Rozbor koncepcí multirotorových bezpilotních prostředků

Abstract

Cílem této bakalářské práce je navrhnout multicopter s velmi vysokou výdrží ve vzduchu v porovnání s běžně dosahovanými výkony. Začátek je věnován popisu běžně užívaných termínů a komponent u multicopterů s MTOW do 20 kg. Na tuto část navazuje zjišťování závislosti parametrů mezi sebou za pomoci parametrické analýzy komerčně dostupných platforem. Následně jsou zkoumány vlivy ovlivňující efektivitu pohonné jednotky jako umístění motoru na rameni a hodnota napětí akumulátoru. Dále je provedeno srovnání z hlediska účinnosti při konfiguraci jednoho motoru na rameni a dvou motorů v koaxiálním uspořádání. V rámci zkoumání koaxiálního uspořádání je část věnována stanovení účinnosti při různých otáčkách obou motorů a různém smyslu rotace vrtulí vůči sobě. Následně je stanovena porovnávací charakteristika účinnosti pro pohonné jednotky s různou hmotností. Zejména v návaznosti na následující část je zde uvedeno i srovnání Li-Ion a Li-Pol akumulátorů. Poslední část se věnuje návrhu multicopteru na základě předchozích poznatků.The main objective of this thesis is to design multicopter with very high flight endurance compared with commonly achieved performances. The beginning is devoted to description of the commonly used terms and components on multicopters with MTOW up to 20kg. This part is followed by detecting dependencies of parameters between themselves from parametric analysis commercially available platforms. Subsequently are investigated factors affecting the efficiency of the propulsion unit like motor location on the arm and the voltage of the battery. Next is done comparison in terms of efficiency of configuration with one motor per arm and two motors in coaxial arrangement. In research the coaxial configuration one part is dedicated to the determination of the efficiency at different speeds of two motors and different directions of propeller rotation relative to each other. Subsequently is determined reference characteristic for efficiency of propulsion units with different weights. Especially in connection with the next part is here shown comparison of Li-Ion and Li-Po battery. The last part is about design multicopter based on previous findings.