Este protocolo caracteriza o impulso hexacóptero e a aerodinâmica. Para este experimento, utilizamos componentes disponíveis comercialmente, fora da prateleira para o hexacóptero, e os detalhes são fornecidos na Tabela 2. Para o controlador de voo, selecionamos um piloto automático de código aberto, Librepilot,9, pois ele forneceu flexibilidade para controlar comandos motormais individuais emitidos para o hexacóptero.
O suporte de teste para a montagem da célula de carga e do hexacóptero foi fabricado internamente usando compensado laminado e é mostrado na Figura 2. Ao projetar o suporte de teste, observe que ele deve permitir um ajuste preciso do ângulo de ataque do multicóptero e ser suficientemente rígido para suportar forças de dobra e vibrações criadas durante a operação dos motores.
Uma célula de carga de 6 eixos é montada no suporte de teste e conectada à placa de aquisição de dados, conforme mostrado na Figura 3. Forças aerodinâmicas e de impulso são sentidas na estrutura corporal do hexacóptero pela célula de carga. Os dados do medidor de tensão passam por um condicionador de sinal. A placa de aquisição de dados (DAQ) adquire então os componentes analógicos de força e torque usando um procedimento de calibração fornecido pelo fabricante da célula de carga. A placa DAQ então armazena esses valores em um buffer de alta velocidade e depois em disco permanente.
Para este protocolo, primeiro, determine as forças geradas pelos motores individuais. Em seguida, determine as forças que atuam na estrutura aérea nua, seguidas pela determinação das forças geradas por todo o hexacopter em função dos comandos de RPM motor. Emita os mesmos comandos RPM para todos os motores para cada teste.
1. Experimento do Dinamômetro
O dinamômetro permite a medição direta dos parâmetros, incluindo impulso, torque, RPM, tensão da bateria e corrente. Parâmetros como energia elétrica, potência mecânica e eficiência motora podem então ser derivados de Equações (3), (4) e (5).
2. Teste de impulso estático
3. Teste dinâmico de impulso
Realize uma série de testes de túnel de vento para caracterizar e analisar as forças aerodinâmicas lineares do hexacóptero, principalmente levantar e arrastar, sobre uma variedade de velocidades e ângulos de incidência. Durante os experimentos do túnel de vento, o hexacóptero está em condições constantes de voo. Portanto, a magnitude do vetor de velocidade hexacóptero é a mesma que a velocidade do ar e assumida horizontalmente no quadro mundial. As forças de elevação e arrasto são principalmente devido ao fluxo de ar ao redor do hexacóptero. Note que as forças de elevação e arrasto são assumidas para caracterizar o elevador total e o arrasto total no hexacóptero; forças laterais são insignificantes.
O procedimento experimental realizado neste experimento é semelhante ao relatado em Foster10 e Russell11. Durante os testes do túnel de vento, o hexacóptero foi impulsionado por um conversor de energia conectado à energia de construção (AC) para garantir níveis consistentes de energia e tensão durante todos os testes. Observe que motores em RPMs altos podem consumir corrente apreciável; use medidor baixo e fio de comprimento curto para evitar queda de tensão considerável no fio durante a operação.
Fonte: Prashin Sharma e Ella M. Atkins, Departamento de Engenharia Aeroespacial, Universidade de Michigan, Ann Arbor, MI
Multicopters estão se tornand…
Capítulos neste vídeo
0:01
Concepts
3:01
Dynamometer Experiment
4:18
Static Text
5:51
Dynamic Thrust Test
7:57
Results
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