Wie stellen Ingenieure sicher, dass UAV nicht auf ihrem vorderen Propeller landen?

Nehmen Sie zum Beispiel das folgende UAV:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Angenommen, Sie haben eine Nutzlast mit einem sehr großen Volumen, die genau in den Rumpf passt (und dort keinen Platz mehr hat), aber extrem leicht ist. Somit wird der schwerste Teil des UAV zum Propeller und seinem Motor.

  • Wie stellen Ingenieure sicher, dass das UAV im Gleichgewicht bleibt und nicht direkt auf seinem Propeller landet?

  • Fügen sie irgendwo in der Nähe des Seiten- und Höhenruders einige Gewichte hinzu, um den Schwerpunkt irgendwo in der Nähe der Hinterkante des Flügels zu halten?

Vielen Dank.

Sie sollten sich in erster Linie um die aerodynamische Stabilität Ihres Flugzeugs (Stabilität während des Fluges) kümmern. Es gibt die statische Stabilität, bei der es auf die Lage des Schwerpunkts ankommt, und dann gibt es noch die dynamische Stabilität. Wenn Sie ein stabiles Flugzeug haben (dies kann mit Hilfe eines Autopiloten geschehen), können Sie weitermachen und sich Gedanken darüber machen, wie es herunterkommt. Für die Landung sollte es eine Art Fahrwerk oder einen echten Fallschirm (kein Schleppschirm) haben, oder Sie können versuchen, es im Flug mit einem Netz in Bodennähe zu fangen.
@jjack wie Sie sehen können, landet das UAV, das ich oben gepostet habe, nicht mit einem Fahrwerk oder ähnlichem: youtu.be/1hAWmmYUODU?t=39 . Also muss es einen anderen Weg geben, es an Land sicher zu machen? Dieses Video ist nicht so klar, aber tatsächlich gleitet es irgendwie nach unten, landet auf seinem Bauch und rutscht ein bisschen auf dem Boden.
Gleiten würde ich das nicht nennen. Sieht eher so aus, als würde man abrupt vom Himmel fallen :-) Aber da es nur ein Computergrafikfilm ist und kein echter Film, kann man nicht sagen, wie er landet. Nach dem, was sie im Film darüber sagen, wo es relativ zum GPS-Standort herunterkommt, könnten sie einen Fallschirm benutzen. Ich weiß jetzt nicht wirklich, was die beiden schwarzen Teile um den EO-Sensor herum sind, aber da der Sensor über sie hinausragt und nicht eingefahren werden kann, wäre es dumm, sie als Landekufen zu verwenden.
Im gesamten Video fliegt das UAV bei ungefähr zwei Sekunden an etwas vorbei, das wie Antennen aussieht. Es könnte auch ein von Stangen gehaltenes Netz sein, das dazu dient, das zurückkehrende UAV mitten im Flug aufzufangen.
@jjack bedeutet das, dass eine Bauchlandung für UAVs, deren Stütze vorne ist (wie auf dem Bild) unmöglich ist?
@LandonZeKepitelOfGreytBritn Nein, überhaupt nicht. Aber der Sensor, der unter dem Rumpf herausragt, hat mich davon überzeugt, dass sie dieses spezielle Flugzeug nicht auf dem Bauch landen. Es sei denn, sie betrachten den Sensor als Wegwerfartikel. Requisiten für kleinere Flugzeuge sind meiner Meinung nach ziemlich billig. Das Abschalten des Motors vor dem Aufsetzen sollte dazu beitragen, Schäden am Propeller zu vermeiden und auch, wie das Flugzeug abbremst und aufsetzt. Aber dies in der FCC des Flugzeugs zu implementieren, könnte teurer sein als der Kauf einer neuen Stütze.
@jjack als EE sollte ich in der Lage sein, ein System zu bauen, das der Stütze eine unterschiedliche Strommenge zuführt, damit sie sich allmählich langsamer dreht, um zu landen. Aber ich habe Angst, dass es umkippen und direkt auf der Stütze landen könnte, wenn es sich zu langsam dreht. Also für zusätzliche Sicherheit (da es das erste Mal ist, dass ich ein Schaum-UAV baue) würde ich es gerne auf seinem Bauch landen lassen. Irgendeine Idee, wie ich das erreichen könnte und welche Quellen ich dazu lesen sollte?
Zumindest in einigen Fällen wird ein Netz verwendet , um das UAV einzufangen.
@LandonZeKepitelOfGreytBritn Ein ziemlich konstanter Zug am Höhenruder, damit die Nase beim Aufsetzen hochkommt, sollte es tun. Sobald es fast zum Stillstand gekommen ist, können Sie es loslassen und es kippt auf seine Stütze, wenn es zu frontlastig ist. Stellen Sie sicher, dass die Stütze bis dahin gestoppt ist. Aber all das sollte nicht Ihr Hauptproblem sein. Sie müssen sicherstellen, dass es im Flug stabil ist. Dabei spielt der Schwerpunkt eine Rolle. Und das Landen in hohem Gras ist auch eine gute Prozedur, wenn es nicht zu schwer ist.
@LandonZeKepitelOfGreytBritn: Ich denke, ein Punkt, den Sie immer noch nicht verstehen, ist, dass die Landung nicht das Problem ist. Fliegen ist das Problem. Wenn das Flugzeug zu kopflastig ist, fliegt es nicht und würde beim Start einfach auf den Propeller krachen. Ich würde einen Absturz beim Start niemals "Landung" nennen. Die einzige Möglichkeit, das Flugzeug zum Fliegen zu bringen, besteht darin, es durch Anpassen der Gewichtsverteilung neu auszubalancieren. Aus diesem Grund müssen wir die Landebedingungen nicht berücksichtigen, da es unmöglich ist, mit einer zu schweren Nase zu fliegen.
@jjack Ich bin ein bisschen zu spät zur Party, aber hier ist ein Link von dem, worüber ich gesprochen habe, dh eine schöne Bauchlandung: youtu.be/xl91tKg126Q?t=114 Im Gegensatz zu der Animation, die ich oben geteilt habe, ist dies ein echter Film, in dem Sie sehen, dass das UAV gut auf seinem Bauch gleitet und sehr sicher und sanft landet, was ich versuche zu erreichen. Glaubst du immer noch, dass es nur darum geht, so landen zu können, dass man ständig am Höhenruder zieht und den Propeller langsam dreht, oder gibt es noch andere Dinge, die ich beachten sollte?

Antworten (2)

Aufgrund von Schwerpunktbeschränkungen wäre es unmöglich, jeden Flugzeugtyp zu beladen, so dass die Front zum schwersten Teil wurde. Das Flugzeug wäre nicht flugfähig.

Diese UAVs sind für eine Bruchlandung und eine Landung auf dem vorderen Propeller vorgesehen. Sie können eine Google-Suche durchführen und mehrere Videos sehen, die die Landungen zeigen, für die sie entwickelt wurden.

Hier sind einige Landevideos:

Puma-Landung 2

Puma-Landung 1

Küstenwache führt erste unbemannte Flugzeugsystem-Decklandungen durch

Kannst du vielleicht ein solches Video verlinken?
Dies scheint ein Flugmanöver namens "Perching" zu sein. Es ist ein Manöver mit hohem Anstellwinkel. Es zeigt sich auch im Verhalten von Vögeln. Der Flügel, der sich beim Aufprall auf den Boden löst, deutet darauf hin, dass dies ein zusätzliches Konstruktionsmerkmal sein könnte, um die Aufprallenergie zu absorbieren (die nicht hoch ist, da es sich um ein leichtes kleines Flugzeug handelt).
Hier ist ein Link zu einer wissenschaftlichen Veröffentlichung über das Manöver google.de/url?sa=t&source=web&rct=j&url=http://…
Der Link „Puma-Landung 2“ führt zur gleichen Landung wie „Puma-Landung 1“.
Verlinkung behoben. Vielen Dank

Für den Facebook Aquila haben sie kürzlich einen Mechanismus hinzugefügt, um die Propeller horizontal auszurichten, damit sie nicht völlig kaputt gehen. Aus ihrem zweiten Testflugbericht :

Der zweite Testflug von Aquila berücksichtigte die Lehren, die wir aus unserem ersten Flug gezogen haben. Vor dem zweiten Flug haben wir eine Reihe von Modifikationen an Aquila vorgenommen, darunter:

  • Hinzufügen von „Spoilern“ zu den Flügeln, die dazu beitragen, den Luftwiderstand zu erhöhen und den Auftrieb während des Landeanflugs zu verringern

…

  • Installieren eines horizontalen Propellerstoppmechanismus, um eine erfolgreiche Landung zu unterstützen

Das hat leider nicht so gut funktioniert.

Aquila-Landung Nr. 2

Wenige Sekunden vor der Landung stoppte der Autopilot die Propeller wie geplant, um sie horizontal zu arretieren. Die Propeller sollen in der horizontalen Position arretieren, um sie beim Aufsetzen nicht zu beschädigen. Bei diesem Flug blieben alle Motoren stehen, aber nur ein Propeller blockierte horizontal.

Dennoch heißt es in dem Artikel, dass das Flugzeug abgesehen von einigen kleineren Schäden, die während der Landung auftraten, in hervorragendem Zustand war.

Wow, ich frage mich, wie sie diese horizontale Sperre implementiert haben. Hat Facebook eigene Motorsteuerungen entwickelt, die es ermöglichen, bestimmte Spulen im Motor mit Strom zu versorgen, um ihn in eine bestimmte Position zu bringen?
@Michael Nicht sicher, aber im ursprünglichen Aquila-Beitrag ( code.facebook.com/posts/268598690180189/… ) sprechen sie über die Notwendigkeit, „effizientere Energie- und Kommunikationssysteme an Bord zu entwickeln“ als zukünftige Herausforderung. Ich weiß nicht, ob das bedeutet, dass sie von Grund auf neu anfangen müssen oder ob sie das getan haben oder was.
Ich sehe nicht, wie dies die Frage beantwortet, ob die Nase im Vergleich zum Heck zu schwer ist. Die Frage ist: " Fügen sie irgendwo in der Nähe des Seiten- und Höhenruders Gewichte hinzu, um seinen Schwerpunkt irgendwo in der Nähe der Hinterkante des Flügels zu halten? ", Nicht, ob sie den Propeller blockieren. Wie bereits erwähnt, ist das Problem eher das Fliegen als das Landen.
@mins Das tut es nicht direkt, ich habe nur ein weiteres Beispiel hinzugefügt, das die umfassendere Frage beantwortet, bei der Landung nicht zu ruinieren.
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