פרוייקט הנדסי על נושא שיפור יעלותו האנרגטית של רחפן

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

לקשור בלון הליום

ציטוט:

---

נכתב במקור על ידי Liav

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..

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 .

ציטוט:

---

נכתב במקור על ידי igalr

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.

קבל רעיון

קרן אור / לייזר משהו שמסתכל על הרחפן כל הזמן ומאיר תאים סולריים שטוענים את הסוללה ... או משהו ...

ציטוט:

---

נכתב במקור על ידי MDreamer

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.

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

ציטוט:

---

נכתב במקור על ידי MDreamer

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

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:

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)

ציטוט:

---

נכתב במקור על ידי murdock

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.

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).

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

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....

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.

http://www.youtube.com/watch?v=829Ui...?v=829UirZ37vg

מנוע סילון קטן בשילוב עם:

http://www.extremetech.com/computing...0-times-faster

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!? שמעתי שניתן להשיג היום בזול.. ;)

ציטוט:

---

נכתב במקור על ידי igalr

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 😄

ממש דיון מגניב מתפתח פה :)

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.

ציטוט:

---

נכתב במקור על ידי dror

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!!

ציטוט:

---

נכתב במקור על ידי dror

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.