Dette elektriske helikopteret kan bli det første i kommersiell drift

[Odd R. Valmot]

Dette elektriske helikopteret kan bli det første i kommersiell drift

[Simen1]

Hvorfor benyttes ikke multiple rotorer på helikoptere som går på vanlig drivstoff? Har det vært umulig med vanlig dristoff eller er det bare en "tilfeldighet" at de innfører både elmotorer og multiple rotorer i samme modell?

 

Rent intuitivt ser jeg ikke noen grunner til at man ikke kan bygge multirotor-helikoptere for vanlig drivstoff med like mange motorer og rotorer. Jeg ser heller ikke noen umulighet i å bygge et helikopter med én stor rotor, basert på elmotor. Med andre ord ser det ut som valget av redundans ikke forutsetter el-drift og at el-drift ikke forutsetter mange rotorer.

[5V115MSQ]

Hvorfor benyttes ikke multiple rotorer på helikoptere som går på vanlig drivstoff? Har det vært umulig med vanlig dristoff eller er det bare en "tilfeldighet" at de innfører både elmotorer og multiple rotorer i samme modell?

 

Rent intuitivt ser jeg ikke noen grunner til at man ikke kan bygge multirotor-helikoptere for vanlig drivstoff med like mange motorer og rotorer. Jeg ser heller ikke noen umulighet i å bygge et helikopter med én stor rotor, basert på elmotor. Med andre ord ser det ut som valget av redundans ikke forutsetter el-drift og at el-drift ikke forutsetter mange rotorer.

 

Er nok flere grunner til at elmotor passer bra sammen med mulitrotor:

Elmotorene er mindre i vekt/størrelse

Elmotorene er enklere å regulere, og responderer raskere på input

Elmotoren har færre "inputs/outputs" (kun strøm, vs bensin + kjølevæske + strøm + eksos)

 

Hadde sikkert vært mulig å lage fossil-multirotor, men virker for meg å bli en veldig komplisert og uelegant løsning.

[1P4XZQB7]

Forretningsidé - Elektrisk antiluftvern...

 

Kommer til å selge som varmt hvetebrød så snart disse greiene begynner ta seg til rette i det urbane luftrom. Skjønt, brenntiden på rent konvensjonell rakettmotor gjør da heller ikke det helt store utslaget i CO2 balansen.

[dguzs]

Interessant om dette multirotor-helikopteret kan autorotere i nødtilfeller slik som vanlige helikoptere kan? Er dette også et krav for multirotor maskiner som skal transportere mennesker?

[gammalerik]

Interessant om dette multirotor-helikopteret kan autorotere i nødtilfeller slik som vanlige helikoptere kan? Er dette også et krav for multirotor maskiner som skal transportere mennesker?

 

Vil tro at når det går fint på en el-sykkel, så burde det ikke være helt umulig å autorotere.

[Sutekh]

Hvorfor benyttes ikke multiple rotorer på helikoptere som går på vanlig drivstoff? Har det vært umulig med vanlig dristoff eller er det bare en "tilfeldighet" at de innfører både elmotorer og multiple rotorer i samme modell?

Tandem- og transversrotordesign er ikke akkurat noe uvanlig fenomen, mange av de tidligste helikoptrene (e.g. Focke-Achgelis Fa 223) var transversrotordesign, og tandemrotorhelikoptre som CH-47 er i bruk fremdeles. Mer enn det er uvanlig, hovedsakelig på grunn av mekanisk kompleksitet.

 

Rent intuitivt ser jeg ikke noen grunner til at man ikke kan bygge multirotor-helikoptere for vanlig drivstoff med like mange motorer og rotorer. Jeg ser heller ikke noen umulighet i å bygge et helikopter med én stor rotor, basert på elmotor. Med andre ord ser det ut som valget av redundans ikke forutsetter el-drift og at el-drift ikke forutsetter mange rotorer.

Det er mange praktiske grunner til at løsningene blir forskjellige. Det at noe er teoretisk gjennomførbart betyr ikke at det er en praktisk løsning.

 

"Drone"-type multirotordesign:

-Rotorer med konstant pitch

-All kontroll skjer ved individuell turtallstyring av rotorene (må ha individuell drift av motorene)

-Krever lite treghet (liten roterende masse) per rotor og høyt moment

 

Enkeltrotor/konvensjonell torotor:

-Styrbar pitch

-Kontroll ved justering av bladpitch

-Motormoment reguleres for å holde turtall tilnærmet konstant

 

Elmotorer er veldig bra til drone-type design fordi de har tilnærmet øyeblikkelig momentrespons og veldig presis turtallsregulering. Selv ikke gassturbiner har den samme graden av presis og rask turtallstyring, og forbrenningsmotorer ville også være avhengig av en girløsning der elmotorer kan drive rotoren direkte. Og hvis du skal drive mer enn to rotorer fra én forbrenningsmotorbasert "power pack"* så blir det noe av et mekanisk mareritt med akslinger og girkasser overalt.

 

Til konvensjonelle helikoptre, så er det nok gjennomførbart med elmotordrift, men hvis du først skal lage et elektrisk helikopter så hvorfor ikke heller gå for et mekanisk enklere og mindre sårbart multirotordesign? Konvensjonelle helikoptre har en komplisert og vedlikeholdskrevende hovedgirkasse som ikke under noen omstendigheter bør svikte, hvis du kan eliminere den komponenten i et elektrisk design så hvorfor skulle du ønske å gjøre noe annet?

 

*Jeg har ikke noen bra norsk oversettelse for dette, men "power pack" i helikoptersammenheng er da sammenstillingen av 1-3 gassturbiner og hovedgirkassen.

Endret 22. oktober 2019 av Sutekh

[dguzs]

Klar over det. Det jeg tenker mest på er at i et helikopter har man alltid en mekanisk kobling mellom stick'en og rotorbladene, slik at bladvinkelen kan styres selv om alt det elektriske svikter totalt. Her er det jo fly-by-wire, altså kun elektrisk kobling mellom joystick'en og kontrollflatene. Bare lurer på hvordan denne sikkerhetsfunksjonen implementeres. Kanskje autorotasjonen blir hardcod'ed i selve elmotorene, slik at denne gjennomføres uansett hva. Per dags dato finnes det ingen komersielle fly-by-wire helikoptere (Bell 525 er i utvikling).

Vil tro at når det går fint på en el-sykkel, så burde det ikke være helt umulig å autorotere.

[Sutekh]

Interessant om dette multirotor-helikopteret kan autorotere i nødtilfeller slik som vanlige helikoptere kan? Er dette også et krav for multirotor maskiner som skal transportere mennesker?

Rotorene vil autorotere, men mister du all strøm så har du ikke noen mulighet for å styre rotasjonen. Som et minimum så må du ha kontroll over omformerne som driver motorene for å kunne justere turtallet på dem individuelt.

 

I et vanlig helikopter så har du vanligvis kontroll over rotorpitch under autorotasjon (dog det gjerne krever litt mer muskelkraft hvis hydraulikken har sviktet).

[chrisbt]

Interessant om dette multirotor-helikopteret kan autorotere i nødtilfeller slik som vanlige helikoptere kan? Er dette også et krav for multirotor maskiner som skal transportere mennesker?

 

Autorotasjon forutsetter mulighet til å lagre nok kinetisk energi i rotasjonen til rotoren til å foreta en trygg landing. For elektriske multirotor "helikoptre" er det mye enklere å bygge inn redundans ved mulighet for landing med en viss andel sviktende rotorer, dobbelt sett med flight-controllere, etc.

[Sutekh]

Jeg vil tro løsningen man går for er noe lignende det man har på DP2/DP3-klassede skip: Del opp hele strømforsyningen slik at du har flere helt uavhengige kraftsystemer hvor du tåler at ett av dem faller helt ut.

 

E.g. ha tre separate batterier i stedet for ett stort, la hvert av dem forsyne 1/3 av motorene, fordelt utover på en slik måte at løftekraften alltid vil være balansert selv om du mister et helt batteri med tilhørende motorer.

[Lynxman]

Denne vil nok ikke kunne autorotere. Vinkelen på bladene er for skarp. Skulle den dette ned uten motorkraft ville propellene snurre bakvendt, og garantert uten å bremse nok. Grunnen til at den har 8 motorer er nok for å ha redundans i tilfelle noen slutter å fungere. Regner med at slike multikoptere vil ha fallskjermløsning for nødsituasjoner.

Endret 22. oktober 2019 av Lynxman

[Kjetil Kjernsmo]

Forretningsidé - Elektrisk antiluftvern...

 

Kommer til å selge som varmt hvetebrød så snart disse greiene begynner ta seg til rette i det urbane luftrom. Skjønt, brenntiden på rent konvensjonell rakettmotor gjør da heller ikke det helt store utslaget i CO2 balansen.

 

Man har jo alltids https://no.m.wikipedia.org/wiki/Railgun ...

[KjeRogJør]

Hvorfor benyttes ikke multiple rotorer på helikoptere som går på vanlig drivstoff? Har det vært umulig med vanlig dristoff eller er det bare en "tilfeldighet" at de innfører både elmotorer og multiple rotorer i samme modell?

 

Rent intuitivt ser jeg ikke noen grunner til at man ikke kan bygge multirotor-helikoptere for vanlig drivstoff med like mange motorer og rotorer. Jeg ser heller ikke noen umulighet i å bygge et helikopter med én stor rotor, basert på elmotor. Med andre ord ser det ut som valget av redundans ikke forutsetter el-drift og at el-drift ikke forutsetter mange rotorer.

 

Fossil multirotorsystem måtte vel i såfall vert

En motor og genarator pakke, reguleringselektronikk og alle elmotorene med propell.

Det kunne få større rekkevidde en batteri.

Et vist slektskap til dieselelektrisk drift kan man se, og den ideen er gammel.

 

Flere rotorer eliminerer moment, og behov for halerotor.

Å håndtere et tradisjonelt helikopter er visstnok noe som krever øvelse, det er en balansekunst som å sykle, kanskje på ett hjul, og sikkert enda verre enn det også.

Droner er jo ikke tilsvarende krevende å manøvrere.

Dette blir jo som en drone.

[KjeRogJør]

Denne vil nok ikke kunne autorotere. Vinkelen på bladene er for skarp. Skulle den dette ned uten motorkraft ville propellene snurre bakvendt, og garantert uten å bremse nok. Grunnen til at den har 8 motorer er nok for å ha redundans i tilfelle noen slutter å fungere. Regner med at slike multikoptere vil ha fallskjermløsning for nødsituasjoner.

 

Kanskje mulig å nærmest skyte opp en fallskjerm

fra sentrum av denne bærestrukturen som ikke er

en bevegelig del "lenger"(?)

[mepy]

Er glad for at det stort sett bare er ambulanse- og politihelikopter i Oslo, de støyer mye, men er vel nødvendige. Om det skulle være en hel masse taxihelikoptre og privathelikoptre hadde lydsituasjonen blitt svært ubehagelig.

[Simen1]

Er nok flere grunner til at elmotor passer bra sammen med mulitrotor:

1. Elmotorene er mindre i vekt/størrelse

2. Elmotorene er enklere å regulere, og responderer raskere på input

3. Elmotoren har færre "inputs/outputs" (kun strøm, vs bensin + kjølevæske + strøm + eksos)

 

Hadde sikkert vært mulig å lage fossil-multirotor, men virker for meg å bli en veldig komplisert og uelegant løsning.

Jeg kjøper ikke helt de argumentene fordi:

 

1. El-helikopter kommer ikke langt uten batterier. Elbilenes styrke har aldri vært vekt i forhold til fossilbiler i samme klasse. I hvert fall om man regner en dugelig rekkevidde. I helikopter er nok vekt ennå viktigere enn i bil.

 

2. Det stemmer, men betyr det noe særlig for et helikopter i denne størrelseorden? For droner på størrelse med en skoeske, javisst bør den reagere lynraskt, men et helikopter på 900 kg har jo mye større masse og moment, så det reagerer jo uansett ikke raskt selv med elmotorer.

 

3. Små motorer kan luftkjøles mye enklere enn store motorer. Det gjelder både el og fossil. Bensin og eksos er ikke input/output som trenger å gå til helikopterkroppen. Det kan ligge lokalt ved hver enkelt motor. Da gjenstår bare strøm. Batterier er såpass tunge at de bør ligge lavt i konstruksjonen, altså nede i chassiet en plass. Dermed krever det ganske heftige strømkabler ut til hver motor. Fossil-multirotoren trenger bare tynne og lette kabler ut til hver motor.

 

Jeg ønsker gode motargumenter med litt mer futt i. Hva med støy?

[Simen1]

Tandem- og transversrotordesign er ikke akkurat noe uvanlig fenomen, mange av de tidligste helikoptrene (e.g. Focke-Achgelis Fa 223) var transversrotordesign, og tandemrotorhelikoptre som CH-47 er i bruk fremdeles. Mer enn det er uvanlig, hovedsakelig på grunn av mekanisk kompleksitet.

 

Det er mange praktiske grunner til at løsningene blir forskjellige. Det at noe er teoretisk gjennomførbart betyr ikke at det er en praktisk løsning.

 

"Drone"-type multirotordesign:

-Rotorer med konstant pitch

-All kontroll skjer ved individuell turtallstyring av rotorene (må ha individuell drift av motorene)

-Krever lite treghet (liten roterende masse) per rotor og høyt moment

 

Enkeltrotor/konvensjonell torotor:

-Styrbar pitch

-Kontroll ved justering av bladpitch

-Motormoment reguleres for å holde turtall tilnærmet konstant

 

Elmotorer er veldig bra til drone-type design fordi de har tilnærmet øyeblikkelig momentrespons og veldig presis turtallsregulering. Selv ikke gassturbiner har den samme graden av presis og rask turtallstyring, og forbrenningsmotorer ville også være avhengig av en girløsning der elmotorer kan drive rotoren direkte. Og hvis du skal drive mer enn to rotorer fra én forbrenningsmotorbasert "power pack"* så blir det noe av et mekanisk mareritt med akslinger og girkasser overalt.

 

Til konvensjonelle helikoptre, så er det nok gjennomførbart med elmotordrift, men hvis du først skal lage et elektrisk helikopter så hvorfor ikke heller gå for et mekanisk enklere og mindre sårbart multirotordesign? Konvensjonelle helikoptre har en komplisert og vedlikeholdskrevende hovedgirkasse som ikke under noen omstendigheter bør svikte, hvis du kan eliminere den komponenten i et elektrisk design så hvorfor skulle du ønske å gjøre noe annet?

 

*Jeg har ikke noen bra norsk oversettelse for dette, men "power pack" i helikoptersammenheng er da sammenstillingen av 1-3 gassturbiner og hovedgirkassen.

Takk for et veldig godt svar. Jeg tenkte på individuelle fossilmotorer og ikke overlappende rotorer (som er hovedgrunnen til at CH-47 er så inn i granskauen mekanisk komplisert). Altså samme redundans som elektrisk multirotor. Videre ser jeg for meg luftkjøling og lokale eksospotter ved hver motor. Altså i grunn kun samme opphengs-fagverk som el-multirotoren og kun styresignaler til hver motor. Ingen pitch, ingen synkronitet, kun turtallsstyring.

 

 

Rotorene vil autorotere, men mister du all strøm så har du ikke noen mulighet for å styre rotasjonen. Som et minimum så må du ha kontroll over omformerne som driver motorene for å kunne justere turtallet på dem individuelt.

 

I et vanlig helikopter så har du vanligvis kontroll over rotorpitch under autorotasjon (dog det gjerne krever litt mer muskelkraft hvis hydraulikken har sviktet).

Så multirotorer må enten ha full redundans for å kunne få trygg nødlanding i tilfelle noe svikter eller fallskjerm?

Mens fossile enkeltrotorer (og mekanisk koblede dobbeltrotorer) har delvis redundans ved autorotasjon + mekanisk styring

Endret 22. oktober 2019 av Simen1

[Simen1]

Er glad for at det stort sett bare er ambulanse- og politihelikopter i Oslo, de støyer mye, men er vel nødvendige. Om det skulle være en hel masse taxihelikoptre og privathelikoptre hadde lydsituasjonen blitt svært ubehagelig.

Ambulansehelikopter må kunne lande for å hjelpe, men har politiet noe særlig oppdrag på bakken? Jeg ser for meg at de hovedsaklig observerer, filmer, bruker lyskaster og sånt. Den typen oppdrag kunne antagelig blitt løst mye mindre støyende med et fly. Bemannet eller fjernstyrt.

[RoyK]

octodeccopter er gøy - sleng på en motor med kontrarotasjon på andre sida, og du har et sedectriginticopter - så er det bare å telle på…

 

Jeg lurer på hva slags "mikroprosessorer" det er snakk om her når det er 100+ av dem. Atmel AVR?