Questa domanda deriva da una domanda precedente , in cui ho chiesto perché l'orientamento del puntello è così importante per un multirotore. Ma su ulteriori ricerche † ho scoperto che questi motivi non devono essere applicati a un elicottero tri. e poi di nuovo. Perché?
Questi motivi sono generali per tutti i multi rotori con un numero dispari di motori? o addirittura rotori?
† Questo forum parla molto di elicotteri e orientamenti di prop, ma nulla risponde veramente alla domanda.
Risposte:
Per un multicotteri di base, in assenza di qualsiasi altro modo per controllare la imbardata, l'orientamento è importante. Un quadrotore necessita di un set bilanciato di direzioni di rotazione in modo da poter controllare facilmente la direzione di imbardata e, all'equilibrio, tutte le eliche possono ruotare alla stessa velocità. Ciò è dovuto principalmente al fatto che tutti i rotori di un quadrotore sono fissi (di solito). Il quadrotore può anche controllare l'imbardata variando la velocità delle eliche che ruotano in una direzione rispetto a un'altra.
L'orientamento dell'elica non ha molta importanza quando ha qualche altro metodo per controllare l'imbardata. Ad esempio, gli elicotteri hanno un rotore di coda, che corregge per ogni momento di imbardata causato dall'elica principale. Pertanto, se dovesse impostare la rotazione nella direzione opposta, il rotore di coda può semplicemente ruotare nella direzione opposta per contrastare ciò.
Il tricottero standard ha due rotori anteriori e un terzo rotore posteriore. Tuttavia, il rotore posteriore può cambiare il suo asse. Si inclina a sinistra o a destra. Quando si inclina a sinistra o a destra, una parte della sua spinta agisce nella direzione dell'imbardata. Pertanto, laddove i rotori anteriori ruotano nella stessa direzione, il rotore posteriore deve inclinarsi di più rispetto al momento rispetto ai rotori anteriori. Laddove i rotori anteriori ruotano in direzioni opposte, il rotore posteriore si inclina di meno. Questo è spiegato nel video nel messaggio n. 4 del link che hai pubblicato.
Il motivo per cui i controller non hanno nemmeno bisogno di conoscere la direzione di rotazione nel tri-elicottero è perché è un controller di feedback. Pertanto, quando rileva un'imbardata indesiderata, inclina semplicemente il rotore posteriore nella direzione opposta per correggere la direzione dell'imbardata.
Si noti che il rotore posteriore, quando inclinato in una direzione, provoca anche una forza laterale. Ciò è controbilanciato avendo l'intera inclinazione del tricottero nella direzione opposta. Pertanto, i rotori anteriori sono inclinati (in misura minore) e parte della loro forza è orientata lateralmente.
Pertanto, i tricotteri sono più stabili e offrono prestazioni migliori quando i rotori anteriori sono controrotanti, poiché il rotore posteriore può inclinarsi di meno (così come l'intero inclinazione del tricottero di meno).
In sintesi, la regola generale è che l'orientamento dell'elica è una considerazione a meno che non abbia qualche altro meccanismo per correggere per imbardata. Con più di 4 rotori (che non sono in grado di inclinarsi), non è necessario che i rotori in una direzione siano esattamente uguali al numero nell'altra direzione, perché può cambiare la velocità dei rotori in modo indipendente per annullare esattamente i momenti . Tuttavia, ciò può causare un utilizzo non uniforme dei rotori: tendiamo ad apprezzare la simmetria.