Czy wiesz...

Spadek sprawności całkowitej samochodu elektrycznego

Czy samochód elektryczny jest ekologiczny?

test interpolacji kołowej tokarki

Jak diagnozować przyczyny błędów obróbki CNC detali? cz. 1

Pękanie Elementów Form Wtryskowych

Dlaczego pękają matryce form wtryskowych?

Fragment Arkusza Kalkulacyjnego Do Sprawdzania Wyników Egzaminu Spawacza Wg ISO9606

Czy ładna spoina jest zawsze dobra?

Czytaj także:

Kształtowanie Połączeń Klejonych
Technologie

Kształtowanie połączeń klejonych

­ [Marek Bernaciak]
odległość pomiędzy przewodem paliwowym a opaską zaciskową
Projektowanie

Packaging, czyli jak to wszystko pomieścić

­ Piotr Cabaj
Połączenie Skurczowe
Technologie

Niedoceniane połączenie skurczowe

­ Jerzy Mydlarz
gięcie blachy
Projektowanie

Blaszane origami. Metodyka projektowania konstrukcji blachowych

­ Paweł Bancarzewski
Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie
  • STRONA GŁÓWNA
  • Aktualności
    Etykiety RFID UHF Brady

    Nowa, bezodpadowa drukarka etykiet RFID

    Budowa gąbki zainspirowała rozwój biomimetycznych metamateriałów konstrukcyjnych

    Biomimetyczny metamateriał inspirowany budową morskiej gąbki

    Rekrystalizacja PIX Ti-Fe-Mo oraz W-Cr

    PIX – nowy mechanizm rekrystalizacji

    system redukcji emisji cząstek stałych, z charakterystycznymi osłonami kół

    Demonstrator technologii redukcji emisji cząstek stałych z opon i hamulców

    Odwracalne uplastycznienie drewna na potrzeby otrzymywania wyrobów o złożonych kształtach

    Odwracalne uplastycznienie drewna na potrzeby otrzymywania wyrobów o złożonych kształtach

    Kryształy fononiczne jako tłumiki drgań

    Fononiczny tłumik drgań

    Spienione aluminium z recyklingu

    Spienione aluminium z recyklingu

    Ultracienka powłoka kompozytowa typu stealth dla nowej generacji samolotów bojowych

    Ultracienka powłoka kompozytowa typu stealth dla nowej generacji samolotów bojowych

    Konferencja Oszczędności w Twoim Przedsiębiorstwie

    Konferencja „Oszczędności w Twoim przedsiębiorstwie”

  • Artykuły
    • Wszystkie artykuły
    • Analizy, symulacje
    • Badania, analizy
    • Części maszyn i urządzeń
    • Historia
    • Inne
    • Konstrukcje
    • Maszyny i urządzenia
    • Materiały
    • Projektowanie
    • Rozwiązania
    • Technologie
    Pierścienie osadcze o przekroju zwężanym Circlip

    Pierścienie osadcze – CIRCLIPS vs SNAP RINGS – zrozumieć różnice

    Rozkład sił generowanych przez jednostki silnikowe podczas ruchu po torze w ramach systemu BPS

    Analiza techniczna bezśmigłowego napędu BPS

    Wartości odczytu siły względem przemieszczenia górnej ścianki próbki

    Kalibracja nieliniowych modeli materiałowych z wykorzystaniem programów open source

    Sproszkowany surowiec AM WC701 – węglik wolframu-kobaltu na potrzeby wytwarzania przyrostowego

    Węgliki spiekane, metalurgia proszków

    Uniwersalne Oprzyrządowanie Przedmiotowe w Spawalnictwie

    Uniwersalne oprzyrządowanie przedmiotowe w spawalnictwie

    Powlekanie wału głowicą cold spray zamontowaną na ramieniu robota przemysłowego

    Nie tylko metal: potencjał naprawy uszkodzeń i fabrykacji części zamiennych metodą cold spray

    Przykładowy Specjalny Frez Trzyostrzowy Wyposażony w Wymienne Płytki z Węglików Spiekanych

    Wybrane aspekty produktywnego skrawaniana wieloosiowych obrabiarkach CNC; cz. 10

    System Kontroli Technicznej w Zakładzie Produkcyjnym

    Organizacja produkcji; cz. 5

    Przemysłowa Drukarka Etykiet BradyPrinter I4311

    BradyPrinter i4311: Przemysłowy druk etykiet bez przewodów

    Zagnieżdżona Sprężyna Falista O Trzech Zwojach W Przykładowym Zastosowaniu

    Napięcie wstępne łożyska z użyciem sprężyn

    Symulacje numeryczne wpływu wewnętrznych zwarć łukowych na rozdzielnice średniego napięcia

    Symulacje numeryczne wpływu wewnętrznych zwarć łukowych na rozdzielnice SN

    Zautomatyzowana linia do galwanizacji komponentów aluminiowych w produkcji seryjnej

    Obróbka powierzchniowa aluminium

    software do obliczeń akustycznych

    O wyborze i testowaniu solvera MES

    Helikopter Marsjański Ingenuity

    Helikoptery na Marsie

    Przykład przedmiotu obrabianego posiadającego na ukośnej powierzchni kieszeń prostokątną

    Wybrane aspekty produktywnego skrawania na wieloosiowych obrabiarkach CNC; cz. 9

    Wybrane tematy:

    • robotyzacja
    • spawanie
    • obróbka skrawaniem
    • MES
    • klejenie
    • tworzywa sztuczne
    • motoryzacja
    • CAD
    • polskie projekty
    • lotnictwo
    • druk 3D
    • silniki
    • formy wtryskowe
    • budowa maszyn
    • technologie łączenia
    • obliczenia
    • kompozyty
    • ceramika techniczna
    • Analizy, symulacje
    • Badania, analizy
    • Technologie
    • Maszyny i urządzenia
    • Części maszyn i urządzeń
    • Konstrukcje
    • Rozwiązania
    • Projektowanie
    • Materiały
    • Historia
    • Inne
  • Czasopismo
    • Jak zakupić
    • Archiwum
      • Archiwum 2026
      • Archiwum 2025
      • Archiwum 2024
      • Archiwum 2023
      • Archiwum 2022
      • Archiwum 2021
      • Archiwum 2020
      • Archiwum 2019
      • Archiwum 2018
      • Archiwum 2017
      • Archiwum 2016
      • Archiwum 2015
      • Archiwum 2014
      • Archiwum 2013
      • Archiwum 2012
      • Archiwum 2011
      • Archiwum 2010
      • Archiwum 2009
      • Archiwum 2008
      • Archiwum 2007
  • O nas
  • Kontakt
  • ­
Nie znaleziono
Zobacz wszystkie wyniki
Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie
  • STRONA GŁÓWNA
  • Aktualności
    Etykiety RFID UHF Brady

    Nowa, bezodpadowa drukarka etykiet RFID

    Budowa gąbki zainspirowała rozwój biomimetycznych metamateriałów konstrukcyjnych

    Biomimetyczny metamateriał inspirowany budową morskiej gąbki

    Rekrystalizacja PIX Ti-Fe-Mo oraz W-Cr

    PIX – nowy mechanizm rekrystalizacji

    system redukcji emisji cząstek stałych, z charakterystycznymi osłonami kół

    Demonstrator technologii redukcji emisji cząstek stałych z opon i hamulców

    Odwracalne uplastycznienie drewna na potrzeby otrzymywania wyrobów o złożonych kształtach

    Odwracalne uplastycznienie drewna na potrzeby otrzymywania wyrobów o złożonych kształtach

    Kryształy fononiczne jako tłumiki drgań

    Fononiczny tłumik drgań

    Spienione aluminium z recyklingu

    Spienione aluminium z recyklingu

    Ultracienka powłoka kompozytowa typu stealth dla nowej generacji samolotów bojowych

    Ultracienka powłoka kompozytowa typu stealth dla nowej generacji samolotów bojowych

    Konferencja Oszczędności w Twoim Przedsiębiorstwie

    Konferencja „Oszczędności w Twoim przedsiębiorstwie”

  • Artykuły
    • Wszystkie artykuły
    • Analizy, symulacje
    • Badania, analizy
    • Części maszyn i urządzeń
    • Historia
    • Inne
    • Konstrukcje
    • Maszyny i urządzenia
    • Materiały
    • Projektowanie
    • Rozwiązania
    • Technologie
    Pierścienie osadcze o przekroju zwężanym Circlip

    Pierścienie osadcze – CIRCLIPS vs SNAP RINGS – zrozumieć różnice

    Rozkład sił generowanych przez jednostki silnikowe podczas ruchu po torze w ramach systemu BPS

    Analiza techniczna bezśmigłowego napędu BPS

    Wartości odczytu siły względem przemieszczenia górnej ścianki próbki

    Kalibracja nieliniowych modeli materiałowych z wykorzystaniem programów open source

    Sproszkowany surowiec AM WC701 – węglik wolframu-kobaltu na potrzeby wytwarzania przyrostowego

    Węgliki spiekane, metalurgia proszków

    Uniwersalne Oprzyrządowanie Przedmiotowe w Spawalnictwie

    Uniwersalne oprzyrządowanie przedmiotowe w spawalnictwie

    Powlekanie wału głowicą cold spray zamontowaną na ramieniu robota przemysłowego

    Nie tylko metal: potencjał naprawy uszkodzeń i fabrykacji części zamiennych metodą cold spray

    Przykładowy Specjalny Frez Trzyostrzowy Wyposażony w Wymienne Płytki z Węglików Spiekanych

    Wybrane aspekty produktywnego skrawaniana wieloosiowych obrabiarkach CNC; cz. 10

    System Kontroli Technicznej w Zakładzie Produkcyjnym

    Organizacja produkcji; cz. 5

    Przemysłowa Drukarka Etykiet BradyPrinter I4311

    BradyPrinter i4311: Przemysłowy druk etykiet bez przewodów

    Zagnieżdżona Sprężyna Falista O Trzech Zwojach W Przykładowym Zastosowaniu

    Napięcie wstępne łożyska z użyciem sprężyn

    Symulacje numeryczne wpływu wewnętrznych zwarć łukowych na rozdzielnice średniego napięcia

    Symulacje numeryczne wpływu wewnętrznych zwarć łukowych na rozdzielnice SN

    Zautomatyzowana linia do galwanizacji komponentów aluminiowych w produkcji seryjnej

    Obróbka powierzchniowa aluminium

    software do obliczeń akustycznych

    O wyborze i testowaniu solvera MES

    Helikopter Marsjański Ingenuity

    Helikoptery na Marsie

    Przykład przedmiotu obrabianego posiadającego na ukośnej powierzchni kieszeń prostokątną

    Wybrane aspekty produktywnego skrawania na wieloosiowych obrabiarkach CNC; cz. 9

    Wybrane tematy:

    • robotyzacja
    • spawanie
    • obróbka skrawaniem
    • MES
    • klejenie
    • tworzywa sztuczne
    • motoryzacja
    • CAD
    • polskie projekty
    • lotnictwo
    • druk 3D
    • silniki
    • formy wtryskowe
    • budowa maszyn
    • technologie łączenia
    • obliczenia
    • kompozyty
    • ceramika techniczna
    • Analizy, symulacje
    • Badania, analizy
    • Technologie
    • Maszyny i urządzenia
    • Części maszyn i urządzeń
    • Konstrukcje
    • Rozwiązania
    • Projektowanie
    • Materiały
    • Historia
    • Inne
  • Czasopismo
    • Jak zakupić
    • Archiwum
      • Archiwum 2026
      • Archiwum 2025
      • Archiwum 2024
      • Archiwum 2023
      • Archiwum 2022
      • Archiwum 2021
      • Archiwum 2020
      • Archiwum 2019
      • Archiwum 2018
      • Archiwum 2017
      • Archiwum 2016
      • Archiwum 2015
      • Archiwum 2014
      • Archiwum 2013
      • Archiwum 2012
      • Archiwum 2011
      • Archiwum 2010
      • Archiwum 2009
      • Archiwum 2008
      • Archiwum 2007
  • O nas
  • Kontakt
  • ­
Nie znaleziono
Zobacz wszystkie wyniki
Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie
Nie znaleziono
Zobacz wszystkie wyniki

Drony z napędem hydraulicznym

­ Jacek Zbierski
17.06.2022
A A
rozprowadzenie przewodów hydraulicznych napędu drona
Rozprowadzenie przewodów hydraulicznych napędu drona (źródło: flowcopter.com)

Napędy hydrauliczne, w których energia jest przekazywana za pośrednictwem cieczy roboczej, charakteryzują się stosunkowo dużą wydajnością względem masy układu, łatwością sterowania i małą bezwładnością, a przy tym są samosmarowne i niezawodne – ze względu na małą liczbę części ruchomych. Znalazły zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu i kojarzą się przede wszystkim z budową maszyn i ciężkiego sprzętu. Propozycja budowy statków powietrznych z napędem hydraulicznym dla większości inżynierów wydałaby się raczej egzotyczna.

Tymczasem właśnie takie było marzenie Karla Eickmanna, wynalazcy zamieszkałego w Japonii, który w drugiej połowie XX wieku opatentował swoje koncepcje w zakresie konstrukcji aparatów latających z napędem hydraulicznym i dziesiątki rozwiązań hydraulicznych na ich użytek. Podstawowe założenia konstrukcyjne Eickmanna znajdziemy w patencie zgłoszonym w amerykańskim urzędzie patentowym pod numerem 3,345,016. Wynalazek dotyczy koncepcji aparatu latającego, kształtem przypominającego dzisiejsze drony wielowirnikowe, w którym wirniki napędzane są silnikami hydraulicznymi. W celu zapewnienia kontroli lotu, zarówno w płaszczyźnie pionowej, jak i poziomej, każdy silnik hydrauliczny napędzający pojedynczy wirnik wyposażono w oddzielny przewód zasilający z obejściem sterowanym zaworem proporcjonalnym. Ograniczenie bądź zwiększenie przepływu cieczy roboczej w obejściu wybranych obwodów powodowało odpowiednio wzrost lub redukcję obrotów danych wirników, co miało pozwolić na pochylenie aparatu i uzyskanie ruchu postępowego w płaszczyźnie poziomej. Ograniczenie bądź zwiększenie przepływu cieczy roboczej w obejściu wszystkich obwodów jednocześnie miało umożliwić ruch w pionie. Na podobnej zasadzie poruszają się współczesne drony wielowirnikowe. Wynalazek przewidywał sprzęgnięcie wszystkich zaworów w jeden układ sterowany joystickiem. W celu zapewnienia płynniejszych manewrów aparatu latającego przewidziano dodatkowo możliwość proporcjonalnej kontroli przepływu dzięki zastosowaniu pompy ze zmiennym wydatkiem.

Aparat latający pomysłu K. Eickmanna z 1967 roku
Aparat latający pomysłu K. Eickmanna z 1967 roku

Był rok 1967. Eickmann zdawał sobie sprawę z praktycznej niemożliwości realizacji swoich koncepcji przy zastosowaniu dostępnych wówczas podzespołów hydraulicznych. Biorąc pod uwagę, że wynalazca prawdopodobnie miał na myśli budowę załogowych statków powietrznych, możemy sobie wyobrazić wymagane parametry takich urządzeń. Przez następne dwadzieścia lat Eickmann opatentował liczne rozwiązania w zakresie systemów hydraulicznych, w tym pomp, uszczelnień, silników. Nigdy nie udało mu się zrealizować swoich koncepcji, a jego patenty, jeden po drugim, wygasły.

Rysunki patentowe ilustrujące podzespoły hydrauliczne pomysłu K. Eickmanna
Rysunki patentowe ilustrujące podzespoły hydrauliczne pomysłu K. Eickmanna: Fig 2 – zawór sterujący obejściem; Fig. 3-5 – pompa hydrauliczna. Amerykański patent nr 3,253,806 z 1966 roku

Obecnie, w dobie ogólnodostępnych dronów, producenci bezzałogowych statków powietrznych poszukują innowacyjnych rozwiązań pozwalających zwiększyć ich zasięg i udźwig. Piętą achillesową dronów z napędem elektrycznym pozostaje wciąż bateria, mimo różnych postępów wciąż wykazująca się bardzo niekorzystnym stosunkiem ilości zgromadzonej energii do masy. W przypadku napędów spalinowych paliwa wykazują się kilkadziesiąt razy korzystniejszym współczynnikiem zawartości energii w jednostce masy. Napędy spalinowe zazwyczaj wymagają jednak stosowania przekładni mechanicznych, zwiększających masę i złożoność układu. Optymalnym rozwiązaniem zdaje się być połączenie zalet obydwu konfiguracji w ramach hybrydowego układu napędowego, w którym silnik spalinowy napędza generator energii elektrycznej, napędzającej wirniki. Dr Lizhi Shang, pracujący w Maha Fluid Power Research Center na Uniwersytecie Purdue (jest to największe laboratorium hydrauliczne w Ameryce), oglądając pionowzlot Workhorse SureFly, zbudowany właśnie w takiej konfiguracji, wpadł na pomysł, żeby elektrykę w takim układzie zastąpić hydrauliką. Zamiast generatora – pompa, zamiast silników elektrycznych – hydrauliczne, zamiast kabli – przewody hydrauliczne, a do tego eliminacja falowników i przetwornic odpowiedzialnych za regulację obrotów wirników. Zaletą takiego rozwiązania jest niższa masa silników hydraulicznych, które wykazują się dziesięciokrotnie lepszą gęstością mocy od silników elektrycznych. W oparciu o dostępne na rynku podzespoły Shang zbudował dron, będący demonstratorem takiego układu napędowego, w którym, ze względu na niewielkie rozmiary, do napędu pompy hydraulicznej zastosowano silnik elektryczny, zasilany przewodowo z ziemi. Lot na uwięzi nie zapewnia pełnej funkcjonalności, ale pozwala na weryfikację podstawowych założeń konstrukcyjnych i działania układu napędowego.

Schemat demonstracyjnego drona z napędem hydraulicznym
Schemat demonstracyjnego drona z napędem hydraulicznym wg koncepcji dr Lizhi Shang’a (źródło: purdue.edu)

Dron Shang’a wykorzystuje przekładnię hydrostatyczną do rozprowadzenia energii między wirnikami, pozwalając każdemu z nich obracać się z inną prędkością. Jak wyjaśnia Shang, główną zaletą tego innowacyjnego rozwiązania jest jego niska masa, co przekłada się na większy udźwig, niższe koszty eksploatacji, większy zasięg i lepszą sterowność i manewrowość. Jego zdaniem na potrzeby transferu tej samej mocy z precyzyjną kontrolą prędkości wirnika, układ hydrauliczny może być znacznie lżejszy od elektrycznego.

Cały artykuł dostępny jest w wydaniu płatnym 5/6 (176/177) Maj/Czerwiec 2022

JAK ZAKUPIĆ?
  • Share on Facebook
  • Share on Twitter
  • Share on LinkedIn
  • Share on WhatsApp
  • Share on Email
Tagi: hydraulikalotnictwo

Powiązane artykuły

de Havilland Vampire – pierwszy jednosilnikowy myśliwiec odrzutowy
Historia

de Havilland Vampire – pierwszy jednosilnikowy myśliwiec odrzutowy

Schemat Układu Hydraulicznego Obrabiarki Zespołowej
Maszyny i urządzenia

Aspekty i elementy hydrauliki obrabiarkowej; cz. 6: Cyklogramy i schematy

Przykład automatyzacji procesu RFSSW
Technologie

Technologie łączenia struktur lotniczych

Elektromechaniczny system przeciwoblodzeniowy
Aktualności

Elektromechaniczny system przeciwoblodzeniowy

Boeing Stearman
Konstrukcje

Boeing Stearman – ze stodoły w przestworza

pionowzlot zeva zero
Aktualności

Próby w locie pionowzlotu ZEVA ZERO

Rotor Clip

Tematyka:

aluminium budowa maszyn CAD ceramika techniczna CNC diagnostyka druk 3D energetyka formy wtryskowe innowacje inżynieria materiałowa klejenie kompozyty laser lotnictwo mechanizm MES montaż motocykle motoryzacja nanotechnologia narzędzia obliczenia obrabiarki obróbka plastyczna obróbka skrawaniem oprzyrządowanie polskie projekty powłoki programy przemysł kosmiczny przemysł morski przemysł zbrojeniowy recykling robot robotyzacja silniki spawanie stal technologie łączenia tribologia tworzywa sztuczne wynalazki wywiad łożyska
FORMY WTRYSKOWE Integracja Konstrukcji i Technologii Ebook
MetalTop
Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie
  • O nas
  • Polityka prywatności
  • Kontakt

© ITER 2007-2026

Nie znaleziono
Zobacz wszystkie wyniki
  • Strona główna
  • Aktualności
  • Artykuły
    • Analizy, symulacje
    • Badania, analizy
    • Części maszyn i urządzeń
    • Historia
    • Inne
    • Konstrukcje
    • Maszyny i urządzenia
    • Materiały
    • Projektowanie
    • Rozwiązania
    • Technologie
  • Jak zakupić
  • O nas
  • Kontakt

© ITER 2007-2026

email_icon

Nie przegap nowych wydań!

Zapisz się, aby na bieżąco otrzymywać linki do kolejnych, darmowych wydań Projektowania i Konstrukcji Inżynierskich

Wpisz adres email

Dziękuję, nie pokazuj więcej