Чудо-зверь «квадрокоптер»: принцип работы, устройство, разновидности

Один из наиболее популярных аппаратов на рынке современной техники – квадрокоптер. Всей прогрессивной половине человечества кажется, что не существует в мире личности, которая хоть раз не столкнулась бы с этим чудо-агрегатом. Однако есть немало людей, которые не прочь узнать, что же такое квадрокоптер, и познакомиться с его возможностями и функционалом поближе. Итак, квадрокоптер – высокотехнологичный полетный аппарат на радиоуправлении (мультикоптер), подъемная тяга на котором создается посредством четырех двигателей и расположенных на них лопастей с разнонаправленным вращением.

Сферы активного применения летательных аппаратов:

  • проведение съемок для топографических разметок;
  • сбор информации на высоте птичьего полета для различных служб;
  • контроль ситуации на дорожных полотнах;
  • изучение обстановки в отдаленных труднодоступных местах;
  • отслеживание миграционных путей диких животных;
  • поиск пропавших объектов и субъектов;
  • сбор и обобщение данных гидрологии и метеорологии;
  • изучение систем энергетического оборудования (ЛЭП);
  • транспортировка грузов и пассажиров;
  • шоу развлекательного характера;
  • воздушные гонки;
  • съемки для кино и телевидения.

Принцип функционирования дрона

Как работает квадрокоптер? Специфика работы аппарата характеризуется несколькими особенностями:

  • Скорость регулируется с помощью двигателей и винтов.
  • Два из четырех пропеллеров двигаются вправо, остальные два – влево.
  • Стабильность полета обеспечивается контроллером или бортовым компьютером.
  • Поворот осуществляется благодаря осевому вращению: происходит замедление одних моторов и одновременное ускорение других.
  • Горизонтальное движение – одностороннее увеличение тяги.
  • Скоростные показатели зависят от наклонного угла коптера.
  • Сильный ветер провоцирует автоматический наклон по направлению движения: компенсация порывов воздушных масс.
  • Перемещение коптера возможно по 4 осям: тангаж (pitch), крен (roll), рыскание (yaw), газ (throttle).

Особенности конструкции квадрокоптера

Основные элементы конструкции радиоуправляемого коптера:

  1. Полетный контроллер. «Мозговой центр» агрегата – плата или деталь с микросхемой. Располагается на одном уровне с лопастями, в виброизоляционном положении. Контроллер обрабатывает поступающие сигналы (не только от пользователя) и в автономном режиме принимает решение об оптимальном беспрепятственном движении. Стабильность полета зависит от качества контроллера и его расположения на дроне.
  2. Рама. Детали конструкции: крестовина из сверхпрочного пластика и четыре «луча» из алюминия. Эстетичность и расположение узлов дрона зависит от особенностей рамы.
  3. Двигатель. Может быть коллекторным или бесколлекторным. Характеристики двигателя, на которые стоит ориентироваться при выборе комплектующей детали: мощность, вес, КПД, нагрев, балансировка, вибрация, подъемная сила, константа скорости (KV).
  4. Регулятор оборотов двигателя (ESC). Требования к нему: минимальный временной отклик на изменение движения, оптимальное сопротивление помехам.
  5. Лопасти. В квадрокоптере их должно быть четыре: по два парных узких винта с небольшим шагом.
  6. Радиоприемник. Через него осуществляется управление аппаратом.
  7. Датчики. Регулируют равновесие, стабильное горизонтальное положение агрегата.
  8. Крепежная система для видеокамеры.

Дополнительные системы на современных моделях дронов:

  • GPS;
  • камера, передающая пользователю местоположение аппарата;
  • видеопередатчик (для выведения «картинки» на экран или FPV-очки / шлем);
  • гироскопы для стабилизации камеры;
  • телеметрия (On Screen Display) – данные о полете;
  • датчики высоты, облета преград, скорости, особенностей ветра;
  • модули Wi-Fi и Bluetooth.

Грамотное расположение основных и вспомогательных элементов на устройстве обеспечивает максимальную устойчивость коптера и его эффективную работу.

Классификация беспилотников

Существует три вида квадрокоптеров в зависимости от целей применения:

  1. Профессиональные. При изготовлении применяются высокопрочные качественные углеродные материалы. В комплекте: компасы, высокотехнологичные контроллеры, сенсорные датчики, стабилизационные подвесы, камеры для профессиональных съемок и прочие модули. Солидная стоимость: от нескольких тысяч долларов.
  2. Любительские. Их также называют «домашние». Главное назначение такого аппарата – простое пилотирование. Как правило, такие дроны не оборудованы камерой или оборудованы, но с низким разрешением. Приемлемая стоимость: от нескольких сотен долларов.
  3. Гоночные. Легкие, оборудованы мощными двигателями. Используются в рамках спортивных состязаний среди пользователей.

В зависимости от особенностей винтомоторной группы (ВМГ), беспилотники делятся на четыре вида:

  1. Трикоптер – 3 лопасти. Легкий, быстрый и маневренный, один из винтов – на подвижной платформе. Сложен в управлении.
  2. Квадрокоптер – 4 лопасти. Универсальный, многофункциональный, стабильный, маневренный, обладает отличными летными характеристиками. Аппарат прост в управлении, поднимает дополнительный груз и оборудование. Наиболее популярен среди пользователей. Подходит для новичков.
  3. Гексакоптер – 6 лопастей. Аппарат профессионального уровня. Подходит для качественной видео- и фотосъемки. Стабилен в воздухе, способен поднять груз средней тяжести, надежен, демонстрирует отличные показатели по сопротивлению ветру.
  4. Октокоптер – 8 лопастей. Профессиональная модель. Поднимает тяжелые грузы, надежный, эффективно работает в условиях неблагоприятной погоды. Важный нюанс: высокая стоимость.

Интернет-магазин Mydrone.ru предлагает своим покупателям разнообразный выбор мультикоптеров, комплектующих и аксессуаров. В шоу-руме Mydrone.ru в Москве можно не только посмотреть на представленные позиции, но также получить подробную консультацию, как пользоваться аппаратом, как работают квадрокоптеры с камерой и без нее, какой дрон подходит для конкретных целей «пилота»; лично убедиться в качестве товара и его характеристиках; провести тест-драйв. Прежде чем приобрести мультикоптер, нужно понять, в каких целях он будет использоваться. Покупка профессиональной модели предполагает существенные финансовые затраты, а потому может быть обусловлена крайней необходимостью или заинтересованностью пользователя в таком аппарате.