Отчет о НИОКР T25 VTOL № 6 — Хорошие вещи требуют времени, начинаем сначала!
В последнее время динамика проекта T25 не обновлялась. Мы планировали продемонстрировать промежуточные результаты, но столкнулись с рядом проблем. Столкновение с трудностями и их решение — это часть процесса исследований и разработок, и это необходимо документировать, чтобы другие могли использовать этот опыт.
Неисправность 1: Электронный регулятор скорости (ESC) мультиротора
Сбой запуска в режиме Dshot. В рамках плана по использованию протокола Dshot для контроля скорости вращения двигателей при настройке иногда возникала проблема, когда двигатель не запускался, но мы не уделили этому должного внимания. Это привело к более серьезным проблемам во время летных испытаний: я привык сначала переключаться в автоматический режим, а затем снимать с блокировки, но передний правый двигатель не запустился, в то время как остальные три заработали, из-за чего аппарат на земле резко развернуло вправо.
Если сначала снимать с блокировки, а затем переключаться в автоматический режим, можно заметить, вращаются ли двигатели на холостом ходу в процессе разблокировки. Режим Dshot пока не рекомендуется к использованию из-за низкой надежности. В дальнейшем планируется использовать DroneCAN для контроля скорости.
Неисправность 2: Случайное короткое замыкание и возгорание ESC мультиротора
При подготовке к испытанию на выносливость с нагрузкой 5 кг, сразу после разблокировки двигателей на холостом ходу, произошло короткое замыкание в регуляторе, сопровождавшееся искрами, и он быстро обгорел. Осмотр показал, что карбоновая пластина под основанием двигателя перетерла изоляцию положительного электрода и фазного провода регулятора, что привело к короткому замыканию во время работы. Поскольку это был не серийный регулятор, на его замену ушло 2 недели.
Неисправность 3: Раскачка по тангажу при переходе с режима самолета на мультироторный режим
Ранее считалось, что раскачка по тангажу связана с тормозным усилием, дистанцией возврата и ПИД-регуляторами оси тангажа мультиротора. Мы неоднократно меняли все доступные параметры, но значительного улучшения не наблюдалось. В конечном итоге выяснилось, что на трубку Пито влияет воздушный поток от мультиротора, и колебания воздушной скорости вызывают колебания угла тангажа. Эту проблему можно решить, временно разместив трубку Пито в носовой части, где она меньше подвержена воздействию воздушного потока от мультиротора.
Неисправность 4: Повороты вызывают изменение показаний компаса и критическую ошибку EKF
Ранее эта проблема не возникала, она появилась после замены регулятора, и повторная калибровка компаса не помогла. В итоге выяснилось, что три фазных провода заднего толкающего двигателя были скручены в жгут, из-за чего магнитные поля, создаваемые прямым и обратным токами, не компенсировали друг друга. После переделки и повторного испытательного полета работа компаса нормализовалась.
Неисправность 5: Анализ процесса крушения T25
Этап 1: После установки трубки Пито в носовой части измеренная воздушная скорость оказалась выше низкой, что привело к срабатыванию защиты аппарата на малых скоростях. Предварительный анализ показал, что трубка Пито была подключена только к каналу динамического давления, а статическое давление было герметично закрыто внутри корпуса, что вызвало ошибку измерения.
Этап 2:: Трубки статического и динамического давления были подключены одновременно, однако выяснилось, что воздушная скорость растет очень медленно, а путевая скорость значительно превышает воздушную, что с высокой вероятностью указывает на влияние на трубку статического давления. В экстренном порядке было принято решение перейти в режим удержания точки мультиротора, но из-за сильных колебаний воздушной скорости угол тангажа аппарата стал нестабильным, управление стало затруднительным, и в итоге аппарат врезался в железную крышу заброшенного завода и развалился.
Итоги первого этапа T25 и перспективы второго этапа
Хотя время автономной работы T25 на первом этапе еще не было протестировано, мы в общих чертах проверили аэродинамическую эффективность крыла из пеноматериала, глубоко осознали разницу между теоретической и фактической прочностью пенопластового аппарата, а также получили множество предложений и отзывов от друзей, которые следят за проектом T25. Мы учтем уроки, извлеченные из первого этапа, при создании второго испытательного образца T25. T25 Phase II будет иметь конструкцию с перевернутым Т-образным хвостом, размах крыльев 3,2 м, силовую установку 12S, 4 твердотельных аккумулятора 6S 30000 мАч, расчетную полезную нагрузку 3 кг, дальность полета 250-300 км, максимальную нагрузку до 5 кг, складное шасси, а максимальная длина в сложенном виде не превысит 1,5 метра. Хорошие вещи требуют времени, мы начинаем сначала, следите за обновлениями.
