VYSOKÉ U ENÍ TECHNICKÉ V BRN BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY LÉTAJÍCÍ ROBOT PRO GEOFYZIKÁLNÍ Ú ELY FLYING ROBOT FOR GEOPYSICAL PURPOSES

VYSOKÉ UýENÍ TECHNICKÉ V BRNċ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV VÝROBNÍCH STROJģ, SYSTÉMģ A ROBOTIKY FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF PRODUCTION MACHINES, SYSTEMS AND ROBOTICS

LÉTAJÍCÍ ROBOT PRO GEOFYZIKÁLNÍ ÚýELY FLYING ROBOT FOR GEOPYSICAL PURPOSES

BAKALÁěSKÁ PRÁCE BACHELOR´S THESIS

AUTOR PRÁCE

JURIJ MOCEK

AUTHOR

VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR

BRNO 2013

doc. Ing. SIMEON SIMEONOV, CSc.

Vysoké uþení technické v BrnČ, Fakulta strojního inženýrství Ústav výrobních strojĤ, systémĤ a robotiky Akademický rok: 2012/2013

ZADÁNÍ BAKALÁěSKÉ PRÁCE student(ka): Jurij Mocek který/která studuje v bakaláĜském studijním programu obor: Strojní inženýrství (2301R016) ěeditel ústavu Vám v souladu se zákonem þ.111/1998 o vysokých školách a se Studijním a zkušebním Ĝádem VUT v BrnČ urþuje následující téma bakaláĜské práce: Létající robot pro geofyzikální úþely v anglickém jazyce:

Flying robot for geophysical purposes

Struþná charakteristika problematiky úkolu: Deskripce speciálních robotĤ pro geofyzikální úþely. PĜedbČžný návrh možných konfigurací. Cíle bakaláĜské práce: Deskripce speciálních robotĤ pro geofyzikální úþely. PĜedbČžný návrh možných konfigurací.

Seznam odborné literatury: www – Flying robot

Vedoucí bakaláĜské práce: doc. Ing. Simeon Simeonov, CSc. Termín odevzdání bakaláĜské práce je stanoven þasovým plánem akademického roku 2012/2013. V BrnČ, dne 24.5.2013 L.S.

____________________________ Doc. Ing. Petr Blecha, Ph.D. ěeditel ústavu

________________________________ prof.RNDr.Miroslav Doupovec,CSc. DČkan fakulty

Abstrakt Cílem této práce je navrhnout konstrukþní Ĝešení pro dálkovČ Ĝízený létající stroj s dĤrazem na svislý start, vznášení se na jednom místČ a svislé pĜistání. Jedna þást práce je vČnována mČĜení tahu. Ke konci se zabývá Ĝešením konstrukce létajícího robota.

Abstract The aim of this work is to propose construction solutions for remote controlled flying machine with vertical start, hover and vertical landing. One part of work is devoted to measurement of thrust. The last part of work deals with concrete solution for construction

Klíþová slova Létající robot, bezpilotní letoun, mČĜení tahu, multikoptéra

Keywords Flying robot, unmanned aircraft, measurement of thrust, multicopter

Bibliografická citace MOCEK, J. Létající robot pro geofyzikální úþely. Brno: Vysoké uþení technické v BrnČ, Fakulta strojního inženýrství, 2013. 40 s. Vedoucí bakaláĜské práce doc. Ing. Simeon Simeonov, CSc..

Prohlášení autora o pĤvodnosti práce Já, Jurij Mocek, prohlašuji, že tato bakaláĜská práce je mým dílem, které jsem vypracoval samostatnČ, pod vedením vedoucího bakaláĜské práce. Veškerou literaturu a další zdroje, ze kterých jsem þerpal jsem uvedl v seznamu použité literatury. V BrnČ dne: 24.5.2013

……………………..

Ústav výrobních strojĤ, systémĤ a robotiky

BAKALÁěSKÁ PRÁCE

Str. 9

Obsah Úvod .......................................................................................................................... 10 1. Koncepce ........................................................................................................ 11 1.1 RozdČlení letadel ....................................................................................... 11 1.1.1 VzducholodČ, balony ........................................................................... 11 1.1.2 Letadla tČžší než vzduch ..................................................................... 12 1.1.2.1 Letadla s pevnými nosnými plochami ............................................ 12 1.1.2.2 Letadla s rotujícími nosnými plochami ........................................... 12 2. RozdČlení letadel s rotujícími nosnými plochami ............................................. 12 2.1 Vírník (Autogyra) ....................................................................................... 12 2.2 Konvertoplan............................................................................................. 13 2.3 Gyrodyn .................................................................................................... 13 2.4 Vrtulník...................................................................................................... 14 3. Pohonná soustava........................................................................................... 14 3.1 Nosný rotor ............................................................................................... 14 3.2 Rotorová hlava.......................................................................................... 14 3.3 Rotorové listy ............................................................................................ 15 4. Reakþní a klonivý moment .............................................................................. 15 4.1 Vznik reakþního momentu a jeho odstranČní ............................................ 15 4.2 Vznik klonivého momentu a jeho eliminace .............................................. 17 5. RozdČlení vrtulníkĤ podle poþtu a uspoĜádání rotorĤ ...................................... 18 5.1 Jednorotorové vrtulníky............................................................................. 18 5.2 Dvourotorové vrtulníky .............................................................................. 19 5.2.1 Dvourotorový vrtulník s rotory uloženými pĜíþnČ ................................. 19 5.2.2 Dvourotorový vrtulník s pĜekrývajícími se rotory ................................. 19 5.2.3 Dvourotorový vrtulník se souosými (koaxiálními) rotory...................... 20 5.2.4 Dvourotorový vrtulník s tandemovým uspoĜádáním ............................ 21 5.3 Vícerotorové stroje (Multikoptéry) ............................................................. 22 5.3.1 TĜírotorové (Trikoptéry) ....................................................................... 22 5.3.2 ýtyĜrotorové (Kvadrokoptéry) ............................................................. 23 5.3.3 Šesti a vícerotorové ............................................................................ 23 5.3.4 Ochrana rotorĤ ................................................................................... 24 6. MČĜení tahu ..................................................................................................... 25 7. Návrh možných konfigurací ............................................................................. 30 7.1 Jeden rotor................................................................................................ 30 7.2 Dva rotory ................................................................................................. 31 7.3 TĜi rotory ................................................................................................... 31 7.4 ýtyĜi rotory ................................................................................................ 34 8. ZávČr ............................................................................................................... 35 9. Seznam literatury ............................................................................................ 36 10. Seznam obrázkĤ ............................................................................................. 38



Str. 10

Úvod Létání bylo odnepamČti dávným snem lidstva. Z historických pramenĤ se dozvídáme, že o nČkterých panovnících a bozích jsou zmínky o tom, jak byly schopni odletČt na jejich nebeských koþárech. První zmínky o vývoji letadla, které by se opravdu mohlo vznést, pochází ze stĜedovČku, kde Leonardo da Vinci mČl nČkolik plánĤ na sestrojení. Bohužel vlivem církve byly jakékoliv náznaky na rozvoj vČdy trestány inkvizicí. Postupem þasu se o sestrojení létajícího stroje pokoušelo mnoho vČdcĤ. Prvním úspČšným pokusem, kde se jednalo o krátký let, byl tzv. gyroplán, který sestrojili bratĜi Breguetové a Richet. Vrtulník se na krátkou dobu vznesl a uletČl nČkolik metrĤ. Jako tomu je u vČtšiny vČdeckých vynálezĤ, tak i u vyvíjení létajících strojĤ výraznČ pomohl zájem armády a posunul vývoj dopĜedu. Po vynalezení pilotovaných vrtulníkĤ a její zámČr uchýlil k vývoji bezpilotních strojĤ. Bezpilotní stroje se mohou pohybovat i na tČch místech, kde by došlo ke ztrátČ lidských životĤ. Vývoji napomáhá i rozvoj elektroniky a poþítaþové techniky. Díky možnostem, které dnes máme, je daleko jednodušší takový stroj sestrojit. Tato práce se zabývá návrhem tČchto strojĤ, jejich rozdČlením a také tím, co jim pĜedcházelo.



Str. 11

1. Koncepce Jedním z hlavních požadavkĤ létání je schopnost visení ve vzduchu se schopností horizontálního a vertikálního pohybu, resp. svislého startu a pĜistání. Tyto požadavky nejlépe splĖují vzducholodČ a letadla s rotujícími nosnými plochami.

1.1

RozdČlení letadel

Letadlo je stroj zpĤsobilý k létání nezávisle na zemském povrchu, urþený k dopravČ osob þi materiálu, schopný bezpeþného vzletu a pĜistání a je alespoĖ þásteþnČ Ĝiditelný.

1.1.1

VzducholodČ, balony

VzducholodČ neboli Ĝiditelné balony jsou letadla lehþí než vzduch, která zemskou pĜitažlivost pĜekonávají aerostatickým vztlakem, a jejich dopĜedný pohyb je dán motorem. Jsou to aerostaty. Jednou z výhod je nižší spotĜeba a vČtší dolet než u letounĤ. Další výhodou mĤže být možnost pĜepravy tČžších nákladĤ než pomocí letounĤ. Mezi nevýhody patĜí citlivost na vítr, která má za následek nedodržení kurzu. Další nevýhodou jsou obrovské rozmČry. Aby byla celková hustota stroje rovna hustotČ suchého vzduchu, je zapotĜebí pĜi 100 kilogramech zátČže nutné použít pĜibližnČ devadesát metrĤ krychlových helia.

Obr. 1.1. Moderní typ vzducholodČ P-791


BAKALÁěSKÁ PRÁCE 1.1.2

Str. 12

Letadla tČžší než vzduch

1.1.2.1

Letadla s pevnými nosnými plochami

NejrozšíĜenČjším druhem jsou letouny. Letoun je motorové letadlo, u nČhož je vztlak potĜebný k letu vyvozován aerodynamickými silami na nosných plochách, které jsou vĤþi letadlu nepohyblivé. Dále mezi tento typ letadel patĜí bezmotorové kluzáky. Vztlaková síla, díky které letoun dokáže létat, je závislá na urþité dopĜedné rychlosti letounu, proto u letadel s pevnými nosnými plochami schází schopnost „viset“ ve vzduchu. 1.1.2.2

Letadla s rotujícími nosnými plochami

Mohou se pohybovat dopĜedu, dozadu a mají i schopnost „viset“ ve vzduchu. Více jsou rozebrány v následujících kapitolách.

2. RozdČlení letadel s rotujícími nosnými plochami 2.1

Vírník (Autogyra)

Ve vzduchu se udrží díky rotujícím rotorovým listĤm. Rotor vírníku, ale není pohánČn vlastním motorem. Proto je vybaven vrtulí pohánČnou motorem, jejíž tahová síla zpĤsobuje dopĜedný pohyb vírníku. Vztlak je vytvoĜen autorotací vlivem aerodynamických sil pĜi dopĜedném pohybu.

Obr. 2.1 Vírník


BAKALÁěSKÁ PRÁCE 2.2

Str. 13

Konvertoplan

Konvertoplan je kombinované motorové letadlo. NejbČžnČjší koncepcí je pevné nosné kĜídlo zajišĢující vztlak pĜi horizontálním letu a pĜeklopný rotor pro zajištČní vztlaku pĜi vzletu a pĜistání. [9] Stroj pĜechází ze svislého vzletu postupnČ do pomalého letu a nakonec do rychlého. PĜi rychlém dopĜedném letu se využívá vztlaku od kĜídel. Tato kombinace umožĖuje konvertoplanu dosáhnout vyšších rychlostí než u klasického vrtulníku.

Obr. 2.2 Bell-Boeing V-22 Osprey

2.3

Gyrodyn

Gyrodyn je motorové letadlo, vrtulník, který využívá pĜi dopĜedném letu tahu vyrovnávacího rotoru, umístČného na pevné ploše.

Obr. 2.3 Eurocopter X3



Str. 14

Vrtulník

Vrtulník je motorové letadlo tČžší než vzduch, které se udržuje nebo pohybuje ve vzduchu vlivem rotujících nosných ploch pohánČných motorem.

Obr. 2.4 Víceúþelový vrtulník PZL W-3A Sokol

3. Pohonná soustava 3.1

Nosný rotor

Nosný rotor je nejdĤležitČjší þástí vrtulníku. Na nosném rotoru vzniká svislá tahová síla, která pĜekonává tíhu vrtulníku. Dále pak vzniká vodorovná tahová síla, která pĜekonává celkový odpor vrtulník. SouþasnČ je nosný rotor využíván jako velmi dĤležitý prvek v Ĝízení, zabezpeþující pĜedevším stoupání, klesání, dopĜedný let, lety do stran a couvání. Také má vliv na smČrové Ĝízení a náklony vrtulníku pĜi prĤletu zatáþkou. Skládá se z rotorové hlavy a ze dvou až osmi rotorových listĤ. Poþet se odvíjí od hmotnostní kategorie vrtulníku. K rotoru ještČ patĜí tlumiþe vibrací, dorazy, systém ovládání, elektrický a odmrazovací systém, pĜípadnČ další prvky. Hlavním úkolem nosného rotoru je vyvolat tah. Ten vzniká rozdílem rychlosti proudu vzduchu pĜed a za rotorovým diskem. 3.2

Rotorová hlava

Slouží k upevnČní rotorových listĤ a k pĜenosu kroutícího momentu z hĜídele na rotorové listy. Rotorová hlava je nejvíce namáhanou souþástí, proto bývá vyrobena z ocelových výkovkĤ.

Ústav výrobních strojĤ, stroj systémĤ a robotiky


3.3

Str. 15

Rotorové listy

Tento prvek nejdĤležitČjší þástí rotoru. Podle pĤdorysného Ĥdorysného profilu je mĤžeme rozdČlit Člit na ttĜi typy: obdélníkové, lichobČžníkové žníkové a obdélníkové s lichobČžníkovým žníkovým zakonþením. zakon ením. Nejvíce používané jsou obdélníkové listy vyrobené z kovových materiálĤ. materiál . Aerodynamický profil musí mus být autostabilní a pokud možno málo citlivý na nepĜesnosti nep pĜi výrobČ. Č. Vzhledem Vzhl k vysoké rychlosti by špiþka þka listu mČla m mít co nejmenší tloušĢku ku profilu. profilu

4.

Reakþní a klonivý moment

4.1

Vznik reak eakþního momentu a jeho odstranČní

Reakþní ní moment vzniká vlivem otá otáþení ení rotoru na hĜídeli h upevnČné k trupu vrtulníku. Jeho velikost je pĜímo p úmČrná otáþkám kám motoru a má sm smČr proti smyslu otáþení þení rotoru. U jednorotorových vrtulníkĤ vrtulník mĤžeme reakþní ní moment vyrovnat pomocí ocasního (vyrovnávacího) (vyrovnávacíh rotoru, fenestronu a notaru. Ocasní rotor je umístČn umíst spoleþnČ s ostatními vyrovnávacími prvky v zadní þásti ocasního ního nosníku. nosn Jelikož reakþní ní moment nemá n vždy stejnou velikost, je nutné tomu pĜizpĤsobit tah ocasního rotoru. To jde dvojím zpĤsobem. Buć ć je pohánČný pohán ný vlastním motorem, který koriguje otá otáþky nebo je ocasní rotor pohánČný pohánČ pomocí pĜevodu evodu od hlavního nosného rotoru.

Obr. 4.1 Princip pĤsobení p vyrovnávacího rotoru

Obr. 4.2 Klasická vrtule vr na MBB/Kawasaki BK117



Str. 16

Fenestron je ocasní rotor zabudovaný v ocasní þásti vrtulníku. Má vČtší poþet listĤ než u bČžných ocasních rotorĤ, které jsou uspoĜádány v odlišných vzdálenostech, þímž výraznČ snižuje hluþnost. Krytí rotoru umožĖuje dosažení vyššího poþtu otáþek, což dovoluje použití menších rozmČrĤ.

Obr. 4.3 Fenestron na Eurocopter EC130 T2 NoTaR je zkratka pro No-Tail-Rotor (bez ocasního rotoru). Jak už z názvu plyne, tak kompenzace reakþního momentu od nosného rotoru není závislá na využití ocasní rotoru. Rotor byl nahrazen nastavitelným ventilátorem, který je umístČn v zadní þásti trupu pĜed trupovým nosníkem a je pohánČný pomocí pĜevodu od hlavního rotoru. Ventilátor tlaþí vzduch pĜes otvory ven, kde je regulován Ĝízeným otoþným krytem. NoTaR snižuje hluþnost, zvyšuje bezpeþnost, ale není tak výkonný jako ocasní rotor.

Obr. 4.4 PrĤchod vzduchu systémem NOTAR

Ústav výrobních strojĤ, stroj systémĤ a robotiky


Str. 17

U vrtulníkĤ se sudým po poþtem rotorĤ se reakþní ní moment eliminuje tím, že polovina rotorĤ je protib protibČžná a momenty se tím vynulují. U tĜírotorových ch vrtulníkĤ je systém vyĜešen ešen tak, že dva rotory se otáþejí otá jedním smČrem rem a moment je vyrovnáván pomocí naklon naklonČ naklonČného tĜetího rotoru, který má opaþný ný smČ smČr.

4.2

Vznik klonivého momentu a jeho eliminace

Rotorový list, který se pohybuje v rozmezí úhlu 0° až 180°, tj. proti smČru ru proudícího vzduchu, se nazývá postupující. Ustupující list je ten, který ustupuje pĜed ed prou proudícím vzduchem a prochází úhlem 180° až 360°. 360° Vlivem nesymetrického obtékání se mČní m aerodynamické síly pĤsobící p na list. Na postupující stranČ Č jsou aerodynamické síly mnohem vČtší Čtší než na stran stranČ s ustupujícím listem. Pokud nahradíme rozložení vztlaku listu samostatnou silou L, tak by nepĤsobila v ose rotoru, ale mimo jeho osu. Výsledná síla vztlaku rotoru L je tak vyosena a vyvolává na rameni c vzhledem k tČžišti žišti klonivý moment M=L.c,, který by mohl zpĤsobit pĜeklopení vrtulníku na stranu. [8] Úþinky inky klonivého mome momentu je Obr. 4.5.. Vznik klonivého odstraĖováno zavČšením zavČ listĤ pomocí momentu vodorovného závČs Čsu. Tím se umožní mávání listĤ. Mávání je periodická zmČna zm úhlu vzepČtí tí listu, kterou vyvolává pĤsobení aerodynamických sil na rotor. Na postupující list vzroste v velikost síly, která vyvolá mávnutí listu nahoru. ZároveĖ Zárove se zmenší efektivní úhel záb zábČru listu a tím i výsledná aerodynamická síla. Poté se list dostane do nové rovnovážné polohy. [8] Klonivý moment nt ještČ ješt mĤžeme žeme eliminovat použitím cyklické zm zmČny úhlu nastavením rotorových listĤ. list Listy mČní úhel tak, že v místech, kde je nejvČtší nejv rychlost obtékání rotorového listu vzduchem, tak je úhel nejmenší a naopak. Takto se dosáhne þásteþného þ vyrovnání aerodynamických namických sil pĤsobících p na list. U vrtulníkĤ se sudým po poþtem rotorĤ,, které jsou uloženy symetricky, se moment vyruší ší vzájemným synchronizováním a stejnČ stejn nastaveným úhlem.



Str. 18

5. RozdČlení vrtulníkĤ podle poþtu a uspoĜádání rotorĤ 5.1

Jednorotorové vrtulníky

Jednorotorové vrtulníky mají jeden nosný rotor a jeden ocasní rotor. Nosný rotor zajišĢuje funkci pohybu ve všech smČrech (horizontálnČ, vertikálnČ) a ocasní rotor slouží k vyrovnání reakþního momentu a zároveĖ k otáþení vrtulníku okolo vlastní osy. Mezi výhody patĜí ne pĜíliš komplikovaná transmisní soustava, jednoduchý systém Ĝízení a pomČrnČ nízké poĜizovací a provozní náklady. Menší složitostí vede k vyšší spolehlivosti a i proto patĜí jednorotorové vrtulníky mezi nejrozšíĜenČjší. K nevýhodám mĤžeme zaĜadit ztrátu výkonu na vyrovnání reakþního momentu, zhoršení Ĝiditelnosti pĜi nČkterých pĜechodových stavech, dlouhá transmise ocasního rotoru a pĜevážnČ omezený posuv tČžištČ. Jako pĜíklad nám poslouží mikrokoptéra Blade 550X Pro series combo. Jedná se o jeden z nejlepších vrtulníku na trhu.

Obr.5.1 Blade 550X Pro series combo Pohání ho elektromotor 1360Kv Brushless Outrunner Heli od firmy EFlite, který má vysoký toþivý moment. Hlavní hĜídel má prĤmČr 10 mm a je uložena ve tĜech ložiscích. PĜenos na ocasní rotor se pĜevádí trubkou v ložiscích s kuželovými pĜevody. Tím je zcela eliminována setrvaþnost pĜenosu výkonu na vyrovnávací rotor a tím umožnČna maximálnČ rychlá reakce na Ĝízení. [4] Rotorová hlava je kompletnČ z hliníku, stejnČ jako držáky listĤ, deska cykliky a páky Ĝízení. Tím je zajištČna nejen tuhost celé sestavy, ale i minimální vĤle v Ĝízení. [4] Vrtulník je ovládán pomocí šestikanálového vysílaþe s Heli programem, který pracuje v ISM pásmu 2,4 GHz. Vysílaþ je zobrazen na obr 5.2. Obr. 5.2. 6-ti kanálový vysílaþ



Dvourotorové vrtulníky

5.2.1

Dvourotorový vrtulník s rotory uloženými pĜíþnČ

Str. 19

Tento typ vrtulníkĤ má rotory umístČné ve stejné výšce a jsou uloženy na pylonech vedle trupu. Rotory si jsou navzájem protibČžné, což zpĤsobuje eliminování reakþního momentu. Toto uspoĜádání bylo použito u vrtulníkĤ bČhem 2. SvČtové války. A to u tČchto typĤ vrtulníkĤ: FA 61 (NČmecko), Omega (SSSR) a u nás to byl FA223. PĜedností takového uspoĜádání je dobrá Ĝiditelnost a podélná stabilita okolo pĜíþné osy. Nosníky rotorĤ se dají využít jako kĜídla pĜi dopĜedném letu a tím zmenšit zátČž na rotory. Nevýhodou je složitČjší konstrukce a vyšší poĜizovací cena. Je tČžší, má složitČjší systém Ĝízení a konstrukce je pĜíliš velká. Mezi typické pĜedstavitele patĜí sovČtský vrtulník Mi-24.

Obr.5.3. Mi-12

5.2.2

Dvourotorový vrtulník s pĜekrývajícími se rotory

Rotory jsou umístČny ve stejné výšce, jako tomu bylo u rotorĤ s pĜíþným uložením. Rozdíl mezi pĜedchozím typem a tímto je náklon rotorĤ. Oba rotory jsou umístČny tak, že roviny diskĤ obou rotorĤ se navzájem prolínají. To vyžaduje synchronizaci otáþek obou rotorĤ. OpČt je zde odstranČn reakþní moment podobným zpĤsobem. Vrtulníky tohoto typu projektuje americká firma Kaman. Ukázka konstrukþního Ĝešení je zobrazena na obr. 5.4.



Str. 20

Obr. 5.4 Kaman K-1200 K-Max aircraft

5.2.3

Dvourotorový vrtulník se souosými (koaxiálními) rotory

Rotory vrtulníkĤ jsou uložené na jedné ose, ale ne na jedné hĜídeli. Mají opaþný smysl otáþení, þímž se vyruší reakþní momentu obou rotorĤ. PĜedností tohoto uspoĜádání jsou malé pĤdorysné rozmČry a s tím i úspora celkové hmotnosti. Konstrukce je zcela symetrická. Mezi nevýhody patĜí nebezpeþí srážky rotorových listĤ pĜi prudkém stoupání þi klesání. To vyžaduje dostateþnou vzdálenost nosných rotorĤ od sebe, což má za následek velkou stavební výšku a tím se snižuje stabilita pĜi visení i pĜi dopĜedném letu. Tuto koncepci vrtulníkĤ si osvojili v Rusku a zdá se, že jako jediný na svČtČ tuto koncepci vyĜešili správnČ. Vrtulníky nesou název po jejich konstruktéra Nikolaje Iljiþe Kamova.

Obr. 5.5 Kamov K-50 Hokum



Str. 21

Jako pĜíklad je uveden další typ rc-modelĤ vrtulníkĤ. Model Walkera X2 má oproti klasickému dvoulistému koaxiálnímu rc-modelu dvČ tĜílopatkové vrtule zaĜazené nad sebou. Ty zajišĢují vČtší tah. Jako bonus je zde navíc tĜetí vrtule, která ovlivĖuje pohyb vpĜed. Aby se zajistila výborná stabilita, tak je ve vrtulníku zabudován šestiosý gyroskop, který se Ĝadí momentálnČ k nejlepším dostupným gyroskopĤm.

Obr. 5.6. Walkera X2 5.2.4

Dvourotorový vrtulník s tandemovým uspoĜádáním

V tandemovém uspoĜádání se rotory nacházení za sebou. Rotory jsou na pĜídi i zádi trupu a jsou protibČžné, takže jejich reakþní momenty se navzájem vyrušují. Díky rozmístČní rotorĤ je vrtulník ménČ citlivý na posuvy tČžištČ, tím má dobrou podélnou stabilitu. Vzhledem k rozmČrnému trupu se tyto vrtulníky využívají jako tČžké nákladní vrtulníky. Hlavní nevýhodou tohoto uspoĜádání je velmi složitý transmisní systém a obtížná ovladatelnost pĜi pĜistávání a pĜi autorotaci.

Obr. 5.7 Boeing ch-47 chinook



Str. 22

Vícerotorové stroje (Multikoptéry)

Jedná se o rotorová letadla, která mají více než dva rotory. Rotory tČchto strojĤ nejsou klasické nosné rotory se samostatnými listy, ale jsou nahrazeny leteckými vrtulemi nebo vrtulemi, které mají podobný tvar jako rotory vrtulníkĤ. Vrtule jsou pevnČ upevnČné na ramenech ve stejné vzdálenosti od stĜedu multikoptéry. Ovládání pohybu stroje je dosaženo regulováním relativní rychlosti každého rotoru. Tím mČníme tah a kroutící moment, což má za následek pohyb stroje. Regulace je umožnČna díky absenci kolektivního a cyklického Ĝízení. Rotory nemají konstantní otáþky. Konstrukce všech vícerotorových strojĤ se moc neliší. K základnímu tČlesu, ve kterém je dálkovČ ovládána Ĝídící jednotka, jsou pĜichycena ramena, na kterých jsou umístČny rotory. Jejich využití nachází stále více uplatnČní. KromČ klasického létání pro zábavu se dají dobĜe využít pĜi poĜizování fotografií a videí z výšky. Vzhledem k dobré stabilitČ a nízkým vibracím jsou zábČry velice kvalitní. Stroje mĤžeme vybavit modulem GPS, který poslouží pĜedevším pro využití pro UAV, aĢ už dálkovČ Ĝízený operátorem nebo neĜízený let podle zadaných souĜadnicí. Elektronika se u vČtšiny modelĤ neliší. Lišit se mohou v tom, k þemu je stroj urþený a podle toho jsou pĜidány další zaĜízení, napĜ. GPS. Stroje jsou nejþastČji napájeny Li-Pol akumulátory. K ovládání slouží vysílaþky, které jsou digitální a vysílají na frekvenci 2,4 GHz, takže nedochází k rušení signálu. 5.3.1

TĜírotorové (Trikoptéry)

Pohyb ve vzduchu je zajištČn pomocí snižování a zvyšování otáþek tĜí rotorĤ. Rozdíl mezi jednotlivými typy se dá najít ve zpĤsobu Ĝešení naklápČní jednotlivých rotorĤ. Rotaci kolem svislé osy má na starosti naklápČní jednoho z rotoru. Zbývající dva rotory se starají o smČrový pohyb. Ke každému z nich mĤže být pĜipojen servomotor, díky kterému lze naklápČt rotory ve smČru pohybu. Jako ukázka mĤže být Triblivion nebo Shrediquetee DLX, znázornČné na následujících obrázcích.

Obr. 5.8 Model Triblivion inspirovaný sci-fi filmem Oblivion



Str. 23

Obr 5.9 Detail naklápČní v modelu Shrediquette DLX

5.3.2

ýtyĜrotorové (Kvadrokoptéry)

Pohyb je zajišĢován stejnČ jako u trikoptér zvyšováním a snižováním otáþet rotorĤ. Jak už z názvu plyne, tak jsou þtyĜi a jsou pevnČ pĜipevnČny ke konstrukci. DvČ vrtule jsou pravotoþivé a další dvČ jsou levotoþivé, tím se vykompenzuje reakþní moment. Typy kvadrokoptér se liší pouze v uspoĜádání konstrukce a zpĤsobu zavČšení rotoru. K výhodám patĜí výborná stabilita, pĜesnost letu a dokážou létat velmi rychle. Jako pĜíklad poslouží bČžnČ dostupná kvadrokoptéra DJI – F330 ARF KIT.

Obr 5.10 Kvadrokoptéra typ DJI – F330 ARF KIT 5.3.3

Šesti a vícerotorové



Str. 24

Multikoptéry s vČtším poþtem rotorĤ fungují na obdobném principu jako kvadrokoptéry. Jejich ovládání, redukce reakþního momentu a uspoĜádání rotorĤ je také velice podobné. Jako zástupce šestirotových je uvedena multikoptéra MK hexa XL na obr. 5.11 a zástupce osmi-rotorových multikoptéra MK okta XL na obr. 5.12.

Obr. 5.11 MK Hexa XL

5.3.4

Obr. 5.12 MK Okta XL

Ochrana rotorĤ

Pohyb je závislý na správném fungovaní rotorĤ. NechránČné rotory jsou náchylné na vnČjší poškození. AĢ už nárazem do pĜekážky nebo stĜetem s cizím tČlesem se mĤže poškodit nejen rotor, ale rovnou celý stroj. Aby se poškození pĜedešlo, využívá se pevných krytĤ rotorĤ. PĜi pohybu v uzavĜených prostorech se použití ochranných krytĤ pro rotory pĜímo doporuþuje. Na ukázku nám poslouží kvadrokoptéra IC01, která je vybavena kamerou a senzory. Nabízí širokou škálu aplikací, které se dají využít pro mapování povrchu, pro monitorování, pro využití médií a pro vyhledávání. Každý rotor je krytý vlastním krytem.

Obr 5.13 IC01 – RC Kvardocopter



Str. 25

U kvadrokoptéry Transair jsou chránČny dva rotory pod jedním krytem. Tento typ je velmi flexibilní pro pĜepravu menších závaží a balíkĤ. Proto jeho využití závisí na zaĜízené pĜipevnČné na nosnou desku.

Obr. 5.14. Transair pro využití záchranáĜĤ

6.

MČĜení tahu

Nejjednodušším a nejspíše asi i nejlevnČjším zpĤsobem mČĜení skuteþného tahu je mČĜení pomocí váhy, kde tah zjistíme v kilogramech. ZmČĜením tahu zjistíme, jak velké zátČží dokáže vrtule zvednout. Aby se stroj zvedal nahoru, tak tah od vrtule musí smČĜovat dolĤ. MČĜení na váze mĤže probíhat dvČma zpĤsoby. V obou pĜípadech se vrtule upevní na konstrukci, která se postaví na váhu. V prvním pĜípadČ se vrtule pĜimontuje kolmo nahoru. Výsledný tah zmČĜíme z nadlehþení konstrukce. Jestliže bude tah motoru vČtší než váha konstrukce, tak mĤže dojít k nadlehþení celé konstrukce, pĜi kterém mĤže dojít k pĜevrácení. V druhém pĜípadČ se vrtule pĜimontuje obráceným smČrem, což je kolmo dolĤ. Tah poté smČĜuje nahoru a tlaþí stroj smČrem dolĤ. Výsledný tah získáme zmČĜením pĜíbytku hmotnosti na váze. Pro naše potĜeby byl zvolen druhý pĜípad s vrtulí smČĜující smČrem dolu. K mČĜení byl použit už vyrobený stojan. Je vytvoĜen z dĜevČných trámĤ, které jsou k sobČ pĜichyceny. Motor, který pohání vrtuli, je pĜišroubovaný k horní þásti stojanu pomocí þtyĜ šroubĤ. Je pĜipevnČn pĜesnČ uprostĜed horního trámu. Výška 300 mm a šíĜka 400 mm umožní, že konstrukce nebude mít vliv na výsledky mČĜení. Základna stojanu je navržena tak, aby byla co nejvíce stabilní. Obr. 6.1. Stojan



Str. 26

K mČĜení byla použita tato zaĜízení: -

regulátor GWS Multi-tester MT-1 olovČný šestiþlánkový akumulátor o napČtí 12 V a kapacitČ 33Ah digitální multimetr ampérmetr váha k náhonu byl použit stĜídavý bezsenzorový elektromotor 8/680 od výrobce MVVS. Je pĜevážnČ urþen pro modely letadel a vrtulníkĤ. Doporuþená velikost vrtulí pro tento motor je 12“/8“ – 15“/8“.

Obr.6.2. Elektromotor MVVS 8/680 Technické parametry motoru [12] : Otáþky/volt

680

PrĤmČr statoru

36 mm

Délka statoru

20 mm

PrĤmČr hĜídele

5 mm

Jmenovité napČtí

12 V

Poþet pólĤ

16

Provozní napČtí

12-30 V

Doporuþené proudové 30-40 A zatížení Max. zatížitelnost 60 A/ 30 s Poþet þlánkĤ

4 – 5 Li-xx

Hmotnost

225 g

Ústav výrobních strojĤ, systémĤ a robotiky Str. 27


Byly provedeny þtyĜi mČĜení pro rozsah signálu mezi 1000 až 2000 ȝs. Vždy byla zaznamenána velikost proudu, napČtí a tíhy. 1. mČĜení: Rozsah signálu [ȝs] 1000 1250 1500 1750 2000

NapČtí [V] 12,61 12,05 11,38 11,01 10,5

Proud [A] 0 3 6 9 12

Tíha [kg] 2,95 3,1 3,2 3,34 3,5

NapČtí [V] 12,57 11,93 11,27 10,84 10,61

Proud [A] 0 3 6 9 12

Tíha [kg] 2,95 3,1 3,2 3,3 3,4

NapČtí [V] 12,55 11,69 11,03 10,57 10,2

Proud [A] 0 3 6 9 10

Tíha [kg] 2,95 3,1 3,2 3,25 3,35

NapČtí [V] 12,43 11,21 10,86 9,96 9,53

Proud [A] 0 2 4 6 8

Tíha [kg] 2,95 3,1 3,15 3,21 3,25

2. mČĜení: Rozsah signálu [ȝs] 1000 1250 1500 1750 2000 3. mČĜení: Rozsah signálu [ȝs] 1000 1250 1500 1750 2000 4. mČĜení: Rozsah signálu [ȝs] 1000 1250 1500 1750 2000

Ke konci mČĜení už bylo znát, že akumulátor slábne a to se projevilo na namČĜených hodnotách.

Ústav výrobních strojĤ, systémĤ a robotiky Str. 28

BAKALÁěSKÁ PRÁCE Z namČĜených hodnot dopoþítáme tíhovou sílu T a pĜíkon P. PĜíkon se vypoþte podle vzorce pro pĜíkon: P=U*I

, kde P = pĜíkon [W] U = napČtí [V] I = proud [A] Tahová síla se získá ze vztahu: T = ǻm * g

, kde T = tahová síla [N] ǻm = zmČna tíhy na váze [kg] g = gravitaþní zrychlení [m.s-2]

Vypoþtené hodnoty byly zaznamenány do tabulek: Tabulka pro vypoþtené hodnoty pĜíkonu: Rozsah signálu

1000 1250 1500 1750 2000

1. mČĜení 0 36,15 68,28 99,09 126

2. mČĜení 0 35,79 67,62 97,56 127,32

3. mČĜení 0 35,07 66,18 95,13 102

4. mČĜení 0 22,42 43,44 59,76 76,24

3. mČĜení 0 1,47 2,45 2,94 3,92

4. mČĜení 0 1,47 1,96 2,55 2,94

Tabulka pro vypoþtené hodnoty tahové síly: Rozsah signálu

1000 1250 1500 1750 2000

1. mČĜení 0 1,47 2,45 3,83 5,4

2. mČĜení 0 1,47 2,45 3,43 4,41

Pro jednodušší zaznamenání do grafu byly pro jednotlivé hodnoty P a T vypoþítány aritmetické prĤmČry. Pro vČtší rozsah grafu byly odhadnuty hodnoty veliþin pĜi doporuþeném zatížení rotoru. Aritmetické prĤmČry: Rozsah signálu 1000 1250 1500 1750 2000

PĜíkon [W] 0 32,36 61,38 87,89 107,89

Tahová síla [N] 0 1,47 2,33 3,19 4,17

Ústav výrobních strojĤ, stroj systémĤ a robotiky Str. 29

BAKALÁěSKÁ PRÁCE Odhadované hodnoty: NapČtí [V] 12 12 12 14 16 18

Proud [A] 30 35 40 40 40 40

PĜíkon [W] 360 420 480 560 640 720

Tahová síla [N] 14,27 16,65 19,02 22,2 25,37 28,5 28,54

Z namČĜených ených a pomocí nich odhadnutých hodnot byl sestaven graf v závislosti tahové síly na pĜíkonu. Ĝíkonu.

ϯϬ

Ϯϱ

ϮϬ dĂŚŽǀĄ ϭϱ ƐşůĂ ΀E΁ ϭϬ

ϱ

Ϭ Ϭ

ϭϬϬ

ϮϬϬ

ϯϬϬ

ϰϬϬ

ϱϬϬ

ϲϬϬ

ϳϬϬ

WƎşŬŽŶ΀t΁

Obr. 6.3 Graf závislosti tahové síly na pĜíkonu pĜíkonu

ϴϬϬ


BAKALÁěSKÁ PRÁCE 7.

Str. 30

Návrh možných konfigurací

Z pĜedchozích kapitol, kde které popisovaly jednotlivé typy konfigurací rotorĤ, jejich uspoĜádání a výhody. Návrhy zahrnují þtyĜi rĤzné konfigurace, které zastupují urþitý typ bezpilotního létajícího stroje. Každá z nich pĜistupuje k eliminaci reakþního zpĤsobu jiným konstrukþním Ĝešením. Modely navržených konfigurací byly vytvoĜeny v programu Autodesk Inventor 2011.

7.1

Jeden rotor

Mezi uživateli bezpilotních vrtulníku je velmi rozšíĜena jedno-rotorová verze vrtulníku. Nachází uplatnČní pro bČžné uživatele, ale využívá se i pro vojenské úþely. Vzhledem k dostupnosti a rozšíĜenosti tČchto vrtulníkĤ se pĜedpokládá, že spíše než sestrojování se více vyplatí koupČ už nČkterého vyrábČného vrtulníku a jeho upravení. MĤže se zvýši výkon výmČnou motoru za nČjaký lepší a výmČnou vrtule, která bude kompatibilní s namontovaným motorem, aby nedocházelo ke ztrátČ výkonu. VýkonnČjší motor má obvykle i vČtší rozmČry, proto pĜi úpravách musí být zahrnuta i zmČna velikosti trupu vrtulníku. Vzhledem k tomu, že vrtulník je pohánČný pouze jednou vrtulí, tak má omezenou nosnou hmotnost a pro pĜenášení tČžších pĜedmČtĤ nemá moc velké pĜedpoklady. Jako ukázku je zde uveden model mikrovrtulníku Blade 3D Elektro Blind & Fly.

Obr 7.1 Mikrovrtulník Blade 3D Elektro Blind & Fly



Str. 31

Dva rotory

Na trhu se objevuje stále více rc modelĤ vrtulníkĤ s koaxiálními rotory. NejvČtší problém pĜi této konstrukci tvoĜí zneškodnČní reakþního a klonivého momentu. Jak už bylo zmínČno dĜíve, tak nosný systém je tvoĜen protibČžnými dvoulistými rotory. Každý je pohánČný vlastním elektromotorem, což dovoluje zvyšování a snižování každého rotoru nezávisle na sobČ. PĜi této konfiguraci se dá uvažovat o úpravČ zavČšení listĤ a konfiguraci celé hlavy rotorĤ. Vzhledem k dostupnosti rĤzných variant na trhu a komplexnosti konstrukce se opČt pĜedpokládá využití sériovČ vyrábČných modelĤ a jejich úprava. Ukázka sériovČ vyrábČného vrtulníku je znázornČna na obr 7.2.

Obr. 7.2. Easycopter XS Metal

7.3

TĜi rotory

TĜí-rotorová koncepce není zatím na trhu moc rozšíĜená. PĜi navrhování konstrukce se tĜemi rotory je dĤležité vymyslet systém naklápČní rotoru, který Ĝídí otáþení okolo vlastní osy. Zbývající dva rotory jsou pĜipevnČny kolmo vzhĤru a regulují se u nich pouze otáþky. Pro stabilnČjší pohyb ve vzduchu je lepší, když rotory jsou více vzdáleny od stĜedu. Bližší upevnČní zlepší reakce, ale vrtulník se stává ménČ stabilní. V návrhu konstrukce bylo zahrnuto Ĝešení pro nastavitelnou vzdálenost rotorĤ od stĜedu stroje. Vzhledem k napájení, které jde od akumulátoru k motorĤm, byla ramena navržena tak, aby veškerá elektroinstalace mohla jít vnitĜní þástí ramene a nemohlo tak dojít k vnČjšímu poškození.



Str. 32

Obr. 7.3 Celkový pohled navrhovaného modelu Cela koncepce je navržena tak, aby se dala snadno rozebrat a zároveĖ splĖovala letové vlastnosti. Každý motor se k rameni uchycuje pomocí þtyĜ šroubĤ.

Obr. 7.4 Detail uchycení motoru k rameni



Str. 33

NaklápČcí mechanismus se skládá ze souþástek, které se dají bČžnČ koupit. Naklápí se pomocí servomotoru, pod který byla tĜeba dát podložka, aby osa otáþení pohánČcího kotouþe byla naproti ose otáþení naklápČcího mechanismu. Podložka je pĜilepena k servomotoru a k nosné destiþce pomocí lepidla. Pro zajištČní proti odpadnutí je ještČ pĜitáhnut k ramenu pomocí þtyĜ šroubĤ. Detail naklápČcího mechanismu je znázornČn na Obr. 7.5.

Obr. 7.5 Detail naklápČcího mechanismu (pro lepší pĜehlednost nejsou zobrazeny šrouby) StĜedová þást je zkonstruována tak, že se dovnitĜ mĤže namontovat Ĝídící systém. Systém upevnČní by se pĜizpĤsobil velikosti desky tím, že se otvory k pĜišroubování vyvrtaly až dodateþnČ.

Obr. 7.6 Pohled na upevnČní ramena ke stĜedu



Str. 34

ýtyĜi rotory

ýtyĜ-rotorové vrtulníky jsou þím dál více oblíbenČjší. Na trhu se objevuje stále více modelu kvadrokoptér. V dnešní dobČ se už Ĝadí mezi nejpoužívanČjší verzi UAV. ýtyĜi rotory umožĖují výborné vlastnosti pĜi letu. Stroj se stabilní, dokáže se pohybovat velmi rychle i velmi pĜesnČ. V navrhovaném Ĝešení bylo použito pevné pĜichycení, stejné jako zavČšení motorĤ v tĜírotorovém návrhu. Úpravou prošla stĜední þást, ke které jsou pĜichycena ramena.

Obr. 7.7 Detail stĜedu

Obr. 7.8 Pohled na návrh uspoĜádání þtyĜrotorového stroje



Str. 35

ZávČr V první kapitole bylo uvedeno základní rozdČlení létajících strojĤ. PĜi porovnání výhod a nevýhod se zdá být nejvhodnČjší koncepce létajících strojĤ s rotujícími nosnými plochami. PĜi létání vznikají síly, se kterými se bylo potĜeba urþitým zpĤsobem vypoĜádat. Z tohoto dĤvodu probČhlo v následujících kapitolách rozdČlení podle jistých kritérií. Vzhledem k leteckým vlastnostem a konstrukþnímu Ĝešení byla vybrána koncepce þtyĜrotorových multikoptér. VýbČr koneþné koncepce závisí také na množství vyrábČných strojĤ, jejich využití a hlavnČ požadavcích uživatele. PĜi namČĜených hodnotách tahu je zĜejmé, že pĜi zvyšování hmotnosti závaží se bude muset vzít v úvahu, jestli je stroj schopný se vznést þi nikoliv. V takovém pĜípadČ by se mČl zvýšit poþet rotorĤ na šest nebo osm. V navrhovaném Ĝešení pro þtyĜrotorové stroje se tento problém dá vyĜešit snadno díky univerzálnímu Ĝešení konstrukce ramen. Na pĜiloženém CD je možné si vymodelované konstrukce prohlédnout.



Str. 36

Seznam literatury

[1] ANDERSON, John D. A history of aerodynamics: and its impact on flying machines. Cambridge: Cambridge University Press, 2000, xi, 478 s. Cambridge aerospace series, 8. ISBN 05-216-6955-3. [2] ALEKSANDROV, V. Letecké vrtule. 1. vyd. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1954, 462 s. [3] BENEŠ, Ladislav. Uþebnice pro piloty vrtulníkĤ: základy aerodynamiky, mechaniky letu a konstrukce vrtulníkĤ. 1. vyd. Bratislava: Alfa, 1985, 142 s. [4] Blade 550 X Pro Series Kit. Pecka-modeláĜ [online]. 2011 [cit. 2013-05-22]. Dostupné z:http://www.peckamodel.cz/produkt/rc-modely-a-prislusenstvi/rcvrtulniky-a-nahradni-dily/rc-vrtulniky-jednorotorove/blh5525-blade-550-x-proseries-kit [5] Build a tricopter. [online]. nenalezano [cit. 2013-05-22]. Dostupné z: http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1142429 [6] Easycopter. Kostka model centrum [online]. nenalezano [cit. 2013-05-22]. Dostupné z: http://www.kostkamodelcentrum.cz/obchod.aspx?kategorie=314&polozka=3017 5&stranka=0&polozek=288 [7] Jamcopters [online]. 2013 [cit. 2013-05-22]. Dostupné z: http://www.jamcopters.cz/jamcopters-konstrukce [8] Konstrukce. Studijní opory [online]. Nenalezeno [cit. 2013-05-22]. Dostupné z: http://lu.fme.vutbr.cz/ucebnice/opory/construction.php#8.1 [9] Konvertaplán. [online]. 6.4.2013 [cit. 2013-05-22]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Konvertopl%C3%A1n [10] MIKULA, Jan. Konstrukce vrtulníkĤ: prozatímní skripta. Brno: Vojenská akademie Antonína Zápotockého, 1960?, 123 s. [11] Multirotor. Flite test [online]. Nenalezeno [cit. 2013-05-22]. Dostupné z: http://flitetest.com/multi-rotor/ [12] MVVS. Elektromotory [online]. nenalezeno [cit. 2013-05-22]. Dostupné z: http://www.mvvs.cz/elektromotory.html [13] Oberwelz design [online]. nenalezano [cit. 2013-05-22]. Dostupné z: http://www.oberwelzdesign.com/de/projects



Str. 37

[14] PETRÁSEK, Miloslav. Konstrukce vrtulníku. Vyd. 1. Brno: Univerzita obrany, 2012, 118 s. ISBN 978-80-7231-902-2. [15] PETRÁSEK, Miloslav. Základy letu - vrtulník (082 00). Vyd. 1. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2008, 95 s. ISBN 978-80-7204-588-4. [16] RģŽIýKA, J. Létající robot pro geofyzikální úþely [online]. Brno: Vysoké uþení technické v BrnČ, Fakulta strojního inženýrství, 2010, 53 s. Dostupné z: https://dspace.vutbr.cz/bitstream/handle/11012/16767/2010_Ruzicka_Jakub_10 7546.pdf?sequence=1 [17] VČdecké objevy v praxi. 1. vyd. Praha: Knižní klub a Balios, 1998, 288 s. ISBN 80-717-6748-4. [18] Výroþí meteorologické polární výpravy generála Nobileho. [online]. 2009 [cit. 2013-05-22]. Dostupné z: http://old.chmi.cz/OS/metspol/prednasky/Krska_Nobile.pdf



Str. 38

Seznam obrázkĤ

Obr. 1.1 Moderní typ vzducholodČ P-791 http://img.cz.prg.cmestatic.com/media/images/600xX/Nov2011/870952.jpg?d41 d Obr. 2.1 Vírník http://www.letistecr.cz/data/multimedia/147/160533_detail.jpg Obr. 2.2 Bell-Boeing V-22 Osprey http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f5/US_Navy_080220-N5180F-015_A_Marine_Corps_MV22_Osprey_prepares_to_land_aboard_the_amphibious_assault_ship_USS_Na ssau_%28LHA_4%29.jpg Obr. 2.3 Eurocopter X3 http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Ila12_X3_0600_b1.jpg Obr. 2.4 Víceúþelový vrtulník PZL W-3A Sokol http://www.zdl.army.cz/index.php/letecka-technika/116.html Obr. 4.1 Princip pĤsobení vyrovnávacího rotoru http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Helicopter_tail_rotor.svg Obr. 4.2 Klasická vrtule na MBB/Kawasaki BK117 http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Otago_Regional_Rescue_Helicopter_tail_rot or,_Taieri,_NZ.JPG Obr. 4.3 Fenestron na Eurocopter EC130 T2 http://www.vtol.org/images/dmGallery/SourceImage/Eurocopter%20EC130%20 T2%20Fenestron.jpg Obr. 4.4 PrĤchod vzduchu systémem NOTAR http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Notar_helicopter.png Obr. 4.5 Vznik klonivého momentu http://lu.fme.vutbr.cz/ucebnice/opory/images/rotor_2.png Obr. 5.1 Blade 550X Pro series combo http://www.marionvillemodels.com/rc-shop/blade550xL5.jpg Obr. 5.2 6ti kanálový vysílaþ http://www.peckamodel.cz/content/files/images/eshop-produkty/7348/nahledvetsi.jpg



Str. 39

Obr. 5.3 Mi-12 http://www.fresher.ru/manager_content/images/mi-12-samyj-bolshoj-v-mirevertolet-rekordsmen/big/20.jpg Obr. 5.4 Kaman K-1200 K-Max aircraft http://www.airliners.net/photo/628504/L/ Obr. 5.5 Kamov K-50 Hokum http://www.military-today.com/helicopters/kamov_ka50_hokum.htm Obr. 5.6 Walkera X-2 http://i1203.photobucket.com/albums/bb388/ru5t1/walkera-x2-2.jpg Obr. 5.7 Boeing ch-47 chinook http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:080301-F-2207D-394.jpg Obr. 5.8 Model Triblivion http://hackadaycom.files.wordpress.com/2013/04/tricopter.jpg?w=580&h=435 Obr. 5.9 Detail naklápČní v modelu Shrediquette DLX http://www.villalachouette.de/william/krims/tricopter/websitepics/tricopter_dlx_de tail7.jpg Obr. 5.10 Kvadrokoptéra typ DJI-F330 ARF KIT http://www.rcpark.cz/55435-128368-thickbox/dji-f330-arf-kit-kvadrokoptera.jpg Obr. 5.11 MK Hexa XL http://www.jamcopters.cz/images/products/detail/mk-hexacopter-xl-43.jpg Obr. 5.12 MK Okta XL http://www.jamcopters.cz/images/products/normal/okto-xl-46.jpg Obr. 5.13 IC01 - RC Kvadrocopter http://www.oberwelzdesign.com/images/projects/26/project_ep_quadcopter_01 _06.jpg Obr. 5.14 Transair pro využití záchranáĜĤ http://www.oberwelzdesign.com/images/projects/27/project_ep_quadcopter_02 _05.jpg Obr. 6.1. Stojan https://dspace.vutbr.cz/bitstream/handle/11012/16767/2010_Ruzicka_Jakub_10 7546.pdf?sequence=1 , str.33 Obr. 6.2 Elektromotor MVVS 8/680 http://nd03.jxs.cz/009/004/40ded2a368_56859318_o2.jpg Obr. 6.3 Graf závislosti tahové síly na pĜíkonu



Str. 40

Obr. 7.1 Mikrovrtulník Blade 3D Elektro Blind & Fly http://www.kostkamodelcentrum.cz/images/eshop/produktove_obrazky/Vrtulniky /89336_HB_Blade_450_3D_RTF_Mode_1_Horizon_Hobby_DE_BLH1600M14 5782_650.jpg Obr. 7.2 Easycopter CS Metal http://www.kostkamodelcentrum.cz/obchod.aspx?kategorie=314&polozka=3017 5&stranka=0&polozek=288# Obr. 7.3 Celkový pohled navrhovaného modelu Obr. 7.4 Detail uchycení motoru k rameni Obr. 7.5 Detail stĜedu (pro lepší pĜehlednost nejsou zobrazeny šrouby) Obr. 7.6 Pohled na upevnČní ramena ke stĜedu Obr. 7.7 Detail stĜedu Obr. 7.8 Pohled na návrh uspoĜádání þtyĜrotorového stroje

VYSOKÉ U ENÍ TECHNICKÉ V BRN BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY LÉTAJÍCÍ ROBOT PRO GEOFYZIKÁLNÍ Ú ELY FLYING ROBOT FOR GEOPYSICAL PURPOSES

Recommend Documents