O que é um quadricóptero?

Um quadrocóptero é uma espécie de multicóptero. Um multicóptero é uma aeronave multimotor ou multi-rotor (helicóptero), cujo rotor principal gira diagonalmente em direções opostas. Os multicópteros diferem pelo número de motores (ou pelo número de rotores). Atualmente, multicópteros com três ou mais rotores têm sido usados.

Os esquemas mais comuns são: 4/6/8 rotores. Um aparelho com três hélices de rotor é chamado de tricóptero; com quatro - um quadricóptero; com seis - um hexacóptero e com oito rotores - um octocóptero. O uso de cada um dos esquemas determina principalmente um parâmetro como - a massa da carga útil, ou, mais simplesmente, o peso que o multicóptero pode suportar a bordo.

Exemplos de soluções modernas de multi-rotores.

Soluções modernas de múltiplos rotores de diferentes nichos de preços:

Da história

Tudo começou em 1922 com o projetista de aeronaves russo-americano Georgy Aleksandrovich Botezat. Quem inventou o primeiro quadricóptero de trabalho desse tipo. Seu aparelho foi capaz não apenas de decolar, mas também de se manter no ar por algum tempo. Naquela época, esses dispositivos tinham uma desvantagem significativa - o princípio de operação.

Dos quatro rotores, apenas um era o líder (a rotação era definida pelo motor de combustão interna), ou seja, o torque através de uma transmissão complexa foi transmitido por um motor aos outros três rotores principais. Não veio para o desenvolvimento em série. E invenções como o "Rotor de cauda" e o "Swashplate" obrigaram a abandonar completamente o desenvolvimento de aeronaves multirrotor, mais tarde, foi criado o primeiro helicóptero do mundo.

Com o advento do século 21, os multicópteros entraram em nossas vidas como veículos aéreos não tripulados ou drones.

Principais componentes dos multicópteros

Tecnicamente, cerca de 5 anos atrás, surgiram três componentes principais dos multicópteros (drones):

Bateria - polímero de lítio (LiPo), menos frequentemente íon-lítio (Li-Ion).
Motores sem escova ou de terras raras com escova.
Controle remoto (Painel de Controle / Hardware / Transmissor)

Princípio de operação

O princípio de operação de um multicóptero moderno é simples. Dependendo do esquema de aplicação (rotor 3/4/6/8), cada rotor é acionado por um motor elétrico (motor elétrico). Metade dos motores gira os parafusos no sentido horário e a outra metade no sentido anti-horário. Graças a esta abordagem, para controlar o multicóptero, o uso de um rotor de cauda e um swashplate complexo não é necessário no projeto do drone.

* A ordem da direção de rotação do rotor multicóptero.

Um exemplo de controle de vôo:

Aumento da RPM em todos os rotores - levantamento.
Diminuição da velocidade em todos os rotores - diminuição.
Aumentar as revoluções de uma metade dos parafusos e diminuir as revoluções da outra metade definirá o movimento para o lado.
Aumentar a RPM para hélices no sentido horário e diminuir a RPM para hélices no sentido anti-horário fará o drone girar.

* Esquema de controle de vôo para a rotação dos rotores.

Motores

Dois tipos de motores elétricos são usados atualmente em multicópteros modernos (drones) - com escova e sem escova. Os drones sem escova são equipados principalmente com drones caros e profissionais. Apenas opções de orçamento e brinquedos são equipados com motores de coletor. Mais detalhes sobre suas diferenças podem ser encontrados aqui

Controle

O multicóptero é controlado por um controle remoto (também conhecido como controle remoto, equipamento, transmissor ) via ondas de rádio de saída (geralmente, nas frequências 2,4 GHz ou 5,8 GHz ).

Para fazer o multicóptero responder às solicitações do painel de controle, o drone é equipado com todo um complexo de sistemas eletrônicos:

Microprocessador ( controlador de vôo

Giroscópio - é responsável pelo comportamento estável do drone durante o vôo (via de regra, fornece estabilização ao longo de 6 eixos de direção).

Acelerômetro - Este sensor permite que o processador posicione a aeronave em uma posição horizontal em relação ao solo.

Sensor barométrico (barômetro) - fornece ao drone um pairar estável na altitude selecionada pelo piloto.

Sonar (sensor ultrassônico) - fornece pouso automático e mantendo uma pequena altura (1,5 - 3,5 metros), também pode ser usado para voar ao redor de obstáculos.

Módulo GPS - fornece o posicionamento geográfico do drone, usando dados recebidos de sistemas de satélite. Graças à sua presença, realiza-se a função de voar por pontos, voltando ao local de decolagem em caso de perda de comunicação, ou bateria fraca, e também permite fazer leituras de vôo, tanto no momento do vôo como após.

* O esquema mais simples de um dispositivo quadrocopter.

O que são?

Atualmente, o mercado consumidor de drones oferece um grande número de multicópteros (drones), mas em geral eles podem ser divididos em três grandes grupos: Para Iniciantes / Amador / Profissional

Para iniciantes - adequado para crianças e adultos com o propósito de primeiro conhecimento e aprendizagem. Como regra, eles são equipados com um microprocessador, um giroscópio de 6 eixos e um sensor barométrico simples para garantir a manutenção da altitude.

Amador - para pilotos que já têm experiência com UAVs. Mais adequado para uma aplicação específica. Por exemplo, para fotografia aérea ou para esportes como corrida de drones. Drones neste grupo podem ter funções autônomas de voo e pesquisa.

Profissional - Adequado exclusivamente para pilotos experientes que usam os recursos de multicópter (drones) no campo profissional. Por exemplo, fotografia profissional e filmagem de vídeo, geodésia, monitoramento de terrenos, tráfego, em operações de resgate, etc. Na maioria dos casos, os drones têm funções autônomas de voo e pesquisa. O enchimento eletrônico é montado a partir de modernos sistemas de alta precisão que permitem a remoção em longas distâncias, e a fonte de alimentação permite que você passe muito mais tempo em vôo. A diferença característica entre esses multicópteros é o preço.

Para um conhecimento mais completo dos sistemas não tripulados, recomendamos o tópico "O que é um drone?"