出于好奇,Quadcopter的概念是否可以应用于ROV?它在水下的工作方式与在空中的运作方式一样吗?如果不能,那么在水下实施该想法需要进行何种修改?

评论

如果我没看错,您是在问在水下工作的四旋翼飞行器的概念,而不是在同一个四旋翼飞行器在空气和水中均可工作的问题。

很有可能,我偶然发现了一个vimeo剪辑,上面展示了一个正在飞行的直升机,在水上着陆并继续其在水下的旅程...它在水下“飞行”,使用4个道具在低转速下保持平衡并推进。我猜想,在水下意外打开全油门会炸毁电子设备,直接飞入水中会杀死道具。希望您能找到这些电影并了解其工作原理。

@ user2479:您可能是指EZ Drone:“水下Multicopter”吗?

#1 楼

水下四旋翼可能吗?绝对。在这种配置下是否实用是另一回事。

在空气中,粘度和浮力可忽略不计;在水中,它们不是。空中四旋翼将消耗能量来抵抗重力,而水下四旋翼可仅依靠积极向上的材料来防止其下沉。您可以亲身体验-您可以在水中游泳(或使用一小块泡沫进行浮选),但不能在空气中游泳。

水下四旋翼将消耗能量来对抗水的流体摩擦,而空中四旋翼将轻松移动。您也可以体验到这种效果-尝试将飞盘扔向空中,然后看看您可以将其“扔”到水下多远。它的转子水平方向-沿行进方向,而不是垂直,而是沿行进方向稍微倾斜。

2015年12月21日更新:有人确实做过这件事。具有4个推进器(可操纵性定位)的车辆,例如Bluefin的HAUV:



#2 楼

我猜您的问题是基于四旋翼的数学模型是否可以在水环境中工作,而不是硬件。很明显,电子和机械系统需要进行更换才能在水中工作:电子设备会短路,转子旋转太快。 Stingu和Lewis使用四元数的6DoF四旋翼的结构化飞行控制器。可以在基于四元数的Quadrotor控件中找到该论文的免费版本。我研究过的大多数四旋翼模型都在基本飞行控制的相同方程式上使用了较小的变化。 >
在液体中运行四旋翼模型将需要对模型进行一次更改:如果物理车辆处于中性或正浮力状态(即它不会下沉),则该模型将失效。在那种情况下,该模型将不得不进行调整,以使四旋翼飞机上下翻转以增加深度。实际上,模型中与介质接触的唯一部分是螺旋桨的扭矩和推力方程:

$$
K_T = \ frac {T} {\ rho n ^ 2 D ^ 4}
$$

$$
K_Q = \ frac {Q} {\ rho n ^ 2 D ^ 5}
$$

在这些等式中,$ K_T $是推力常数,$ K_Q $是转矩常数,$ T $是推力,$ \ rho $是自由流密度(空气或水),$ n $是转速,$ D $是转子直径。要在$ rho $水中运行模型,只需用水的密度($ 1000 kg / m ^ 3 $)代替。

#3 楼

首先,根据我的直觉,它会起作用,并且具有相同的逻辑-道具推动水/空气使四轴飞行器移动。

我的猜测是,电机的防水性能比空气高得多因此,电动机应该更坚固。 “保护您的道具和电子设备以及实际上所有东西。