Квадрокоптеры. История появления.

Рейтинг: 0
Создана 1 год назад
Владелец Юрий

Стена группы

Загрузка...
1 год назад
#
Квадрокоптер — другие варианты названий мультикоптер, беспелотник, беспилотный дрон, часто оснащенный видеокамерой, который взлетает с помощью четырех винтов. Квадрокоптер классифицируются как вертолет, в отличие от самолетов из-за вертикально ориентированных винтов и вертикального взлета. В отличие от большинства вертолетов, квадрокоптер использует две пары одинаковых односкатных винтов; два по часовой стрелке (CW) и два против часовой стрелки (CCW). Они используют изменение оборотов для управления полетом. Контроль движения достигается за счет изменения скорости вращения одного или нескольких дисков ротора, тем самым изменяя его крутящий момент, нагрузку и тягу / подъемные характеристики.



О летающем механизме под названием «квадрокоптер» впервые заговорили в 1922 году, когда в Дейтоне (США) поднялся в воздух вертолет с четырьмя винтами.



Впоследствии он совершил около 100 полетов, но в серийное производство так и не пошел: изобретение попросту опередило свое время – производить столь сложные летательные аппараты в ту пору было технологически нецелесообразно. Автор проекта Георгий Александрович Ботезат, несмотря на успех, к винтокрылым машинам больше не возвращался. Вновь о квадрокоптерах вспомнили в 1950-х, однако дальше прототипов дело не продвинулось, хотя уже тогда их позиционировали как беспилотные аппараты.

Несмотря на прохладное отношение со стороны большой авиации, квадрокоптеры снискали популярность среди авиамоделистов: простота в постройке и наладке, возможность серийного изготовления простых и недорогих узлов для сборки, появление микроконтроллеров (упростивших управление) сделали их доступными каждому.




Впрочем, игрушками дело не ограничилось, энтузиасты нашли применение квадролетам в аэрофотосъемке, использовали их при отладке взаимодействия между роботами. А военные рассматривают эти устройства в качестве разведчиков и легких средств подавления огневых точек: способность нести небольшой вес (до 10 кг, в редких случаях – до 50) позволяет без проблем оснастить их взрывчаткой или легким пулеметом.



Используют квадрокоптеры и в спасательных операциях, метеорологии, в спортивных целях и пр. Но до сих пор эти устройства так и не переросли стадию средств развлечения.

Как устроен современный квадрокоптер

Каждый его пропеллер приводится в действие собственным электромотором, питаемым от мощных батарей и управляемых микрокомпьютером. Задача последнего – поддерживать машину в полете, обеспечивая синхронность работы двигателей в зависимости от показаний датчиков, преобразовывать команды оператора в изменения режимов работы двигателей.



Размещены все узлы на раме, которую можно приобрести готовой или сделать самому. Последнее непросто: рама должна быть сбалансированной (значим вес каждого винтика), жесткой (чтобы выдерживать нагрузки) и упругой (чтобы гасить колебания и не рассыпаться при неудачном приземлении). Соблюсти все эти условия, грамотно разместить узлы и дополнительное оборудование, выдержать требования к прочности и виброзащите под силу лишь опытному авиамоделисту (начинающим лучше взять готовую раму).



Для изменения скорости вращения используются регуляторы оборотов – по одному на каждый привод. Соединяется все это хозяйство при помощи специальных коннекторов, приобретаемых отдельно. Разумеется, не обойтись без аппаратуры для дистанционного управления.



Итого требуется: две пары пропеллеров, четыре бесколлекторных двигателя, четыре контроллера, плата-микрокомпьютер, комплект соединительных коннекторов, литий-полимерная батарея (одна или несколько), рама для крепления узлов, комплект радиоаппаратуры ДУ. И, разумеется, все это должно быть объединено по рекомендуемой схеме.



Два слова о бортовом компьютере. Дешевые модели оснащены минимумом датчиков и не могут самостоятельно поддерживать летательный аппарат в равновесии, так что все необходимые манипуляции возлагаются на пилота (а значит, требуется опыт). Модели подороже несут на борту компас, акселерометр, датчик высоты и прочие приборы, что позволит автоматически поддерживать горизонт и равновесие в полете. С таким аппаратом справится и новичок.

Какие модели приобрести

Перед тем как удариться в конструирование, есть смысл попробовать силы на готовой модели – вполне вероятно, этого хватит для удовлетворения желания управлять квадрокоптером. В ином случае покупка поможет понять, чего именно хочется от квадролета, и приступить к его изготовлению самостоятельно, с учетом необходимых характеристик.

Тем, кто планирует только поиграть недорогой моделькой, рекомендую Syma X1-Spacecraft (1970 рублей) или Syma X1 Bumblebee (3500 рублей): обе на радиоуправлении (порадуют и детей, и вас), легкие, подойдут как для дома, так и для улицы (если нет ветра, конечно). Владельцев iPhone заинтересует Walkera QR W100S (6500 рублей): управляемая по Wi-Fi со смартфона, эта модель оснащена камерой, так что можно будет не только управлять игрушкой, но и снимать с ее борта видео.Чтобы обеспечить более продвинутое видео, возьмите квадрокоптер с камерой GoPro, такой как DJI Phantom (24 900 рублей). Модель отличается простотой в управлении и высокой стабильностью полета, дальность которого может достигать 300 метров. Аппараты для профессиональной съемки способны преодолевать расстояние до километра, неся на себе значительный груз. К примеру, Skygadget Alien Y-6 (107 000 рублей) поднимет камеру весом до 2 кг и продержится с ней в воздухе 15-18 минут.



Если миниатюрные устройства приобретать не хочется, присмотритесь к GAUI 500X (23 000 рублей): хорошая устойчивость и управляемость, приличная дальность полета (до 300 м) и возможность нести оборудование весом до килограмма.

Выводы

Квадрокоптер – полезная игрушка, которая поможет не только получить навыки управления летательным аппаратом, но и выполнить интересные задания, например фото- или видеосъемку. А некоторые модели позволят даже поиграть в интерактивные игры с дополненной реальностью. Ну а тем, кто всерьез заинтересуется темой, советую собрать аппарат самостоятельно, потому что готовому решению вряд ли удастся угодить вашим высоким запросам.
Загрузка...