Наклоненные «наружу» роторы помогут дронам побороть ветер

Hikaru Otsuka et al. / International Journal of Micro Air Vehicles, 2017

Инженеры предложили увеличивать стабильность мультикоптеров на ветру, устанавливая на них роторы под углом «наружу» относительно плоскости рамы. За счет такой схемы конструкция дрона не усложняется и не утяжеляется, но вращательный момент на ветру уменьшается на четверть, сообщается в журнале International Journal of Micro Air Vehicles.

Практически все серийные мультикоптеры имеют четыре, шесть или восемь роторов с винтами, зафиксированными в одной плоскости. Это упрощает конструкцию и делает ее легче. Обычно у дронов нет оперения и для того, чтобы полететь вперед или вбок, они меняют распределение мощности между роторами, за счет этого наклоняются в нужную сторону. Таким же образом дроны сохраняют устойчивость в ветренную погоду — они наклоняются в противоположном направлении и остаются на месте. Поскольку обычно размер и масса дронов относительно малы, им порой приходится сильно отклоняться, чтобы компенсировать ветер, из-за чего полет может стать нестабильным.

Некоторые конструкторы предлагают использовать для решения этой проблемы роторы с изменяемым углом наклона, но они делают аппарат сложнее и тяжелее. Инженеры под руководством Хикару Оцука (Hikaru Otsuka) из Университета Тохоку предложили использовать зафиксированные роторы, но вращающиеся в разных плоскостях. Они создали три прототипа квадрокоптеров с разными углами поворота роторов относительно поверхности рамы: 0, +20 и −20 градусов относительно перпендикуляра к плоскости квадрокоптера.

Исследователи протестировали разные конструкции, поместив их в аэродинамическую трубу и закрепив на них шестиосевые датчики наклона. Они выяснили, что при ветре со скоростью восемь метров в секунду поворот роторов «наружу» на 20 градусов приводит к уменьшению вращательного момента на 26 процентов по сравнению с таким же квадрокоптером с традиционной схемой установки роторов.

Над дронами с необычным расположением винтов несколько лет работают швейцарские инженеры. Например, они создали кубический мультикоптер с роторами, направленными в разные стороны. Также они разработали гексакоптер, выполненный по классической схеме, который может независимо менять плоскость каждого ротора.

Григорий Копиев

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.