¿El control de vuelo multi/cuadricóptero es similar al de los helicópteros?

La entrada de wikipedia Quadcopter proporciona algunos detalles sobre su control de vuelo:


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Hovering o ajuste de altitud.


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Ajuste de cabeceo o balanceo.


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Ajuste de guiñada.


El siguiente post " ¿Modos de vuelo del cuadricóptero más allá de los aviones tradicionales? " me llamó la atención que tenía otros modos de vuelo aparte de los de las aeronaves de ala fija pero no estoy tan seguro con respecto a los helicópteros convencionales.

Pregunta:

Mi suposición es que el cuadricóptero puede volar usando las entradas de control de vuelo de un helicóptero convencional (cíclico, colectivo, anti-torque, acelerador), ¿estoy en lo cierto o es realmente otra bestia con sus propias entradas de control de vuelo?

No tengo el conocimiento específico para dar una respuesta adecuada, pero los quadrocopter son mucho más similares a las alas fijas que a los helicópteros. (entre esos controles que enumeró, solo tienen un acelerador por rotor, solo para empezar)
Dada la aviónica inteligente y un piloto masoquista, cualquier avión FBW teóricamente podría volar usando un cíclico, colectivo y acelerador. Ya no tenemos que adaptar el piloto a enlaces mecánicos toscos, sino que podemos diseñar la interfaz para que se adapte al piloto y la misión.
Los cuadricópteros solo serán controlados por computadora. Son prácticos para maquetas y vehículos no tripulados a pequeña escala, pero no para aviones a gran escala que transporten personas. Vea por qué los cuadricópteros aún no se han escalado .
@jan-hudec: publiqué esta respuesta a la pregunta a la que se refirió (ampliación de multi/quadcopter).
@redgrittybrick: Esperaba que el cíclico, el colectivo, el antipar y el acelerador expusieran la fachada habitual que ocultaba la complejidad bajo el capó: la interfaz como usted la llama. ¿Puede ampliar un poco y publicarlo como respuesta?

Respuestas (2)

Como se comentó, un cuadricóptero generalmente es pilotado por una computadora. Dadas las entradas de comando, la computadora controla la velocidad de los cuatro rotores, como se muestra en las imágenes incluidas en la pregunta. Los cuatro rotores le dan al cuadricóptero una amplia gama de maniobrabilidad. Esta es la razón por la que los cuadricópteros se utilizan actualmente en muchas aplicaciones de investigación. Pueden simular un vuelo convencional de ala fija, un vuelo en helicóptero o algo completamente diferente.

Ciertamente, un cuadricóptero podría volar con controles de helicóptero convencionales. Los cuatro rotores permiten que sea controlado por un cíclico, y el par diferencial del rotor permite que sea controlado por los controles antipar. Sin embargo, a diferencia de la mayoría de los helicópteros, la mayoría de los cuadricópteros tienen rotores de paso fijo. Esto probablemente se deba principalmente a las limitaciones de tamaño y costo. El pequeño tamaño de los cuadricópteros, combinado con la distribución de la sustentación entre cuatro rotores, permite que cada rotor sea más pequeño y mucho más sensible a las RPM que un rotor grande. Esto significa que en lugar de colectivo y aceleración, la mayoría de los cuadricópteros solo tendrán aceleración. Controlar la velocidad de los rotores individuales es el resultado final de sus algoritmos de control.

Sí, se puede volar un cuadricóptero con los cuatro controles convencionales de tipo helicóptero, que deben traducirse en velocidades de rotor mediante un circuito de control, de la siguiente manera:

  • Avance/retroceso cíclico: el rotor de avance gira hacia arriba, el rotor de popa gira hacia abajo por igual. Las velocidades del rotor se igualan de nuevo cuando se alcanza el ángulo de la palanca.
  • Lateral cíclico: el rotor izquierdo gira hacia arriba, el rotor derecho gira hacia abajo por igual. Las velocidades del rotor se igualan de nuevo cuando se alcanza el ángulo de la palanca.
  • Colectivo: todos los rotores giran.
  • Anti-torque: los rotores en el sentido de las agujas del reloj giran hacia arriba, giran hacia abajo proporcionalmente

El acelerador no se requiere como un control separado, es efectivamente la velocidad del rotor la que se usa en los otros cuatro controles.