🍪 🌩️ 🦇 जीवाश्म-ईंधन क्वाडकोप्टर 🧑🏻‍🤝‍🧑🏻 👩🏽‍🤝‍👨🏼 🐇

जैसा कि आप जानते हैं, गैसोलीन और अन्य प्रकार के जीवाश्म ईंधन की विशिष्ट ऊर्जा खपत किसी भी प्रकार की लिथियम बैटरी की तुलना में अधिक परिमाण का एक क्रम है। और मल्टीकोप्टर, उड़ानों के लिए सबसे अनौपचारिक प्रणालियों में से एक के रूप में, किसी भी अन्य विमान की तुलना में उच्च ऊर्जा तीव्रता की आवश्यकता होती है। ऐसा लगता है कि गैसोलीन के साथ इलेक्ट्रिक इंजन को प्रतिस्थापित करें और खुद को उड़ें? लेकिन, दुर्भाग्य से, मल्टीकोप्टर उड़ान का मूल सिद्धांत - इंजन की गति को समायोजित करके निरंतर गतिशील स्थिरीकरण - गैसोलीन इंजन के साथ संयोजन में उनकी उच्च जड़ता और बहुत अधिक सटीकता और समायोजन रेंज के कारण उपयोग नहीं किया जा सकता है। हालांकि, कई वर्कअराउंड हैं।

चूँकि मैं खुद एक आंतरिक दहन इंजन (ICE) के साथ एक कॉप्टर बनाना चाहता हूँ, मैंने ऐसे विमान के सभी संभावित प्रकारों पर विचार करने की कोशिश की, जिनके नुकसान और फायदे हैं।

1. सबसे "स्पष्ट" विकल्प एक आंतरिक दहन इंजन इलेक्ट्रिक जनरेटर है जो एक साधारण कॉप्टर को खिलाता है

यह सबसे सरल प्रतीत होता है, लेकिन यह सरलता धोखा है। प्रोपेलर से हवा के प्रवाह में यांत्रिक कार्य के दोहरे रूपांतरण की दक्षता इतनी अधिक नहीं है, नुकसान 70% तक होगा। डिजाइन भी सरल नहीं है - हमें जनरेटर के लिए अतिरिक्त नियंत्रण प्रणालियों की आवश्यकता है, और इलेक्ट्रिक मोटर्स और प्रोपेलर के आवश्यक जोर डिवाइस के अंतिम वजन का लगभग 200% है। यह वजन काफी बड़ा है (सिर्फ मोटर्स की सभ्य शक्ति, जनरेटर के सभ्य वजन और इसकी नियंत्रण इकाई के कारण), साथ ही साथ आयाम भी। उन लोगों के लिए जो खुद को कॉप्टर बनाते हैं - घटकों के चयन के साथ बड़ी समस्याएं (काफी आसान और शक्तिशाली जनरेटर - इतना नहीं, लेकिन वे बहुत महंगे हैं)।

पेशेवरों: एक छोटी बैटरी स्थापित करके, आप इंजन की विफलता की स्थिति में उड़ान की संभावना सुनिश्चित कर सकते हैं (जो ऐसा शायद ही कभी होता है)।

विपक्ष: कम दक्षता (केवल विशुद्ध रूप से इलेक्ट्रिक उपकरणों की तुलना में तीन गुना बेहतर), सापेक्ष जटिलता, घटकों की उच्च लागत, बड़े वजन और आयाम।

ज्ञात कार्यान्वयन: नहीं मिला।

2. चर पिच के साथ प्रोपेलर और ICE से ड्राइव (कई मोटर्स के साथ प्रत्यक्ष, या एक या अधिक मोटर्स से ट्रांसमिशन के माध्यम से)

जोर समायोजन की गतिशीलता को शिकंजा की पिच (हेलीकॉप्टर के समान) में परिवर्तन द्वारा प्राप्त किया जाता है। हमें बोर्ड पर 4 या अधिक जटिल मैकेनिकल सिस्टम मिलते हैं, जो कि सर्वो की संख्या है। इसके अलावा - आंतरिक दहन इंजन की अविश्वसनीयता इस तरह के एक कोप्टर के साथ उड़ानों की सुरक्षा को प्रभावित करती है। लेकिन दक्षता हेलीकाप्टरों (गियरबॉक्स और बड़े हेलीकॉप्टर रोटार की उपस्थिति में) के स्तर पर है, हालांकि यह आयामों और जटिल यांत्रिकी की कीमत पर प्राप्त की जाती है।

पेशेवरों: उच्च ऊर्जा दक्षता (एक हेलीकॉप्टर में लाया जा सकता है)।

विपक्ष: उच्च यांत्रिक जटिलता, उच्च लागत (इस जटिलता को देखते हुए), इंजन की विफलता की स्थिति में उड़ान सुनिश्चित करने की व्यावहारिक असंभवता, यदि उनकी संख्या चार से कम है (चार के साथ इसे प्रवाह की दिशा को उलट कर स्थिर किया जा सकता है, लेकिन इंजन शक्ति आरक्षित 200% से अधिक होना चाहिए), बड़े आयाम।

ज्ञात कार्यान्वयन: विचित्र रूप से पर्याप्त हैं, हैं। किकस्टार्टर पर हैवी लिफ्ट कॉप्टर प्रोजेक्ट (दो मोटर, चार ट्रांसमिशन पिच स्क्रू को ट्रांसमिशन के माध्यम से घुमाते हैं)। इसके अलावा एक अपेक्षाकृत छोटे कॉप्टर

3. इंजन की गति या उनके कर्षण के अतिरिक्त समायोजन के विभिन्न प्रकार - अंधा, शाफ्ट पर अतिरिक्त मोटर-जनरेटर, ब्रेकिंग और त्वरण इंजन

वास्तव में, पैरा 2 के समान, लेकिन "साइड व्यू"। फिर से अतिरिक्त मैकेनिकल सिस्टम और सर्वो (या इलेक्ट्रिक मोटर्स) की आवश्यकता होती है।

पेशेवरों: अपेक्षाकृत उच्च दक्षता (गियर के बिना - एक हेलीकाप्टर से केवल दो गुना कम); इलेक्ट्रिक मोटर-जनरेटर के साथ संस्करण जो लोड को बदलकर आंतरिक दहन इंजन की गति को नियंत्रित करता है - पर्याप्त इंजन शक्ति और अतिरिक्त बैटरी की उपस्थिति के साथ आपातकालीन उड़ान प्रदान करना संभव है।

विपक्ष: भी यांत्रिक जटिलता, उच्च लागत, सभ्य वजन।

ज्ञात कार्यान्वयन: यह भी उपलब्ध है, किकस्टार्टर पर येएयर परियोजना के रूप में।

4. गैस या तरल ईंधन द्वारा संचालित ईंधन सेल

दुर्भाग्य से, वे अभी के लिए लगभग शानदार बने हुए हैं, क्योंकि पर्याप्त रूप से शक्तिशाली ईंधन सेल बिक्री के लिए उपलब्ध नहीं हैं।

पेशेवरों: सादगी (आप ईंधन कोशिकाओं के साथ बैटरी के सरल प्रतिस्थापन का सपना भी देख सकते हैं)।

विपक्ष: विज्ञान कथा आज।

5. एक आंतरिक दहन इंजन के साथ मुख्य रोटर (शायद दो भी - समाक्षीय योजना के अनुसार, या काफी करीब स्थित है ताकि कर्षण का एक बड़ा तिरछा निर्माण न हो), साथ ही छोटी शक्ति के कई सुधारात्मक इलेक्ट्रिक मोटर्स

एक या दो रोटर लिफ्ट का निर्माण करते हैं, और छोटे इलेक्ट्रिक मोटर्स केवल कोप्टर को स्थिर करते हैं और टोक़ के लिए क्षतिपूर्ति करते हैं। प्रणाली बहुत सरल है, हालांकि इसमें सुधार इंजनों को शक्ति देने के लिए एक अतिरिक्त बैटरी की आवश्यकता होती है (बहुत भारी नहीं है, हालांकि, चूंकि सुधार इंजनों को बहुत अधिक प्रयास की आवश्यकता होती है)। सैद्धांतिक रूप से, इस बैटरी को लेने या कम करने के लिए एक छोटा बिजली जनरेटर भी स्थापित किया जा सकता है।

पेशेवरों: दक्षता दावे 3, डिजाइन की सादगी और घटकों की कम लागत से भी बदतर नहीं है; एक आपातकालीन उड़ान को सैद्धांतिक रूप से सुनिश्चित किया जा सकता है (एक दूसरा रोटर; बैटरी के साथ पर्याप्त रूप से शक्तिशाली सुधारात्मक इंजन जो इंजन की विफलता की स्थिति में एक कोप्टर डाल देगा); सही मोटरों / प्रोपेलरों में से एक की विफलता के मामले में क्षैतिज उड़ान प्रदान करने की क्षमता (यदि उनमें से चार हैं, तो एक क्वाड्रोकोप्टर की तरह) - आप विपरीत के विपरीत विकर्ण पेंच के रोटेशन को बदल सकते हैं।

विपक्ष: एक आपातकालीन उड़ान सुनिश्चित करना अभी भी आइटम 1 की तुलना में थोड़ा अधिक जटिल है; संरेखण के प्रति संवेदनशीलता (यदि गुरुत्वाकर्षण का केंद्र मुख्य रोटर से बहुत दूर है, सुधारात्मक इंजन विरूपण के लिए क्षतिपूर्ति करने में सक्षम नहीं होगा, जब तक कि उनके "कंधे" लंबे समय तक नहीं बनते); सबसे खराब गतिशीलता।

ज्ञात कार्यान्वयन: उपलब्ध

अपने भविष्य के कोप्टर के लिए, मैंने विकल्प संख्या पाँच को चुना। अब तक, उन्होंने केवल इलेक्ट्रिक मोटर्स (एक शक्तिशाली, मुख्य रोटर और चार कम-शक्ति सुधारात्मक वाले के लिए) के साथ एक प्रोटोटाइप बनाया है - यहां तक कि मक्खियों:

मुझे संशोधनों और सुझावों पर खुशी होगी।

जीवाश्म-ईंधन क्वाडकोप्टर

1. सबसे "स्पष्ट" विकल्प एक आंतरिक दहन इंजन इलेक्ट्रिक जनरेटर है जो एक साधारण कॉप्टर को खिलाता है

2. चर पिच के साथ प्रोपेलर और ICE से ड्राइव (कई मोटर्स के साथ प्रत्यक्ष, या एक या अधिक मोटर्स से ट्रांसमिशन के माध्यम से)

4. गैस या तरल ईंधन द्वारा संचालित ईंधन सेल

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