О квадрокоптерах для начинающих. Как они устроены и как летают

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Квадрокоптеры прочно вошли в нашу жизнь. Это и маленькие аппаратики, главная функция которых - освоить первые навыки управления летательным аппаратом. Это и более продвинутые модели, которые подходят как для простого развлечения, так и для любительской видеосъемки с высоты птичьего полета. Это и спортивные модели, предназначенные для выполнения трюков в воздухе. Это и съемочные квадрокоптеры, на которых установлена «крутая» камера с возможностью фото и видеосъемки профессионального качества. 

Но к какому бы классу не принадлежали квадрокоптеры и какого бы размера они не были, принципы устройства и полета у них одни и те же.

Квадрокоптер – это силовая рама (платформа, каркас) из легкого, но прочного материала с четырьмя двигателями, установленными на вынесенных в стороны «ногах». Каких бы размеров  не был квадрокоптер (дрон), какими бы «наворотами» он не обладал, общий принцип конструкции и действия у всех одинаков.

Декоративные корпуса дронов бывают разной формы и расцветки – это основная деталь квадрокоптера над которой работают дизайнеры, пытаясь придать уникальность разрабатываемой модели дрона и «зацепить» потенциального покупателя её стилем, красотой, узнаваемостью.

Летает квадрокоптер за счет четырех, вынесенных за корпус, и расположенных в углах виртуального квадрата двигателей с винтами (пропеллерами, лопастями), которые и создают подъемную силу. Принцип полета очень похож  на вертолетную схему. Только если для получения бокового вектора силы в вертолетах применяется принцип наклона вала лопастей, то у дрона это достигается за счет изменения силы воздушных потоков по бокам при работающих парами моторами. Квадрокоптер поднимается, когда все четыре двигателя работают на одинаковых и максимальных оборотах. Снижается, когда все четыре двигателя работают на одинаковых оборотах, но меньших, чем при подъеме. В результате подъемная сила уменьшается и квадрокоптер плавно снижается.  Наклоняется дрон тогда, когда обороты левой и правой пар двигателей различны. Если уменьшить обороты левой пары двигателей, дрон произведет наклон влево. Если обороты правой пары будут меньше, чем у левой, произойдет наклон квадрокоптера вправо. Регулировка скорости при движении по прямой осуществляется изменением скорости вращения передней и задней пары двигателей. Чтобы заставить квадрокоптер вращаться вокруг своей оси, достаточно уменьшить обороты одного из четырех двигателей.

Общая конструктивная схема квадрокоптера проста. Электродвигатели расположены на выносных ногах, прикрепленных к силовой раме. На раме крепится декоративный корпус, внутри которого расположены аккумулятор, электронная плата, блок для работы с сигналами дистанционного управления, преобразователь напряжения и блок датчиков (гироскоп, акселерометр и т.д.). На квадрокоптерах может устанавливаться встроенная или выносная камера.

Для управления квадрокоптером может использоваться пульт управления (который связывается с дроном по радиоканалу), идущий в комплекте аппаратом или смартфон с установленной специальной программой или приложением (связь с дроном осуществляется по WiFi, что ограничивает дальность управления дроном в пределах ста метров в условиях прямой видимости).

Сегодня можно приобрести дрон любого размера, назначения и стоимости. От маленьких, копеечных игрушек, предназначенных для полетов по квартире, до дорогих моделей с большой грузоподъемностью. Главное при выборе – это правильно определить круг задач, которые должен выполнять квадрокоптер. Удачных полетов!

5 комментариев

Добавить комментарий

vvnab
«наклон вала лопастей»? Что за бред!?
Ploh
У вертолетов лопасть, сидящая на валу, может наклоняться в горизонтальной плоскости относительно своей оси.
108725874501022070893@google
Вернее, меняет угол наклона
Ploh
Абсолютно верно. Менять угол наклона.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Почему проект белорусского электрокара тихо закрыли (и при чём тут Китай)

Несколько лет нам обещали доступный белорусский электромобиль: по выставкам возили концепты Академии наук, а в финале показали электрический кроссовер Belgee EX50. Но громкая история закончилась...

Правда ли, что акулы старше деревьев? Почему в этом известном факте есть подвох на 200 миллионов лет

Утверждение о том, что акулы живут на Земле дольше деревьев, часто встречается в научно-популярных статьях и передачах о природе. История акул действительно насчитывает сотни миллионов лет, и они...

Ровесник Большого взрыва: в центре Млечного Пути нашли звездное скопление возрастом 13,4 миллиарда лет

Один из главных вопросов современной астрофизики — как именно и когда сформировалась наша Галактика, Млечный Путь. Согласно физическим моделям, сборка любой крупной галактики начинается...

Почему водители останавливаются после поворота, хотя основной светофор разрешал проезд, и правильно ли они поступают

На регулируемых перекрёстках нередко складывается ситуация, когда разрешающий сигнал основного светофора позволяет выполнить поворот направо, а сразу после поворота располагается пешеходный...

Почему на советском ЗИЛ-157 водитель специально спускал колёса прямо во время движения

Представьте, что тяжёлый грузовик едет по грунтовой дороге, впереди глубокая грязь или рыхлый снег. Казалось бы, перед таким участком нужно проверить, хорошо ли накачаны колёса. Но...

Сколько весит выдох планеты: метаболизм всех людей на Земле производит 2 миллиарда тонн CO₂ в год

Жизнедеятельность человека непрерывно связана с выработкой углекислого газа. С каждым вдохом в легкие поступает кислород, который разносится кровью по тканям и участвует в расщеплении питательных...