Quadricottero a propulsione Umana

[ziojos]

Ha volato fino a 8 piedi, se fosse restato per 1 minuto a 3 metri (9.8 piedi) avrebbe vinto un premio di 250.000 $

[neopard]

Ma come lo hanno "stabilizzato"?
Non mi pare ci possa essere un controllore che distribuisce la coppia tra le eliche... e la struttura sembra avere il baricentro alto rispetto ai punti di spinta (eliche)

[ziojos]

Ma come lo hanno "stabilizzato"?
Non mi pare ci possa essere un controllore che distribuisce la coppia tra le eliche... e la struttura sembra avere il baricentro alto rispetto ai punti di spinta (eliche)

Credo che sia semplicemente bilanciato meccanicamente, magari hanno aggiunto qualche piccolo peso per compensare qualche leggero scompenso anche dovuto alla posizione del "pilota". E forse hanno qualcosa per trimmare leggermente le pale per garantire una spinta uguale per ogni rotore.

[areis81]

Mmmh. In effetto suolo non ce n'è bisogno e mi sa che sfruttano questa situazione e basta...

[jhoexp]

Mmmh. In effetto suolo non ce n'è bisogno e mi sa che sfruttano questa situazione e basta...

E' proprio in effetto suolo che ci sono più turbolenze e che si richiedono molte correzioni per mantenere perfettamente l'assetto. (su mezzi piccoli)

In questo caso il mezzo è così grande e lento e il peso così ben distribuito che per voli così brevi non c'è bisogno di correzioni ma se guardi bene il mezzo deriva non poco e specie nella discesa tende a inclinarsi e a spostarsi indietro. Guarda bene il video e osserva quanto si sposta la ragazza e la camera....
Inotre quando atterra si vede bene che l'elica infondo quasi sfiora il materasso. Il tizio gli urla appunto "Back down" anche per questo..

Se guardi altri video, in altri tentativi ci sono degli aiutanti che provvedono a tenere il mezzo fermo (senza sollevarlo) e in altri casi è legato.

[areis81]

Mmmh. Appena arrivo al pc espongo le mie ragioni, ma rimango dell'idea CGE sia grazie al fatto che si trova in effetto suolo.

[jhoexp]

Ha volato fino a 8 piedi, se fosse restato per 1 minuto a 3 metri (9.8 piedi) avrebbe vinto un premio di 250.000 $

Secondo me un corridore allenato (magari scelto tra i più leggeri) non avrebbe problemi a tenerlo in volo per molto più tempo con le sole gambe.
Se guardi altri video ci sono "piloti" che volano nonostante la pedalata sia molto scomposta e non venga sicuramente sfruttata efficacemente tutta la forza umana.

Pobabilmente ci sono anche problemi di trasmissione... (in altri video si vede un rotore che perde coppia e il mezzo atterra "duro" rompendosi)

[jhoexp]

Mmmh. Appena arrivo al pc espongo le mie ragioni, ma rimango dell'idea CGE sia grazie al fatto che si trova in effetto suolo.

Grazie all'effetto suolo ha un vantaggio aerodinamico e si solleva con meno sforzo, perchè l'elica è più efficiente per questioni aerodinamiche note (non si formano vortici alari e la resistenza indotta è inferiore).Ma questo non c'entra con il mantenimento dell'assetto, che anzi è più problematico in questa fase per via delle turbolenze generate dal flusso d'aria che si riflette sulle pareti del locale.

Hanno comunque scelto una configurazione già molto stabile di suo.

Guarda gli altri video e vedi bene che il mezzo è sempre trattenuto dal personale.

Lo scopo del team è quello di sollevare un mezzo con la sola forza umana, non mantenerlo perfettamente in assetto.

[areis81]

Helicopter Aviation


in particolare

When operating in ground effect, the downward and outward airflow pattern tends to restrict vortex generation. This makes the outboard portion of the rotor blade more efficient and reduces overall system turbulence caused by ingestion and recirculation of the vortex swirls.

Rotor efficiency is increased by ground effect up to a height of about one rotor diameter for most helicopters. This figure illustrates the percent increase in rotor thrust experienced at various rotor heights:

non solo, ma questo vale per gli eli, e già si riducono i wing tip vortex e le turnolenze attorno alla pala, ma se pensiamo alla configurazione quadricottero la cosa secondo me si fa ancora più interessante. mi spiego: al di fuori dell'effetto suolo un rotore che si trovi più in alto di un altro esprimerà comunque la stessa potenza in termini di spinta rispetto a quello che si trova più in basso. di conseguenza un dislivellamento del mezzo verrà mantenuto se non accentuato rendendo necessario quindi l'impiego di fini mezzi di controllo. se pensiamo alla stessa esatta situazione ma in una situazione di effetto suolo, il rotore che si alza di più rispetto al controlaterale (mezzo che si inclina) avrà una naturale riduzione di spinta a causa dell'aumento della distanza dal suolo e quindi della riduzione dell'effetto suolo sulla sua pala. a questo si somma un aumento di efficienza del rotore controlaterale che sarà più vicino al suolo. tutto ciò porta ad un autolivellamento 'strutturale', un po' come il diedro alare autolivella nelle ali fisse. a tal proposito ricordo perfettamente un video di un tricottero (modellino) con i motori invertiti che, in ground effect, non necessitava dell'intervento di stabilizzazione tramite RC nonostante montasse una KK proprio, credo, grazie a questo fenomeno.
spero di essermi spiegato, sono un po' di corsa.
badate bene, non sto dicendo che non sia necessario l'intervento umano per stabilizzare quel coso, ma credo che siano molto aiutati dall'essere in effetto suolo.

[areis81]

errore invio

[jhoexp]

se pensiamo alla stessa esatta situazione ma in una situazione di effetto suolo, il rotore che si alza di più rispetto al controlaterale (mezzo che si inclina) avrà una naturale riduzione di spinta a causa dell'aumento della distanza dal suolo e quindi della riduzione dell'effetto suolo sulla sua pala. a questo si somma un aumento di efficienza del rotore controlaterale che sarà più vicino al suolo. tutto ciò porta ad un autolivellamento 'strutturale', un po' come il diedro alare autolivella nelle ali fisse.

Allora, l'effetto di autolivellamento che teorizzi, anche se possibile, non si verifica in questo caso perchè il mega quadricottero è sempre in effetto suolo, anche a 3 metri di altezza.
Normalmente (come anche riportato nell'articolo che citi) si parla di effetto suolo quando si è ad una altezza inferiore alla metà del diametro del rotore. Quindi le pale di quel bestione sono sempre in effetto suolo (anche a 3 metri di quota) e non c'è alcun effetto autolivellante. Infatti il mezzo si inclina e drifta come si vede bene dal video.

(per altro la tua teoria mi sembra interessante e potrebbe anche essere verificabile in certi casi, magari con strutture particolari, ma non è questo il caso).


Sempre dall'artico che citi, il "self balancing equiliquibrium" non si riferisce al livellamento o alla stabilizzazione (sugli assi x e y, per intenderci), bensì ad un equilibrio verticale del mezzo (sull'asse z), che automaticamente si bilancia in quota, invece di salire o scendere, proprio per l'effetto di aumento di efficienza quando in effetto suolo e perdita di efficienza quando lo si supera.
Questo lo verifica qualsiasi pilota di elicottero rc ai primi voli.

Infatti come scrive chiaramente, in questa fase l'effetto fa si che tu ti possa concentrare sul CICLICO, che è appunto il comando che stabilizza il mezzo, perchè il collettivo viene aiutato dall'effetto suolo a mantenerti l'elicottero in quota.

Qui il testo inglese che descrive bene la faccenda:

To test this, get your RC heli into a nice stable 3 to 4 foot hover. Now decrease the throttle/collective ever so slightly so the heli starts to descend slowly. As you near the ground, you will find the heli will start encountering the bubble of high pressure (at about 1/2 the main rotor diameter) and stop descending, you are now in ground effect. The nice thing about ground effect is it allows you to concentrate almost 100% on your cyclic controls since the lift generated by the main rotors is somewhat self-correcting while in GE.

What you will notice is if the heli starts to descend while in GE, the pressure builds even more and stops the decent. On the other hand, if you are gaining a little altitude while in GE, once you get too high (over half a rotor diameter above the ground), the extra lift is lost and your heli will settle back down until it is in GE again. It is really neat to experience this "self-correcting lift equilibrium" and is a fun little experiment to try no matter what kind of bird you have.

e inoltre poco sotto:

Now depending on the size of your RC helicopter, you may also notice the cyclic controls become more sensitive while in ground effect. The down wash of air off the rotor blades (called rotor wash) is also causing many air flow instabilities that add to the ground effect sensitivity.

a tal proposito ricordo perfettamente un video di un tricottero (modellino) con i motori invertiti che, in ground effect, non necessitava dell'intervento di stabilizzazione tramite RC nonostante montasse una KK proprio, credo, grazie a questo fenomeno.

Ci son diversi video di tricotteri o multirotori con eliche rovesciate, ma tutti sono dotati di sistemi di controllo di assetto e proprio in effetto suolo questi devono essere particolarmente efficienti, perchè questa è una fase turbolenta. Infatti basta guardare qualsiasi multirotore, nelle primissime fasi di decollo le vibrazioni generalmente sono superiori (il rumore aerodinamico cambia anche sostanzialmente) e il modello tende a derivare sempre più che ad altezze superiori.

[areis81]

Quel post l'avevo infatti subito cancellato perché avevo letto male, parlava infatti del ciclico come da te notato.

La questione è: entro il raggio dell'effetto suolo, una distanza maggiore o minore dal suolo significa minore o maggiore efficienza? Se, come credo (ma verificherò appena ritorno al pc), è così, allora la mia supposizione è esatta. Ho appena privato con il mio Y6 senza carrello: tolto self balance e in effetto suolo ho sì dei drift ma al contrario di ciò che succede in quota, non mantiene l'angolo ma si autolivella. Credo proprio di aver ragione, ma sono anche convinto che gli effetti sui nostri modelli siano amplificati grazie alle ridotte dimensioni.

[jhoexp]

Quel post l'avevo infatti subito cancellato perché avevo letto male, parlava infatti del ciclico come da te notato.

La questione è: entro il raggio dell'effetto suolo, una distanza maggiore o minore dal suolo significa minore o maggiore efficienza?

E' scritto chiaramente nell'articolo che tu stesso hai citato, che dovresti leggere per BENE: entro il raggio dell'effetto suolo ci sono instabilità dei flussi e turbolenze che rendono più sensibile il mezzo sugli assi x e y. Il mezzo diventa solo più "stabile" in quota, grazie al cuscino d'aria che si forma e sul quale galleggia (se volgiamo fare le cose semplici).
Quindi come ti ho detto non c'è alcun effetto autolivellante, anzi il contrario, il mezzo è più sensibile e tende a scomporsi più facilmente, proprio come quando ti siedi su una superficie tonda, invece che direttamente per terra.

Se, come credo (ma verificherò appena ritorno al pc), è così, allora la mia supposizione è esatta. Ho appena privato con il mio Y6 senza carrello: tolto self balance e in effetto suolo ho sì dei drift ma al contrario di ciò che succede in quota, non mantiene l'angolo ma si autolivella. Credo proprio di aver ragione, ma sono anche convinto che gli effetti sui nostri modelli siano amplificati grazie alle ridotte dimensioni.

Mi spiace ma piloto elicotteri da anni, ho costruito decine e decine di multirotori e in effetto suolo l'effetto è esattamente l'opposto come ti ho detto e come gli articoli da te citati riportano. E' più facile che tu abbia volato proprio fuori dall'effetto suolo e ti sia accorto che il mezzo (anche se solo giroscopicamente assistito) riguadagna più facilmente l'assetto, anche per come è scritto il codice di controllo.

[areis81]

No, l'articolo che ho citato parla CHIARAMENTE di una rsuzione dei Wind tip vortex e di turbolenze.

[jhoexp]

No, l'articolo che ho citato parla CHIARAMENTE di una rsuzione dei Wind tip vortex e di turbolenze.

Ti invito a rileggere dall'inizio l'articolo, è fondamentale per capire per bene tutti gli aspetti della questione: Understanding Ground Effect

Quello che avviene in effetto suolo è una riduzione dei vortici all'estremità dell'ala dovuti al fatto che i vortici di estremità sono compressi vista la vicinanza al suolo. Questo è un effetto aerodinamico che riguarda l'ala (o l'elica) e rende la risultante delle forze applicate all'ala più verticale, quindi la portanza è maggiore.


In questa situazione di maggior portanza ad altezza ridotta si creano però dei disturbi al flusso dell'aria e questo rende il mezzo più sensibile e instabile.

Insomma il mezzo rimane più facilmente in quota perchè "galleggia" sul cuscino d'aria (ovvero nel punto di equilibrio della portanza) MA SOLO SE TU LO TIENI STABILE AGENDO SUL CICLICO, che è più sensibile in questa fase.

Se hai provato l'opposto, è perchè volavi al di fuori dell'effetto suolo, che per eliche piccole è molto limitato ed è facilmente solo di pochi cm.

Se prima ti riferivi ad esempio a questo video (o ad altri simili):

il mezzo vola BEN al di fuori dell'effetto suolo.