الطائرات بدون طيار DIY: الدرس 2. الإطارات..

المحتويات

• طائرة بدون طيار DIY: الدرس 1. المصطلحات.
• افعل ذلك بنفسك بدون طيار: الدرس 2. الإطارات.
• افعل ذلك بنفسك بدون طيار: الدرس 3. محطة توليد الكهرباء.
• طائرة بدون طيار افعلها بنفسك: الدرس 4. وحدة تحكم في الطيران.
• طائرة بدون طيار افعلها بنفسك: الدرس 5. التجميع.
• طائرة بدون طيار تعمل بنفسك: الدرس 6. فحص الأداء.
• طائرة بدون طيار افعلها بنفسك: الدرس 7. FPV والمسافة.
• الطائرات بدون طيار بيديك: الدرس 8. الطائرات.

مقدمة

لذا ، قبل البدء في تجميع الطائرة بدون طيار ، فإن الخطوة الأولى هي اختيار إطار. يمكنك تنفيذها بنفسك ، أو استخدام حلول جاهزة (طقم إطارات الطائرات بدون طيار). كما لاحظت ، يمكن استخدام أنواع مختلفة من الإطارات والتكوينات لإنشاء طائرات بدون طيار متعددة الدوارات. لذلك ، سننظر في هذا القسم في الأنواع الشائعة أو الأساسية من الإطارات ، ومواد التنفيذ ، بالإضافة إلى المشكلات المتعلقة بالتصميم.

أنواع إطارات الطائرات بدون طيار. محرك. يعتبر الجزء الأمامي من التريكوبتر جانب تقاطع حزمتين (Y3). يمكن أن تختلف الزاوية بين الحزم ، ولكن عادة ما تكون 120 درجة. لمواجهة التأثير الجيروسكوبي للعدد غير المتساوي من الدوارات ، وكذلك لتغيير زاوية التوجيه ، يجب أن يكون المحرك الخلفي قادرًا على الدوران (يتحقق عن طريق تثبيت محرك سيرفو تقليدي RC). لاستبعاد استخدام المؤازرة من التجميع ، استخدم تصميم Y4

كوادكوبتر

• الوصف: طائرة بدون طيار "كوادكوبتر" بها أربع أشعة ، كل منها متصل بمحرك. بالنسبة إلى " تكوين Xالتكوين
• المزايا: التصميم متعدد الدوار الأكثر شيوعًا. التصميم الأبسط والأكثر تنوعًا. في التكوين القياسي ، تكون الأذرع / المحركات متناظرة حول محورين. يمكن لجميع وحدات التحكم في الطيران المتوفرة في السوق العمل مع هذا التجميع متعدد الدوارات.
• العيوب: قلة التكرار (إذا فشل النظام ، خاصة في عناصر محطة الطاقة ، تسقط الطائرة بدون طيار).

Hexacopter

• الوصف: يحتوي Hexacopter على ستة أشعة ، كل منها وهو متصل بالمحرك.يعتبر الجزء الأمامي من hexacopter هو جانب تقاطع العوارض ، ولكن يمكن أيضًا اعتبار الحزمة الطولية الجزء الأمامي.
• المزايا: إذا لزم الأمر ، يسمح التصميم السداسي المروحي بسهولة إضافة عوارض ومحركات إضافية ، مما سيزيد من الدفع الكلي ، ونتيجة لذلك يمكن للطائرة بدون طيار رفع حمولة أكبر. في حالة تعطل أحد المحركات ، من الممكن أن تكون الطائرة بدون طيار قادرة على القيام بهبوط ناعم وليس تحطمها. تصميم إطار معياري. تدعم جميع وحدات التحكم في الطيران تقريبًا هذا التكوين.
• العيوب: بناء ضخم ومكلف. تعمل المحركات والأجزاء الإضافية على زيادة وزن المروحية ، لذلك ، من أجل الحصول على نفس مدة الرحلة مثل كوادروكوبتر ، من الضروري تركيب بطاريات أكثر رحابة.

Y6

• الوصف: البناء Y6 هو نوع من hexacopter مع في القاعدة ، ليس ستة عوارض ، ولكن ثلاثة ، كل منها متصل بزوج من المحركات المركبة متحدة المحور (ما مجموعه 6 محركات). وتجدر الإشارة إلى أن المراوح السفلية تتجه نحو الأسفل.
• المزايا: مكونات أقل مقارنة بالسداسي المروحي. ترفع حمولة أكبر مقارنة بالطائرة الرباعية. عند استخدام براغي معاكسة للدوران ، يتم استبعاد التأثير الجيروسكوبي ، كما في Y3
• العيوب: أغلى مقارنة بطائرة كوادروكوبتر بسبب استخدام أجزاء إضافية تعادل تكلفة الأجزاء السداسية المروحية. تعمل المحركات والأجزاء الإضافية على زيادة وزن المروحية ، مما يعني أنه من أجل الحصول على نفس وقت الرحلة مثل المروحية الرباعية ، ستحتاج إلى استخدام بطارية أكبر. كما تبين الممارسة ، فإن الدفع الذي تم الحصول عليه على Y6 أقل قليلاً من الدفع للسداسي المروحي التقليدي ، ربما لأن الجزء السفلي من الدوار يؤثر على دفع الجزء العلوي من الدوار. لا تدعم جميع وحدات التحكم في الطيران هذا التكوين.

Octocopter

• الوصف: يحتوي Octocopter على ثمانية أشعة ، كل منها متصل بالمحرك. يعتبر الجزء الأمامي من hexacopter بمثابة جانب تقاطع حزمتين.
• المزايا: المزيد من المحركات = قوة دفع أكبر ، وبالتالي زيادة التكرار ، مما يسمح للطائرة بدون طيار بالتنقل بثقة باستخدام كاميرات DSLR الثقيلة والمكلفة.
• العيوب: المزيد من المحركات = سعر أعلى وبطارية أكبر. نظرًا لارتفاع تكلفتها ، فهي مناسبة فقط للمجال المهني.

X8

• الوصف: لا يزال تصميم X8 عبارة عن octocopter ، ليس فقط بثمانية ، ولكن بأربعة عوارض ، كل منها متصل بزوج من المحركات المركبة متحدة المحور (ما مجموعه 8 محركات).
• المزايا: المزيد من المحركات = قوة دفع أكبر ، وبالتالي زيادة التكرار. من المرجح أن تهبط الطائرة بدون طيار برفق في حالة حدوث عطل في المحرك.
• العيوب: المزيد من المحركات = سعر أعلى وبطارية أكبر. نظرًا لارتفاع تكلفتها ، فهي مناسبة فقط لمجال النشاط المهني.

حجم الطائرات بدون طيار

تأتي الطائرات بدون طيار بأحجام متنوعة ، من نانو ، وهي أصغر من راحة اليد من يدك ، إلى اليد الأكبر ، والتي لا يمكن نقلها إلا في الجزء الخلفي من الشاحنة. بالنسبة لمعظم المستخدمين الذين بدأوا للتو في ممارسة هواية الطائرات بدون طيار ، فإن نطاق الحجم الأمثل الذي يوفر أكبر قدر من التنوع والقيمة يتراوح بين 350 مم و 700 مم. حجم الإطار هو قطر أكبر دائرة تعبر كل محرك. تتميز قطع غيار الطائرات بدون طيار بهذا الحجم بمجموعة كبيرة من الأسعار وأكبر مجموعة مختارة من المنتجات المتاحة.

مواد الطائرات بدون طيار / البناء

فيما يلي أكثر مواد التنفيذ شيوعًا المستخدمة لتصنيع إطارات الطائرات بدون طيار متعددة الدوارات ، على التوالي ، هذه القائمة ليست كاملة. من الناحية المثالية ، يجب أن يكون الإطار صلبًا بأقل قدر ممكن من نقل الاهتزازات.

المطاط الرغوي (الرغوي) - نادرًا ما يتم استخدام المادة الوحيدة لتصنيع إطارات الطائرات بدون طيار ، وكقاعدة عامة ، بالاقتران مع إطار صلب أو هيكل مقوى. يمكن استخدامها أيضًا لأغراض استراتيجية ؛ كحماية للدوارات (المراوح) ، الهيكل ، غالبًا ما يعمل كمخمد. يمكن أن يكون المطاط الرغوي من أنواع مختلفة من لينة إلى صلبة نسبيًا.

الخشب - إذا كانت الأولوية هي رخص الهيكل ، فإن الخشب يعد خيارًا ممتازًا سيقلل بشكل كبير من وقت تجميع وتصنيع قطع الغيار. الخشب صعب للغاية وهو مادة تم اختبارها بمرور الوقت. من المهم أن يتم استخدام الخشب المستقيم تمامًا في تصنيع الإطار (بدون الانحناء والتشوه).

بلاستيك - متاح لمعظم المستخدمين فقط على شكل صفائح بلاستيكية. يميل إلى الانحناء وبالتالي فهو ليس مثاليًا. عظيم لصنع أقفاص لفة أو هيكل. إذا كنت تفكر في الطباعة ثلاثية الأبعاد ، فيجب أن تفكر في الفاصل الزمني للإنتاج (قد يكون من الأسهل شراء مجموعة إطارات الطائرات بدون طيار). عملت الطباعة ثلاثية الأبعاد للأجزاء بشكل جيد للمروحيات الرباعية الصغيرة.

الألمنيوم - يأتي للمستهلك بأشكال وأحجام مختلفة. يمكنك استخدام ألواح الألمنيوم للجسم ، أو الألمنيوم المبثوق لحزم الطائرات بدون طيار. الألومنيوم ليس خفيفًا مثل ألياف الكربون أو G10 ، لكن السعر والمتانة هما المزايا الرئيسية للمادة. يميل الألومنيوم إلى الانحناء بدلاً من الانكسار أو التصدع. للعمل مع المادة ، لا يلزم سوى منشار وحفر.

G10 (نوع من الألياف الزجاجية) - على الرغم من حقيقة أن المظهر والخصائص الأساسية متطابقة تقريبًا مع الكربون (ألياف الكربون) مادة أقل تكلفة.إنها متوفرة بشكل أساسي في شكل ورقة وتستخدم لتحقيق لوحات الإطار العلوية والسفلية. على عكس ألياف الكربون أيضًا ، لا يمنع G10 موجات RF.

ثنائي الفينيل متعدد الكلور (لوحة الدوائر المطبوعة - لوحة عازلة) - في الواقع نظير من الألياف الزجاجية ، ولكن على عكس الأخير ، دائما مسطحة. تُستخدم أحيانًا كلوحات إطار علوية وسفلية لتقليل عدد الأجزاء المستخدمة (على سبيل المثال ، غالبًا ما يتم تضمين لوحة توزيع الطاقة في اللوحة السفلية). الإطارات نانولوحة دوائر مطبوعة

ألياف الكربون هي المادة الأكثر طلبًا نظرًا لخفة وزنها وقوتها العالية. لا تزال عملية التصنيع يدوية بشكل حصري. كقاعدة عامة ، يتم إنتاج الأشكال البسيطة بكميات كبيرة ، مثل الألواح المسطحة والمكونات الأنبوبية ؛ يتم تنفيذ الأشكال المعقدة ثلاثية الأبعاد حسب الطلب.

اعتبارات إضافية

• Gimbal - غالبًا ما تستخدم لتثبيت الكاميرا (FPV / التصوير الجوي). كقاعدة عامة ، يتم تثبيته تحت الإطار وفقًا لمركز جاذبية الطائرة بدون طيار. يمكن توصيله مباشرة بالإطار أو بواسطة قضبان. لتثبيت الصورة ، يوصى باستخدام محورين أو ثلاثة محاور. يتطلب زيادة في طول أرجل الهبوط.

• الحمولة (النقل) - في مجال الهواة شيء من الترف ، فكيف لا يؤدي أي وزن إضافي إلى تقليل وقت الرحلة فحسب ، بل يؤدي أيضًا إلى رفض استخدام العناصر الإضافية التي يمكن أن تضيف وظائف رئيسية للطائرة بدون طيار. عند التصميم ، يجب أن يكون مفهوماً أن علبة النقل يجب أن تكون خفيفة قدر الإمكان وفي نفس الوقت قوية ، ويجب تثبيت الشحنة نفسها بشكل صارم ، باستثناء أي حركة أثناء الطيران.

• قدم هبوط - على الرغم من حقيقة أن بعض الطائرات بدون طيار تهبط مباشرة على الإطار (عادةً ما تكون مستبعد لتقليل الوزن) ، فإن استخدام دعامات الهبوط في التصميم سيوفر فجوة بين الجزء السفلي من الطائرة بدون طيار وسطح غير مستوٍ ، وأيضًا في حالة الهبوط الصعب ، فإنها تتعرض لضربة ، مما يزيد من فرص التوفير العناصر المهمة للطائرة بدون طيار مثل الكاميرا والتعليق والبطارية والإطار.

• التثبيت - على الرغم من حقيقة أن تصميم وتصنيع الطائرات بدون طيار أسهل بكثير من طائرة هليكوبتر تقليدية ، يجب النظر في موقع كل عنصر في بداية عملية التصميم.

إرشادات التثبيت العامة:

1. عند إنشاء إطار من نقطة الصفر ، من المهم التأكد من الموضع الدقيق لثقب التثبيت الأربعة التي يتم من خلالها المحركات متصلة بالإطار...
2. معظم محركات الإطارات من 400 مم إلى 600 مم لها نفس نمط ثقب التركيب ، والذي يسمح باستخدام إطار من مصنع ومحركات أخرى.
3. يجب أن يكون موقع جميع المكونات الإضافية متماثلًا بشكل مثالي حول محور واحد ، مما سيساعد لاحقًا على تسهيل البحث وتعديل مركز كتلة الطائرة بدون طيار.
4. من الناحية المثالية ، يجب أن يكون جهاز التحكم في الطيران موجودًا في وسط الدائرة (وعلى هذا النحو في مركز الكتلة) التي تربط جميع المحركات.
5. عادة ما يتم توصيل جهاز التحكم في الطيران بالإطار باستخدام دعامات أو مخمدات مطاطية أو شريط على الوجهين.
6. تستخدم العديد من الشركات المصنعة نفس نمط ثقب التثبيت لوحدة التحكم في الطيران (على سبيل المثال 35 مم أو 45 مم مربع) ، ولكن لا يوجد "معيار صناعي" حالي.
7. البطارية ثقيلة بدرجة كافية ، وإذا تحرك مركز كتلة مجموعتك قليلاً ، يمكنك تعديلها عن طريق تحريك البطارية قليلاً.
8. تأكد من تشغيل حامل البطارية قليلاً ، ولكن في نفس الوقت يضمن أن البطارية مثبتة بإحكام في مكانها.
9. غالبًا ما تستخدم أحزمة الفيلكرو لتأمين البطاريات ، ولكن من الجيد إضافة شريط على الوجهين بين البطارية والإطار.

إرشادات

الخطوة 1: تعرف على المواد والأدوات المتاحة لمعالجتها تحت تصرفك.

• إذا كانت ترسانتك غير كافية لتنفيذ إطار مخصص ، أو كنت تريد فقط إطارًا احترافيًا ، ففكر في شراء مجموعة إطارات الطائرات بدون طيار.
• حتى لو تم صنع الإطار باستخدام الأدوات والمواد الأساسية الصحيحة ، فلا يزال من الممكن أن يكون به ضعف هيكلي يسبب اهتزازًا أو إزاحة مفرطة. تتطلب عملية التصنيع رؤية وخبرة شديدة.
• عند صنع الإطار بنفسك ، فكر في ربط جميع العناصر الضرورية للطائرة بدون طيار ؛ المحركات والإلكترونيات وما إلى ذلك.

الخطوة 2: قم بإدراج أي أجزاء (ملحق) إضافية تخطط لتضمينها في التجميع.

​​

• يمكن أن يكون محورًا واحدًا أو اثنين أو ثلاثة محاور للكاميرا ، أو مظلة ، أو كمبيوتر صغير على متن الطائرة ، أو حمولة ، أو إلكترونيات طويلة المدى (كقاعدة عامة ، فإنه يجعل التجميع أثقل وأكبر) ، والمعدات العائمة وما إلى ذلك.
• ستعطي القائمة الناتجة للأجزاء الإضافية / المساعدة فكرة عن أبعاد الطائرة بدون طيار وتحسب الكتلة الكلية.

الخطوة 3: فكر في حجم الإطار المقدر.

• الإطار الكبير ليس بالضرورة إمكانية كبيرة للطائرة بدون طيار ، والإطار الأصغر قد لا يجعل التجميع أرخص.
• يوصى باستخدام طائرة بدون طيار مبنية على إطار مقاس 400-600 مم للمبتدئين.

الخطوة 4: تصميم وبناء واختبار الإطار.

• إذا قمت بشراء مجموعة إطارات الطائرات بدون طيار ، فلا داعي للقلق من حيث القوة والصلابة والبنية.
• إذا قررت تصميم وبناء إطار من الصفر ، فسيكون من المهم التحقق من قوته ووزنه والتأكد من قدرة الهيكل على تحمل الاهتزاز (الحد الأدنى من الانحناء).
• ضع في اعتبارك استخدام برامج النمذجة المتخصصة (العديد منها مجاني ، مثل Google Sketchup) لتصميم الإطار والتأكد من أن الأبعاد صحيحة.

الآن لديك الإطار ويمكنك الانتقال إلى الدرس التالي.