Domanda:
Come può questo aereo essere stabile / manovrabile?
mezzanaccio
2017-02-10 21:11:45 UTC
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La nuova ondata di concetti di velivoli elettrici VTOL (Joby Aviation, Zee, Lilium, Airbus A $ ^ 3 $ , ecc. .) ha prodotto alcuni audaci design non convenzionali.

Ora la mia domanda è come il concetto di Lilium possa essere stabile e / o manovrabile, data la seguente configurazione:

Lilium's concept

Ciò che mi colpisce è la mancanza di una superficie che crea una forza per contrastare il momento generato dalla distanza tra la portanza dell'ala e la forza di gravità.

E anche se il controllo attorno all'asse di imbardata sembra possibile con la spinta differenziale, mi chiedo come sia controllato l'aereo attorno all'asse di beccheggio.

Dalla parte anteriore della fusoliera vengono dispiegate alcune superfici simili a canard con eliche integrate per fornire capacità di volo stazionario , tuttavia sembra che queste dovrebbero essere ritratte durante il volo in avanti.

Deployed "canard"


Alcuni potrebbero suggerire che le immagini siano pura opera d'arte, ma Lilium e i suoi investitori sembrano credere nel c oncept: First model

10 milioni di € di finanziamento da una società di venture capital con sede a Londra

Quelle immagini rappresentano arte, non ingegneria.
Deve essere un sistema antigravitazionale. Non credo che le ali genererebbero alcuna portanza con i motori sulla via del flusso d'aria.
@JonathanWalters A prima vista, è quello che penso anch'io. Tuttavia, Lilium afferma di sviluppare esattamente questo aereo. Qualcuno sembra credere in questo: https://medium.com/lilium-aviation/10million-funding-b49addcdfa71#.udrqmr9nv
Ebbene, mi piacerebbe conoscere i limiti operativi previsti per turbolenze e raffiche di vento. Ho difficoltà a immaginare che un progetto del genere possa gestire molto bene condizioni come raffiche da 20 a 39, turbolenza orografica e taglio del vento a basso livello. Un design solo per il tempo calmo?
Potrebbe essere il corpo dell'aeromobile a generare portanza?
Stavo per dire che non può planare, ma poi ho letto che ha un paracadute completo di cellula, quindi sono corretto.
Non capisco la domanda.
Anche se non penso che la grandezza sarebbe sufficiente per risolvere il problema, se tutto il peso dei motori * e * delle batterie fosse sul bordo d'uscita dell'ala, il baricentro potrebbe essere più a poppa di quanto appaia intuitivamente. Ma probabilmente non * abbastanza * ulteriormente. Sembrerebbe che tu possa muovere l'ala in avanti di una discreta quantità pur mantenendo una buona visibilità verso il basso, la domanda è se sarebbe sufficiente visibilità per un atterraggio in hover verticale, o solo una discesa estremamente ripida.
http://www.esa.int/var/esa/storage/images/esa_multimedia/images/2016/05/ducted_fans_on_wings/15974606-2-eng-GB/Ducted_fans_on_wings.jpg
Immagino che quella bella cosa volerà come un [volano] (https://en.wikipedia.org/wiki/Shuttlecock).
Alcuni [clip di un volo di prova] (http://www.bbc.co.uk/news/technology-39661299) sono stati pubblicati oggi sui media, se questo aiuta.
@RobieBasak altrettanto falso come tutto il resto della cosa. Nota come le 'superfici anteriori retrattili' non potrebbero mai ritirarsi e lasciare spazio alle gambe di un pilota, o anche solo perché sono più larghe della stanza in cui devono ritrarsi ...
Quel volo di prova è chiaramente un drone modello in scala e non ritrae mai i suoi jet "sospesi" in avanti. Sembra dalla t se ritrasse quelli che avrebbe naso verso il basso e cadrebbe rapidamente verso la sua distruzione. @Notts90 Sembra che potrebbe essere progettato come un corpo di sollevamento.
Sei risposte:
#1
+92
Peter Kämpf
2017-02-10 23:07:41 UTC
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Ciò che mi colpisce è la mancanza di una superficie che crea una forza per contrastare il momento generato dalla distanza tra la portanza dell'ala e la forza di gravità.

Non lo sei solo. Che ci crediate o no, Lilium mi ha contattato per un consiglio, e ho chiesto loro praticamente la stessa cosa. Non hanno mai risposto.

Sono d'accordo con te, questa cosa non volerà mai e gli investitori si bruceranno.

Il mio consiglio sarebbe di alzare le ali in avanti. Ciò consente di mantenere la fusoliera sostanzialmente invariata: non vuoi che il longherone principale vada dove si trova il pilota. Ma date le ali piccole, questo ha bisogno di uno sweep sostanziale.


Aggiornamento a questa risposta, febbraio 2020:

Ora hanno rinforzato il loro canard e hanno saltato la ritrattabilità, ma tutto quello che possono spettacolo sta volando in bilico per pochi minuti al massimo. Davvero nessun volo aerodinamico. L'autonomia di 300 km e il tempo di volo di un'ora sono ancora impossibili con la tecnologia a breve termine. Il mio verdetto è valido: gli investitori verranno bruciati.

È sorprendente che sarebbero arrivati ​​al modello in scala reale senza eseguire test in galleria del vento o addirittura modellarlo in X-Plane per determinarne le caratteristiche. Immagino che questo design funzionerebbe solo nella configurazione VTOL o dove i motori anteriori possono fungere da canard.
La loro pagina di sviluppo mostra diversi test di volo, ma tutti sembrano avere una ventola canalizzata in avanti nella posizione in cui si trovano i cerchi nella foto sopra: http: //lilium-aviation.com/development.html
"Lilium mi ha contattato per un consiglio ..." - sapevamo tutti che Peter era bravo. Non so se molti di noi sapessero che era buono!
Chiederei solo se quelle "ali" sono davvero ali, o solo piloni di montaggio aerodinamici per i motori elettrici. Mi chiedo anche perché la grafica non mostra la prolunga, perché non c'è spazio per batterie sufficienti per più di pochi minuti di volo :-)
Forse ci sono alcune tonnellate di batterie nella coda. "/ eyeroll"
@SteveS quindi è un multicottero con alcune cose che sporgono che sembrano ali per far sentire meglio gli occupanti.
Il loro modello dimostrativo in scala 2: 1 sta sicuramente volando come un multicottero, non c'è abbastanza movimento in avanti. Non è pesante come i 300 kg che dovrebbe pesare (come un modello 2: 1). Penso che l'unica strategia praticabile per loro sia utilizzare il capitale di investimento per costruire prima una macchina del tempo, che potrebbero poi utilizzare per rubare le tecnologie di ingegneria del grafene e le batterie agli ioni di litio del grafene dal futuro.
@Adrian Thompson Phillips: Non credo che nemmeno le batterie agli ioni di litio al grafene forniranno energia sufficiente. Devono entrare di traverso nell'universo di Star Trek e riportare indietro un mucchio di cristalli di dilitio :-)
"questa cosa non volerà mai e gli investitori verranno bruciati": apparentemente vola, secondo [alcune brevi clip di un volo di prova] (http://www.bbc.co.uk/news/technology-39661299) pubblicate in i media oggi. Sembra che stia usando ventole rivolte verso il basso piuttosto che usare le ali per il sollevamento.
@RobieBasak: Grazie per il collegamento. Quello che vedi è qualcosa che usa le sue ali solo per posizionare le eliche, ma non per creare portanza, come dici giustamente. Vola lentamente e il film gira anche avanti e indietro per creare l'impressione di un tempo di volo più lungo. Non vedo un motivo per invertire il mio giudizio.
[Ecco un video migliore] (https://youtu.be/ohig71bwRUE?t=49s) del loro primo volo con un drone
@Bergi: Non lo chiamerei esattamente volare: librarsi sì, ma non volare. Per ora le ali servono esclusivamente a mantenere in posizione gli inefficienti puntelli canalizzati.
@SteveS Ho visto molti kickstarter o siti web simili progettati per attirare venture capitalist e altri investitori con affermazioni grandiose "supportate" da video e immagini che sono chiaramente falsi per chiunque abbia un po 'di conoscenza della fisica o di un'altra scienza correlata che supera i livelli di scuola primaria . Questo sembra non essere diverso.
@m2as3registeredservicesohmone: Hanno ** aleggiato ** qualcosa che sembra molto diverso da come appariva quando ho scritto questa risposta.
Immagino che l'acquisto di una compagnia aerea non sia l'unico modo per diventare milionario nel settore dell'aviazione ...
Va solo a mostrare una delle mie regole fondamentali sull'aerospazio: fai sempre attenzione al mago della Silicon Valley che afferma di essere in grado di fare ciò che gli altri hanno lottato per fare per decenni.
#2
+24
Chris Johns
2017-02-11 00:49:33 UTC
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Questo assomiglia molto a molti altri progetti tecnologici simili che sono davvero più progettati per generare un guadagno veloce grazie alle sovvenzioni agricole e al crowdfunding che con qualsiasi aspettativa realistica di produrre un prodotto funzionante.

Dato che non ci sono dettagli tecnici a parte il concept art e non ci sono progetti lontanamente simili che risolvono la questione di come potrebbe volare è puramente speculativo e non ci sono dati di ingegneria significativi su cui commentare.

#3
+9
Michael Teter
2017-02-12 02:20:29 UTC
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A meno che il corpo non abbia alcune proprietà di sollevamento significative, il naso affonderà e l'aereo non volerà (senza le canard estese).

In una situazione di assenza di potenza, senza uno stabilizzatore verticale e un po 'di prua / equilibrio di sollevamento a poppa, questo aereo sarebbe un dardo da prato.

#4
+9
oeste
2017-05-28 19:20:05 UTC
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enter image description here

Sembra che abbiano notato i loro problemi di stabilità e stiano cercando di aggiornare il design. L'ala fissa permanente ora in avanti e le ali le ali posteriori.

Che progresso meraviglioso. Cosa penseranno dopo, una coda verticale?
Sì, T, con un altro set di ventole intubate.
#5
+4
J.W.
2017-02-13 13:12:14 UTC
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Probabilmente non può. Questa configurazione dell'ala è progettata per prestazioni estreme, come nel caso in cui è estremamente instabile. Gli aerei militari sono spesso instabili, il che li fa girare più velocemente. Gli aerei civili dovrebbero essere stabili, facendoli girare lenti, comodi e sicuri.

Creare un trasporto aereo non sicuro che è molto scomodo e difficile da pilotare quindi creare capacità di combattimento aereo per un velivolo civile è A: Follia o B: cercare di farlo sembrare interessante al prezzo di tutto il resto. Quindi è una truffa per gli investitori.

Una possibilità è che il la parte superiore dell'alloggiamento del motore è progettata per funzionare come un ascensore, ma la domanda ancora una volta è "perché?".

#6
+1
DarioP
2017-02-12 00:57:29 UTC
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Considera la terza immagine: guarda la corda dell'ala e confrontala con l'assetto del naso (angolo di incidenza). È chiaro che il muso punterà abbastanza in alto, con una notevole quantità di aria che colpisce la pancia del velivolo, spostando così il centro di pressione in avanti, possibilmente abbastanza vicino al centro di massa.

C'è un angolo di incidenza che neutralizza la rotazione attorno all'asse del passo, sebbene ciò non si traduca in una condizione di equilibrio stabile. È necessario un controllo attivo per evitare di capovolgere l'aereo verso il basso o all'indietro.

Questo è un commento (cercando di convincermi), non una risposta. -1
Non c'è modo che il naso possa essere molto leggero poiché dovrebbe ospitare due persone.
L'ascensore, se presente, potrebbe uscire solo ad alta velocità. Presumibilmente puoi arrivarci da un regime a bassa velocità senza capovolgere puntando i propulsori anteriori verso il basso. Ma anche allora, sarà instabile.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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