Перейти к содержанию
Aviamodelka - форум авиамоделистов-самодельщиков

Бальза Фанера Карбоновые трубки Эпоксидные смолы Карбоновые стержни Латунные трубки Проволока ОВС Ткани

Бальза, Фанера, Карбоновые трубки, Эпоксидные смолы, Карбоновые стержни, Латунные трубки, Проволока ОВС, Ткани, МРД, Клеи

Орнитоптеры - машущий полет.


Гость

Рекомендуемые сообщения

Всем привет из Аризоны.

Этот форум меня многому научил, я почувствовал что пора и мне сделать свой вклад. Представляю вашему внимаю новую тему: орнитоптеры (махолеты).

Сейчас я заканчиваю докторантуру, в декабре - предзащита. За 5 лет было много построено аппаратов для науки и соревнований. Сейчас в соревнованиях я уже не участвую (в виду явного преимущества :mellow: ). Но по прежнему строю орнитоптеры для души. Тут на форуме уже поднималась тема махолетов, так что надеюсь многим будет интересно.

post-985-1223653857_thumb.jpg

Russian Dragon, 75mm, 240mg

 

Для начала - определение: орнитоптер (махолет) - летательный аппарат, который создает подъемную силу и силу тяги при помощи машущего крыла. В свою очередь машущее крыло это крыло которое имеет одну неподвижную точку и совершает колебательные движения. Теорию потом буду по чуть чуть выкладывать.

 

Я хочу начать с простой модели которую я сейчас достраиваю. Ее можно построить в резиномоторном варианте, для мальчишек в кружке - работы на 3 вечера.

Называется аппарат Freebird, придумал мой бывший главный конкурент, Натан Кронистер.

Страничка здесь. А здесь чертеж который можно распечатать в натуральную величину склеив в длину два листа бумаги. Кому нужна будет помощь в переводом - пишите.

Я буду строить радио вариант с 900 МГц радио от Plantraco.

Получится должно что то типа такого.

post-985-1223654891_thumb.jpg

Изменено пользователем Val
Ссылка на комментарий

Бальза Фанера Карбоновые трубки Эпоксидные смолы Карбоновые стержни Латунные трубки Проволока ОВС Ткани

Бальза, Фанера, Карбоновые трубки, Эпоксидные смолы, Карбоновые стержни, Латунные трубки, Проволока ОВС, Ткани, МРД, Клеи

  • Ответов 33
  • Создана
  • Последний ответ

Ваша нижняя фотка мне напомнила одну замечательную игрушку, которая выпускалась примерно в 70-е годы...

Мне помнится - это был пенопластовый голубь с пружиной внутри(а может с резиномотором - точно не помню) - конструкция крыла сильно напоминала вашу нижнюю фотку... Размер был вполне голубиный - но она не слабо летала по корридору общежития и по холлу - пока мы ей крылья не пообломали...

 

Именно в машушем полете... Крыло было из чего-то вроде жесткой лавсановой пленки... А куплено это было в обычном детском мире... Детская игрушка в общем... Но - летала... Секунд 10-20...

Ссылка на комментарий

1. Я начну с трансмиссии машущего крыла. Все подобные трансмиссии преобразуют вращательное движение мотора в колебательное движение крыла. Лучше и проще коленвала с шатунами пока еще никто не придумал.

post-985-1223657885_thumb.jpg

Поскольку у крыла есть левая и правая консоль, то такая трансмиссия будет давать сдвиг по фазе в машущем движении, чтобы этого избежать, коленвал делается двухколенный:

post-985-1223657907_thumb.jpg

Вот тут есть программка считать углы маха для такой трансмисии.

Итак, трансмиссия будет состоять из моторчика, понижающего редуктора, двойного коленвала и двух шатунов.

Мотор - 7мм Super Slick, у меня их много с разным сопротивлением обмотки, пока беру на 10 Ом, потом уточним.

post-985-1223657846_thumb.jpg

Сразу по мотору делаю бумажную трубку в которой он будет стоять.

 

Редуктор - трехступенчатый, все колесики 48х12 с модулем 0.30, на моторе - шестерня 9 зубьев.

post-985-1223657829_thumb.jpg

Передаточное отношение получается 85:1. Довольно большое значение, но у меня будет крыло большого размаха (16 дюймов=400мм), поэтому махать нужно будет энергично, но не очень быстро. 7 мм мотор под нагрузкой крутит не менее 20000/мин. Частота маха получается 20000/60/85~4 Гц.

 

Из стальной проволоки 0.80 выгибаю кроншейны навески крыла и коленвал. Размеры - по оригинальному чертежу. Так хотелось написать ... из ОВС 0.80..., но в Америке ее называют "music wire", то есть струна! У каждого моделиста есть свой любимы материал. У меня это стальная проволка.

Коленвал сначала выгибается плоский, потом второе колено отгибается из плоскости.

post-985-1223658443_thumb.jpg post-985-1223658454_thumb.jpg

 

Самый важный узел - заделка коленвала в шестерню. Здесь нужно передавать довольно большой крутящий момент на очень маленьком плече. Тонкий вал может гнуться и деформировать зубчатое колесо. Поэтому я делаю так - колесику сажу с натягом на полую ось сделанную из стальной трубки 0.80х1.20 (медицинская игла). В оси делается алмазным диском вырез под коленвал. Такое соединение уже воспринимает какую-то часть крутящего момента. Потом коленвал еще приматывается кевларовой нитью к колесу.

post-985-1223658983_thumb.jpgpost-985-1223658964_thumb.jpg

 

Редуктор будет собран прямо на фюзеляже. Фюзеляж состоит из двух балок. На горизонтальной будет располагаться крыло и хвост, на вертикальной - трансмиссия машущего крыла. Нарезаю рейки на фюзеляж 10х3.2. Место соединения балочек усилено косынкой из фанеры 0.6мм

post-985-1223659340_thumb.jpg

 

В следующем посте расскажу о сборке редуктора - хитрое дело!

 

 

 

 

 

 

 

Ссылка на комментарий
Ваша нижняя фотка мне напомнила одну замечательную игрушку,...

У нас такие и сейчас есть. Я их раньше давал студентам которые хотели присоединиться к моей команде. Вроде игрушка, но на ней можно учиться накручивать резиномотор и регулировать орнитоптер. Следующим шагом для тем кто не терял интереса была постройка модели о которой я сейчас рассказываю, правда резиномоторной. И только потом переход на радио.

Вот самый старый, его еще до меня построили.

post-985-1223660502_thumb.jpg

 

Ссылка на комментарий

Орнитоптеры-одна из моих любимых тем!В школьные годы делал попытки конструирования нескольких аппаратиков.Все они были тяжеловаты для уверенного полёта,но главная проблемма была в слабенькой резине,которая позволяла совершить 7-10 взмахов с затуханием.И я не мог стабилизировать полёт.Не хватало понимания причин устойчивости машущего полёта.В стадии разработки осталась очень неплохая конструкция с механикой 4-ёх мягких крыльев,попарно совершающих махи в контрфазе.Но Родине я стал нужен в рядах СА больше,чем за кульманом.Проект был незавершен.

 

post-662-1223663138_thumb.jpg

Ссылка на комментарий

Вообще-то интересны оценки тяги в разных режимах...

В принципе я неоднократно встречал такие оценки, что простое крыло - вроде крыла из пленки - довольно сильно проигрывают винту... Но никогда особенно в детали я не вникал...

Ссылка на комментарий
И я не мог стабилизировать полёт.Не хватало понимания причин устойчивости машущего полёта.

Я как раз и занимаюсь устойчивостью: сижу в аэродинамической трубе днями и ночами, летаем, собираем телеметрию.

В общих чертах, если к орнитоптеру прилетить простой самолетный хвост, он будет устойчив. Большое влияние на продольную устойчивость оказывает диапазон угла маха (flapping angle).

! Перевод на русский мне дается с трудом, ужас :angry:.

Если он, диапазон, симметричен, допустим от -25 до +25 - тогда кабрирующий момент будет около нуля и вся устойчивость будет определяться коэффициентом эффективности стабилизатора (tail volume coefficient).

Если мах несимметричный или есть еще и вращение крыла, тогда и хвост может быть не нужен вовсе, если правильно махать.

 

Позвольте прокомментировать ваш чертежик: примение нескольких крыльев очень выгодно, если они синхронизированы правильным образом. Так как они нарисованы - выгоды скорее всего не будет никакой. Их нужно ставить гораздо ближе, тогда при их сближении они будут выдувать струю воздуха назад, как при хлопке ладонями. А потом когда они сомкнуться и начнут разлетаться - еще и зону разрежения создадут, опять же увеличивая тягу. Все это называется "clap'n'fling effect". Впервые был открыт в 1956 году еще.

Вот схематика этого всего

post-985-1223757061_thumb.jpg

 

Ссылка на комментарий
Вообще-то интересны оценки тяги в разных режимах...

Позже я выложу результаты продувок...

 

Отвечаю на второй вопрос: Нельзя однозначно сказать что машущее крыло хуже пропеллера. Вопрос в том почему мы их пытаемся сравнить?

 

Сам факт существования машущего крыла объясняется просто - в природе нет организмов с вращающимися органами или частями. Пропеллер просто не мог появиться. Поэтому вся мощь эволюции была направлена на улучшение именно машущего крыла, а не пропеллера. А уж потом мы придумали пропеллер и мотор к нему.

 

На высоких скоростях или больших размерах пропеллер однозначно лучше в плане КПД и коэффициента тяги. Но если переходить на меньший масштаб - вязкость воздуха играет все большую роль (число Рейнольдса уменьшается) и стационарные эффекты (разница давлений над и под лопастью) уже не могут обеспеспечивать пропеллеру высокий КПД. Даже 100мм проп может иметь КПД больше 80%. На если смотреть на 50мм и менее - там все довольно плохо.

 

А машущее крыло изначально работает в нестационарных режимах. Поэтому высокий КПД и тяга необходимая для полета могут быть достигнуты на практически любом размере меньше 3 метров. Дальше уже инерция не позволяет.

 

Так что я бы сказал что пропеллер лучше на размерах от 25мм, если нужно меньше - однозначно машушее крыло.

 

А если мы будем говорить о летательном аппарате в целом, так пропеллер довольно узнопрофильный агрегат: выдает только тягу (да, еще может обдувать крыло), создает реактивный момент и еще и гироскопический. В это же время машущее крыло создает и тягу и подъемную силу и еще и выполняет функции стабилизации и управления. Все в одном! У насекомых вообще нет хвоста, у большинства птиц он маленький и очень короткий. Может природа создала машущее крыло имеено потому что оно объединяет в себе практически все функции необходимые для полета?

 

Ссылка на комментарий

Приветствую , *!

Ну наконец-то!

Очень рад, что ты начал столь интересную тему, у тебя есть что рассказать и показать!!! :excl::excl:

Больших успехов ты достиг со своей командой в орнитоптерах! Поздравляю и восхищаюсь твоими успехами!

 

Пользуясь случаем, хочу представить общественности форума *a Silina (в миру Дмитрия Силина) - почетного члена клуба "AIROBI"

Я познакомился с ним в 93-м. Он был в 10-м классе, а я организовал небольшое СКБ при колледже. Там и встретились :mellow: Как то зашла речь о комнатных, и я предложил Дмитрию попробовать сделать такую модельку. Сделали по всем правилам, микропленку отлили... Летала она у нас в спортзале не очень много (где-то по 4 мин.) но... Дмитрия ЗАЦЕПИЛО!

... и пошло - поехало!

Поступил Дмитрий в ХАИ, где очень серьезно занялся комнатными F1D. Пошли результаты: 10, 15, 20 мин. - сборная Украины, неоднократный призер и рекордсмен Украины, неоднократный участник и призер чемпионатов мира по комнатным в Румынских пищерах, тренер сборной Украины по комнатным, мастер спорта.

Увлечение плавно перешло в специализацию - диплом по микро ЛА успешно защищен, дальше аспирантура по теме микроБПЛА, работа с американскими коллегами по теме орнитоптеров, приглашение в Аризону на работу!

Дальше - все серьезней. Научная работа по микро БПЛА, обучение тамошних студентов, микроорнитоптеры, чемпионаты мира по МИКРОБПЛА, орнитоптерам.

Неоднократный чемпион мира по этим направлениям!

Блестящая научная и спортивная карьера! :excl::excl::excl: Так держать!

 

 

 

Ссылка на комментарий

Меня тема орнитоптеров интересовала всю модельную жизнь, и периодически я пытался проектировать аппарат с машушим крылом.

 

Кстати идея махолета с ведущей передней кромкой и крылом с мягкой обшивкой с приводом от кривошипа, вращаемого резиномотором была опубликована в журнале "Юный техник" примерно в середине 60-х годов! Это была комнатная модель из соломы, стабилизатора на балке приподнят над фюзеляжем, обтянут микропленкой, крыло с обшивкой из конденсаторной бумаги. Размах крыла где-то 500мм. По описанию она летала более полутора минут!

 

Я несколко раз ее делал. Полторы минуты она у меня не летала :angry: , но ЛЕТАЛА! И весьма устойчиво и стабильно!

потом я пытался ее увеличить до 1200мм размаха, и сделал уже из более солидных материалов. Не полетела! Мощности мотора уже не хватало, чтобы махать большим крылом. При увеличении мощности резины - все начинало разваливаться!

Было еще несколько моделей, примерно по этой-же схеме. Более менее стабильно летали маленькие, сделанные в комнатном стиле!

Но мечта осталась...

Было много теоретических проектов, потом и компьютерные модели кинематики делались, но до реализации так и не дошло дело, хотя идеи были весьма любопытные.

Особенно хотелось попробовать реализовать 4-х крылую систему, как у стрекозы. Даже стрекозу ловил, фотографировал, пытался стробоскоп релизовать, чтобы махи крыла заснять... Живую очень сложно было сфотографировать, а дохлая уже мало информации содержала :angry: Но крылья я очень подробно изучал, особенно силовую схему. Супер просто!

 

Вот некоторые мои эскизы на тему орнитоптеров, сделанные в разны е годы.

post-886-1223762504_thumb.jpg проект орнитопетра - тандема . крылья работают в противофазе

post-886-1223762512_thumb.jpg

post-886-1223762526_thumb.jpg

post-886-1223762538_thumb.jpg

post-886-1223762569_thumb.jpg Идея сделать крыло, которое будет поворачиваться при взмахе и иметь еще и поперечное движение, т.е реализовать восьмерку маха, как у птиц.

post-886-1223762621_thumb.jpg

post-886-1223762723_thumb.jpg

post-886-1223762759_thumb.jpg

post-886-1223762787_thumb.jpg Орнитоптер схемы ""утка"

post-886-1223762809_thumb.jpg

Ссылка на комментарий
Позвольте прокомментировать ваш чертежик: примение нескольких крыльев очень выгодно, если они синхронизированы правильным образом. Так как они нарисованы - выгоды скорее всего не будет никакой. Их нужно ставить гораздо ближе, тогда при их сближении они будут выдувать струю воздуха назад, как при хлопке ладонями. А потом когда они сомкнуться и начнут разлетаться - еще и зону разрежения создадут, опять же увеличивая тягу.

Ну,конечно,я тогда не имел практически ни одного успешного аппарата,который бы мне позволил провести наблюдения и сделать правильные выводы.Но конструкция имет свой крупный плюс.Мы имеем не 4,а все 8 крыльев.Кождое из которых имеет нерабочую зону в оси качания и асиметричные фазы.Таким образом я собирался снять,вернее демпфировать напряжение,резины в момент преодоления верхней и нижней точек фазы.В отличие от двух пар крыльев,4,или 8,как в моем случае,гарантировали горизонтальный полёт после остановки мотора.Резина,в расслабленном состоянии,не обязана держать кинематику.Плечи сами начинают компенсировать друг друга в момент перехода мягкого крыла в одинаковый режим планирования одновременно на всех плечах.Чуть позже увлёкся мыслью,близкой к вашей.Хотелось создать способ движения аппарата при помощи двух типов крыла одновременно:жесткого-стационарного с мягким-машущим,находящимся под нижней плоскостью профиля верхнего.Получалось,что нижнее(мягкое)создавало зону разряжения под жёским профилем верхнего.Верхнее было занято вектором направления при помощи типичных для самолётов рулевых плоскостей.Этот тип движителя природа дала жукам.Но для понимания аэродинамики не хватало знания.Одновременно с этим захватила идея движения в воздухе ,,дрожащего,,крыла,где эластичная поверхность,вибрируя,создает синусоиду подобную ряби на поверхности воды.

Ссылка на комментарий
...хочу представить общественности форума *a Silina (в миру Дмитрия Силина) - почетного члена клуба "AIROBI"

Андрей меня перехвалил, в Румынии я был много раз, но выше 6-го места не добирался...

С орнитоптерами - все правда, с 2004 года - одни победы. Конечно я не сам такой чемпион, у нас команда. На соревнованиях я вообще не летаю!!! Проектирование, постройка и облет - это мое. Для соревнований у меня есть два пилота. Пилоту не страшно самолет загнать, он не знает как тяжело его строить и ремонтировать. Поэтому на соревнованиях выжимает максимум из модели. Я попозже расскажу как проходят соревнования по орнитоптерам.

Ссылка на комментарий

Продолжаю рассказывать о постройке

Редуктор:

Передаточное отношение выбрано, мотор и коленвал - тоже. Теперь нужно правильно расположить оськи промежуточных колес относительно друг-друга.

В классической ТММ (теории механизмов и машин) межосевое расстояние считается очень просто:

а = m(n1+n2)/2, где n1, n2 - число зубьев колес входящих в зацепление, m - модуль.

У меня для каждой пары n1=12, n2=48 и m=0.3, получается

а = 0.3(12+48)/2=9.00мм

Выдержать точно межосевое расстояние без кондуктора - тяжело да и не нужно. Я поступаю следующим образом - между колесиками прокладывается полоска тонкого лавсана, они прижимаются друг к другу и оська колеса приклеивается к корпусу редуктора. Потом эта полоска убирается и мы получаем шикарный зазор в пару соток между зубчатыми колесами!

Сначала приклеивается стаканчик для мотора

post-985-1223928210_thumb.jpg

Потом оськи промежуточных шестерен и подшипник коленвала. Оськи сделаны из бронзовой трубки 0.80мм.

post-985-1223928254_thumb.jpg

Подшипник коленвала сделан из пластинки фольгированного стеклотекстолита 1мм и припаянных к нему бронзовых втулок 2.50х1.20 (вообще-то показан подшипник от другого самолета, тот что надо я забыл снять перед установкой)

post-985-1223928557_thumb.jpg

Качество сборки такого редуктора я проверяю двумя способами - после того как очередное колесо добавлено, измеряю ток холостого хода - каждая ступень должна прибалять не более 10мА. Еще пытаюсь прокрутить редуктор в обратном направлении - на повышение оборотов, если клинит - значит нужно проверить еще.

 

 

Ссылка на комментарий

Классная тема, :excl: , болею так же давно ей, смотрю фото проектов и эскизы, это все то о чем я думал раньше, до сих пор рисую, от стрекозы без ума, это самый реальный прототип для воспроизведения , постараюсь своих пару эскизов скинуть.

Вам, так держать, тема очень интересная и нужная :excl:

Ссылка на комментарий

Продолжаю рассказывать о постройке

Для машущей трансмиссии осталось сделать 3 детали - шарниры крыла и шатуны.

Шарниры я делаю из стальной трубки, нержавейка типа медицинской иглы, 0.80х1.20х10. Для каждого крыла - свой шарнир. Кусочки трубки отрезаются алмазным диском, на торцах снимаю фаски изнутри. Обе трубочки зачищаю снаружи и обматываю кевларовой ниткой + циакрин. В таком виде деталька готова для установки на фюзеляж

post-985-1224113894_thumb.jpg

Шатуны - из бальзовой рейки 7х2.5, концы усилены накладками из фанеры 0.60мм. Межосевое расстояние - по чертежу (ссылка есть выше). Длиной шатунов можно изменять нейтральное положение крыла, чем они длиннее - тем больше "поперечное V". Концепция не очень применимая к орнитоптеру, но работающая крайне положительно. Я продувал в аэродинамической трубе разные крылышки - увеличение V с нуля до 19 градусов дает ~20% прирост в подъемной силе.

В оригинальной конструкции шатуны сделаны из липы. Для ребят которые захотят повторить, можно посоветовать палочки от мороженного.

post-985-1224113913_thumb.jpg

Ссылка на комментарий
...от стрекозы без ума, это самый реальный прототип для воспроизведения ,

Я тоже считаю что стрекоза самый маневренный ЛА биологического происхождения. Но как прототип - самый нереальный: 4 крыла, по 4 мышцы на крыло, итого 16 каналов управления + изгибающийся в 2 направлениях хвост. Пока синтетические мускулы не придумают нужного габарита, стрекозы не получится.

 

Ссылка на комментарий

Машущее крыло.

Мое крыло будет очень простое, как и весь аппарат: передние лонжероны, общивка и все!. Лонжероны - бальза 3.2х3.2.

post-985-1224391396_thumb.jpgpost-985-1224391416_thumb.jpg

В корне лонжероны усиливаются накладками из 0.60мм фанеры, слои бальзы располагаются горизонтально.

Обшивку можно сделать из микаленты, лавсана или папиросной бумаги, в общем что есть. Сначала я использовал папироску, даже распечатал на ней узоры, начал клеить – сильно морщинится.

post-985-1224385630_thumb.jpg

Взял крашенную японку. В корне крыла нужно сделать вырез и усилить его накладкой. Важно наклеить обшивку очень ровно, если она будет неравномерно натянута – тяга от правого и левого будет неодинакова.

post-985-1224385681_thumb.jpg

Также нужно клеить общивку к лонжеронам в самом нижнем положении, чтобы она не натягивалась при махе вниз.

После того как общивка приклеена к лонжеронам и все проверено, можно приклеить общивку к фюзеляжу. Вообще-то на маленьких орнитоптерах я всегда делаю съемное крыло, но здесь главное простота.

post-985-1224385717_thumb.jpg

Крыло приклеено – можно окончательно устанавливать шатуны. Я их фиксирую кусочками оболочки от провода на циакрине – клеится в проволоке хорошо и отодрать можно, если нужно снять шатун.

post-985-1224391297_thumb.jpg

В правильно собранной трансмиссии шатуны должны перекрещиваться когда коленвал находится в самом нижнем положении.

post-985-1224391342_thumb.jpg

Осталось сделать хвост, придумать как будем рулить и можно лететь.

 

 

Ссылка на комментарий

Читаю балдею. Поражает простата.

Конечно есть и вопросы.

1. Какая мощность потребления редуктора без подключения крыльев и при каком напряжении.

2. Какая мощность потребления при работе махолета с крыльями и напряжение.

3. И самый интересный вопрос. Bii. В каких форумах или сайтах можно посмотрерь на Ваши работы, желательно знать Ваш ник.

Замечательная тема СПАСИБО *l с уважением Андрей.

Ссылка на комментарий

*

Для этой птички я еще не мерял ток, сейчас примерно могу сказать:

Летать все это будет на одном LI-Po элементе 3.7Вх90мАч

post-985-1224428650_thumb.jpg

У моторчика ток холостого хода ~ 5mA, трехступенчатая трансмисиия ~30...50. Итого на холостом ходу ожидаю не более 60мА.

Крыло будет тянуть до 1А.

Еще до 200мА будет тянуть рулевой мотор, сейчас о нем и расскажу:

Птичка уже почти готова, осталось сделать систему контроля. Здесь есть множество вариантов: классический хвост, V-образное оперение, рулевые винты... Я пойду по самому простому пути - фиксированное горизонтальное оперение и рулевой винт.

Хвостик собираю из бальзовых рееек 2.5х2.5, обшивка - крашенная японка, такая же как и на крыле. Перед приклеиванием обшивки к каркасу приклеивается кронштейн из толстой канцелярской скрепки - чтобы потом можно было подогнуть если нужно. На картинках обшивка разного цвета - сначала было белая папироска, потом я ее поменял на японку синюю.

post-985-1224428106_thumb.jpgpost-985-1224428199_thumb.jpg

Направлением полета будем управлять при помощи рулевого винта - 33Ом моторчик 6х12 от поломанной микромашинки и пропеллер 30мм от какой то игрушки.

post-985-1224428233_thumb.jpg

Вот так это все выглядит на орнитоптере

post-985-1224428609_thumb.jpg

Радио - Плантрако 900МГц, работает на одном Ли-По элементе, три канала - можно подключать 3 коллекторных мотора, силовой - до 2А, рулевые(или магнитные активаторы) до 200мА. Направление вращения всех моторов меняется простой сменой полярности коннектора.

post-985-1224428992_thumb.jpg

 

 

Ссылка на комментарий

Делаю нос из 8мм EPP пенопласта. Важная деталь между прочим, я такой делал на всех своих птичках. Для встреч в планетой, стенами и полом - самое то.

post-985-1224436675_thumb.jpg

Вот птичка и готова!

post-985-1224436657_thumb.jpgpost-985-1224436695_thumb.jpg

Вес с батареей - 14.5г, размах - 415мм, длина - 390мм.

Центровка сейчас - 45мм от передней кромки, стабилизатор установлен под углом 16 градусов.

Облетаю - все уточню.

 

Ссылка на комментарий

С величайшим интересом слежу за постройкой махолёта ! Была б ещё пара рук , занялся бы этими крошками.

В школьные годы построил махолёт по чертежам из ЮТ - резиномоторный . Но кинематика привода крыльев работала неудовлетворительно , рывками с заеданием , и я даже не стал обтягивать крылья . Оставил на будущее . Махолёт был примерно такой ( это из МК).

post-589-1224519474_thumb.jpg

post-589-1224519494_thumb.jpg

 

Рад ,что на форуме появился первый махолёт :excl: Очень будет интересно посмотреть видео машущего полёта .

Ждём положительных результатов испытаний !

 

С Уважением .Валерий.

Ссылка на комментарий
...Была б ещё пара рук , занялся бы этими крошками.

Валерий, у вас же пацанов целый кружок! Пусть попробуют сделать такой на резине. Работы на 2-3 вечера.

 

Это был кстати очень большой орнитоптер, я еще до него построил маленький - 75мм размах. Это я подбирался потихоньку к радио варианту и построил для начала резиночный.

Названия всех моих моделей имеют какой-то смысл. Гагарин, Спутник-2 (это что бы американцы не забывали... :mellow: ), или в честь своих хороших людей, которых с нами уже нет.

Владимир Ильич Холявко долгие годы был завкафедрой аэродинамики в ХАИ, я с ним встречался почти каждый семестр.

Итак борт 2007-04 Владимир Ильич.

Свободнолетающий резиномоторный орнитопер с одним крылом.

Я взял чертежи Freebird, ссылка есть в начале темы и пересчитал все размеры под размах крыла 75мм.

Бальзу на таком масштабе уже использовать нельзя, сильно толстые рейки нужны будут, поэтому строю из угля.

Лонжероны крыла и кромка хвоста - 0.30мм, моторная балка трубка - 0.30х0.70мм.

post-985-1224533669_thumb.jpg

Кроншейны крыла, коленвал и задний крючек резиномотора - титановая проволока 0.33мм.

post-985-1224533943_thumb.jpg

Кроншейны крыла приматываются к лонжеронам кевларовой нитью и проклеиваются циакрином. Также собирается хвост - две кромки и кронштейн.

post-985-1224533646_thumb.jpg

Теперь можно приклеивать общивку. Беру кусочек лавсана 2.2 г/кв. м, осторожно его мну и растягиваю кусочками скотча на столе. Мелкие морщины будут сглаживать крупные и общивка будет смотреться эстетичнее. Кроме того на таких малых скоростях гладкое крыло это не очень хорошо. Клею спреем 3М: сначала распыляю его на кусочке бумажки, потом отпечатываю на ней лонжероны и хвост и сразу переношу из на пленку. С бальзой такой фокус не проходит - она сразу приклеивается к бумажке навсегда :angry: Когда клей подсохнет - обрезаю, оставляя ~0.7-1мм на подвороты, без них пленка сразу оторвется при махании.

post-985-1224533848_thumb.jpg

Фюзеляж очень простой - угольная трубка и стойка для шарниров крыла. Моторная база - 55мм. Стойку делаю из плотной бальзы 4х1.2.

post-985-1224533926_thumb.jpg post-985-1224533732_thumb.jpg

Всерху на стойке будет центральная нервюра (уголь 0.30) и шарниры крыла (нержавейка - мед. игла 0.40х0.65х5мм)

post-985-1224534001_thumb.jpg

Шатуны - из плотной бальзы 1.20х1.20, концы пропитаны жидким циакрином, фиксируются на валу как обычно кусочками изоляции от провода.

Резиномоторы = 40...80мг, длиной 50...80мм

Собранный орнитоптер - 170мг без мотора.

post-985-1224533829_thumb.jpg

Большой нос был добавлен чтобы он быстрее стабилизировался после старта, тк мотора хватает секунд на 5 всего.

Выводы: можно строить радио версию. Нужно только радио не более 200мг. Пора мне на ИК переходить, а то готовое - очень дорогое.

 

 

 

 

post-985-1224535539_thumb.jpg

Ссылка на комментарий
А не пробовали такую схему?

Довольно интересный проект.

 

Это университет Торонто, професор Джеймс ДеЛаурье, 1999. Наши коллеги/конкуренты.

Он у них ломался, ломался, в конце концов начал подлетывать. На этом и закончили.

 

Мы этот проект упоминаем в статьях как не очень удачный - они не очень хорошо сделали самую главную вещь - вращательную артикуляцию крыла. Оно у них с гибкими нерворами и скользящей общивкой. Такая конструкция оправдана на крыле такого удлинения, но характеристики очень посредственные. Им даже пришлось твердотопливные ускорители применять, чтобы разогнать аппарат и оторвать его от земли.

Эта лаборатория и этот аппарат - весьма возможное место моего следующего трудоустройства. Если буду его до ума доводить - обязательно расскажу :rolleyes:.

 

Упс, хотел дать ссылку на их страничку - а ее уже нет.

 

 

Ссылка на комментарий

Приветствую, Билл!

Великолепные проекты орнитоптеров ты представил. Возможно и мы что-то сделаем в этом направлении, базируясь в том числе и на твоем опыте.

 

Ты работаешь с очень маленькими орнитоптерами, соизмеримыми с большими насекомыми. И на этих размерах технология гибкого крыла с генератором колебаний в виде передней кромки наиболее проста в реализации.

 

В связи с твоими опытами по конструированию орнитоптеров подобной схемы и возможностью продувок, позволь задать ряд вопросов:

 

1. Были ли идеи и реализации по двухдвигательной схеме привода (по двигателю на каждое полукрыло)? Это вероятно, позволило бы меняя частоту взмахов каждой половины получить лучшее управление аппаратом

3. Были ли попытки подобрать частоту колебаний крыла близкую к собственным частотам системы, с целью получения резонанса и вследствие, возможного сокращения мощности привода.

3. При достаточно большой хорде и малой амплитуде взмаха, по идее, на мягкой обшивке крыла должна появится «бегущая волна». Были ли в этом направлении эксперименты? Что лучше : увеличить амплитуду с меньшей частотой, или наоборот малая амплитуда с большой частотой, с точки зрения эффективности движителя?

4. Какова, на твой взгляд, может быть наибольшая размерность аппаратов подобной схемы?

 

И второй блок вопросов на тему орнитоптеров:

5. Ты занимался только такой принципиальной схемой машущего движителя или были и другие подходы, например жесткое/ полужесткое крыло с изменяемым углом атаки в процессе взмаха (ближе к птичьему).?

6. Каковы наибольшие размеры реализованных летающих орнитоптеров в твоем информационном поле?

7. Орнитоптеры, которые я видел, стартуют с руки, с первоначальным броском. Есть ли опыт самостоятельного взлета (и посадки) орнитоптеров со своего шасси?

 

Меня тема орнитоптеров интересует не только для реализации миниатюрных ЛА, но и в основном для создания орнитоптеров, гораздо больших размеров. В идеале, чрезвычайно заманчиво, приблизится к прототипу полноразмерного орнитоптера.

 

В мировом информационном пространстве много написано о орнитоптерах и проблеме создания полноразмерного ЛА.

Известные летательные аппараты, по принципу, можно грубо классифицировать на:

- легче воздуха (аэростаты, воздушные шары, дирижабли)

- самолеты (всех схем, с динамическим созданием подъемной силы с помощью неподвижного крыла и какого-нибудь движителя), экранопланы.

- вертолеты (всех схем, летающие платформы) с вращающимся ротором/роторами для создания подъемной силы и тяги

- автожиры (авторотор для подъемной силы и винтовой движитель для тяги)

- орнитоптеры с движущимся крылом для подъемной силы и тяги.

 

Если представить себе гипотетический орнитоптер, то он может занять свою нишу в воздушном движении. Основные преимущества:

- компактность (по сравнению с самолетом)

- минимальные размеры площадок для взлета/посадки

- исключительная маневренность и устойчивость.

- способность летать на минимальных скоростях.

- возможно меньшая мощность ДУ для полета, по сравнению с самолетом и вертолетом.

 

Эти же преимущества привлекают и для создания больших моделей орнитоптеров.

 

Ну и конечно, орнитоптеры, представляют из себя, непаханое поле для ДИЗАЙНА СТИЛЯ летательного аппарата. Пожалуй, последнее обстоятельство для меня является решающим и очень хочется найти время для реализации своих проектов орнитоптеров.

 

Ссылка на комментарий

Андрей, отвечаю на вопросы:

1. Были ли идеи и реализации по двухдвигательной схеме привода (по двигателю на каждое полукрыло)?

Да, было такое дело. Все упирается в электронику. На вертолетах с двумя винтами это уже давно реализовано. Меняют частоту вращения и управляют по курсу. С орнитоптерами проблема в том что после выполнения маневра за счет разной скорости маха, крылья необходимо снова согласовать по фазе. Если этого не сделать, он начинает лететь как утка ходит - переваливать с борта на борт. Я пробовал датчики Холла, подключал к компьютеру - вроде получалось измерять и углы и скорости, но до установки на летающюю модель дело не дошло.

 

2. Были ли попытки подобрать частоту колебаний крыла близкую к собственным частотам системы, с целью получения резонанса и вследствие, возможного сокращения мощности привода.

Да! Для нашего чемпионского орнитоптера 2005 года было подобрана жесткость лонжеронов под макс частоту которую может выдать моторчик+трансмиссия (22 Гц). Пилоту было дано указание летать только на 100% тяги, орни был специально оттримирован под максимальную тягу. Кривая мощность довольно гладкая парабола, эффект резонанса наблюдается в увеличении амплитуды маха что ведет к увеличению тяги.

 

3. При достаточно большой хорде и малой амплитуде взмаха, по идее, на мягкой обшивке крыла должна появится «бегущая волна». Были ли в этом направлении эксперименты?

Зависит от числа Рейнольдса и типа движителя, волну гонят рыбы и головастики, птицы машут как известно.

 

Что лучше : увеличить амплитуду с меньшей частотой, или наоборот малая амплитуда с большой частотой, с точки зрения эффективности движителя?

Зависит от размера аппарата/птички. Чем больше - тем реже машут, чем меньше - тем чаще. Причина в количестве энергии затрачиваемой на создание необходимой тяги. Инерцию никто не отменял, поэтому большие птицы машут медленно. В любом случае возможет эффективный полет, но вклад нестационарных аэродинамических механизмов будет различным.

 

4. Какова, на твой взгляд, может быть наибольшая размерность аппаратов подобной схемы?

Орнитоптеров вообще? Были 14-метрового размаха динозавры, подлетывали со скал. Пилотируемый орнитоптер - 6 метров размах. Не знаю нужно ли больше, уже в прочность материалов все упрется на больших размерах.

 

5. Ты занимался только такой принципиальной схемой машущего движителя или были и другие подходы, например жесткое/ полужесткое крыло с изменяемым углом атаки в процессе взмаха (ближе к птичьему).? Это ближе к насекомым.

Да, я с такого начинал и поэтому меня в Америку и пригласили. Были измерены углы маха и вращения у гигантской моли, потом я построил механическую модель в масштабе 1:1 - 100мм размах. Ампитуда маха - 115 градусов, вращения - 160! Опять же, строго определенный сдвиг по фазе.

 

Вот фото 4-х компонентных аэродинамических весов которые я построил, макс силы - 10 грамм, разрешение - 2мг. Сверху установлен привод машущего крыла.

post-985-1224776006_thumb.jpg

А вот сами крылышки - по форме, весу, жесткости - такие же как у моли. Удалось достичь рабочих частот как у моли = 25-32 Гц. Измеренная тяга была до 1.2 г - как у моли тоже.

post-985-1224776027_thumb.jpg

 

6. Каковы наибольшие размеры реализованных летающих орнитоптеров в твоем информационном поле?

6 метров, пилотируемый из Университета Торонто.

 

7. Орнитоптеры, которые я видел, стартуют с руки, с первоначальным броском. Есть ли опыт самостоятельного взлета (и посадки) орнитоптеров со своего шасси?

Да, делаются простые костылики из проволочки и можно взлетать с земли. Я не ставил их на соревнованиях никогда, экономил вес.

 

Ссылка на комментарий

Спасибо большое за подробные ответы, очень интересно!

 

А все-таки насчет больших летающих орнитоптеров...

 

...в конце концов начал подлетывать. На этом и закончили.

 

То-есть все-таки полетел немного с пилотом?

А модели какого размера есть стабильно и долго летающие?

Ссылка на комментарий
А все-таки насчет больших летающих орнитоптеров...

На RC-Groups я видел когда то 3 метра французский аппарат

 

Канадский полетел немного, но только подлеты по прямой, не было установившегося полета

Ссылка на комментарий
Канадский полетел немного, но только подлеты по прямой, не было установившегося полета

Есть видео его, орнитоптер этот неуправляемый по крену, на видео он в конце полосы завалился набок, думаю из за влияния бокового ветра, но летел очень интересно, что любопытно , автор конструкции перед постройкой натурного образца, проводил весьма успешные полеты моделей орнитоптеров, и размах у них был немаленький.

Ссылка на комментарий
  • 3 недели спустя...
  • 4 недели спустя...

Интересно а птичка полетела?

В каком зале можно такое чудо пускать?

С какой батарейкой?

Бортом?

 

Главный вопрос для любого комнатника: Скока секунд?

Изменено пользователем faa-air
Ссылка на комментарий
Интересно а птичка полетела?

Да, полетела. Пока только оттримировал полет по прямой - сейчас доступна лаборатория длинная, но узкая. Пройдет сессия, буду летать в зале побольше - начну поворачивать.

Батарея там - стандартная для Плантрако радио - то есть 90 мАч.

 

Ссылка на комментарий
  • 6 месяцев спустя...
  • 1 месяц спустя...

Вот он нашелся :mellow: в 74х годах подобную по чертежам пробовали сделать, получился тежелым, и не полетел а трепыхался только, да там помоему и центровка задняя получается, вообщем на 7-8модельке пришли к тому виду как у Билла, только из соломы и трав, и конечно ума сдвинуть колена не хватило, но летало, размах по памяти 40-45см

Изменено пользователем Val
Излишнее цитирование. Непонятен смысл цитирования целиком предыдущего сообщения.
Ссылка на комментарий

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйте новый аккаунт в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти

×
  • Создать...