رابطه بین مساحت بال ، وزن پرنده و نیروی لازم برای پرواز

[alamdar_313]

سلام دوستان

من رشته ام کامپیوتره و علاقه به رباتیک و رباتهای پرنده دارم . چند وقت پیش رباتی دیدم که شبیه کبوتر ساخته شده بود و با تقلید بال زدن پرواز میکرد. منم از خیلی وقت پبش همچین کاری رو دوست داشتم انجام بدم اما بحث نبود امکانات و هزینه ها (و این نکته که انگار جا افتاده برای ما که اول یک چیزی رو اونوری ها باید بسازند و بعد ما ازش کپی برداری کنیم!... چون میگن اگر شدنی بود تا حالا اونوری ها باید میساختن!)

خلاصه اینکه میخوام ببینم اگر بخوام یک پرنده شبیه این بسازم : http://www.aparat.com/v/FxMfQ

رابطه بین مساحت بالها و وزن پرنده و قدرت موتوری که لازمه تا پرواز کنه رو چطور بدست بیارم؟

خیلی ممنون میشم کمکم کنید

 

[z.alavi]

پرنده ای که شما فیلمشو گذاشتید، فستو هست. یه نمونه ی فوق العاده عالی که اونور آب هم جزء نمونه های فوق العاده بوده و هست و یک کار جدیده. مشابه این ساختن که خیلی سخته. اینجا توی ایران، یک نمونه خوب پرنده های بالزن که ساخته شده مال دانشگاه شریفه که این عکسشه:


اگر بخواید مدل های سخت بسازید، خیلی کارتون مشکله. اما اگر بخواید مدلی بسازید که صرفا پرواز کنه و از مدل های آسون هم شروع کنید، کار خوبیه. بهترین کاری که می تونید بکنید اینه که طرز ساخت یه نمونه ی اولیه رو بذارید جلوتون و بعد از روش بسازید. 2،3 تا نمونه ی اولیه ببینید، می تونید خودتون برای اندازه ی بال ها و موتورتون تصمیم گیری کنید چون کلا رابطه ی مستقیم و ساده ای برای محاسبه ی نیرو برآی پرنده ها به خصوص از نوع بالزن وجود نداره.
اگر واقعا تصمیم به ساخت دارید، می تونم نقشه های یکی، دو نمونه رو اینجا براتون بذارم.

راستی امکانات و هزینه ی خاصی نمی خواد. البته ساخت خودش، قسمت کنترلیش یک کم هزینه برداره و البته ساختش هم سخت تره.

 

[alamdar_313]

سلام دوست عزیز ...دیگه از پاسخ به تاپیک نا امید شده بودم

آره نمونه دانشگاه شریفو دیده بودم (فکر میکردم واسه امیر کبیره) .... اگر هر اطلاعاتی در این زمینه بذارید ممنونتون میشم
والا من دنبالشم یه مدلی بسازم که بتونه انسان رو حمل کنه ... دیدم یه هلندی هم یه همچین چیزی ساحته اما هرچی گشتم به اسناد علمیش دست پیدا نکردم(به خود سازنده تو فیس بوک پیام زدم ج نداد)

یه مشکل دیگه هم اینه که باید اینقدر تئوری جمع کنم و ارایه بدم تا دانشگاه شاااااااااید تحریک بشه روش سرمایه گذاری کنه!

 

[alamdar_313]

راستی یک سوال دیگه هم دارم

سوالم اینه که فرضا ما یک موتور ثابت داریم و اینو روی 3 مدل سیستم پروازی پیاده سازی میکنیم ( هواپیما - هلیکوپتر - شبیه پرنده بال متحرک)

میخوام یه مقایسه ای بین اینها بشه ببینم :

1-مصرف سوخت کدوم کمتره و در نتیجه زمان پروازش بالاتره؟
2-کدوم لیفتینگ بیشتری داره و میتونه وزن بیشتری حمل کنه؟
و هر مقایسه دیگه بین این 3 سیستم

 

[z.alavi]

آره نمونه دانشگاه شریفو دیده بودم (فکر میکردم واسه امیر کبیره) .... اگر هر اطلاعاتی در این زمینه بذارید ممنونتون میشم
والا من دنبالشم یه مدلی بسازم که بتونه انسان رو حمل کنه ... دیدم یه هلندی هم یه همچین چیزی ساحته اما هرچی گشتم به اسناد علمیش دست پیدا نکردم(به خود سازنده تو فیس بوک پیام زدم ج نداد)

یه مشکل دیگه هم اینه که باید اینقدر تئوری جمع کنم و ارایه بدم تا دانشگاه شاااااااااید تحریک بشه روش سرمایه گذاری کنه!

انسان حمل کنه؟؟؟؟ مطمئنید همچین چیزی ساخته شده؟؟؟من تا حالا ندیدم نمونه اش رو. البته مدل های بزرگ ساخته شدن ولی قابلیت حمل این همه وزن رو ندارن.
ضمن اینکه الان مدل های ریز اومده تو بورس!!آخه واسه جاسوسی بهتره.
علاوه بر سرمایه گذاری دانشگاه، شما حداقل به یک استاد پشتیبان نیاز دارید، ضمن اینکه رشته ی خودتون هم هوافضایی نیست. نمی خوام بگم بی خیال بشید، اما کار سختی در پیش دارید.
مگر اینکه صرفا سعی و خطا کار کنید. اگر بخواید هر مدلی رو بر مبنای کارهای عددی و آزمایشگاهی تست کنید و بعد نمونه ی بهتر رو بسازید و یابهینه سازی کنید، دیگه کار خیلی تخصصی می شه.
مثلا فکر کنم مسابقات پل ماکارونی رو دیده باشید. بعضی ها توی این مسابقات از رشته های نامربوطی شرکت می کنند اما کارشون تحلیل علمی نداره و صرفا با سعی و خطا مدلشون رو ارتقا می دن و بهترین نمونه رو می سازن.

راستی یک سوال دیگه هم دارم

سوالم اینه که فرضا ما یک موتور ثابت داریم و اینو روی 3 مدل سیستم پروازی پیاده سازی میکنیم ( هواپیما - هلیکوپتر - شبیه پرنده بال متحرک)

میخوام یه مقایسه ای بین اینها بشه ببینم :

1-مصرف سوخت کدوم کمتره و در نتیجه زمان پروازش بالاتره؟
2-کدوم لیفتینگ بیشتری داره و میتونه وزن بیشتری حمل کنه؟
و هر مقایسه دیگه بین این 3 سیستم

چنین مقایسه ای خیلی سخته. چون این 3 تا وسیله ی پرنده هر کدوم بر اساس کاربرد مورد ایجاد شدن نه بر اساس بهتر بودن از نظر نیروی لیفت و تراست. هر کدوم خصوصیات خودشو داره که قابل مقایسه با اون یکی نیست. منم تا به حال توی مقالات و تزها چنین مقایسه ای ندیدم.این وسایل پرنده مصرف سوخت که ندارن!باتری استفاده می کنن.
اگر می خواین بدونین کدوم کارآیی بهتری داره که همونو بسازید، باید خدمتتون بگم که نمیشه همچین مقایسه ای کرد. هر کدوم در نوع خودش بسیار با ارزش هست. اما چیزی که واضحه اینه که پرنده ی بالزن به علت پیچیدگی های ساخت، کنترل و تست توی ایران یک زمینه ی جدید هست ولی مثلا هواپیما (یا پهپاد بال ثابت) چون دت بیشتری روش کار شده خوب قاعدتا نوآوری توش سخت تره.

 

[z.alavi]

برای مطالب بیشتر، بهتره این 3 تا لینک رو مطالعه کنید:
[h=3]Micro Air Vehicles[/h][h=3]مقدمه ای درباره ریزپرنده های بالزن[/h][h=3]بالزنهای BEHEMOTH3 و BEHEMOTH 4[/h]
راستی می تونم بپرسم کدوم دانشگاه مشغول به تحصیل هستید؟

 

[alamdar_313]

این سایت سازنده اون بالهای پرنده برای انسانه : http://humanbirdwings.net/

حرف شما درسته که باید دید کدوم یکی کجا مزیت داره ، اما من بیشتر یک اطلاعات کلی خواستم تا ببینم برای پروژه من کدومش از همه بهتره ... من میخواستم یک پرنده تک نفره بسازم . میخواستم ببینم هر کدوم از این مدل ها چه مزایا و چه معایبی داره ... همچنین قدرت لیفت این 3 مدل برام مهمه ... توی اینترنتم چون با اصطلاخات رشته هوافضا آشنا نیستم ، سخت مطلب مرتبط گیر میارم

موتور هم میخوام از موتور های سوختی استفاده کنم چون پروژه ام کاربردیه و مدل صرف نیست

منم اولش فکر میکردم برای اینکه یه چیزی بسازی باید حتما اون رشته رو خونده باشی یا متحصص اون رشته باشی اما دیدم این حرف در 90% موارد صادق نیست ... شما خیلی مخترعین رو ببینید رشته شون با اختراعشون نا مربوطه!! هرکس باید ببینه واقعا توی چه زمینه ای استعداد داره و البته با مطالعات موضوعی و مرتبط با پروژه اش در اون مورد ، میتونه موفق شه ... البته آزمون و خطا هم جای خود داره!

هنوز لینک های شمارو نخوندم اما پیشاپیش از قراردادنشون تشکر میکنم

دانشگاه هم امیر کبیر

خواستم یه چیز دیگه هم بگم یادم نمیاد ....

 

[z.alavi]

این سایت سازنده اون بالهای پرنده برای انسانه : http://humanbirdwings.net/

حرف شما درسته که باید دید کدوم یکی کجا مزیت داره ، اما من بیشتر یک اطلاعات کلی خواستم تا ببینم برای پروژه من کدومش از همه بهتره ... من میخواستم یک پرنده تک نفره بسازم . میخواستم ببینم هر کدوم از این مدل ها چه مزایا و چه معایبی داره ... همچنین قدرت لیفت این 3 مدل برام مهمه ... توی اینترنتم چون با اصطلاخات رشته هوافضا آشنا نیستم ، سخت مطلب مرتبط گیر میارم

موتور هم میخوام از موتور های سوختی استفاده کنم چون پروژه ام کاربردیه و مدل صرف نیست

منم اولش فکر میکردم برای اینکه یه چیزی بسازی باید حتما اون رشته رو خونده باشی یا متحصص اون رشته باشی اما دیدم این حرف در 90% موارد صادق نیست ... شما خیلی مخترعین رو ببینید رشته شون با اختراعشون نا مربوطه!! هرکس باید ببینه واقعا توی چه زمینه ای استعداد داره و البته با مطالعات موضوعی و مرتبط با پروژه اش در اون مورد ، میتونه موفق شه ... البته آزمون و خطا هم جای خود داره!

هنوز لینک های شمارو نخوندم اما پیشاپیش از قراردادنشون تشکر میکنم

دانشگاه هم امیر کبیر

خواستم یه چیز دیگه هم بگم یادم نمیاد ....

سایت رو یه سر زدم اما فیلم هاش رو به علت *****ینگ نتونستم ببینم. شما فیلم ها رو دیدی؟مطمئنید با بال زدن پرواز می کنه یا فقط یه گلاید ساده است؟؟

ببینید شما باید هدفتون معلوم باشه. اگر می خواید آدم بتونه باهاش پرواز کنه خیلی فرق داره تا اینکه مثلا هدفتون پرواز در سرعت های کم یا معلق ماندن و ... باشه. پس قدم اول معلوم کردن هدف با تمام مشخصات مورد نظر هست. یعنی اندازه ، وزن قابل حمل، شرایط پروازی مورد نظر، مسافت ، زمان پروازی و ....
در این گام باید حتما مطالعه کنید که هدفتون قابل دستیابی باشه.

من تا حالا در زمینه ی هلیکوپتر کار نکردم اما با هواپیما (وسیله ی پرنده ی بال ثابت) و بال زن آشنا هستم. هم هواپیما و هم بال زن، نمونه های بزرگ دارن که خوب نمونه های بزرگ می تونه وزن قابل حمل نسبتا زیادی رو هم داشته باشه.توی هواپیما شما توان موتور رو مستقیما به ملخ وارد می کنید و ملخ نیروی پیشران مورد نظر رو بهتون میده اما توی بالزن شما نیروی موتور رو به صورت نیروی مکانیکی به بال ها می دید و عمل بال زدن انجام میشه و سپس این عمل بالزنی نیروی پیشرانش شما رو ایجاد می کنه.

شا هدفتون رو دقیق و مشخص با تمام ویژگی هایی که می خواید، معلوم کنید، تا ببینیم کدوم مدل بهتره.

برای مقایسه ای بین نمونه های واقعی پرندگان و هواپیماها این چند تا عکس احتمالا مفیده.

 

[z.alavi]

راستی، منم معتقدم که مهم در موفقیت توی یک زمینه ای فقط علاقه لازم داره. ولی علاقه فقط یک موتور محرکه که می تونه انگیزه ی کار و تلاش رو برای شما ایجاد کنه، دیگه تحمل سختی های راه و کار و تلاش بیشترش با خودتونه که من همینجا براتون آرزوی موفقیت دارم.

کلا توی ایران دانشگاه شریف و تهران فقط توی زمینه ی بالزن ها کار کردن. دانشگاه شریف زیر نظر دکتر مظاهری و دانشگاه تهران در مرکز CAV.
با توجه به اینکه شما تهران هستید، پیشنهاد می کنم اگر آشنایی، توی این دو دانشگاه دارید سعی کنید با این دو تا مرکز لینک بشید. اینجوری خیلی بهتر می تونند بهتون کمک کنند.(البته این که گفتم اگر آشنا دارید، برای اینکه برای دادن اطلاعات و یا نشون دادن کارهاشون به شما، باهاتون راه بیان)

اما در زمینه ی هواپیماهای بال ثابت، اکثر دانشگاه هایی که رشته ی هوافضا دارن،از جمله دانشگاه خودتون، در یک حد کمی حداقل کار کردن.

یک نکته: اگر بخواید وسیله ی پرنده تون آدم رو حمل کنه و پرواز کنه(نه فقط گلاید) ، اگر از نوع بال ثابت باشه، میشه همون هواپیمای واقعی دیگه. برای همین می گم هدفتون رو واضح و مشخص معلوم کنید تا بشه ریزتر و با جزئیات بیشتر مقایسه کرد و روش بحث کرد.

 

[alamdar_313]

سلام دوست عزیز

ببخشید چند روز نبودم . امتحانات و .........
فعلا منتظرم تا آخر ماه که امتحانام تموم شه خلاص شم از دست درس و مشخ! تا اساسی پیگیر ماجرا بشم

من سعی میکنم فیلمی از پرواز رو جایی آپلود کنم و لینکش رو بذارم چون این سایت قبول نمیکنه این فرمت رو!!

در مورد هدف مشخص هم ... من میخوام کوچکترین پرنده ممکن رو که ترجیخا عمود پرواز باشه و قابلیت لیفتینگ بالا داشته باشه + مسافت حداقل 10 کیلومتر با بار بتونه پرواز کنه

لیفتیمگ 100-150 کیلو مدنظرم هست

 

[alamdar_313]

اینم لینک فیلم خدمت شما : http://uplod.ir/phbggghrovec/Mécani..._(flapping_wings_mechanism)_-_YouTube.FLV.htm

 

[alamdar_313]

راستی عکس هایی که گذاشتین کیفیتش خیلی پایین هست (خیلی ریزن) ... اگر عکس بزرگتر دارید و یا اینکه چه چیزی رو باید سرچ کتم تا این عکس هارو و مشابهش رو پیدا کنم ممنون میشم

 

[propulsion A]

این mission که شما تعریف کردید بدرد بال زن نمی خوره و بیشتر به uav شبیهه .

 

[alamdar_313]

UAV دقیقا یعنی چه مدلی؟

من اینها واسم مهمه :

قابلیت لیفتینگ (100-150 کیلوگرم)
قابلیت طی مسافت حداقل 10 تا 15 کیلومتر در هر پرواز
نیاز به حداقل فضا برای پرواز و فرود
کوچکترین ابعاد ممکن برای پرنده

البته اینها همه ایده ال ها بود که به ترتیب اولویت نوشتم .

 

[marsel2010]

UAV دقیقا یعنی چه مدلی؟

من اینها واسم مهمه :

قابلیت لیفتینگ (100-150 کیلوگرم)
قابلیت طی مسافت حداقل 10 تا 15 کیلومتر در هر پرواز
نیاز به حداقل فضا برای پرواز و فرود
کوچکترین ابعاد ممکن برای پرنده

البته اینها همه ایده ال ها بود که به ترتیب اولویت نوشتم .

یه دقیقه تو تالار هواوفضا هستی یه دقیقه تو رباتیک یه دقیقه تو مکانیک یه دقیقه هم کلا تو فروم تخصصی برق و الکترونیک!
سیستم فرستنده و گیرنده برد بالا می خوای بسازی اونم واسه صوت و تصویر؛ کارهای مکانیک و هواوفضا هم می خوای انجام بدی. مخصوصا فکر کنم یه بار گفتی می خوای سیستم با برد 600 الی 500 کیلومتر بسازی! پسر می دونی این سیستم ها چه قیمتی داره(بعباری چقد ساختشون سخته! از یه فوق لیسانس مخابرات بپرس ببین اصلا بهت محل میزاره! خودشون میترسن که به همچین چیزی فکر کنن. اصلا فرکانس بالا یه کابوسه براشون!)! بعد جالبه که همش رو می خوای خودت بسازی! فقط می تونم بگم بدجوری داری به خودت هم فشار میاری و هم ضرر می زنی! اگه مشتریش جوره که برو با چندتا شرکت قرارداد ببند. نه اینکه با خودت اینجوری کنی!

 

[z.alavi]

بابت تأخیر پیش آمده در پاسخ گویی عذر می خوام، میانه ی امتحانات بود و نمی تونستم بیام.

این لینک عکس ها که گفتید کوچیکه :
http://www.dept.aoe.vt.edu/~jschetz/fluidnature/unit05/unit5h.html
http://www.dept.aoe.vt.edu/~jschetz/fluidnature/unit05/unit5g.html

فیلم رو هم دیدم. واقعا پرواز بود و خیلی هم جالب بود. البته اطلاعات فنی اش که از تو فیلم خیلی مشخص نبود.
دوست propulsion A که گفتند مدل مورد نظر شما UAV باید باشه، با توجه به خواسته های شما، حرف معقولی زدند. با این مشخصاتی که شما می خواید، بالزن اصلا به دردتون نمی خوره. (مگر اینکه مد نظرتون باشه، دقیقا یه کپی از همین وسیله ی پرنده ی اون فیلمه بسازید) UAV یعنی همون پرنده ی بال ثابت که من گفتم یا همون Unmanned Air Vehicle به معنای هواپیمای بدون سرنشین. به عبارت خیلی خیلی ساده یعنی هواپیما فقط در سایز کوچیک چون این مدل هیچ فرقی با هواپیما به جز در سایز نداره. شما باید یک طراحی هواپیمای کامل رو انجام بدید. البته که با این برد و قابلیت حمل باری که مد نظر شماست، این هواپیمای کوچیکتون خیلی هم کوچیک نخواهد شد. ضمن اینکه با توجه به قدرت فرستنده ها، بعید می دونم اگر بخواید هواپیما رو برای این برد طراحی کنید، امکان پذیر باشه، و احتمال زیاد هواپیمای بدون سرنشین برای چنین بردی امکان پذیر نیست و یا باید بردتون رو کم کنید و یا هواپیماتون با سرنشین باشه که با سرنشین شدن هواپیما دیگه از اون پروژه های وحشتناک میشه.

در مورد عمود پرواز بودن، پرنده های بالزن عمود پرواز نیستند، هواپیماهای بدون سرنشین هم عمود پرواز نیستند مگر اینکه موتور اون ها در ابتدا رو به پایین باشه برای برخاست و سپس تغییر جهت بده برای ایجاد پیشرانش که کار سختیه. فقط می مونه هلی کوپتر که عمود پرواز هست.

نهایتا پیشنهاد من به شما ساخت هواپیمای بدون سرنشین و یا هلیکوپتر هست. که البته فکر کنم بین هلی کوپتر و هواپیمای بدون سرنشین، دومی بهتر باشه. برای طراحی هواپیما هم باید خودتون دست به کار بشید. اینکه با توجه به برد مورد نظرتون و باری که می خواید حمل کنه، چه موتوری لازم هست، محاسبه ی وزن سوخت، محاسبات وزن کلی، محاسبات نیروی برآی مورد نیاز و ... دیگه روند طراحی هست که خودتون باید درگیرش بشید.
راستی در مورد قرار داد بستن و ... که آقای مارسل گفتن، بعیده با این تازه واردی برای یک هم چین کار پژوهشی ای کسی با شما قرارداد ببنده. تنها راه حل شما برای کسب بودجه، تعریف این کارها به عنوان پروژه ی مقطع تحصیلی تون هست. البته اگر بتونید یک مکان تحقیقاتی هم پیدا کنید که طی یک توافق کاری (مثلا کار از شما، بودجه از اونها و بعد مثلا مالکیت هم از اون ها) روی پروژه ی شما سرمایه گذاری کنند، شاید بشه یک کاریش کرد.
سوالی هست، در خدمتم.

 

[marsel2010]

دوست عزیز منظور بنده از قرار داد این بود که طرف قرار داد نیاز ایشون رو برطرف کنه و این دوستمون هم مبلغش رو بپردازه(روش های دیگه هم هست اوضاع مملکت اینقده خرابه که هر کسی حاضره هر کاری بکنه). می تونه از طرف متقاضی یه پیش پرداخت بگیره.
در بعد، سعی کنید که قبل از راهنمایی ایشون رو از اوضاعی که فعلا داریم با خبر کنید. مثلا یه سیستم رادیو کنترل هواپیمای RC محدوده فرکانسی 3 گیگاهرتز حدودا داره در حالی که قطعات که واسه مخابرات تو ایران گیر میاد به زور به یک گیگاهرتز میرسه(حالا این دوستمون می خواد یه سیستم مخابراتی بسازه که اینقده برد داشته باشه!). یا اینکه اینجا که گفتین مثلا موتور دلخواهتون رو انتخاب کنید، خیلی خنده داره! آخه مگه تو این مملکت به جز موتور احتراق داخلی روتاکس چیز دیگه هم گیر میاد؟ اونم تحریم کنه دیگه مجبوریم به جای موتور مثلا چند تا افغانی بذاریم تا پدال بزنن و پروانه رو بچرخونه.
در آخر هم برای شما و هم این دوستمون آرزوی عاقبت به خیری دارم!

 

[مسعود ص]

سلام
جناب اقای علوی یه سوال؟
یه موتور 12 سیلندر با قطر سیلندر 38mm(البته یه تیپ خاص )و کورس 100mm با دور 12000rpm در نظر بگیرید ...این موتور با طول ملخ 62cm چه وزنی؟ و تا چه ارتفاعی میتونه پرواز کنه؟