¿La masa del objeto tiene una relación significativa con la interferencia del viento?

Estoy aprendiendo a volar cuadricópteros RC, y antes de salir con una unidad grande costosa y posiblemente peligrosa (si estuviera fuera de control y golpeara algo), he decidido practicar el vuelo por un tiempo en un nivel de entrada más pequeño " palm" drone (si lo pierdo o lo rompo, no perderé más de $30).

Mientras probaba el dron de palma en el exterior, me di cuenta de que una ráfaga de viento muy pequeña sacaría esta cosa del cielo, o al menos en una dirección muy diferente a la prevista. Intuitivamente, quiero asumir que el dron más grande funcionará mejor contra los vientos de Kansas de buen tiempo; sin embargo, también aprendí a no asumir que mi experiencia en tierra se traduce bien en experiencia de aviación. Entonces

TL;RD

¿Se verá menos afectado por las ráfagas de viento un dron más grande y pesado que un dron de palma más pequeño?

A la pregunta exacta "¿Un dron más grande y pesado se verá menos afectado por las ráfagas de viento que un dron de palma más pequeño?", la respuesta es sí. Esa es una cuestión de inercia (resistencia al movimiento), que está vinculada a la masa. Pero esta simple respuesta puede no ser de mucha ayuda para su elección. Ver más bien esto: Dron volador y flotante estable
En general, sí, sin embargo, si el dron más grande tiene un área de superficie más grande que incide en el viento, entonces puede verse igual o más afectado por el viento. Los diminutos drones son casi imposibles de volar al aire libre, los más grandes están destinados a estar al aire libre, pero generalmente con viento muy ligero.
He volado mi cuadricóptero de 250 mm de tamaño con vientos bastante altos y racheados sin ningún problema. El controlador de vuelo debería mantener las cosas bastante estables, pero el quad se "inclinará hacia el viento" para contrarrestarlo.
@RonBeyer: La clave es la relación superficie-masa del dron, que (para los drones de una forma dada) es más o menos una función de su densidad general.

Respuestas (2)

Las leyes de escala son tus amigas aquí.

Mientras que el área que puede ser atacada por una ráfaga crece con el cuadrado de la longitud, la masa del dron crecerá con el cubo de la longitud. Esto se traduce en una mayor carga de disco de los puntales, lo que a su vez requiere que operen a una presión dinámica más alta. La misma ráfaga de viento cambiará las fuerzas relativamente menos en un dron más grande. Es lo mismo con los aviones: los modelos livianos para interiores tienen los mismos problemas en el exterior que experimentó con el dron pequeño.

Se vuelve aún mejor cuando observa la capacidad de resistir la rotación: aquí el momento de inercia es el factor decisivo que crece con el producto de la masa y la longitud al cuadrado. Esto significa que el dron más grande resistirá mejor los cambios de actitud aumentando la longitud a la quinta potencia. Para ser justos, los momentos de ráfaga aumentarán con el aumento del cubo de la longitud (área multiplicada por el brazo de palanca), dejándote aún con la ventaja de la longitud al cuadrado. Esto también significa que todos los cambios ocurrirán más lentamente, lo que mejora las posibilidades de que el sistema de control (los sensores MEMS a bordo, así como sus entradas de control) mantengan la situación bajo control.

Estudiaría mucho las fuerzas del vuelo: Ascensor, que contrarresta el peso. Empuje que contrarresta el arrastre. También investigaría qué software y sistema de guía está volando en el dron pequeño frente al grande.

He sido piloto de drones para el ejército y propietario de una empresa de drones durante años. Puedo afirmar con confianza que los drones de palma más pequeños generalmente no tienen una forma de ajustar los vientos y el posicionamiento GPS (aparte del pilotaje manual), sin embargo, un dron como un fantasma, por ejemplo, puede... y son realmente buenos en podría agregar.

¿La masa del objeto tiene una relación significativa con la interferencia del viento?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v