مطالب
مقدمه
بنابراین ، قبل از شروع مونتاژ هواپیمای بدون سرنشین خود ، اولین قدم انتخاب یک قاب است. می توانید خودتان آن را اجرا کنید ، یا از راه حل های آماده (کیت قاب UAV) استفاده کنید. همانطور که ممکن است متوجه شده باشید ، انواع مختلفی از فریم ها و تنظیمات را می توان برای ایجاد پهپادهای چند روتور استفاده کرد. بنابراین ، در این بخش انواع معمول یا اساسی قاب ها ، مواد اجرا و همچنین مسائل مربوط به طراحی را در نظر خواهیم گرفت.
انواع قاب های پهپاد
تریکوپتر
- توضیحات: پهپاد که دارای سه تیر است که هر یک از آنها به یک موتور قسمت جلویی تریکوپتر به عنوان محل اتصال دو تیر (Y3) در نظر گرفته می شود. زاویه بین تیرها می تواند متفاوت باشد ، اما معمولاً 120 درجه است. برای مقابله با اثر ژیروسکوپی تعداد ناهموار روتورها و همچنین تغییر زاویه فرمان ، موتور عقب باید بتواند بچرخد (با نصب یک سروو موتور معمولی RC حاصل می شود). برای حذف استفاده از سروو از مجموعه ، از طرح Y4
- مزایا: ظاهر غیر معمول پهپاد. هنگام پرواز در جهت جلو ، بهترین ویژگی های پرواز را بدست می آورد. قیمت (برای ساخت موتورهای کمتر و ESC نیاز است).
- معایب: طراحی نامتقارن. نیاز به استفاده از سروو دارد. مشکل در اجرای تیر عقب (زیرا سروو باید در امتداد محور نصب شود). همه کنترل کننده های پرواز از این پیکربندی پشتیبانی نمی کنند.
کوادکوپتر
- توضیحات: هواپیمای بدون سرنشین "کوادکوپتر" که دارای چهار پرتو است ، که هر کدام به یک موتور متصل هستند. برای " X پیکربندیپیکربندی
- مزایا: رایج ترین طرح چند روتور. ساده ترین و متنوع ترین طراحی. در پیکربندی استاندارد ، بازوها / موتورها در دو محور متقارن هستند. تمام کنترل کننده های پرواز موجود در بازار می توانند با این مجموعه چند روتور کار کنند.
- معایب: عدم افزونگی (در صورت خرابی سیستم ، به ویژه در عناصر نیروگاه ، هواپیمای بدون سرنشین سقوط می کند).
هگزاکوپتر
- توضیحات: هگزاکوپتر دارای شش تیر ، هر یک از آنها که به موتور متصل است.قسمت جلویی هگزاکوپتر طرف اتصال دو تیر در نظر گرفته می شود اما تیر طولی را می توان قسمت جلویی نیز در نظر گرفت.
- مزایا: در صورت لزوم ، طراحی هگزاکوپتر امکان افزودن آسان دو تیر و موتور اضافی را فراهم می آورد که باعث افزایش کل رانش می شود و در نتیجه پهپاد می تواند بار بیشتری را بلند کند به در صورت خرابی یکی از موتورها ، این احتمال وجود دارد که پهپاد بتواند فرود ملایمی انجام دهد و سقوط نکند. طراحی قاب مدولار. تقریباً همه کنترلرهای پرواز از این پیکربندی پشتیبانی می کنند.
- معایب: ساخت و ساز حجیم و گران قیمت. موتورها و قطعات اضافی وزن کوپتر را افزایش می دهند ، بنابراین ، برای به دست آوردن مدت زمان پرواز مشابه با کوادروکوپتر ، نصب باتری های با ظرفیت بیشتر ضروری است.
Y6
- توضیح: ساختمان Y6 نوعی هگزاکوپتر با در پایه ، نه شش تیر ، بلکه سه پرتو ، که هر کدام از آنها به یک جفت موتور متصل به هم محور (در مجموع 6 موتور) متصل است. لازم به ذکر است که پروانه های پایین ترانش پایین را نشان می دهند.
- مزایا: اجزای کمتری در مقایسه با هگزاکوپتر. بار بیشتری را در مقایسه با کوادکوپتر افزایش می دهد. هنگام استفاده از پیچ های ضد چرخش ، اثر ژیروسکوپی مانند Y3
- معایب: به دلیل استفاده از قطعات اضافی که هزینه آنها معادل قطعات هگزاکوپتر است ، در مقایسه با کوادکوپتر گران تر است. موتورها و قطعات اضافی وزن کوپتر را افزایش می دهند ، به این معنی که برای به دست آوردن زمان پرواز مشابه کوادکوپتر ، باید از باتری بزرگتری استفاده کنید. همانطور که تمرین نشان می دهد ، رانش بدست آمده بر روی Y6 کمی کمتر از یک هگزاکوپتر معمولی است ، احتمالاً به این دلیل که روتور پایین بر رانش روتور بالا تأثیر می گذارد. همه کنترل کننده های پرواز از این پیکربندی پشتیبانی نمی کنند.
هشت پا
- توضیحات: هشت پا دارای هشت تیر است که هر یک از آنها متصل به موتور قسمت جلویی هگزاکوپتر به عنوان محل اتصال دو تیر در نظر گرفته می شود.
- مزایا: موتورهای بیشتر = نیروی بیشتر ، و در نتیجه افزایش افزونگی ، به پهپاد اجازه می دهد تا با اطمینان با دوربین های DSLR سنگین و گران قیمت حرکت کند.
- معایب: موتورهای بیشتر = قیمت بالاتر و باتری بزرگتر. به دلیل هزینه بالا ، فقط برای حوزه حرفه ای مناسب است.
X8
- توضیح: طرح X8 هنوز یک هشت پا است ، نه تنها با هشت ، بلکه با چهار تیر ، که هر کدام از آنها به یک جفت موتور کواکسیال (در مجموع 8 موتور) متصل است.
- مزایا: موتورهای بیشتر = نیروی بیشتر و در نتیجه افزایش افزونگی. به احتمال زیاد در صورت خرابی موتور پهپاد را به آرامی فرود می آورید.
- معایب: موتورهای بیشتر = قیمت بالاتر و باتری بزرگتر. به دلیل هزینه بالا ، فقط مربوط به زمینه فعالیت حرفه ای است.
اندازه پهپاد
پهپادها در اندازه های مختلف ، از نانو ، کوچکتر از کف دست هستند دست شما ، به دست بزرگتر ، که فقط در پشت کامیون قابل حمل است. برای بیشتر کاربرانی که به تازگی سرگرمی پهپادی را شروع کرده اند ، محدوده اندازه مطلوب که بیشترین تنوع و ارزش را ارائه می دهد بین 350 تا 700 میلی متر است. اندازه قاب قطر بزرگترین دایره ای است که از هر یک از موتورها عبور می کند. قطعات پهپادها در این اندازه دارای طیف وسیعی از قیمت ها و بیشترین انتخاب محصولات موجود می باشد.
مواد پهپاد / ساخت و ساز
در زیر متداول ترین مواد اجرایی مورد استفاده برای ساخت قاب برای هواپیماهای بدون سرنشین چند روتور است. ، لیست کامل نیست. در حالت ایده آل ، قاب باید با حداقل انتقال لرزش سفت باشد.
لاستیک فوم (فوم) - به عنوان تنها ماده برای تولید قاب های پهپاد به ندرت استفاده می شود و به عنوان یک قاعده ، در ترکیب با یک قاب سفت و سخت یا ساختار تقویت شده به همچنین می تواند برای اهداف استراتژیک استفاده شود. به عنوان محافظ روتور (ملخ) ، شاسی ، اغلب به عنوان دمپر عمل می کند. لاستیک فوم می تواند انواع مختلفی داشته باشد از نرم تا نسبتاً سخت.
چوب - اگر اولویت ارزان بودن ساختار است ، چوب گزینه ای عالی است که به طور قابل توجهی کاهش می دهد. زمان مونتاژ و ساخت قطعات یدکی. چوب به اندازه کافی سخت است و یک ماده آزمایش شده با زمان است. مهم است که از چوب کاملاً مستقیم در ساخت قاب (بدون خم شدن و تغییر شکل) استفاده شود.
پلاستیک - برای اکثر کاربران فقط به شکل ورق های پلاستیکی موجود است. تمایل به خم شدن دارد و بنابراین ایده آل نیست. برای ساخت قفس رول یا شاسی عالی است. اگر چاپ سه بعدی را در نظر دارید ، باید فاصله زمانی تولید را در نظر بگیرید (شاید خرید کیت قاب UAV آسان تر باشد). چاپ سه بعدی قطعات برای کوادکوپترهای کوچک به خوبی کار کرده است.
آلومینیوم - در اشکال و اندازه های مختلف به مصرف کننده می آید. برای بدنه می توانید از ورق آلومینیوم یا برای تیرهای هواپیمای بدون سرنشین از آلومینیوم اکسترود شده استفاده کنید. آلومینیوم به اندازه فیبر کربن یا G10 سبک نیست ، اما قیمت و دوام مزایای اصلی این ماده است. به جای شکستن یا ترک خوردن ، آلومینیوم تمایل به خم شدن دارد. برای کار با مواد ، فقط یک اره و یک مته مورد نیاز است.
G10 (نوعی الیاف شیشه) - علیرغم این واقعیت که ظاهر و خواص اولیه تقریباً مشابه کربن است (فیبر کربن) مواد ارزان تری است.این عمدتا در قالب ورق موجود است و برای ایجاد صفحات قاب بالا و پایین استفاده می شود. همچنین برخلاف فیبر کربن ، G10 امواج RF را مسدود نمی کند.
PCB (برد مدار چاپی - صفحه دی الکتریک) - در واقع آنالوگ فایبرگلاس است ، اما برخلاف مورد اخیر ، آنها همیشه صاف هستند گاهی اوقات به عنوان صفحات قاب بالا و پایین برای کاهش تعداد قطعات استفاده شده استفاده می شود (به عنوان مثال ، یک برد توزیع برق اغلب در پنل پایینی تعبیه شده است). چهارچوب نانوبرد مدار چاپی
فیبر کربن به دلیل وزن سبک و استحکام زیاد ، بیشترین مواد مورد نیاز را دارد. فرآیند تولید هنوز به صورت دستی است. به عنوان یک قاعده ، اشکال ساده به صورت انبوه تولید می شوند ، مانند ورق های مسطح ، اجزای لوله ای. اجرای اشکال پیچیده سه بعدی به سفارش انجام می شود.
ملاحظات اضافی
- گیمبال - اغلب برای تثبیت دوربین (FPV / عکاسی هوایی) به عنوان یک قاعده ، مطابق با مرکز ثقل پهپاد در زیر قاب نصب می شود. می تواند مستقیماً به قاب یا با استفاده از ریل متصل شود. برای تثبیت تصویر ، توصیه می شود از گیمبال دو یا سه محور استفاده کنید. نیاز به افزایش طول پاهای فرود دارد.
- بار (حمل و نقل) - در حوزه آماتور چیزی لوکس است ، پس چگونه هر وزن اضافی نه تنها زمان پرواز را کاهش می دهد ، بلکه منجر به رد استفاده از عناصر اضافی می شود که می توانند عملکردهای کلیدی را به هواپیمای بدون سرنشین اضافه کنند. هنگام طراحی ، باید درک کرد که قسمت حمل و نقل باید تا حد امکان سبک و در عین حال قوی باشد ، و خود محموله باید به طور محکم محکم شود ، و هرگونه حرکت در پرواز را منتفی می کند.
- فرود فرود - علیرغم این واقعیت که برخی از پهپادها مستقیماً روی قاب فرود می آیند (معمولاً برای کاهش وزن) ، استفاده از پایه های فرود در طراحی باعث ایجاد شکاف بین قسمت پایین پهپاد و سطح ناهموار می شود و همچنین در صورت فرود سخت ، آنها ضربه می زنند و شانس صرفه جویی را افزایش می دهند. عناصر مهم هواپیمای بدون سرنشین مانند دوربین ، سیستم تعلیق ، باتری و قاب.
- نصب - با وجود این واقعیت که طراحی و ساخت هواپیمای بدون سرنشین بسیار ساده تر از یک هلیکوپتر معمولی ، محل هر عنصر را باید در ابتدای فرآیند طراحی در نظر گرفت.
دستورالعمل های کلی نصب:
- هنگام ایجاد یک قاب از ابتدا ، اطمینان از موقعیت دقیق چهار سوراخ نصب که از طریق آنها مهم است ، بسیار مهم است. موتورها به قاب وصل شده اند...
- اکثر موتورهای فریم از 400 میلی متر تا 600 میلی متر دارای الگوی سوراخ نصب یکسانی هستند که به شما امکان می دهد از قاب یک تولید کننده و موتورهای دیگر استفاده کنید.
- مکان همه اجزای اضافی در حالت ایده آل باید در یک محور متقارن باشد ، که بعداً به تسهیل جستجو و تنظیم مرکز جرم هواپیمای بدون سرنشین کمک می کند.
- در حالت ایده آل ، کنترل کننده پرواز باید در مرکز دایره (و به همین ترتیب در مرکز جرم) واقع شود که همه موتورها را به هم متصل می کند.
- کنترل کننده پرواز معمولاً با استفاده از پایه ، دمپر لاستیکی یا نوار دو طرفه به قاب وصل می شود.
- بسیاری از تولیدکنندگان از یک الگوی سوراخ نصب برای کنترل کننده پرواز (به عنوان مثال مربع 35 میلی متر یا 45 میلی متر مربع) استفاده می کنند ، اما هیچ "استاندارد صنعتی" فعلی وجود ندارد.
- باتری به اندازه کافی سنگین است و اگر مرکز جرم مجموعه شما کمی حرکت کرده است ، می توانید با جابجایی اندک باتری آن را تنظیم کنید.
- اطمینان حاصل کنید که پایه باتری کمی پخش می شود ، اما در عین حال اطمینان می دهد که باتری در جای خود محکم نگه داشته شده است.
- بندهای Velcro اغلب برای محکم کردن باتری ها استفاده می شوند ، اما ایده خوبی است که نوار دو طرفه بین باتری و قاب اضافه کنید.
دستورالعمل ها
مرحله 1: ببینید چه مواد و ابزارهایی برای پردازش آنها در اختیار شما قرار دارد به
- اگر زرادخانه توانایی های شما برای اجرای یک قاب سفارشی کافی نیست یا فقط یک قاب حرفه ای می خواهید ، یک کیت قاب UAV خریداری کنید.
- حتی اگر قاب با استفاده از ابزارهای صحیح و مواد اولیه ساخته شده باشد ، باز هم می تواند دارای ضعف های ساختاری باشد که باعث ارتعاش یا جابجایی بیش از حد می شود. فرایند تولید نیاز به بینایی و تجربه قوی دارد.
- هنگام ساخت قاب خود ، به بستن همه عناصر لازم هواپیمای بدون سرنشین فکر کنید. موتور ، الکترونیک و غیره
مرحله 2: قطعات اضافی (اضافی) را که قصد دارید در مجمع بگنجانید فهرست کنید.
- این می تواند یک گیمبال یک ، دو یا سه محوری برای دوربین ، چتر نجات ، مینی کامپیوتر روی برد ، محموله ، لوازم الکترونیکی دوربرد باشد (به عنوان یک قاعده ، مونتاژ را سنگین تر و بزرگتر می کند) ، تجهیزات شناور و غیره.
- لیست حاصله از قطعات اضافی / کمکی تصویری از ابعاد هواپیمای بدون سرنشین و محاسبه کل جرم را ارائه می دهد.
مرحله 3: به اندازه تخمین زده شده فریم فکر کنید.
- یک قاب بزرگ لزوما یک پتانسیل بزرگ برای یک هواپیمای بدون سرنشین نیست و قاب کوچکتر ممکن است مونتاژ را ارزان تر نکند.
- یک هواپیمای بدون سرنشین ساخته شده بر روی قاب 400 - 600 میلی متر برای مبتدیان توصیه می شود.
.مرحله 4: طراحی ، ساخت و آزمایش قاب.
- اگر کیت قاب UAV را خریداری کرده اید ، از لحاظ استحکام ، استحکام و ساختار هیچ نگرانی ندارید.
- اگر تصمیم بگیرید یک قاب را از ابتدا طراحی و بسازید ، بررسی استحکام ، وزن آن و اطمینان از مقاومت سازه در برابر ارتعاش (حداقل خم شدن) بسیار مهم خواهد بود.
- استفاده از نرم افزارهای تخصصی مدل سازی (بسیاری رایگان هستند ، مانند Google Sketchup) برای طراحی قاب و اطمینان از صحت ابعاد.
اکنون قاب را دارید و می توانید به درس بعدی بروید.
