Esta pergunta deriva da pergunta anterior , onde perguntei por que a orientação do suporte é tão importante para um multirotor. Mas por mais pesquisas † descobri que essas razões não precisa aplicar a um helicóptero tri. e então novamente. Por quê?
Essas razões são gerais para todos os rotores múltiplos com número ímpar de motores? ou até rotores?
† Este fórum fala muito sobre tricópteros e orientações de adereços, mas nada realmente responde à pergunta.
Respostas:
Para um multicóptero básico, na ausência de outra maneira de controlar a guinada, a orientação é importante. Um quadrotor precisa de um conjunto equilibrado de direções de rotação para poder controlar facilmente a direção da guinada e, em equilíbrio, todas as hélices podem girar na mesma velocidade. Isso ocorre principalmente porque todos os rotores em um quadrotor são fixos (geralmente). O quadrotor também pode controlar a guinada variando a velocidade das hélices que giram em uma direção versus outra.
A orientação da hélice não importa tanto quando existe algum outro método para controlar a guinada. Por exemplo, os helicópteros têm um rotor de cauda, que corrige qualquer momento de guinada causado pela hélice principal. Assim, se ele foi configurado para girar na direção oposta, o rotor de cauda pode simplesmente girar na direção oposta para combater isso.
O tricóptero padrão possui dois rotores dianteiros e um terceiro rotor traseiro. No entanto, o rotor traseiro pode mudar de eixo. Inclina para a esquerda ou direita. Quando se inclina para a esquerda ou direita, uma parte de seu impulso atua na direção da guinada. Portanto, onde os rotores dianteiros giram na mesma direção, o rotor traseiro deve inclinar mais o contador do momento dos rotores dianteiros. Onde os rotores dianteiros giram em direções opostas, o rotor traseiro se inclina menos. Isso é explicado no vídeo na mensagem nº 4 do link que você postou.
A razão pela qual os controladores nem precisam saber a direção de rotação no tri-helicóptero é porque é um controlador de feedback. Assim, quando detecta uma guinada indesejada, simplesmente inclina o rotor traseiro na direção oposta para corrigir a direção da guinada.
Observe que o rotor traseiro, quando inclinado em uma direção, também causa uma força lateral. Isso é contra-balanceado, com a inclinação de todo o tricóptero na direção oposta. Portanto, os rotores dianteiros são inclinados (em menor grau) e parte de sua força é orientada lateralmente.
Portanto, os tricópteros são mais estáveis e têm melhor desempenho quando os rotores dianteiros estão em rotação contrária, porque o rotor traseiro pode inclinar menos (assim como todo o tricóptero inclinando menos).
Em resumo, a regra geral é que a orientação da hélice é considerada, a menos que tenha outro mecanismo para corrigir a guinada. Com mais de 4 rotores (que não conseguem inclinar), não é necessário que os rotores em uma direção sejam exatamente iguais ao número na outra direção, porque isso pode alterar a velocidade dos rotores independentemente para cancelar exatamente os momentos. . No entanto, isso pode causar uma utilização desigual dos rotores - tendemos a gostar de simetria.