Gas Thruster Controlled Drone गैस थ्रस्टर नियंत्रित ड्रोन
Gas Thruster Controlled Drone गैस थ्रस्टर नियंत्रित ड्रोन
एक पारंपरिक ड्रोन को उसके प्रत्येक एक मोटर और प्रोपेलर पर जोर देकर नियंत्रित किया जाता है और ड्रोन के एक तरफ थ्रस्ट को बढ़ाकर यह ड्रोन को झुकाव का कारण बना देगा, अब यह पृथ्वी पर अच्छा और अच्छा काम करता है जहां वातावरण अच्छा और मोटा है , लेकिन अंतरिक्ष, रॉकेट जैसी चीजें और बड़े उपग्रह नियंत्रण का एक अलग रूप है जो अब बड़े रॉकेटों और उपग्रहों के लिए सबसे आम रूपों में से एक है, गैस थ्रस्टर हैं, ये कार्यस्थल विभिन्न बिंदुओं पर लगे बहुत छोटे नोजल से उच्च दाब वाले उच्च दबाव को बाहर निकालते हैं। अंतरिक्ष यान पर अब मैं क्या करना चाहता हूं और इस गैस के थ्रेशर कंट्रोल कंट्रोल सिस्टम को एक ड्रोन पर लागू करने की कोशिश करता हूं, लेकिन पहले किसी ऐसे व्यक्ति से बात करें जो इस विषय के बारे में थोड़ा अधिक बताए कि मैं जो करता हूं: हैलो टॉम: हैलो जो: हे टॉम, ओह वाह जो बहुत जोर से था। कैसा चल रहा है यार? टॉम: अच्छा धन्यवाद और आप? यह जो बरनार्ड है, उसके पास BPS.Space नामक एक YouTube चैनल है जहाँ वह मॉडल रॉकेट बनाता है। लेकिन वह जो रॉकेट बनाता है वह आपके औसत मॉडल रॉकेट नहीं हैं। यह स्पेसएक्स फाल्कन हैवी का आइसप्लिका है और यह नियंत्रण के लिए थ्रस्ट वेक्टरिंग का उपयोग करता है जोहास इस थ्रस्ट वेक्टरिंग सिस्टम को विकसित करने के लिए अंततः एक मॉडलक्राफ्ट प्रोपल्सल लैंड कर रहा है जो कि सही है, यह वीडियो नहीं है रिवर्स मियरपेक में खेला जा रहा है वह एक गैस थ्रस्टर रिएक्टर नियंत्रण प्रणाली के साथ प्रयोग कर रहा है इसलिए मुझे उससे कुछ सवाल पूछने थे कि यदि आप आरसीएस परियोजना के छेद को तीन घटकों में विभाजित कर सकते हैं, तो क्या होगा? आप प्लंबिंग उम्म के साथ शुरू करना चाहते हैं जो वास्तव में सुंदर है जिसे आप शायद प्लंबिंग के साथ शुरू करना चाहते हैं, इसलिए आप आउटवेच वाल्व का पता लगा सकते हैं। आप जिस वाहन पर वाहन चलाना चाहते हैं, उसके बारे में यदि आप गणित करना चाहते हैं, तो आपको अपने वाल्व में प्रवाह की दर पर विचार करना होगा, लेकिन ज्यादातर आप पाइपलाइन के साथ आगे बढ़ेंगे तो मैं इस बात पर ध्यान दूंगा कि आप कैसे नियंत्रण करने वाले हैं इस तरह कि आपका फ्लाइट कंट्रोलर आपके पॉवर सोर्स, आपका फायरिंग और हो सकता है कि लेआउट का थोड़ा सा सामान हो सकता है और फिर theproject का आखिरी हिस्सा जो मेरे दिमाग में है या कम से कम मेरे प्रोजेक्ट में सबसे लंबे समय तक चलने वाला है। क्या नियंत्रण तर्क इसी तरह दिखता है कि कंप्यूटर एक वाल्व को आग लगाने का फैसला करता है और आप अपने वाहन को नियंत्रण से बाहर रखते हैं या खुद को नियंत्रित नहीं करते हैं और सही हाँ पर दुर्घटनाग्रस्त हो जाते हैं जैसे कि आप कैसे एम करते हैं अपने थंप फैक्टर को बनाए रखें ताकि जो सबसे अच्छा हो, हार्डवेयर को क्रमबद्ध करने के लिए सबसे पहले इसमें एयरफ्लो को नियंत्रित करने के लिए वाष्प यंत्र जैसे वाल्व शामिल होंगे और फिर जोज के सिस्टम के साथ हाई-प्रेशर गैस को समाप्त करने के लिए फिरोज्ज़ल्स होंगे, उन्हें हिंटो फिट करना होगा मॉडल रॉकेट जिसका मतलब है कि यह काफी कॉम्पैक्ट होना चाहिए, जबकि एक ड्रोन पर Ihave को अपने दबाव पोत के साथ खेलने के लिए थोड़ा अधिक स्थान मिलता है मैं प्लास्टिक की बोतलों को बहलाने जा रहा हूं यह एक 2 लीटर प्लास्टिक की बोतल है और यह 150 psi को संभाल सकता है , यह वास्तव में हल्का है और वे वास्तव में सस्ते हैं, मेरा कंप्रेशनल भी लगभग 116 पीएसआई तक जाता है, इसलिए ये बोतलें इस प्लास्टिक की बोतल को पेय कंटेनर से एक दबाव टैंक में बदलने के लिए काफी आदर्श हैं, मुझे एक सील ट्यूब को कनेक्ट करने की आवश्यकता है कैप यह 3 डी प्रिंटिंग के द्वारा किया जाता है एक भारी-डोरथ्रेडेड कैप को प्रिंट किया जाता है फिर बोतल के गले के साथ कम से कम सील रखने के लिए एक ओ-रिंग डाला जाता है और एक त्वरित दबाव परीक्षण के बाद यह ठीक लगता है क्योंकि ड्रोन का नियंत्रण कुछ हद तक सीमित हवा द्वारा बोतलों में संग्रहित किया जा सकता है यह नलिका के पखवाड़े को अधिकतम करने के लिए महत्वपूर्ण है जो अधिकतम हवा को बर्बाद किए बिना संभव हो सकता है इसलिए मैंने थ्रस्टीस्ट टेस्ट स्टैंड का निर्माण किया है जो थ्रस्ट मेज़ल को मापने के लिए एक लोड सेल से बना है, टयूबिंग की एक निर्धारित लंबाई और सोलेनॉइड वाल्व जो ड्रोन पर लोड सेल से डेटा का उपयोग करेगा, फिर इस aadrdino बोर्ड का उपयोग करके एक एसडी कार्ड में लॉग इन किया जाता है ताकि मैं थ्रस्ट के एक ग्राफ को प्लॉट कर सकूं बाद में हवा से आपूर्ति की जाती है एकल दो लीटर प्लास्टिक की बोतल ताकि मैं एक मोटा विचार अंतराल पा सकूं, जो इस बड़े टैंकविवा को एक दबाव नियामक का उपयोग करके भरा जाता है ताकि सभी परीक्षण यथासंभव सुसंगत हों, इकोस 60 पीएसआई दबाव पर परीक्षण चलाने के लिए अनुमति देगा। हर बार टैंक को भरे बिना बेरुन को कई परीक्षण किए जाते हैं, साथ ही मैं इस बात में अधिक दिलचस्पी रखता हूं कि यह कम दबाव में कैसे होगा, जब मैं सबसे अच्छा विकल्प खोजने के लिए नियंत्रण खो दूंगा तो मैंने कई विकल्प चुने जिनमें से कोई भी नहीं था उनके डिजाइन के पीछे सैद्धांतिक, लेकिन इसका फायदा यह है कि एक टेस्ट्रिज होने के बाद, पहला नोजल एक सीधा-थ्रू नोजल था जो एक नियंत्रण को नियंत्रित करेगा, दूसरा एक सीधा शंकु नोजल था तीसरा वह था जो मैं अपने अलग बेल आकार के साथ पारंपरिक रॉकेट नोजल कहलाता था और चौथा अर्धवृत्त है या एक सींग शैली की नोजल प्रत्येक नोजल में चार मिलीमीटर के समान गले का व्यास है और साथ ही 10 मिलीमीटर का एक ही निकास व्यास और 15 मिलीमीटर का गति एक अनुमान लगाता है कि कौन सा नोजल हैलगता है कि मैं नीचे टिप्पणी में thebest प्रदर्शन करेंगे मैं एक जोर पाने के लिए प्रत्येक जोर परीक्षण प्रति नोक छह बार दौड़ा और निम्न ग्राफ पर डेटा आयात किया। अब इससे पहले कि मैं तेलीउऊ जो नोजल ने सबसे अच्छा प्रदर्शन किया, चलो प्रशंसा करते हैं कि यह थ्रस्ट सिस्टम वास्तव में कितना नीप पैदा करता है, जो कि सबसे अच्छा नोजल है, जो कि सबसे अच्छा नोजल 0.62 न्यूटनसॉर के शिखर का जोर 63 जी के बारे में उठाने के बराबर है, इसलिए यहां लाइनअप किया गया था, क्या आपने सीधे नोजल का प्रदर्शन किया था? सबसे अच्छा? घंटी की नोक के आकार में भी इन सब में से सबसे ख़राब है क्योंकि इन सॉलोनॉइड वाल्वों में लगभग 2-3 मिमी का छिद्र होता है, मुझे लगता है कि मुझे शायद एक छोटे व्यास के नोजल का उपयोग करना चाहिए, इसलिए मैंने इस दो मिलीमीटर की सीधी नलिका को बनाया और इसने पिछले सभी पूर्वजों को पीछे छोड़ दिया। पीक थ्रस्ट और ड्यूरेशन, इसलिए मैं इसके साथ जाने वाला हूं, ड्रोन डिजाइन के बारे में बताने जा रहा हूं ताकि प्लान एक ही डक्ट के अंदर लगे दो काउंटर-रोट्रैपप्रोलेरर्स का उपयोग करने के लिए हो, जो कि ड्रोन के बीचोबीच घुड़सवार होगा और नहीं कोई भी पिच या रोल नियंत्रण प्रदान करें, यह प्रत्येक मोटर से टोक़ को समायोजित करके टोप्रोवाइड यव नियंत्रण में सक्षम होगा, फिर फोरपच और रोल नियंत्रण मैं तीन नोजल लगाए जा रहा हूं जो तीन बड़े आर्मसेक्स्ट पर बाहर बड़े पैमाने पर केंद्र का कारण बनता है। तीन नलिका चुनने के लिए, यह थ्रस्टोउ के बिंदु की न्यूनतम मात्रा है स्थिर नियंत्रण की आवश्यकता है कि आप तीन पैरों के साथ स्टाल कैसे कर सकते हैं, अब एक नियमित कारण क्यों नहीं है ड्रोन की चार भुजाएँ होंगी ormore, क्योंकि उन्हें टोक़ का प्रतिकार करने के लिए समान मात्रा में प्रोपेलर की आवश्यकता होती है, लेकिन ये नलिकाएँ जबड़े की दिशा में एक टोक़ उत्पन्न नहीं करती हैं, तो मुझे उन तीन भागों से दूर होने में सक्षम होना चाहिए जिनमें कुछ 3D प्रिंटपार्ट शामिल हैं पीएलए फिलामेंट का उपयोग करके मेरे फिलामेंट प्रायोजक 3 डी प्रिंट्ज यूके से आपूर्ति की जाती है, साथ ही साथ कुछ एल्यूमीनियम स्परों को इकट्ठा करते समय, यह केंद्र वाहिनी के चारों ओर एक त्रिकोणीय फ्रेम बनाता है, फिर मैंने इलेक्ट्रॉनिक्स को माउंट किया रिलेलेट के साथ शुरू होने वाले वाल्वों पर बिजली लागू होगी फिर वाल्व स्वयं। जिसमें से एक में अजीब तरह से एक छेद था, जो हवा से रिसाव करेगा लेकिन रिसाव धीमा था, इसलिए यह एक मुद्दा नहीं होना चाहिए फिर फ्लाइट कंट्रोलर, अरुडिनोबोर्ड और रेडियो नियंत्रित रिसीवर आया जिसने मुझे अपने वाल्व को सक्रिय करने की अनुमति दी। हथियारों को घुड़सवार जो तत्पश्चात अटैची में टेप का उपयोग कर नलिका से जुड़े और अस्थायी रूप से घुड़सवार होगा बाद में संशोधन के लिए बाद में हटा दिया जाना चाहिए ताकि अब अधिकांश हार्डवेयर eand इलेक्ट्रॉनिक्स बोतलों को बढ़ाने के अलावा पूरा हो गया है, लेकिन मैं इसे एक परीक्षण देता हूं कि हमें यह विचार करने की आवश्यकता है कि फ्लाइट कंट्रोलर नियमित ड्रोन के साथ वाल्वों को कैसे नियंत्रित करेगा, थ्रोटल को आवश्यक नियंत्रण उत्पादन के आधार पर अलग-अलग दरों पर बढ़ाया जा सकता है - ये केवल हो सकते हैं पूरी तरह से खुला या पूरी तरह से बंद इसलिए हमें वाल्व को ट्रिगर करने के लिए सटीक रूप से जानने के लिए सिस्टम को कॉन्फ़िगर करने की आवश्यकता है, जो कि ऑनस्कैन है जहां हमें जो की सलाह लेनी होगी, इसलिए यह उह की तरह है ... यह सभी रॉकेट की तरह निरंतर विषय है सामान जो मैंने किया है वह सभी हार्डवेयर को विकसित करने और सब कुछ बनाने के लिए यह तुलनात्मक रूप से आसान है, लेकिन शैतान सॉफ्टवेयर में है umm अभी तो मेरे पास है, जैसे कि यदि आप निष्क्रिय नियंत्रित इंजीनियर थे तो आप यह नहीं सुनना चाहेंगे लेकिन मैं यह हूं बस उत्तेजित और संतृप्त, संतृप्ति सीमित पीआईडी यह काफी आदिम है आप पर्याप्त सिमुलेशन करते हैं इसलिए मेरे पास एक सिमुलेशन है जो कि वाहनशौक वास्तव में खुद को नियंत्रित करने में सक्षम है। सिमुलिंक में जो आपको डायलिट करने में मदद करता है, लेकिन इसे करने के कई बेहतर तरीके हैं यदि आप पूर्ण राज्य अंतरिक्ष नियंत्रण या कुछ ऐसा प्राप्त करने के लिए तैयार हैं, जो वास्तव में इस बात पर विचार करता है कि प्रत्येक थ्रस्टर बाहर रखा जा सकता है, लेकिन यह एक बुरा सपना भी आसान है। बस एक परीक्षण स्टैंड पर इसे स्थापित करने के लिए मुझे नहीं पता कि हमने इसे अभी तक कवर किया है, लेकिन यह है कि मैं कैसे कर रहा हूं, यह आप मूल रूप से उह है, आप वास्तव में केंद्र के चारों ओर वाहन को दो छेद कर सकते हैं। यहाँ पर द्रव्यमान है और इसलिए यह वास्तव में द्रव्यमान के केंद्र को थोड़ा सा कम करता है इसलिए वाहन ऊपर गिरना चाहता है और जो मैं बीन्डोइंग कर रहा हूं वह बस इसे इस माउंट में स्थापित कर रहा है जहां यह इस अक्ष पर घूम सकता है और बस आप बस पीआईडी मान लोड करना शुरू करेंगे और यह एक शॉटटॉम दे रहा है: बस परीक्षण और त्रुटि हाँ, यह नहीं है कि यह वास्तव में इंटो एयरोस्पेस उद्योग कैसे काम करता है, लेकिन ये मॉडल रॉकेट हैं इसलिए टॉम: काम हो जाता है सब कुछ ठीक है हाँ, मुझे लगता है कि अब के लिए पर्याप्त जानकारी है,
उम्मीद है कि मैं आपको इस बात पर पोस्ट करता रहूंगा कि यह सौभाग्य योजना कैसे चलती है आदमी नियंत्रण प्रणाली कठिन हैं, लेकिन ऐसा लगता है कि अच्छी तरह से हो रहा है हाँ आप नियंत्रण प्रणाली में मुझसे बेहतर हैं धन्यवाद एक गुच्छा टॉम गुड लक टॉम: हाँ, आप हाँ करने के लिए सभी सही हैं 'मैं आपको जल्द ही ले जाऊंगा। अब मैं जोए के लिए थोड़ा सा आसान करने जा रहा हूं क्योंकि मैं एक पारंपरिक ड्रोन फ्लाई कंट्रोलर का उपयोग करना चाहता हूं। यह बहुत समय बचाता है क्योंकि इन चीजों में कोड मेरे नॉलेजवेल से बहुत परे है, इसलिए इसे बदलने के लिए कंट्रोलर के समान गेटेड पीआईडी सिस्टम में फ्लाई करें जिसका उल्लेख किया गया है, मुझे Arduino को एक छोटा सा कोड चलाने की आवश्यकता है, अनिवार्य रूप से फ्लाई कंट्रोलर एक थ्रॉटल वैल्यू को आउटपुट करेगा जैसे कि यह ड्रोन मोटर के साथ होता है Arduino इस सिग्नल को पढ़ेगा और इसे एक सेट थ्रेशोल्ड के साथ गेटिंग द्वारा ऑन और ऑफ सिग्नल पर परिवर्तित करें, जब फ्लाइ कंट्रोलर से थॉटपुट सिग्नल इस थ्रेशोल्ड के ऊपर बढ़ जाता है। अर्डुइनो वाल्व को खोलेगा अब यह थ्रेशोल्ड कई अलग-अलग प्रकारों पर निर्भर करेगा, इसलिए इसे वें में प्रोग्राम करें ई Arduino और इसे एक परीक्षण दें ताकि मैंने ड्रोन को छत से लटका दिया है ताकि मैं इसे inmidair का अनुकरण कर सकूं ताकि यह अब आगे और पीछे की तरफ झूल सके और जैसा कि आप वाल्व्डो को सुन सकते हैं, अब मैं परीक्षण नहीं कर सकता इस विन्यास में रोल मैं सिर्फ पिच अक्ष के लिए संतुलन बिंदु के बारे में itroughly लटका दिया है और आप वाल्वैक्टुलेटिंग सुन सकते हैं जब मैं ड्रोन को स्थानांतरित करता हूं तो मैं क्या करने जा रहा हूं मैं अपने बड़े टैंक का उपयोग करके पूरे सिस्टम को टॉपसुराइज़ कर रहा हूं यहां जमीन पर नीचे देखें और देखें कि क्या यह काम करता है, यह देख लें, यह सभी वाल्वों को सक्रिय कर रहा है, मैंने अभी इसे हवा के साथ परीक्षण नहीं किया है, इसलिए ईशोल्ड यहां नीचे धक्का दे सकता है और यह नोजल आग लग जाएगी जो वास्तव में अच्छी तरह से है पहले से ही ओह, मुझे नहीं लगता कि वहाँ क्या हुआ यह काम कर रहा है! आइए इसे दूसरे तरीके से आज़माएं ताकि अगर मैं ऊपर धकेलूं, तो दो जेट्स सामने की ओर आगें। इसलिए यह कोशिश करेगा और एक विशिष्ट कोण पकड़ लेगा। ठीक है यह धीरे-धीरे छोड़ दिया तो मैं क्या कर सकता हूं मैं इस स्विच को भी झटका दे सकता हूं और यह हमेशा कोशिश करेगा और आत्म-स्तर यह अपने आप में आत्म-स्तर की कोशिश कर रहा है, क्योंकि यह थोड़ा नाक आगे की तरफ घूम रहा है क्योंकि आप शायद क्षमा याचना कर सकते हैं मेरे रिमोटेकपीस मुझसे बात कर रहे हैं हाँ जब यह नाक आगे लटका देता है तो यह कोशिश करेगा और यदि आप 3 को देखते हैं तो इसे स्तर तक लाने के लिए उठाएं। । एक तरह से कि वे विरोधाभासों में घूमते हैं, इसलिए वे एक शुद्ध शून्य टोक़ प्रदान करते हैं बोतलें फिर बड़े ज़िप संबंधों का उपयोग करके टोट फ्रेम लगाई गई थीं और फिर यह सभी थर्बोटल्स और वाल्वों को एक साथ नलसाजी करने का मामला था, जो लचीले पीवीसी पाइपों का उपयोग करके किया गया था ould धक्का विभिन्न कनेक्टरों में फिट होता है जो कि प्लंबिंग्पर को आसान बनाता है और प्रतिवर्ती भी होता है यदि किसी चीज को बदलने की आवश्यकता होती है, तो मैंने एक दबाव परीक्षण के लिए हवा के टैंक तक झुका दिया और लीकविश की जांच करने में सफल रहा कि ड्रोन सभी परीक्षण करने के लिए तैयार है, मैं हेवन 'यह अभी तक दबाव डाला है, लेकिन मैं सभी इलेक्ट्रॉनिक्स चालू कर दिया है, मैं वास्तव में एक tether पर इसे चलाने के लिए जा रहा हूँ जिस तरह से मैं बड़े टैंक की पूरी मात्रा का उपयोग कर सकते हैं और मैं सिर्फ हवा से बाहर वास्तव में जल्दी से भाग नहीं है क्योंकि उसके टेस्ट के लिए मैं गेज को छाँटना चाहता था कि यह जमीन पर कैसा लगता है, चलो प्रेशर टैंक को हुक करते हैं और इसका पहला टेस्ट देते हैं मैं थोड़ा घबरा रहा हूं, लेकिन आप जानते हैं, इसका परीक्षण किया जाना है तो चलो मोटर्स को हथियार दें वाल्व की जाँच करें ठीक है कि वाल्व क्या काम कर रहे हैं, थ्रस्ट को बढ़ाते हैं चलो कोशिश करते हैं कि फिर से मोटर और प्रोपेलरआई को चुना जाए, जो प्रति मोटर 1.5 किलो ग्राम के लिए सक्षम होना चाहिए और इस ड्रोन को उठाने के लिए बहुत कुछ होना चाहिए लेकिन किसी कारण से, यह नहीं करना चाहता था जमीन उठा, तो मैंने उठाने की कोशिश की जमीन से थोड़ी दूर तक यह देखने के लिए कि क्या एयरफ्लो ने इसे दूर नहीं किया है, जो काम करता है, उसे काम करने के लिए थोड़ी दूर की जरूरत है, बस एयरफ्लो पाने के लिए हाँ मुझे नियंत्रण था हालांकि दूर नहीं था, हाँ यह नियंत्रणीय है इन प्रारंभिक परीक्षणों को लगभग 60 पर चलाया गया था -70psi, इसका कारण यह है कि जब मैं एक 24 लीटर की टंकी को 100 psi तक भरता हूं और फिर 6 लीटर की बोतलें भरता हूं, तो दबाव लगभग 80 psi तक गिर जाता है, इसके बाद जमीन पर चारों ओर गड़बड़ करने पर दबाव कुछ और ठीक हो जाता है यह thetether के साथ एक मुद्दा लग रहा था,
ऐसा लग रहा था कि यह ड्रोन पर खींच लिया गया था, इसलिए यह निम्नलिखित परीक्षण उड़ानों में से अधिकांश के लिए पहली अनैतिकता का समय था, इवास ने ड्रोन को प्रतिक्रियाशील बनाने के लिए उड़ान नियंत्रक के अंदर के मूल्यों को समायोजित किया और उम्मीद है कि अधिक स्थिर होवर को बेहतर ढंग से प्राप्त किया जाए, जो बहुत कुछ था बेहतर, बहुत बेहतर है कि शानदार हाँ बैटरी तुरंत मर जाता है जैसे कि Iwas पूर्ण गला घोंटना वहाँ आप बैटरी को चार्ज कर सकते हैं हाँ मुझे लगता है कि मुझे नई बैटरी के साथ वास्तव में एक बेहतर बैटरी प्राप्त करने की आवश्यकता है और लगभग 80 साई तक भरी हुई बोतलें थोड़ी सी नजर आने लगीं अधिक आशाजनक इसलिए मुझे लगता है कि मुझे जाइरोवल को थोड़ा और अधिक ट्यून करने की आवश्यकता है क्योंकि कम दबाव पर यह नियंत्रण को शुरू करता है, चलो बस फिर से कोशिश करें कि अपेक्षाकृत खाली टैंकों के साथ हाँ बस इसका कोई नियंत्रण नहीं है और कम दबाव के दबाव की बोतलें भरी हुई हैं 100 साई तक इसे सीधे कंप्रेसर से जोड़ना था ठीक है यह 100 psibottle दबाव YEEEEEESSS पर पहला परीक्षण है !! Psshh Psstt Pshhh Psssshh Pssth Pshhh Pssssssh (हाँ मैं इसे हाथ से टाइप कर रहा हूं) Psshhh Psssst (कुछ और बार दोहराएं) अब मुझे पता है कि यह थोड़ा निराशाजनक है कि मुख्य लिफ्ट प्रोपेलर से शोर गैस थ्रस्टर्स की तुलना में जोर से होता है, लेकिन इससे ज्यादा नहीं के बारे में ऐसा कर सकते हैं बस कल्पना कीजिए कि यह ऐसा लगता है जैसे यह Pshhhhh Psst पॉप पॉप पॉप Pssst (आह कृपया कोई और उपशीर्षक नहीं) मुझे आपके बारे में नहीं पता है लेकिन मैं कहूंगा कि बहुत अच्छी सफलता मोटरों का थोड़ा सा टोस्ट है और इसलिए वे डॉन करते हैं '' इन 3 डी प्रिंटेड माउंट के माध्यम से पिघल जाना चाहिए, शायद मुझे अब वहाँ का परीक्षण समाप्त कर देना चाहिए क्योंकि मैं ईमानदारी से इस बात से बहुत खुश हूँ कि यदि आप एक नोजल नोजल के माध्यम से बहने वाली गैस के बारे में अधिक जानना चाहते हैं तो यह ड्रोन हवा के माध्यम से आगे बढ़ने के लिए प्रेरित करता है। कैसे एक रॉकेट अंतरिक्ष में सबसे प्रभावी तरीके से सीखने की कोशिश कर रहा है, जो कि इस परियोजना को पूरा करने के पीछे तर्क है, लेकिन सीखने की एक फ़ार्सिमलर विधि इंटरकांटिनेंट, शानदार चुनौतियों के साथ खुद को चुनौती देने के लिए है ताकि आप समस्याओं को हल कर सकें। विभिन्न विषयों की आपकी समझ के लिए उनके पास इंटरएक्टिव कोर्सफ्रॉम बुनियादी बलों और वास्तविक दुनिया की चुनौतियों के लिए त्वरण की एक विस्तृत श्रृंखला है, जैसे कि आपके ड्रोन के लिए सही आकार की बैटरी का पता लगाना प्रत्येक क्लीयराइडग्राम और एनिमेशन में शामिल है जिससे आपको एक इंजीनियर बनने के लिए अपना रास्ता सीखने में मदद मिलेगी। इन परियोजनाओं का समर्थन करें और जानें कि और अधिक जाने के लिए ।.org/Tom Stantonand मुक्त करने के लिए साइन अप करें और साथ ही पहले 200 लोग जो उस लिंक पर जाते हैं, उन्हें वार्षिक प्रीमियम सदस्यता से 20% की छूट मिलेगी, इसलिए वहां हमारे पास ड्रोन नियंत्रित करने वाला गैस थ्रस्टर्स है। ' जिस तरह से यह अंत में प्रदर्शन के साथ वास्तव में खुश हूँ, मुझे ईमानदारी से नहीं लगता था कि यह भी उड़ जाएगा तो इस तथ्य को हमने 10-सेकेंडहॉवर प्राप्त किया है या वास्तव में बहुत अच्छा था आप आश्चर्यचकित हो सकते हैं कि इन विशाल ट्यूबों पर अब क्यों है और बड़े पैमाने पर हथियार और ऐसा इसलिए है क्योंकि मैं वास्तव में परीक्षण करना चाहता था कि क्या हथियार अब थ्रस्टर्स को थोड़ा और अधिक अधिकार देंगे ताकि इसे कम से कम नियंत्रित रखा जा सके और यह कम दबाव में अच्छी तरह से काम करता है लेकिन जब मैंने इसे 100psi तक रखा तब यह बहुत अच्छी तरह से नहीं उड़ता था, इसके परिणामस्वरूप दुर्घटनाग्रस्त हो गया और हाथ में से एक को माउंट करता है, इसलिए ड्रोन को कुछ मरम्मत करने की आवश्यकता होती है, मुझे यकीन नहीं है कि हम दबाव के मुद्दे से कैसे निपट सकते हैं ताकि उड़ान को बहुत बदल दिया जाए क्योंकि मुझे लगता है सैद्धांतिक रूप से जब प्रेशर हलेवेसो एक थ्रस्ट करता है, तो इसका मतलब है कि आपको जाइरो सेंसिटिविटी को दोगुना करने की आवश्यकता है, शायद उन दबावों पर भी इसे नियंत्रित करने के लिए पर्याप्त जोर नहीं है ड्रोन, मुझे यकीन है कि यह एक नए क्षेत्र पर तय किया जा सकता है लेकिन मुझे लगता है कि यह ड्रोन है।
Gas Thruster Controlled Drone गैस थ्रस्टर नियंत्रित ड्रोन
A conventional drone is controlled byvarying thrust on each one of its motors and propellers and by increasing thethrust on one side of the drone it will cause the drone to tilt, now this works nice and well down here on earth where the atmosphere is nice and thick, but upin space, things like rockets and large satellitesrequire a different form of control now probably one of the most common forms ofcontrol for the larger rockets and satellites is gas thrusters, these workby expelling high-pressure gas out of very small nozzles mounted at variouspoints on the spacecraft now what I want to do is try and apply this gas thrusterreaction control system to a drone but first let's talk to someone who mightknow a bit more about this subject than I do Joe: hello Tom: Hello Joe: Hey Tom, oh wow that was really loud. How's it going man? Tom: Good thanks and you? This is Joe Barnard, he has a YouTube channel called BPS.Space where he builds model rockets. but the rockets that he builds aren't your average model rockets yep this is areplica of the SpaceX Falcon Heavy and it uses thrust vectoring for control Joehas been developing this thrust vectoring system to eventually land a modelrocket propulsively that's right, this video isn't being played in reverse morerecently he's been experimenting with a gas thruster reactor control system so I had to ask him a few questions if you could split up the hole of an RCS project into three components, what wouldthey be? you wanna start with the plumbing umm that actually is prettyaccurate you you probably want to start with the plumbing, so you can figure outwhich valves you need to actually well okay the problem is it's allinterdependent, if you start with the valves you also want to consider theactual moment that you want to impart on the vehicle if you want to do the math about it, you'll have to consider the flow rate in your valves but mostly you'llstart with the plumbing then I would focus on how are you gonna control thisso like what is your flight controller going to be your power source, yourwiring and maybe a little bit of layout stuff and then the last part of theproject which in my mind or at least in my project has taken the longest is thecontrol side of things what does the control logic look likewhen does the computer decide to fire a valve and how do you keep your vehiclefrom spinning out of control or not controlling itself at all and crashing and crashing right yeah like how do you minimize your your thump factor so as Joe mentionedit's best to get the hardware sorted first this will include things like thepressure vessel the valves for controlling the airflow and also thenozzles for exhausting the high-pressure gas now with Joe's system, he has to fit hisinto a model rocket which means it has to be quite compact, whereas on a drone Ihave a bit more space to play with so for my pressure vessel I'm going to beusing plastic bottles this is a 2 litre plastic bottle and it can handle upwardsof 150 psi, it's really lightweight and they're really cheap, also my compressoronly goes up to about 116 psi so these bottles are pretty ideal in order to turn this plastic bottle from a drinks container into a pressure tank I need to connect a sealed tube to the cap this is done by 3d printing a heavy-dutythreaded cap then an o-ring is inserted to keep atight seal with the throat of the bottle and after a quick pressure test it seemsto hold fine because the control of the drone is somewhat limited by how much air can be stored in the bottles it's important to optimize the nozzles forthe maximum thrust possible without wasting too much air so I've built thisthrust test stand it's comprised of a load cell to measure the thrust the thruster nozzle, a set length of tubing and the solenoid valve that'll be used on the drone the data from the load cell is then logged to an SD card using thisArduino board so that I can plot a graph of the thrust later the air is supplied from a single two liter plastic bottle so I can get a rough idea interms of thrust duration it's then filled using this larger tankvia a pressure regulator so that all the tests are as consistent as possible, Ichose to run the tests at 60 psi pressure as it would allow multiple tests to berun without filling the tank every time plus I'm more interested in how it willperform at lower pressures as that's when I'll lose control to find the bestnozzle design I chose several options none of which had any theoreticalcalculations behind their design but that's the advantage of having a testrig, the first nozzle was a straight-through nozzle which would actas a control the second was a straight cone nozzle the third was what I'd calla conventional rocket nozzle with its distinct bell shape and the fourth is areverse or a horn style nozzle each nozzle has the same throat diameter of four millimeters as well as the same exit diameter of 10 millimeters and alength of 15 millimeters take a guess which nozzle you think will perform thebest in the comments down below I ran each thrust test six times per nozzle to get an average and imported the data onto the following graph. Now before I tellyou which nozzle performed the best let's just admire how little thrust thissystem actually produces yep that's right the best nozzle produced a peak thrust of 0.62 Newtonsor the equivalent of lifting about 63g so here's the lineup, did you guessthat the straight nozzle would perform the best? also the bell shaped nozzleperformed the worst out of all of them now because these solenoid valves have asmall orifice of about 2-3mm I thought I should probablytry a smaller diameter nozzle so I made this two millimetre diameter straightthrough nozzle and it outperformed all the previouscontenders in both peak thrust and duration so I'm gonna go with this, let'stalk about the drone design so the plan is to use two counter-rotatingpropellers mounted inside of a single duct this will be mounted in the centerof the drone and won't provide any pitch or roll control, it will be able toprovide yaw control by adjusting the torque from each of the motors, then forpitch and roll control I'm going to have three nozzles mounted on three long armsextending out from the center of mass the reason for choosing three nozzles isbecause it's the minimum amount of point of thrustyou need to have stable control similar to how you can't have a stall with lessthan three legs, now the reason why a regular drone will have four arms ormore is because they need equal amounts of propellers to counteract the torque, butbecause these nozzles don't produce a torque in the yaw direction, I should beable to get away with three the frame parts consisted of a few 3d printedparts using PLA filament supplied from my filament sponsor 3d printz UK, as wellas some aluminium spars when assembled, it created a triangular frame around the center duct, then I mounted the electronics starting with the relaysthat would apply power to the valves then the valves themselves, which one ofthem weirdly had a hole at the top which would leak air from but the leak wasvery slow so it shouldn't be an issue then came the flight controller, Arduinoboard and radio controlled receiver which allowed me to actuate the valvesfrom my controller I then mounted the arms which thenozzles would attach to and temporarily mounted the nozzles using tape in casethey need to be removed later for modification so now most of the hardwareand electronics are complete apart from mounting the bottles butbefore I give it a test we need to consider how the flight controller willcontrol the valves with the regular drone the throttle can be increased ordecreased at different rates depending on the required control output but thesevalves can only be fully open or fully closed therefore we need to configurethe system to know exactly when to trigger the valves, which is where onceagain we need to seek Joe's advice so this is like uhh... this has been the constant theme of like all of the rocketry stuff I've done it's it'sactually comparatively easy to develop all the hardware and build everythingbut the devil is in the software umm so right now I have, like if you were anactual controlled engineer you wouldn't want to hear this but I it's just agated and saturated, saturation limited PID it's fairly primitiveif you do enough simulations so I have a simulation built up for how the vehicleshould actually be able to control itself in simulink that helps you dialit in but it's there are much better ways to do it if you're willing to getinto like full state space control or something that actually considers thetorque that each thruster can put out but that's also kind of a nightmare soit's easier to just set it up on a test stand I don't know if we've covered this yet but that'skind of how I've been doing it you have basically uhh, you can see actually two holesin the vehicle right around the centre of mass here and so it's actually slightlybelow the center of mass so the vehicle wants to fall over and what I've beendoing is just setting it up in this mount where it can rotate on this axisand this axis and just you just start loading PID values and giving it a shotTom: just trial and error yeah that's not how it really works inthe aerospace industry but these are model rockets so Tom: gets the job doneyeah yeah haha all right well I think that's enoughinformation for now,
hopefully I'll keep you posted on how this thing goes good luck man control systems are hard but it seems promising well yeah you're far better at control system than me well thanks a bunch Tom good luck Tom: yeah you to yeah all rightI'll take you soon bye now I'm going to take a slightly easierroute to Joe as I want to use a conventional drone fly controller thiswill save a lot of time as the code in these things is far beyond my knowledgelevel, so to convert this fly controller into the similar gated PID system thatJoe mentioned, I'm going to need the Arduino to run a small bit of code,essentially the fly controller will output a throttle value as if it werecommunicating with a drone motor the Arduino will read this signal andconvert it to an on and off signal by gating it with a set threshold, when theoutput signal from the fly controller increases above this threshold theArduino will open the valve now this threshold will depend on many differentfactors so let's program it into the Arduino and give it a test so I've hung the drone from the ceiling so that I can sort of simulate it inmidair so it can now swing forward and backwards and as you can hear the valvesdo actuate, now I can't test the roll in this configuration I've just hung itroughly about the balance point for the pitch axis and you can hear the valvesactuating when I move the drone so what I'm going to do is I'm going topressurize the whole system using my large tank down here on the ground and see if this, see if this works, it shouldwork all the valves are actuating I just haven't tested it with the air yet so Ishould be able to push down on here and this nozzle will fire that's actuallyreally well tuned already oh I don't what happened there it's working! Let's try it the other way so if I push up, the two jetsat the front should fire So it will try and hold a specific angle okay it slowly gave up then what I can do is I can also flick this switch and it will always try and self level it's trying to self level so because it'shanging slightly nose forwards as you can probably see apologies my remotekeeps talking to me yeah when it hangs nose forward it will try and lift thenose to bring it level if you watch 3.. 2.. 1 that is working way betterthan I expected Wow err right that is so coolit sounds absolutely amazing aaaaand level right cool, now I think we need to install thebottles for its own air supply and add some motors the motors were mountedbottom to bottom and soldered in a way that they would rotate in oppositedirections so they provide a net zero torque the bottles were then mounted tothe frame using large zip ties and then it was a case of plumbing all thebottles and valves together this was done using flexible PVC hose that would push fit into various connectors which makes the plumbingsuper easy and also reversible if something needs changing,I then hooked up to the air tank for a pressure test and to check for leakswhich was successful okay so the drone is all ready to test,I haven't pressurized it yet but I've got all the electronics turned on, I'mactually going to run it on a tether that way I can use the full volume ofthe large tank and I don't just run out of air really quickly because for hisfirst test I wanted to sort of gauge how it feels on the ground so, let's hook up the pressure tank and give it its first test I'm slightly nervous aboutthis but you know, it's got to be tested so let's armed the motors let's check the valves okay what the valves are working increase the thrust let's try that again the motor and propellerI chose should be capable of 1.5 kg of thrust per motor and thisshould be plenty to lift this drone but for some reason, it didn't want to liftoff the ground, so I tried raising the duct off the ground a bit to see if itimproved the airflow not far off that worked it definitely needs the bit off theground just to get the airflow yeah I had control though not far off, yeah it's controllable these initial tests were run at about 60-70psi, the reason for this is when I fill a 24 litre tank to 100 psi and then fillthe 6 litres of bottles from that the pressure drops to around 80 psi, thenafter messing around on the ground for a bit the pressure drops some more okay that seemed an issue with thetether,
it seemed like it pulled on drone so it was time for the first untetheredhover for most of the following test flights Iwas adjusting the values inside of the flight controller to make the drone reactquicker and hopefully achieve a more stable hover much better, that was a lot better, much better that was fantastic yeah the battery dies like instantly Iwas full throttle there you can charge the battery yeah I think I need to get a better battery really with the new battery and the bottles filled to around 80 psi it started tolook a little more promising so I think I need to tune the gyrovalues up a little bit more because at the lower pressures it does start tolose control, let's just try that again with the tanks relatively empty yeah it just has no control and the lower pressures pressures bottles filled to 100 psi was to connect it straight to the compressor okay this is the first test at 100 psibottle pressure YEEEEEESSS!! Psshhh Psstt Pshhh Psssshh Psstt Pshhhh Pssssssh (yes I'm typing this by hand) Psshhh Psssst (repeat a few more times) now I know it's a bit disappointing thatthe noise from the main lift propellers are louder than the gas thrusters butthere's not much I can do about that so just imagine it sounds like this Psshhhhh Psst Pop Psh Pop Pssst (ah please no more subtitles) I don't know about you but I'd call that pretty good success the motors are a bit toasty and so they don't melt through these 3dprinted mount I should probably end the testing there for now I'm honestly so happy with that if you'd like to learn more about howhigh-pressure gas flowing through a nozzle nozzle causes this drone to move throughthe air or how a rocket accelerates into space the most effective way to learn isby doing, which is the reasoning behind carrying out this project but a farsimpler method of learning is to challenge yourself with interactivecontent, brilliant challenges you to solve problems to broaden yourunderstanding of various topics they have a wide range of interactive coursesfrom basic forces and acceleration to real-world challenges, such as findingout the correct sized battery for your drone each course contains cleardiagrams and animations to help you learn your way to becoming an engineer,to support these projects and learn more go to brilliant.org/Tom Stantonand sign up for free and also the first 200 people that go to that link will get 20% off the annual premium subscription so there we have it a drone controlledby gas thrusters I'm really happy with the way it performed in the end, I honestly didn't think it would even fly so the fact we've got a good 10-secondhover or so was really good you may wonder why there's these huge tubes onit now and the massive arms and that's because I actually wanted to test whetherthe longer arms would give the thrusters a bit more authority to keep it undercontrol and this worked well at the lower pressures but when I put up to 100psi it then didn't fly too well this resulted in it crashing andbreaking one of the arm mounts so the drone needs some repairs doing to it, I'mnot sure exactly how we could tackle the issue of the pressure changing so muchthroughout the flight because I guess theoretically when the pressure halvesso does a thrust which then means you need to double the gyro sensitivitiesor maybe even at those pressures it doesn't have enough thrust to controlthe drone, I'm sure it can be fixed on a newer version but I think this is thebest that this drone.
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