Высокая точность бензиновый квадрокоптер с высокой скоростью –

Виды бензиновых квадрокоптеров

Первый момент – двигатели, которыми оснащено это устройство. Выделяют следующие разновидности.

• Миниатюрные модели снабжают коллекторными. Отличаются низкой стоимостью, маленьким собственным весом. Минус – мощность. В процессе работы сильно греются.
• Редукторные коллекторные устанавливаются в конструкциях с большими габаритами. Они обеспечат тягу на порядок лучше. А малая цена с весом сохраняются. Но и здесь не обойдётся без недостатков, в числе которых: быстрый износ шестерен, невысокий КПД.
• Высокая тяга и отличный КПД характерны для безколлекторных двигателей в квадрокоптерах. Это износоустойчивые, надёжные приспособления. Но масса у них большая, потому допускается их установка на крупногабаритные конструкции. Отличаются доступной стоимостью.

Вопрос прочности – ещё один момент, заслуживающий отдельного внимания. На него влияют масса и габаритный размер. Учитываются материалы, которые использовались для изготовления корпуса. Иногда миниатюрные квадрокоптеры способны упасть с 16-ого этажа, и с ними ничего не случается. А вот для больших моделей такие падения становятся часто фатальными.

Меньшие габариты и вес положительно сказываются на надёжности. Прослеживается прямая связь с пропеллерами и защитой. Редукторные двигатели по надёжности сильно уступают другим вариантам. Его легко сломает даже падение с небольшой высоты.

Мощность, которую способен развивать прибор и прочность материалов должны соответствовать друг другу.

Конструкция кажется симметричной, но пилоты часто путают, где находится передняя часть, а где задняя. Разбираться в этом вопросе важно. Задняя часть обозначается стрелкой.

Калибратор регулируется, чтобы все части работали синхронно. В программу каждого регулятора процедура зашита изначально. Состоит из нескольких шагов, которые различаются фирмой-производителем.

Высокая точность бензиновый квадрокоптер с высокой скоростью –

Двигатели и драйверы

Стабилизация и управление, передача данных на высокой скорости невозможны, если центральный микроконтроллер обладает недостаточными ресурсами. Квадрокоптеры нуждаются в высокой тяге двигателей, вне зависимости от его типа. Бесколлекторный тип лучше всех справляется с задачей.

Для их управления применяют широтно-импульсную модуляцию. Драйверы управления двигателями принимают на себя функцию организации работы. Требуется получать информацию о положении роторов постоянно, чтобы успешно управлять устройством.

Иногда снабжаются датчиками заводом изготовителем. Они информируют пользователя о движении ротора. Положение ротора определяют и другим способом – когда обмотки двигателя принимают импульс с высокой частотой. После чего оценивают обратное индуцированное отражение. Оно зависит от того, где находится магнит, расположенный ближе всего к катушке.

Остальные параметры остаются одинаковыми, а КПД возрастает. Переменный ток даёт и лучший крутящий момент. На максимальных оборотах проявляется единственное преимущество, которым отличаются двигатели с постоянным током.

Выбирая двигатель, покупатели присматриваются к мощности. Главное – обеспечить взлёт устройства с конкретным весом. Предотвратить перегрузку легко, если взять заряд с запасом.

Двухметровый квадрокоптер на бензине держится в воздухе более 3 часов с грузом

Канистры с 18,9 л топлива на корпусе двухметрового гибридного квадрокоптера Airborg H8 10K. Фото: Top Flight Technologies

Компания Top Flight Technologies предложила интересную концепцию гибридных квадрокоптеров, которые могут находиться в воздухе несколько часов, летать на большие расстояния и перевозить тяжёлые грузы. Пока до 15 кг, но в будущем — до 100 кг, то есть одного-двух человек.

Такие «способности» квадрокоптер получил благодаря гибридной силовой установке: энергия для 10-киловаттного электродвигателя добывается сжиганием бензина.

Новый квадрокоптер называется Airborg H8 10K. Это большая машина с размахом винтов почти два метра. Габариты 195×160×150 см.

Восьмироторный квадрокоптер (4×2 винта) оснащён 34-дюймовыми (86 см) пропеллерами из углеволокна, съёмными захватами для груза. Ожидаемое время полёта с грузом до 4 кг — три часа, с грузом до 15 кг — один час. Соответственно, от времени полёта зависит и максимальное расстояние, на которое квадрокоптер может доставить груз. Максимальная скорость аппарата — 64 км/ч, а максимальным расстоянием разработчики называют 160 км.

Правда, скорость зависит от ветра. В условиях засорённости песком и ветра максимальная скорость снижается до 56 км/ч, что тоже немало.

Мозг БПЛА — система автопилотирования Advanced Autopilot System производства Top Flight Technologies. Именно она изменяет настройки и следит в полёте за состоянием гибридной силовой установки, которая состоит из 10-киловаттного двигателя (вес двигателя 7,7 кг), баков с 5 галлонами топлива (примерно 18,9 л) и литий-полимерного аккумулятора ёмкостью 6000 мАч (50 В).

Квадрокоптер работает в ручном, полуавтономном или полностью автономном режимах. Для записи всего происходящего на борту установлен бортовой самописец. Управлять квадрокоптером можно с расстояния до 3,2 км, а снимать показания телеметрии — с 15 км.

Top Flight Technologies утверждает, что первой в мире продемонстрировала успешную интеграцию гибридной силовой установки в мультикоптер, который готов для серийного производства и продажи. Хотя стоимость не называется, компания говорит, что цена будет очень привлекательной.

В своём время компания поставила мировой рекорд: БПЛА продержался в воздухе более 2,5 часов на одном галлоне топлива (3,79 л).

Кстати, у компании Top Flight Technologies интересный сооснователь и исполнительный директор. Это д-р Лонг Фан (Long Phan), выпускник Массачусетского технологического института. Ещё в студенческом возрасте в середине 90-х он помог спроектировать первый в мире беспилотный вертолёт, потом в начале 2000-х стал одним из первых, кто применил алгоритмическую высокочастотную торговлю на Уолл-стрит. Теперь он проявил себя как один из пионеров в разработке гибридных квадрокоптеров.

«Используя источник энергии с такой высокой плотностью энергии как бензин, преобразуя её в электрическую энергию, и делая эффективно, мы получаем эквивалент „супербатареи”», — говорит д-р Фан.

Подобные квадрокоптеры на бензине могут быть полезны в разных областях: для сбора информации из труднодоступных удалённых райнов; для инспектирования объектов: линий электропередач, газо- и нефтепроводов; транспортировки относительно тяжёлых грузов; аэрофотосъёмки, картографирования местности; использования одновременно практически любого оборудования (грузоподъёмность позволяет): мультиспектральной съёмки в реальном времени, коммуникаций 4G, дистанционного зондирования, автоматического радиопеленгатора, системы слежения за объектом и т. д. Машину можно экипировать и приспособить под любую задачу.

Квадрокоптер может найти применение в работе экстренных служб. Например, полиция, МЧС и скорая помощь могут высылать перед собой быструю машину — и к приезду уже будут в курсе обстановки.

Сейчас компания проводит опрос потенциальных заказчиков и агентств, какие изменения стоит внести в конструкцию, чтобы пройти сертификацию каждой определённой области.

Продажи квадрокоптера начнутся осенью 2023 года. Возможно, тогда действительно коммерческая доставка грузов станет реальностью, потому что сейчас всё застыло на стадии экспериментов из-за ограниченного расстояния, на которое могут доставлять грузы обычные мультикоптеры на аккумуляторах, и их ограниченной грузоподъёмности.

Ну а Top Flight Technologies тем временем приступила к разработке 100-киловаттной версии мультикоптера, который сможет поднимать 100 кг, то есть поднимать одного-двух человек в воздух на 2-3 часа для переноса в нужное место. Получится своеобразное воздушное такси с автопилотом. Очень удобно, если такое такси будет работать через приложение со смартфона.

Дроны с двс

Квадрокоптеры на бензине являются скорее нишевым решением. Их целесообразно использовать там, где нужна увеличенная грузоподъемность и дальность. Они могут пригодиться в районах, где нет стабильного электроснабжения.

Мы расскажем о следующих бензиновых коптерах, доступных на рынке или готовящихся на него выйти:

• Goliath MKII
• HLQ
• Nitro Stingray
• Belias
• MMS Drone

Купить бензиновые квадрокоптеры: большой выбор по низким ценам, в продаже квадрокоптеры популярных моделей в лучших интернет-магазинах – гипермаркет

Материал изготовления бензинового квадрокоптера

Для изготовления корпусов используют прессованный пенопласт. Материал сохраняет хрупкость, хотя вес меньше, чем у других. Пластиковые корпуса квадрокоптеров популярнее среди покупателей. В них низкая стоимость сочетается с прочностью.

Оптимальным вариантом считают корпус на карбоновой основе. Но они дорого стоят, потому не пользуются спросом.

Модульный корпус доступнее всего для покупателей. Не нужно покупать новый дрон, если часть старого вышла из строя. Достаточно приобрести одну запчасть, и установить на место.

Дальность уверенного приёма сигнала так же заслуживает внимания. Как и ёмкость аккумуляторной батареи, индикация на пульте, если она разрядится.

Несущие винты

Подъём в воздух невозможен, если пара с несущими винтами отсутствует. Винты вращаются в стороны, противоположные друг другу. Увеличение шагов и диаметров приводят к повышенным показателям энергозатрат.

Шаг – дистанция, которую проходит винт за оборот.

Скорость вращения уменьшается при наличии винта с небольшим шагом. Но летательный аппарат увеличивает скорость движения квадрокоптером, увеличивая энергорасход.

Важна сбалансированность между показателями диаметра и шага у винтов. Если шаг небольшой, крутящий момент увеличивается. Снижается мощность, потребляемая двигателями. Аэробатика требует винтов, обладающих большим шагом. Это увеличивает скорость и снижает нагрузку на энергоисточник. Полёты становятся стабильными благодаря меньшему шагу.

При увеличении шагов внутри конструкции перемещаются большие воздушные массы. Из-за этого возникает явление турбулентности. Появляется вибрация. При таких характеристиках рекомендуется выбирать винты, у которых шаг меньше.

Прослеживается прямая связь диаметра несущих винтов с площадью, на которой проходит контакт с воздухом. Даже небольшое увеличение этого параметра приводит к тому, что устройство становится эффективнее. Остановить или ускорить вращение легче, когда имеется пропеллер с небольшим диаметром. Это означает, что и энергии потребляется меньше.

Плюсы и минусы бензинового квадрокоптера

Для авиамоделей применяют бензиновые и калильные двухтактные ДВС (в основе – свеча накаливания). Бензиновые ДВС отличаются кубатурой, измеряемой в кубических сантиметрах. В роли топлива рекомендуют брать бензин 92, с сохранением пропорций 1:25-1:40.

Мощность и частота вращения вала ниже, чем у калильного. Крутящий момент и 9 – кратная экономичность двигателя компенсирует недостаток.

В бензиновых устройствах используют искровую свечу. Она поджигает топливно-воздушную смесь. Бортовая система зажигания становится необходимостью для бензиновых ДВС. Она требуется, чтобы в нужный момент времени подавать напряжение на свечу.

Бензиновые ставятся на моделях больших и средних размеров, калильные подходят только для небольших. Наличие системы зажигания – причина, по которой бензиновые агрегаты имеют больший вес.

Калильные ДВС изнашиваются быстрее, чем работающие на бензине.

1. Увеличение износа происходит из-за того, что вращение проходит с большой скоростью.
2. Нитрометан в составе. Что приводит к уменьшению жизненного цикла.

На протяжении одного рабочего хода калильного топлива сжигается в 8,7 раз больше по сравнению с бензином.

Но система зажигания бензиновых агрегатов становится причиной появления радиопомех. Электромагнитное поле образуется в момент, когда возникает электрическая дуга на свече зажигания. Поле и становится источником помех. Проблема уменьшается, если использовать добавочный резистор, а приёмник разместить на расстоянии до 30 сантиметров от цепи, отвечающей за зажигание.

Достоинство бензина – в том, что такие агрегаты не зависят от заряда батареи. И не надо думать о том, что каждые 25-30 минут полёта требуется зарядка. Это утомительное и затратное дело. Топливо увеличивает время работы устройства. Выпускаются дроны-гибриды, у которых оно доходит до 1 часа, если беспилотник поднимает вес не больше 3 килограмм.

Мощности квадрокоптера хватает, чтобы справляться с сильными ветрами. Он сохраняет своё положение вне зависимости от атмосферных условий.

Радиоуправляемые квадрокоптеры перестали быть игрушками. Они выполняют и серьёзные функции. Для организации аэросъёмки, применяются в охоте, транспортировке и доставке грузов в труднодоступные места.

Удобный вариант – когда модель управляется смартфоном или планшетом, по WiFi. Но решение подходит для небольших расстояний. В противном случае приобретается пульт дистанционного управления.

Квадрокоптеры с крупными габаритами относятся к профессиональным приспособлениям. А средний класс получил широкую известность, как и варианты со встроенными камерами.

Функции бензинового квадрокоптера

Ценовая категория и уровень подготовки пользователей – один из важных параметров для покупателей, которые только планируют покупку.

Цена зависит от того, с какими целями используются устройства. К моделям для опытных пилотов присматриваются те, у кого уже были небольшие радиоуправляемые машины или вертолёты. Кроме того, добавляются другие функции.

1. Дополнения для установки фото-, видеоаппаратуры.
2. Возврат домой.
3. Видеокамера профессионального уровня.

Шип и управление

Переменный ток не меняет принципа управления – двигателями управляют по тому же принципу, что и серводвигателями. Основной сигнал отличается такими характеристиками: ширина 1мс, период – 20 мс. Ширина управляющего импульса после включения устройства – ровно 1 мс.

Если при старте длительность импульса больше 1мс, драйвер не позволит устройству включиться. Это происходит из соображений безопасности. Число оборотов двигателя станет больше, если увеличится и ширина импульса. Даже если это происходит плавно. 2мс – верхний предел данного значения. Оно позволяет работать с максимальной отдачей.

Критическим фактором для стабилизации становится непрерывность изменения направления вращения. Важно, чтобы количество оборотов менялось плавно. Иначе выходное значение контроля будет меняться слишком резко. Из-за этого квадрокоптеры дестабилизируются.