מדוע פחות נפוצים (אם בכלל) רחפנים מבוססי רוטורים עם פסיעה משתנה?

[Friman]

אני יודע שהרעיון עלה כאן לפני כמה חודשים אבל הכיוון שבו התפתח הדיון שם, הוא ממש לא בכיוון שעליו חשבתי. חוץ מהתגובה האחרונה.
עלתה לי מחשבה שאפשר לחבר באמצעות פריים מרכזי 4 בומים של מסוק שיושבים על הצד, מבוססי רצועה כך שניתן להצליב רצועות לכיוונים מנוגדים ל2 זוגות נגדיים של רוטורים כדי לשלוט בסבסוב, ולהניע הכל באמצעות מנוע בודד וגג״ש מרכזי אחד. אפשר אפילו לכלול גג״ש לאוטורוציה עם מיסב חד כיווני, למקרה של קאט במנוע. החלפים - זולים למדי וקלים להשגה. המכניקה אמנם מעט יותר מורכבת מקוואד שמונע ע״י 4 מנועים נפרדים, אבל כיוון שפסיעת הלהבים משתנה הרבה יותר מהר באמצעות סרבו לעומת שינוי סל״ד של מנוע, אני מניח שקוואד כזה יהיה הרבה יותר מדוייק ויציב (בגלל שהוראות הג׳יירואים לשינויים בעילוי שיוצר כל רוטור, יבואו לידי ביטוי מהר יותר), ומהיר הרבה יותר בתגובות שלו, לא? לעומת מה שראיתי בסרטונים של קוואדים המבוססים על מנוע נפרד לכל רוטור. ויש כמובן יתרון המשקל ופחות חיווט על הזרועות, הכל מתמצה בחיווט לסרבואים וכל מערכת החשמל מאד מאורגנת ופשוטה.
השאלה היא האם אכן יש הגיון ברעיון שכזה, והאם יש לו יתרונות וחסרונות נוספים מעבר למה שהעליתי? חוץ מAR Drone מעולם לא ראיתי רחפן טס במציאות, אבל מסרטונים שראיתי הבנתי שמדובר בכלים שבאופן כללי הם מאד יציבים ורגועים ולא ממש מהירים. השאלה אם מהירות תגובה ויתר דיוק בתגובה הם בכלל יתרונות משמעותיים לרחפן או שהם נוגדים את מהותו..?
ו...האם ניתן לשלוט בסרבואים שמשנים את הפסיעה באמצעות לוח שליטה סטנדרטי של קוואד כמו זה של הסיני או שהם מיועדים לשליטה בESC-ים בלבד? הכוונה היא במצב כזה להגדיר ערוץ אחד ישיר מהמקלט לESC של המנוע היחיד ו4 ערוצים לארבעת ערוצי השליטה בקוואד דרך הלוח, כשמה שהלוח רגיל לשדר כthrotle ייצר במקרה זה שינוי קולקטיבי בפסיעה של הלהבים. ברור לי שניתן לייצר לוח שליטה ייעודי אבל אז זה כבר הופך למסובך ולא ריאלי, עבורי אישית.

[b1yossi]

מכניקה מסובכת מדי, הפסדי אנרגיה על המכניקה.
ומה שכבר נכתב שם

[Friman]

המכניקה אמנם יותר מורכבת, אבל אם משתמשים במערכות זנב קיימות של מסוק 450 זה לא שצריך להמציא הכל מחדש... צריך בעיקר לתכנן את מסגרות הבסיס עם מיסבים לגג״ש מרכזי, שימוקם כך שיניע את הגג״שים שמניעים את הרצועות של 4 הרוטורים. את כל יתר המנגנון המכני של שינוי הפסיעה ניתן להשתמש במערכות קיימות, לא? גם התחזוקה לא עד כדי כך בעייתית או יקרה כי כמו שאמרתי ניתן להתבסס על חלקים זולים למדי של מסוקי 450, שקיימים בשפע. ולגבי איבוד הכח על המכניקה- כמובן שאני מבין וזה נשמע מאד הגיוני, אבל פרוייקט שכזה יישתמש כמובן במנוע יותר חזק.. זה לא מפצה על כך?
אני לא מכיר כלל את עולם הרחפנים ולא מתיימר לדעת או להבין שום דבר, אני סתם משתעשע בשאלה מה יכולים להיות היתרונות של קונספט כזה והאם אכן ניתן לייצר רחפן כזה בקלות כמו שנדמה לי, בהתבסס על רכיבים קיימים: 4 בומים ומנגנוני זנב של מסוקי 450 + לוח בקרה סטנדרטי של רחפן+ מנוע+ESC וגג״ש ראשי אחד, וכל מה שנדרש אכן לייצר בעצמי זה מסגרות של בסיס הרחפן? הבנתי שזה לא קונספט נפוץ אבל הוא גם לא נשמע לי עד כדי כך בלתי סביר... (?)
אגב אחת השאלות המרכזיות להיתכנות של זה מבחינתי, היא האם לוח שליטה סטנדרטי של רחפן יוכל לשלוט בקונספט כזה ע״י פקודות היגוי לסרבואים שמשנים את פסיעת הלהבים, במקום את מהירות המנועים של הרוטורים דרך הESCs כפי שברחפן רגיל?

[dror]

תקרא, לאט, את תיאור המכניקה שכתבת. עכשיו תשווה לסתם מנוע שמסובב פרופלור, כפול 4. זה למה.

variable pitch הוא פיתרון עובד, כמובן. אבל למה להסתבך?

[ZvikaF]

אם אני אתרגם את השאלה שלך זה נשמע כך: למה לעשות משהו פשוט שאפשר לעשות משהו מסובך ?
וזה רק צד אחד של התשובה, נצילות זה הצד השני..

[Friman]

אם אני אתרגם את השאלה שלך זה נשמע כך: למה לעשות משהו פשוט שאפשר לעשות משהו מסובך ?

א. כי זה מעניין.
ב. כי אפשר להשיג יותר דיוק, מהירות תגובה ויציבות.
ג. כי אם מתבססים על רכיבים קיימים וזמינים בשוק, זה לא עד כדי כך מסובך...
ראיתי בrcgroups כמה שרשורים בנושא אבל בכולם בנו הכל מאפס, וגם השתמשו בפריימים הרבה יותר גדולים וברוטורים יותר גדולים ממה שחשבתי. הייתה לי מחשבה שאולי גם כלכלית זה יוכל לצאת לפועל בעלות סבירה, אבל במחשבה שנייה אין לי נגישות לציוד חיתוך בלייזר או CNC כדי לחתוך את בסיס הפריים ולייצר את התושבות והמחברים שצריך, כך שאם אני צריך שמישהו ייצר לי את זה בתשלום זה עלול לייקר באופן ניכר את כל העניין... ואני גם לא מבין בחלוקת המשקל של הרכיבים השונים והעומסים... טוב נו, נגנוז לבינתיים; עוד שנה אחותי הקטנה תצטרך פרוייקט ללימודי הנדסת המכונות שלה, ננס לדחוף את זה כפרוייקט על חשבון האוניברסיטה :-)

[Friman]

אה, ועוד סיבה זה שקוואד כזה ניתן להניע גם עם מנוע ניטרו וכך להטיס יותר זמן.
למרות שזה ממש ממש לא הכיוון שאליו כיוונתי

[dror]

זה מעניין, נכון. יש בנושא כמה פרוייקטים מאד מאד מעניינים. מעשי זה לא, למעט אם פיתוח מכניקה זה מה שעושה לך את זה.