרגיל ברובוטיקה ואוטומציה)
הרעיון של גנרטור דלק קטן נשמע טוב, אבל נראה לי תצטרך להתחיל עם רחפן גדול שסוחב הרבה, איזה הקסה 800....
assafwei
01-10-2013, 20:12:42
אולי משהו בכיוון של מכוניות היברידיות?
אבל זה מערב מנגנון מכאני לא פשוט שיכביד את כל העסק, ברחפנים השליטה נעשית ע"י איזון בין מהירות הפרופים, במקום להאט פרופ בלי לנצל את ההאטה, לחבר את המנועים לאנטרנטור שינצל את אנרגית האטת הפרופים לטעינת הסוללה.
Observer
01-10-2013, 20:48:03
http://www.youtube.com/watch?v=829UirZ37vg"]http://www.youtube.com/watch?v=829UirZ37vg
מנוע סילון קטן בשילוב עם:
http://www.extremetech.com/computing/153614-new-lithium-ion-battery-design-thats-2000-times-more-powerful-recharges-1000-times-faster
AmitB
01-10-2013, 20:56:57
מנועי דלק גרועים מבחינת נצילות, וגם כבדים כשלעצמם (יחסית להנעה חשמלית) אבל מאפשרים שימוש בדלק זול ובעל צפיפות גבוהה (אנרגיה ליחידת משקל)
בהנעה חשמלית הכל הפוך, מערכת ההנעה בעלת ניצולת גבוהה אבל מחייבת שימוש ב"דלק" בעל צפיפות נמוכה. נשמע שמה שאתם מחפשים זה איזשהו שילוב שיתן זמן טיסה ארוך יותר.
אולי אורניום מועשר (http://en.wikipedia.org/wiki/Energy_density)!? שמעתי שניתן להשיג היום בזול.. ;)
קבל רעיון :
במקום סוללה אחת , מספר סוללות מחוברות ביניהם באופן טורי .
כשסוללה אחת נגמרת המנגנון מחבר את הסוללה השניה למערכת ומפיל לקרקע את הראשונה וכו...
הרעיון הוא שהרחפן יהיה קל יותר ככל שיתקדם בזמן הטיסה .
רעיון גדול, כל עוד אני לא עומד למטה כשהסוללה נופלת.
מצד שני לשימושים צבאיים אפשר לשפר את הרעיון, לנקב את הסוללה ולהדליק אותה כך שתתפוצץ על ראש האוייב 😄
MDreamer
01-10-2013, 21:22:58
ממש דיון מגניב מתפתח פה :)
ebay007
01-10-2013, 21:37:55
יש הרבה דברים קטנים שאפשר לשפר, אבל אני לא יודע עד כמה הם יעזרו באמת.
1. פרופים קארבון.
2. זרוע צרה שתפריע כמה שפחות לזרימת האוויר.
3. כבלים עבים ואיכותיים שיפחיתו את ההתנגדות.
4. מנועים איכותיים עם התנגדות נמוכה.
5. שימוש במתח גבוהה. (בסגנון של 4-5 תאים)\
ואם כבר יצרתיות, אפשר ליצור שלדה עם מבנה אוירודינאמי ככה שבטיסה קדימה יווצר עילוי.
neo 2
01-10-2013, 21:47:30
רעיון גדול, כל עוד אני לא עומד למטה כשהסוללה נופלת.
מצד שני לשימושים צבאיים אפשר לשפר את הרעיון, לנקב את הסוללה ולהדליק אותה כך שתתפוצץ על ראש האוייב
****** גדול!!
sevet
02-10-2013, 08:06:48
רעיון גדול, כל עוד אני לא עומד למטה כשהסוללה נופלת.
מצד שני לשימושים צבאיים אפשר לשפר את הרעיון, לנקב את הסוללה ולהדליק אותה כך שתתפוצץ על ראש האוייב
לא צריך להדליק ליפו, מספיק לעשות לה חור ותלוי במצב הטעינה שלה היא תתלקח או תתפוצץ....
ובגלל זה זה לא רעיון טוב כי כשהבטריה תיפול יש סיכוי שהיא תתלקח.
igalr
02-10-2013, 08:26:52
מטוסים משליכים ומנתקים זיוודים כבר שנים כדי להגדיל טווח/מהירות/תמרון וכו....
בכל אופן הבעיה העיקרית של רחפנים שהם לא יודעים להמיר גובה למהירות וההפך.
לדוגמא טיסן טס במשך זמן T והגיע לטווח X וגובה Z תוך השקעה של E
כדי לחזור חזרה בתנאים מסויימים אפשר להמיר את Z ל X ולחזור בחזרה תוך השקעה של E=0 כלומר סה"כ טיסה ל X וחזרה היא E
בזמן שחפן צריך להשקיע עוד E כדי לחזור את הדרך X כלומר טיסה ל X וחזרה היא פעמיים E
וזה עוד בלי להתחשב בעובדה שקוואד משקיע אנרגיה בתנועה באוויר של 8 כנפיים קטנות ואילו טיסן משקיע אנרגיה בהנעה של שתי כנפיים קטנות ועוד אחת גדולה שנעה הרבה יותר לאט, כידוע יש יחס ריבועי בין מהירות לגרר.
ZvikaF
02-10-2013, 09:45:24
כנף סובבת היא לא פתרון יעיל למשימה של כנף קבועה ...
אתה מציג כאן 2 בעיות קשורות אבל שונות - הגדלת יעילות והגדלת זמן שהייה..
הפתרון לכל עולם ההינע החשמלי יבוא מטכנולוגיה שונה של אגירת/ייצור אנרגיה חשמלית.
בזמנו דובר על תאי דלק, אבל נראה שהכיוון הזה תקוע...
המרת דלק נוזלי לחשמל בדרך הרגילה דורשת משקל גבוהה ולא ישימה למערכות קטנות.
הרעיון של שילוב בלון הליום ורחפן נראה לי הכי ישים ומעניין :confused:
זה לא כל כך טריוויאלי ...
guymeg
02-10-2013, 10:16:50
מה עם הכיוון של הטענה סולארית?
עד כמה פאנלים סולאריים יכולים להטעין סוללה? מהוא שטח הפנים של פאנל כזה שיוכל להטעין סוללה בזמן העבודה שלה?
האם זה ישים על פלטפורמה קטנה? כי על דאונים גדולים אני יודע שזה קיים.
kobigozlan
02-10-2013, 17:11:36
לפאנלים סולאים אין יכולות גבוהות כרגע
אני ניסיתי לעבוד על משהו כזה יש להם משהו כמו 30W למטר רבוע ככה שזה לא יעיל כל כך
מה שגם המפרס שלו פוגע באוירודינמיקה של הכלי לכל תזוזה שהיא
פעם היה בתעשיה האווירית פרויקט שניצל את המערבולות שנוצרות מסביב לפרפלורים
בכך שהם יצרו מעטפת לפרופלורים בצורת כנף שיוצרת עילוי מהמערבות שנוצרות סביב הפרופלור
ככה שגם אתה מרוויח את זה בתור עילוי במקום אויר חוזר שפוגע בעילוי
wonderd
02-10-2013, 17:39:08
אפשר להוסיף כנף שהיא גם משטח סולרי ובתוספת זוית משתנות לפרופים אפשר להוריד את צריכת האנרגיה בזמן טיסה קדימה ואולי גם לקבל קצת חזרה מהכנף הסולרית
כלאחד מהמרכיבים ייתן חסכון קטן וביחד אולי זה יהיה משמעותי יותר.
הנה דוגמה לכנף סולרית (http://www.economist.com/news/science-and-technology/21584962-small-remote-controlled-craft-powered-sun-are-taking-air)
ofek-raan
02-10-2013, 19:00:41
תוסיף כנפונים בזוית אופטימלית עבור טיסה ישרה ואופקית ותנצל את העילוי המתפתח לחסכון באנרגיה.
בדוק!
ofek-raan
02-10-2013, 19:08:58
תחשוב על כנפונים על ציר כך שזוית הכנפון משתנה בהתאם לזוית הנטיה של הרחפן בטיסה קדימה.
הכנפונים מחוברים לפקודות סרוו של הגימבל. כך תמיד יהיו מיוצבים ביחס לכדוהא ויספקו זוית התקפה אופטימלית בכל זוית נטיה של הרחפן.
אני ניסיתי וזה עבד יפה מאוד.
אתה רואה צריכת זרם בטיסה קדימה כשמעל מהירות מסויימת אתה רואה ירידה של כ 15% בצריכת הזרם.
yigal.tsur
02-10-2013, 22:45:10
נושא מעניין וחם !!!
שתי מילים :
Thermal Batteries
ואתר אחת להתחיל בו :
http://www.asb-group.com/uk/piles-main.asp
ואם תצליחו ... תגיעו לשמיים ...
ולמי שמתעצל לקרוא :
יחס זרם/נפח : 2 אמפר/סמ"ק
סוללת ליפו של 5 אמפר תופסת נפח של 185 סמ"ק ...
הספק : עד 9 קילוואט , פיק עד 25 קילוואט
יחס הספק לק"ג : 120 Wh/Kg
זמן פעולה : עד שעתיים
מידות : החל מ- 18 מ"מ קוטר ו- 22 מ"מ אורך
בהצלחה !
flyinglizard
03-10-2013, 00:02:18
1. אם כבר לשלב משהו ששורף דינוזאורים, אז הייתי בודק הפקת חשמל מטורבינה (אפשר להשתמש בTurboshaft ואז ההתאמה המכאנית פשוטה מאוד).
2. הייתי בודק יעילות פרופים עם זווית משתנה (תראה את הפרוייקט של ebay007 כדוגמא).
3. תצורות מעוטות פרופים עם קוטר גדול יותר (למשל שני פרופים של 18" במקום ארבעה של 14" וכו').
murdock
03-10-2013, 13:52:00
שלום לכולם,
אני מבקש להודות לכל החברים שרשמו כאן רעיונות נהדרים! אנו נשב ונדון על כל רעיון וכמובן שנשתף כאן!
הדיון הפך להיות נפלא! המון המון המון תודה!!! :-)
vBulletin® v4.2.5, זכויות יוצרים ©2000-2025, Jelsoft Enterprises Ltd, תורגם על ידי vBHeb.