¿Cómo se aseguran los ingenieros de que el UAV no aterrice en su hélice delantera?

Tomemos, por ejemplo, el siguiente UAV:

ingrese la descripción de la imagen aquí

y suponga que tiene una carga útil con un volumen muy grande que cabe exactamente en el fuselaje (y no hay más espacio), pero es extremadamente liviana. Así, la parte más pesada del UAV se convierte en la hélice y su motor.

  • ¿Cómo se aseguran los ingenieros de que el UAV se mantenga equilibrado y no aterrice sobre su hélice?

  • ¿Agregan algunos pesos en algún lugar cerca del timón y el elevador para mantener su centro de gravedad en algún lugar cerca del borde de fuga del ala?

Gracias.

En primer lugar, debe preocuparse por la estabilidad aerodinámica de su avión (estabilidad durante el vuelo). Hay estabilidad estática, donde la ubicación del centro de gravedad es importante, y luego también hay estabilidad dinámica. Si tiene un avión estable (esto puede ser por medio de un piloto automático), entonces puede seguir adelante y preocuparse por cómo baja. Para aterrizar debe tener un tren de aterrizaje de algún tipo, o un paracaídas real (no un paracaídas de arrastre), o puedes intentar atraparlo en vuelo con una red cerca del suelo.
@jjack, como puede ver, el UAV que publiqué arriba no aterriza usando el tren de aterrizaje ni nada por el estilo: youtu.be/1hAWmmYUODU?t=39 . Entonces, ¿supongo que debe haber otra forma de hacer que aterrice con seguridad? Este video no es tan claro, pero en realidad de alguna manera se desliza hacia abajo, aterriza sobre su vientre y se desliza un poco por el suelo.
Yo no llamaría a eso deslizarse. Parece más como caer abruptamente del cielo :-) Pero como es solo una película de gráficos por computadora y no una película real, no puedes decir cómo aterriza. Por lo que dicen en la película sobre dónde cae en relación con la ubicación del gps, podrían estar usando un paracaídas. Realmente no sé qué son las dos partes negras alrededor del sensor EO, ​​pero dado que el sensor se extiende más allá de ellas y no se puede retraer, sería una tontería usarlas como patines de aterrizaje.
En todo el video, alrededor de dos segundos, el dron pasa volando por algo que parece una antena. También podría ser una red sostenida por postes que sirve para atrapar el dron que regresa en pleno vuelo.
@jjack, ¿eso significa que el aterrizaje en el vientre es imposible para los vehículos aéreos no tripulados cuya hélice está en la parte delantera (como en la imagen)?
@LandonZeKepitelOfGreytBritn No, para nada. Pero el sensor que sobresale debajo del fuselaje me tiene convencido de que no aterrizan con el vientre en este avión en particular. A menos que consideren el sensor desechable. Los accesorios para aviones más pequeños, por otro lado, son bastante baratos, creo. Apagar el motor antes del aterrizaje debería ayudar a prevenir daños en la hélice y también en cómo el avión desacelera y aterriza. Pero implementar esto en el FCC del avión podría ser más costoso que comprar una nueva hélice.
@jjack como EE, debería poder crear un sistema que proporcione una cantidad variable de corriente al accesorio para que se vuelva gradualmente más lento para aterrizar. Pero me temo que puede volcarse y aterrizar justo en la hélice cuando gira demasiado lento. Entonces, para mayor seguridad (ya que es la primera vez que construyo un dron de espuma), me gustaría hacerlo aterrizar boca abajo. ¿Alguna idea de cómo podría lograrlo y, finalmente, qué fuentes debería leer para hacer eso?
Al menos en algunos casos, se utiliza una red para capturar el UAV.
@LandonZeKepitelOfGreytBritn Un tirón bastante constante en el elevador, de modo que la nariz suba durante el aterrizaje, debería ser suficiente. Una vez que esté casi detenido, puede soltarlo y se volcará sobre su soporte, si es demasiado pesado en la parte delantera. Asegúrate de que el accesorio esté detenido para entonces. Pero todo esto no debería ser tu principal problema. Tienes que asegurarte de que sea estable en vuelo. El centro de gravedad es importante para esto. Y aterrizarlo en la hierba alta también es un buen procedimiento si no es demasiado pesado.
@LandonZeKepitelOfGreytBritn: Creo que un punto que todavía no comprendes es que el aterrizaje no es el problema. Volar es el problema. Si el avión tiene un morro demasiado pesado, no volará y simplemente chocará contra la hélice al despegar. Nunca llamaría "aterrizaje" a un accidente en el despegue. La única forma de hacer que el avión vuele es reequilibrarlo ajustando la distribución del peso. Debido a esto, no necesitamos considerar las condiciones de aterrizaje ya que es imposible volar con la nariz demasiado pesada.
@jjack Llegué un poco tarde a la fiesta, pero aquí hay un enlace de lo que estaba hablando, es decir, un buen aterrizaje en el vientre: youtu.be/xl91tKg126Q?t=114 A diferencia de la animación que compartí anteriormente, esta es una película real donde ves que el UAV se desliza muy bien sobre su vientre y aterriza de una manera muy segura y suave, que es lo que estoy tratando de lograr. ¿Todavía crees que poder aterrizar de esa manera se trata de tirar constantemente del elevador y hacer que la hélice gire lentamente o hay otras cosas que debería tener en cuenta?

Respuestas (2)

Debido a las limitaciones del centro de gravedad, sería imposible cargar cualquier tipo de aeronave, por lo que la parte delantera se convirtió en la parte más pesada. El avión no podría volar.

Estos vehículos aéreos no tripulados están destinados a estrellarse y Aterrizar en la hélice delantera. Puede hacer una búsqueda en Google y ver varios videos que muestran los aterrizajes "separados" para los que están diseñados.

Aquí hay algunos videos de aterrizaje:

Puma aterrizaje 2

Puma aterrizaje 1

La Guardia Costera realiza los primeros aterrizajes en cubierta del sistema de aeronaves no tripuladas

¿Puedes tal vez enlazar a un video así?
Esto parece ser una maniobra de vuelo llamada "percha". Es una maniobra de alto ángulo de ataque. También se ve en el comportamiento de las aves. El ala que se desprende al impactar con el suelo indica que esto podría ser una característica de diseño adicional para absorber la energía del impacto (que no es alta ya que es un avión pequeño y liviano).
Aquí hay un enlace a una publicación académica sobre la maniobra google.de/url?sa=t&source=web&rct=j&url=http://…
El enlace "Puma aterrizaje 2" va al mismo aterrizaje que "Puma aterrizaje 1".
Enlace arreglado. Gracias

Para el Facebook Aquila, recientemente agregaron un mecanismo para alinear las hélices horizontalmente para que no se arruinen por completo. De su segundo informe de vuelo de prueba :

El segundo vuelo de prueba de Aquila tuvo en cuenta las lecciones que aprendimos de nuestro primer vuelo. Antes del segundo vuelo, incorporamos una serie de modificaciones a Aquila, que incluyen:

  • Agregar "alerones" a las alas, que ayudan a aumentar la resistencia y reducir la sustentación durante la aproximación al aterrizaje

…

  • Instalación de un mecanismo de parada de hélice horizontal para apoyar un aterrizaje exitoso

Esto, desafortunadamente, no funcionó del todo bien.

Desembarco de Aquila #2

Unos segundos antes de aterrizar, el piloto automático detuvo las hélices como estaba previsto para bloquearlas horizontalmente. Las hélices están diseñadas para bloquearse en posición horizontal para evitar dañarlas al aterrizar. En este vuelo, todos los motores se detuvieron, pero solo una hélice se bloqueó horizontalmente.

Aún así, el artículo dice que la aeronave estaba en excelente estado, aparte de algunos daños menores que ocurrieron durante el aterrizaje.

Wow, me pregunto cómo implementaron este bloqueo horizontal. ¿Facebook fabricó sus propios controladores de motor que permiten alimentar ciertas bobinas dentro del motor para colocarlo en una determinada posición?
@Michael No estoy seguro, pero en la publicación original de Aquila ( code.facebook.com/posts/268598690180189/… ), hablan sobre la necesidad de "desarrollar sistemas de comunicación y energía a bordo más eficientes" como un desafío futuro. No sé si eso significa que tienen que empezar desde cero o si ya lo han hecho, o qué.
No veo cómo responde esto a la pregunta de que la nariz es demasiado pesada en comparación con la cola. La pregunta es: " ¿Agregan algunos pesos en algún lugar cerca del timón y el elevador para mantener su centro de gravedad en algún lugar cerca del borde de fuga del ala? ", No si bloquean la hélice. Como ya se ha comentado, el problema es más cómo volar que cómo aterrizar.
@mins No lo hace directamente, solo estaba agregando otro ejemplo que respondía a la pregunta más amplia de no naufragar al aterrizar.
¿Cómo se aseguran los ingenieros de que el UAV no aterrice en su hélice delantera?
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