De prevalentie van multi-rotor drones is de afgelopen jaren enorm toegenomen, maar bij tegenwind ze gaan onvoorspelbaar omhoog. Ingenieurs van Tohoku University, Japan, hebben aangetoond dat het hellen van de rotorbladen van een quad-rotor onbemande luchtvaartuigen met slechts 20 graden de pitching met een kwart kan verminderen. Hun werk is gepubliceerd in de International Journal of Micro Air Vehicles .

Multi-rotors zijn sinds de eeuwwisseling veel kleiner geworden, en ze hebben veel toepassingen, inclusief voor inspectie, toezicht en transport. Een opstelling met meerdere rotoren zorgt voor zowel verticaal opstijgen als zweven in rustige omstandigheden, maar ze zijn onstabiel in de wind. Hun rotoren klapperen en het voertuig helt omhoog bij tegenwind. In dit experiment, Hikaru Otsuka en collega's wilden evalueren of het anders kantelen van de rotorbladen de controle van quad-rotorvoertuigen in wind zou verbeteren.

Pitching kan optreden vanwege drie factoren:de weerstand van het lichaam, de asymmetrie-geïnduceerde stroomverdeling op de rotor met de wind, en rotor stuwkracht verschil tussen de voorste en achterste rotors. Het team schatte eerst de effecten van het zog van de voorste rotoren op de achterkant, isoleerde vervolgens de rotoren van het voertuig en mat het effect van verschillende hoeken in een windtunnel met lage snelheid. Ze laten zien dat door de rotors 75 graden naar de buitenkant te kantelen, de luchtstroom langs elk rotorblad geïsoleerd bleef, maar het vergroten van de hoek tot 90 of meer betekende dat het zog van de voorste rotoren de achterkant beïnvloedde.

Vervolgens analyseerden ze hoe dit zich vertaalde in een complete quad-rotor waarbij alle vier de rotors samenwerken. In de windtunnel, het team testte verschillende hoeken van rotorbevestiging aan de quadrotor en het effect op het genereren van pitching-momenten. Ze maten de effecten van het naar buiten en naar binnen kantelen van de rotorbladen voor vijf verschillende hoeken. Ze ontdekten dat het 20 naar buiten kantelen van de rotor de helling van het voertuig met 26% verslechtert.

De auteurs concluderen dat het kantelen van de rotoren naar de buitenzijde het stampmoment van quad-rotorvoertuigen bij wind vermindert. Het werk kan gevolgen hebben voor zowel hobbyisten als professionals die onbemande voertuigen met meerdere rotoren buitenshuis willen gebruiken, wat betreft inspecties van windturbines, ramp plaatsen, of voor de veiligheid van reddingsactiviteiten.