Tailsitter — крылатый дрон с вертикальным взлетом / Блог компании Dronk.Ru / Хабр

Что такое fpv?

First-person view — вид от первого лица.

First Person View (сокр. FPV) — вид от первого лица. Такой аббревиатурой называют одно из направлений радиоуправляемого авиамоделизма. В данном случае осуществляется не только управление авиамоделью по радиоканалу системы радиоуправления, но и приём с модели видео изображения по дополнительному видео-радиоканалу в режиме реального времени. Пилот, управляющий авиамоделью, видит изображение, получаемое с видеокамеры при помощи устройств отображения: мониторов, телевизоров, видео-очков, видео-шлемов.

Разделяют две подгруппы направления: Low Range FPV и Long Range FPV. В первом случае используют стандартный набор для FPV, включающий маломощный передатчик видеосигнала, позволяющий летать в зоне действия стандартного передатчика радиоуправления. Для дальних полетов используют усилители мощности или более мощные передатчики как для управления моделью, так и для передачи с неё видеосигнала.

На носу у квадрокоптера камера, которая снимает все происходящее и передает изображение на очки пилота. Вы как будто в воздухе и летаете.

Существует множество разных очков и две основных технологии передачи видео. Аналоговая и цифровая технология.

Первое видео, в котором пилот тренируется на гоночном квадрокоптере, видно, что такое аналоговая система FPV. Картинка похожа на ту, что мы видели в детстве на аналоговом ТВ. Она может быть с кучей помех, но при этом у нее минимальный латенси (нет лагов), с дальностью картинка постепенно шумит все больше и больше.

Цифровое FPV пока еще сырая технология, но у меня никаких нареканий нет. Из минусов которые могут быть, можно очевидно выделить — лаги или даже фризы (зависания картинки). Но такие системы как DJI FPV, местами даже более пробивные через стены и на расстояние чем аналоговые.

Tailsitter — крылатый дрон с вертикальным взлетом / Блог компании Dronk.Ru / Хабр
(DJI FPV)

Более подробно рассмотрим комплектующие для FPV в следующих статьях этого цикла.

Tailsitter — крылатый дрон с вертикальным взлетом

image

Колоссальное преимущество квадрокоптеров и дронов вертолетного типа, связанное с отсутствием необходимости организации взлетно-посадочной полосы (ВПП) позволяет последним с высокой точностью взлетать и садиться почти в любой заданной точке. Их слабой звено, в сравнении с беспилотниками с фиксированным крылом “самолетного типа” – ощутимый проигрыш в энергоэффективности. Последние, в подавляющем большинстве, также далеки от совершенства — для взлета им понадобится катапульта или довольно протяженная ВПП, позволяющая набрать достаточную скорость взлета. Интересной альтернативой стоит признать конвертопланы – летательные аппараты, располагающие возможностью смены положения винта, крыла, двигателя или жалюзи с целью изменения вектора тяги из вертикального положения в момент взлета и посадки на горизонтальное — в полете. Таким образом, располагая энергоэффективностью БЛА самолетного типа, конвертопланы сохраняют и возможность вертикального взлета, как дроны и квадрокоптеры. Вместе с тем, необходимость выдерживать требования концепции существенно усложняет и удорожает их конструкцию.

Если о первых трех типах БЛА большинство из нас знает, то о таком летательном аппарате, как тейлситтер (Tailsitter) слышали далеко не все.

Сама идея, лежащая в основе и принципе действия конструкции тейлситтеров далеко не нова. Так концепт истребителя вертикального взлета и посадки Focke-Wulf Triebflügel был разработан еще в далеком 1944 в Германии. Над разработкой аналогичных аппаратов работали в США (Convair XFY Pogo) и во Франции (SNECMA Coléoptère). Но ни в одной из перечисленных стран широкого распространения пилотируемые летательные аппараты этого типа не получили. Теперь, спусти семь с лишним десятков лет идея, в своем видоизмененном «беспилотном» исполнении, снова обретает реальные очертания.

Tailsitter — крылатый дрон с вертикальным взлетом / Блог компании Dronk.Ru / Хабр
Focke-Wulf Triebflügel

Tailsitter — крылатый дрон с вертикальным взлетом / Блог компании Dronk.Ru / Хабр
Convair XFY Pogo

Tailsitter — крылатый дрон с вертикальным взлетом / Блог компании Dronk.Ru / Хабр
SNECMA Coléoptère

Главное отличие конвертоплана от тейлситтера в том, что конструкция последнего не располагает поворотными элементами. Поэтому, по сути, тейлситтер – модифицированный дрон с фиксированным крылом и вертикальным взлетом. Как выглядит тейлситтер “в деле” вы можете увидеть на видеоролике TED ниже (мин. 1.50 … 3.28).

Смотрите про коптеры:  Квадрокоптер для человека: обзор технологий пассажирских дронов

Wingtra – так назвала свой тейлситтер одноименная компания при Швейцарской технической школе Цюриха. На стартовой площадке, как это видно на рисунке ниже, дрон удерживается благодаря нескольким опорным точкам — ребрам, отходящим от хвоста и крыльев. Именно эта особенность конструкции связывает БЛА с его названием: “tailsitter” (тейлситтер), буквально — “сидящий на хвосте”. Поднявшись в воздух на пропеллерах, аппарат разворачивается горизонтально и отправляется по воздушному маршруту подобно дронам самолетного типа.

image

Модель швейцарцев комплектуется аккумуляторной батареей, заряда которой хватает на час полета на дистанции до 60 км. Дрон может пролагать маршрут по заранее намеченным точкам без помощи оператора. Для совершения автономной посадки аппарат использует встроенную в хвост камеру. Как и знакомые нам квадрокоптеры, тейлситтер Wingtra способен переносить некоторую полезную нагрузку. Это может быть, к примеру, оборудование для инспекции сельскохозяйственных угодий или линий электропередач, медикаменты и другой малогабаритный полезный груз различного назначения. В компании Wingtra рассчитывают наладить массовое производство первой серии тейлситтеров к 2021 году.

Было бы странно, если бы все, что связано с перспективными разработками не находило бы отклика у инженеров Поднебесной. Один из центров разработки моделей тейлситтеров – Проектно-конструкторский институт авиастроения в Ченду. Первый действующий прототип, tailsitter БЛА VD 200 инженеры института представили еще в 2021 году. Размах крыльев махины составил без малого 4.6 метра, вес – 200 кг, длина, от пропеллера — до хвоста 1.8 м, диаметр пропеллеров – 2 метра, предельная скорость лета – 260 км/час, полезная нагрузка до 20 кг, дальность полета – 150 км, допустимое время пребывания в воздухе – до 3 часов.

image
БЛА VD 200 (Уменьшенная копия)

Дрон-tailsitter V-BAT, разработанный американской компанией MLB при поддержке DARPA способен оставаться в воздухе на протяжении 8 часов, перемещаться со скоростью до 83 км/ч и подниматься на высоту до 4.5 км. Допускается дооснащение беспилотника роботизированным манипулятором для выполнения ряда несложных задач.

Спектр возможностей БЛА V-BAT достаточно широк — от выполнения ударных военных миссий, воздушного патрулирования, поиска и обнаружения целей, аэрофотосъемки — до мониторинга городской инфраструктуры, автономной доставки и размещения полезного груза, надзора за сельхоз- и лесными угодьями, наблюдение ареала обитания диких животных и пр.

image
V-BAT

Концепция тейлситтера легла в основу проекта TERN американской компании Northrop Grumman, получившей в 2021 году $93 от агентства DAPRA на разработку палубных дронов с вертикальным взлетом, способных превратить практически любой корабль ВМС США в некоторое подобие ударного авианосца.

image

Таким образом, трудно не согласиться, что объединив лучшие качества БЛА самолетного и вертолетного типа, дроны-тейлситтеры получили в сравнении ряд своих уникальных преимуществ.

Взлет и полет тейлситтера. Испытание прототипа в полевых условиях


На этом всё, с вами был простой сервис для выбора сложной техники 

Dronk.Ru

. Не забывайте подписываться на наш 

блог

, будет ещё много интересного…

image

Спонсор поста кэшбэк-сервис LetyShops. Возвращайте деньги за любые покупки в интернете. Подробнее о том что такое кэшбэк-сервис читайте в нашей статье Выбираем кэшбэк-сервис на 6-летие Алиэкспресс

Как держать стики

Это холиварная тема, масштабов пробелы vs табы. Для того, что, бы понять как лучше, стоит пробовать.Так как я провожу не мало времени перед телеком с PS4, я сразу же схватился за стики так:

Смотрите про коптеры:  Дорога в небо — Паркфлаер

Но со временем понял, что они немного отличаются, ход более жесткий (он кстати настраивается подкручиванием пружинок) и мне гораздо удобней использовать такую хватку:

Какую аппаратуру выбрать?

Tailsitter — крылатый дрон с вертикальным взлетом / Блог компании Dronk.Ru / Хабр
(Taranis Q X7S)

Честно сказать, так как я не эксперт, а аппаратуры очень много, всевозможное обилие разных фишек и различия протоколов передачи данных, могут завести в дикий тупик. Не говоря уже о маркетинговых ходах и конкуренция между производителями. Поэтому я исходил из базовых вещей, которые смог понять, плюс рекомендаций сообщества.

Буквально все, кого я читал и смотрел, рекомендуют Taranis Q X7. Это отличная аппаратура, которая относительно не дорогая и обладает всем, что может понадобиться новичку. А самое главное, она хорошо известна радиолюбителям. Про нее много информации в интернете и вам наверняка кто-то поможет, если будут какие-то проблемы.

Квадрокоптер, зачем?

Наверняка вам уже знакомо, что такое квадрокоптер и возможно он даже у вас есть. Но сегодня я постараюсь рассказать про квадрокоптеры которые люди собирают самостоятельно. Зачем они это делают, спросите вы? Например для меня это отдушина от сдвиганья кнопки на пиксель влево, на пиксель вправо, пока дизайнера не отпустит.

«Обычные», потребительские квадрокоптеры, лишены веселья. Сейчас конечно уже появляются разные конфигурации, но если взять самые популярные, например — DJI Mavic, то вопросов к качеству и выполняемым им задачам нет. Но это не то. У себя между ног, пролелеть не получится, cделать мертвую петлю или хотя бы бочку не выйдет, лететь со скоростью 120км , не знаю, может? Думаю нет. Я уже не говорю про дальность и FPV.

В общем, ограничений много и хочется собрать квадрокоптер который будет доставлять вам удовольствие. Возможно вы хотите учавствовать в гонках, снимать более динамические кадры или просто нанюхаться флюса пока припаиваете моторы. В любом случае, чувство полета птицы и веселья гарантированно только со своим, собранным своими руками квадрокоптером.

Как говорится, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. Предлагаю вашему вниманию ряд видео, разного жанра:

MinChan FPV готовится к гонке (это не ускоренное видео)

Фристаил

Cinematic FPV съемка

Классные каналы

Joshua Bardwell — от того как паять, до как летать и настраивать коптер. Много технической инфы.Rotor Riot — канал команды Rotor Riot.Mr Steele — фристаилJohnny FPV — FPV сьемка

Русскоязычные каналы:Mustfly — FPV фристайл и гонки, в том числе и на маленьких «комнатных» микро квадрокоптерах. Канал ведет команда FPV энтузиастов из Москвы.Сергей Белаш — настоящие FPV приключения, множество интересных мест в России и мире, природа и заброшки с необычного ракурса.

Полезные ссылки

How to FPV? FASTEST WAY | First Purchase? | (Part 1)How To 10 FPV Freestyle Tricks | LEARN THESE FIRST65 Tech Tips For FPV Pilots | YOU DON’T KNOW #40 I GUARANTEE ITПро симуляторы на русском

Причина номер два

После того как вы полетаете на симуляторе, может оказаться, что вам не нравится. Но вы влипли только на аппаратуру и симулятор. По возможности можно продать или вернуть.Квадрокоптеры собираются с очень разными бюджетами, но все равно полный набор всего необходимого, включая такие вещи как зарядка и может быть даже паяльник, складываются в хорошую сумму.

Причина номер раз

Так как режим полета ACRO или 3D отличается от режима в котором летают такие потребительские квадрокоптеры как DJI Mavic, следует начать с обучения полету. Сделать это можно в симуляторе. Без этого шага вы гарантированно влетите во что-то или в худшем случае в кого-то. Падений будет много и это больно. Пускай первая сотня аварий произойдет в контролируемых условиях и без затрат на ремонт.

Смотрите про коптеры:  DIY автономный дрон с управлением через интернет / Хабр

С чего начать?

Я в этом деле новичок и наверное часа в воздухе не пробыл. Но у меня есть квадрокоптер и он летает. Я расскажу как лучше начать исходя из своего опыта и того как советуют это сделать буквально все. Где-то может быть я не буду мега технически детальным и правым, но это и не надо. Думаю информация в любом случае актуальней быть не может. Ведь я новичок, который смог и пишу для новичков 🙂

Вы можете начать со сборки квадрокоптера, но я последовал советам и начал с покупки аппаратуры. Причины как минимум две.

Составляющие аппаратуры на которые стоит обратить внимание

Выбор аппаратуры это дело вкуса, может быть вам не нравится Taranis. Поэтому для себя я выделил несколько критериев, которые помогут вам определиться.

Первое это прошивка. Существует open source проект, который называется OpenTX.

OpenTX — это своего рода Android для аппаратуры. Проект развивается и пожалуй самый популярный. Так как я новичок, я еще не осознал насколько это мощный инструмент, но знаю, что есть поддержка LUA скриптов, а значит возможности практически безграничны.

Tailsitter — крылатый дрон с вертикальным взлетом / Блог компании Dronk.Ru / Хабр
(один из экранов OpenTX)

Стоит обратить внимание на переключатели и стики. Количество переключателей — дело сугубо индивидуальное, так как переключателей для квадрокоптера много не нужно. В моем случае я использую всего два. Один для арминга (аля включение двигателей) и включение FPV модуля.

Стики, вещь более деликатная. Основное отличие которое может быть, это внутреннее устройство.

«Простые» стики используют потенциометры для определения положения стика. Более продвинутые стики используют датчики на основе эффекта Холла. Такие стики более точные и плавные в ходе. В случае с Taranis Q X7, стики можно купить отдельно и заменить. Но есть версия Q X7, в которой уже стоят такие стики.

И как по мне самое главное, это возможность установки радио модуля. В каждой аппаратуре есть свой радио модуль, но как правило брендированный и работает только с приемниками того же бренда. Так же такие модуля не отличаются мощностью, а следовательно дальностью.

Поэтому обращайте внимание на протоколы с которыми умеет работать аппаратура и возможность вставки своего модуля.Это не означает, что без внешнего радио модуля не обойтись, то, что предоставляет аппаратура вполне, хватает для полетать в поле. Но если вы хотите летать в «космосе», на какой-то заброшенной стройке, или на дальние расстояния, то без этого никуда. Впрочем, многие гонщики ставят внешний модуль, только ради стабильности связи.

Tailsitter — крылатый дрон с вертикальным взлетом / Блог компании Dronk.Ru / Хабр
(Taranis с TBS Crossfire модулем)

Заключение

Надеюсь вы узнали, что-то новое. FPV еще только развивается и самое время попробовать это хобби. В следующих статьях мы детально рассмотрим строение квадрокоптера, где покупать (не в целях рекламы, просто это может быть квестом), где летать и прочие важные вопросы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector