Ile silników powinien mieć dron? Wyjaśnienie różnych ramek dronów

Liczba silników w twoich dronach robi poważną różnicę.

Większość komercyjnych dronów (lub multikopterów), które możesz teraz kupić, to quadkoptery, co oznacza, że ​​mają cztery silniki. Jednak quadkoptery nie są jedyną formą dronów i nie wszystkie drony mają cztery silniki.

Liczba silników i kształt ramy drastycznie wpływają na atrybuty drona. Wpływają one na stabilność, czas lotu, prędkość i praktycznie wszystkie cechy drona.

Czytaj dalej, aby dowiedzieć się, jak nazywa się każdy dron i czym różni się od drugiego.

Jak liczba silników wpływa na drona?

Aby latać dronem lub multikopterem, potrzebujesz silnika i śmigła. Silnik obraca śmigło, które generuje przepływ powietrza, a jeśli ten przepływ powietrza jest wystarczająco silny, aby pokonać grawitację, dron startuje. Jednak latanie dronem to coś więcej niż tylko start, i dlatego drony mają o wiele więcej elementów niż tylko silnik i śmigło.

Drony nie mają skrzydeł ani kół i polegają na różnych prędkościach obrotowych, aby latać w określonych kierunkach. Na przykład, jeśli masz drona w powietrzu z dwoma silnikami, zmniejszenie prędkości na lewym silniku spowoduje, że prawy silnik wygeneruje większy przepływ powietrza, a to ostatecznie spowoduje, że dron poleci w lewo.

Ta podstawowa zasada odrzuca ideę monokopterów (dronów z jednym silnikiem), ponieważ nie można stworzyć różnicy w przepływie powietrza, aby kierować dronem. Dron wystartuje i wzleci w powietrze, ale to wszystko. Dzięki temu drony mają co najmniej dwa silniki.

Dodanie większej liczby silników również stabilizuje drona. Dodając więcej silników, dodajesz więcej skrzydeł, a kąt między ramionami zmniejsza się, a przepływ powietrza staje się pełny. Więcej silników oznacza również większy udźwig, co pozwala na przenoszenie cięższego sprzętu za pomocą drona.

Bikopter

Bikoptery mają dwa silniki, każdy wyposażony w śmigło. Rama ma zwykle kształt litery V. Silniki znajdują się na dystalnym końcu ramion, a kontroler lotu i wszystkie czujniki na proksymalnym końcu.

Mniej śmigieł oznacza mniejszą stabilność w locie, co sprawia, że ​​bikoptery są podatne na warunki pogodowe, ponieważ wiatr może łatwo spowodować katastrofę bikoptera. Posiadając dwa silniki bikopter może poruszać się tylko w dwóch kierunkach (w kierunku każdego z silników) i nie może lecieć bezpośrednio do przodu poprzez zmianę tonu. Jednak zaletą bikoptera jest to, że bateria jest podzielona między dwa silniki, co oznacza znacznie dłuższy czas lotu niż w przypadku innych dronów z większą liczbą silników.

Związane z: Jakie są ograniczenia dotyczące dronów?

Konstruktorzy stworzyli bikoptery dla majsterkowiczów (niektórzy nazywają to dualcopterem), więc dostępne są odpowiednie zasoby, jeśli chcesz je zrobić. Jednak problem z manewrowaniem utrzymuje się i będziesz musiał zamontować każdy silnik bezszczotkowy na górze serwomotoru, więc aby bikopter poruszał się do przodu, zmieniając kąt ustawienia śmigieł zamiast zmiany prędkość.

Trikopter

Dzięki trzeciemu śmigłu, tricoptery mogą latać w większej liczbie kierunków niż bikoptery, a także mogą przenosić przyzwoity ładunek (zależny od drona). Trikoptery mają trzy silniki skonfigurowane w kształcie litery Y lub T, gdzie silniki są osadzone w dystalnej części kończyn.

Jeśli dostaniesz w swoje ręce tricopter, możesz zaobserwować, jak to jedno dodatkowe ostrze zapewnia tricopterowi znacznie większą stabilność w porównaniu do bikoptera. Jednak nawet przy lekkim wietrze tricopter może się trochę chwiać. Trikoptery mają rozsądną stabilność, ale brakuje im szybkości i wydajności w porównaniu z quadkopterami. Decyzja, czy jest to oszustwo, czy nie, jest kwestią perspektywy, ponieważ mniejsza prędkość oznacza również większą kontrolę.

Związane z: Najlepsze drony dla dzieci

Quadkopter

Bez cienia wątpliwości, quadkopter jest najpopularniejszym multikopterem. Czy to majsterkowicze, czy komercyjni producenci dronów, wszyscy kochają quadkopter, ponieważ udowodniono, że cztery to idealna liczba do zrównoważenia ceny, wydajności, stabilności i czasu lotu.

Quadkoptery latają z czterema silnikami, co oznacza większą wagę i zużycie baterii w porównaniu z multikopterami z mniejszą liczbą silników. Mimo to moc generowana przez cztery silniki jest prawie idealna, aby zrekompensować dodatkową wagę.

Silniki na quadkopterze są rozmieszczone w różnych konfiguracjach, z których najpopularniejsze to X i H, chociaż mają one swoje własne odmiany.

Twórcy majsterkowiczów przyjęli quadkopter i dostępnych jest wiele zasobów do samodzielnego zbudowania. Możesz nawet pominąć kupowanie kontrolera lotu i zbudować własny z płytką Arduino.

Heksakopter

Dodaj kolejną parę silników do quadkoptera, a otrzymasz heksakopter. Hexakoptery są o wiele bardziej stabilne i mogą również przenosić średni ładunek. Oczywiście dwa dodatkowe silniki oznaczają większe zużycie baterii, a to oznacza krótszy czas lotu, ale zalety, jakie wnosi heksakopter, przeważają nad tymi niedogodnościami.

Posiadanie sześciu silników umożliwia heksakopterowi wznoszenie się na wyższe pozycje przy jednoczesnym zachowaniu stabilności. Sześć silników oznacza również więcej miejsca na awarie; jeśli jeden z twoich silników przestanie działać w powietrzu, nadal możesz bezpiecznie wylądować heksakopterem. Dla quadkoptera oznaczałoby to nieuchronną awarię.

Octokopter

Gdybyś powiedział, że octocopter jest ostateczną formą komercyjnego multikoptera, nie pomyliłbyś się. Oczywiście możliwe jest wytwarzanie dronów z większą liczbą silników, ale producenci dronów i budowniczowie majsterkowiczów nie mają do tego wystarczających powodów. Ponieważ octocopter jest wystarczająco silny, aby podnosić duże ciężary, a także jest wyjątkowo stabilny w locie. Po prostu nie ma wystarczającego powodu, aby dodawać więcej silników.

Połówkiem tej ostatecznej formy drona jest wysokie zużycie energii (potrzebne byłyby co najmniej akumulatory 4S LiPo) i oczywiście ogromny rozmiar.

Związane z: Jak naładować akumulator LiPo

Ośmiokoptery są często używane do kręcenia filmów, ponieważ ich wysoki ciąg ośmiu śmigieł pozwala im nosić ciężkie aparaty i obiektywy oraz sprawia, że ​​są bardzo stabilne w powietrzu. Oktokopter będzie również działał, nawet jeśli niektóre silniki przestaną działać. Oktokoptery komercyjne są przeznaczone do użytku profesjonalnego, dlatego też oktokoptery są często drogie. Chyba, że ​​jeśli zdecydujesz się zrobić to sam, ale nawet wtedy musiałbyś kupić dwa razy więcej komponentów niż quadkopter.

Czy dron z większą liczbą silników i śmigieł jest lepszy?

Do tej pory wiesz, że dodanie większej liczby silników do drona sprawi, że będzie on stabilny i umożliwi przenoszenie większej wagi, ale więcej silników oznacza większe zużycie baterii, większy rozmiar i więcej komponentów. Kluczem do podjęcia decyzji, ile silników chcesz mieć w swoim dronie, jest zrównoważenie wad z zaletami.

W przypadku dronów typu „zrób to sam” inny czynnik ma znaczenie, a jest nim dostępność zasobów. Jeśli chcesz zrobić swojego pierwszego drona, najlepiej wybrać quadkopter, ponieważ ma większą społeczność online. Możesz nawet pobrać model ramy za darmo, a następnie wydrukować go w 3D.

6 najlepszych ramek do druku 3D dla Twojego drona DIY

Chcesz zbudować własnego drona? Oto sześć najlepszych ramek do druku 3D, których można do tego użyć.

Czytaj dalej

O autorze