О квадрокоптерах для начинающих. Как они устроены и как летают

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!