Бензиновые квадрокоптеры и мультикоптеры. Краткий обзор / Хабр

Квадрокоптеры неожиданно ворвались в нашу жизнь и распространились повсеместно. Они получили свой второй шанс на жизнь, впервые появившись в первой половине прошлого века. Однако их основная проблема так до сих пор и не решена, — над чем и бьются множество компаний и отдельных энтузиастов.

Мультикоптер (англ. Multirotor, multicopter, многороторный вертолёт, многолёт) — летательный аппарат, построенный по вертолётной схеме, с тремя и более несущими винтами
Многовинтовые вертолёты разрабатывались ещё в первые годы вертолётостроения. Один из первых квадрокоптеров (англ. quadcopter, четырёхроторный вертолёт), который реально оторвался от земли и мог держаться в воздухе, был создан Георгием Ботезатом и испытан в 1922 году.


Источник картинки: wikipedia.org

Новое рождение мультикоптеры получили в XXI веке, уже как беспилотные аппараты. Благодаря простоте конструкции квадрокоптеры часто используются в любительском моделировании, также удобны для недорогой аэрофото- и киносъёмки.

В последнее время появились миниатюрные квадрокоптеры, умещающиеся на ладони (Walkera Ladybird, WLtoys V929, Blue Arrow nano Loop и пр). Они практически безопасны (масса аппарата менее 100 г), в то же время позволяют получить основные навыки полёта на мультироторном аппарате, так как принцип их управления ничем не отличается. Квадрокоптеры такого размера возможно запускать дома, не рискуя нанести вред людям или предметам. Некоторые модели разгоняются до впечатляющих 26 м/с[13], имеют высокое качество съёмки и управляются на расстоянии более 3,5 км.

По принципу управления мультикоптеры существуют:

  • автономные
  • дистанционно-управляемые (беспилотные)

Мультикоптеры имеют 3 или более винтов постоянного шага (автомата перекоса, в отличие от одно- и двухвинтовых аппаратов, нет). Каждый винт приводится в движение собственным двигателем. Половина винтов вращается по часовой стрелке, половина — против, поэтому рулевой винт мультикоптеру не нужен.

Маневрируют мультикоптеры путём изменения скорости вращения винтов. Например:

  • ускорить все винты — подъём;
  • ускорить винты с одной стороны и замедлить с другой, что приведет к наклону, после чего — выровнять скорости и продолжить движение в сторону, в таком наклоненном положении;
  • ускорить винты, вращающиеся по часовой стрелке, и замедлить вращающиеся против — поворот в плоскости.

Микропроцессорная система переводит команды радиоуправления в команды двигателям. Чтобы обеспечить стабильное зависание, мультикоптеры в обязательном порядке снабжают тремя гироскопами, фиксирующими крен аппарата. Как вспомогательный инструмент, иногда, также используется акселерометр, данные от которого позволяют процессору устанавливать абсолютно горизонтальное положение, и бародатчик, который позволяет фиксировать аппарат на нужной высоте. Также применяют сонар для автоматической посадки и удержания небольшой высоты, а также для облёта препятствий.

Использование GPS-приёмника позволят записывать маршрут полёта заранее, с компьютера а также возвращать аппарат в точку взлёта, в случае потери управляющего радиосигнала, или снимать параметры полёта оперативно или потом.

Винты могут быть установлены непосредственно на вал двигателя, либо через редуктор.
В любительских и профессиональных мультикоптерах используются коллекторные и бесколлекторные электродвигатели и литий-полимерные аккумуляторы в качестве источника энергии. Это накладывает определённые ограничения на полётные характеристики: типичная масса мультикоптера составляет от 1 до 4 кг, при времени полёта от 10 до 30 минут (30—50 минут у уникальных единичных экземпляров). Запас энергии батарей позволяет отдельным моделям мультикоптеров улетать на расстояние до 7—12 км, на практике же радиус действия (максимальное расстояние, на которое они способны улететь с последующим возвратом в точку взлёта) обычно ограничено прямой видимостью (100—200 м при ручном управлении) либо дальностью действия аппаратуры радиоуправления и видеолинка.

При этом лучшие образцы подобной аппаратуры, использующие усилители мощности радиосигнала и систему направленных антенн, способны обеспечивать стабильные: радиоуправление и видеолинк на расстояния до 100 км. Таким образом, наибольшее ограничение на радиус действия мультикоптеров накладывает именно время полёта.

Эти ограничения приводят к тому, что мультикоптеры обычно используются как аппараты «ближнего радиуса действия»: для любительских полётов недалеко от себя, для фото-видеосъёмки близко расположенных объектов и так далее (для сравнения, беспилотные самолёты с аккумулятором аналогичной ёмкости могут улетать на 10—15 км при высоте полёта 1—2 км).

Поднимаемый полезный груз моделями мультикоптеров среднего размера и грузоподъёмности — от 500 г до 2—3 кг, что позволяет поднять в воздух небольшую фото- или видеокамеру (обычно экшн-камера в более дешёвых моделях, либо зеркальные камеры в профессиональных).

Существуют и достаточно крупные модели мультикоптеров, с количеством роторов порядка 6—8 (гекса- и октокоптеры), способные поднять в воздух груз массой до 20—30 кг. Для увеличения грузоподъёмности применяют соосное расположение несущих роторов, что в случае гексакоптера, например, даёт 12 моторов и 12 пропеллеров, расположенных попарно на 6 несущих лучах.

Скорость полёта мультикоптера может быть от нуля (неподвижное висение в точке) до 100—110 км/ч.

Существуют также трёх- и пятивинтовые вертолёты (три- и пентакоптеры). Один из моторов там располагается на нанизанной на ось подвижной платформе, угол поворота которой изменяется сервоприводом — так и осуществляется поворот аппарата вокруг своей оси. Отдельно стоит отметить экспериментальные аппараты: бикоптеры, квадрокоптеры с изменяемым шагом пропеллеров, квадрокоптеры с двигателями на импеллерах, однако они не получили какого-либо распространения.

Большое количество энтузиастов занимается самостоятельной сборкой коптеров.
Часто для этих целей они используются широко известный недорогой полётный контроллер KK Multicopter, который имеет несмотря на свою низкую цену, достаточно широкие возможности и позволяет управлять системой, содержащий до 6 роторов включительно.


Источник картинки: www.quad-copter.ru

Следует упомянуть, что большая часть современных мультироторных систем представляет собой электрические машины, где тяговыми двигателями выступают электродвигатели, а в качестве источника энергии для них используются, в основном, литий-полимерные аккумуляторные батареи.

Исходя из всего вышесказанного, проистекает основная проблема мультироторных электрических систем: малое время работы (ввиду гораздо меньшего соотношения ёмкости аккумуляторных батарей к их весу, то есть энергоёмкости, по сравнению с любыми топливными системами) и невозможность подзарядки аккумуляторов в полевых условиях, ввиду отсутствия такой возможности.

Кроме того, грузоподъёмность мультироторных систем оставляет желать лучшего. Они вполне годятся для перевозки небольших грузов, однако стоимость системы, которая сможет стать полноценным средством передвижения или перевозки пассажиров, будет достаточно внушительной. Справедливости ради, однако, следует отметить, что в последнее время начинают практически реализовываться идеи некоего летающего городского такси, которое как раз будет построено на основе мультироторной электрической системы.

Однако, как уже было сказано ранее, мультироторные системы появились не вчера, изначально они представляли собой исключительно системы на двигателях внутреннего сгорания.

И не так давно, в середине 2010-х годов появилось достаточно интересная система, которая «возвращалась к истокам» и представляла собой квадрокоптер бензинового типа — Nitro Stingray.

В отличие от своих электрических собратьев, эта система в своей основе имела в качестве силовой установки двигатель внутреннего сгорания, от которого крутящий момент передавался на все четыре несущих ротора:

Этот квадрокоптер отличался тем, что он имел один центральный двигатель, а присущая мультикоптерам подвижность,- обеспечивалась четырьмя винтами, с изменяемым шагом:

Ввиду высокой энергоёмкости сжигаемого топлива, этот квадрокоптер имел относительно небольшой вес, если сравнивать его с электрическими собратьями, высокую удельную грузоподъёмность, а также подвижность, о чём было сказано ранее.

В это же десятилетие отметились несколько известных проектов, которые пытались решить проблему недостаточной грузоподъёмности электрических устройств таким же путем, — использованием центрального двигателя и передачи крутящего момента, в то время как управление осуществлялось регулировкой шага винтов.

Одним из таких проектов является проект Incredible HLQ (Heavy Lift Quadcopter), который даже запускал свою кампанию на kickstarter com.

Вот что говорили о нём его создатели:

«Мы — группа студентов-механиков, работающих над нашим главным проектом в Государственном университете Сан-Хосе в Сан-Хосе, Калифорния. В состав группы входят 4 участника: Ник Коновер, Крис Фулмер, Карлос Герреро и Габриэль Теллез. Каждый из нас обладает особым набором навыков и специализируется в 2 различных дисциплинах: мехатроника и конструирование.

Мы проектируем и строим квадрокоптер с большой грузоподъёмностью (HLQ), который мы называем Incredible HLQ (звучит как «Халк»). Как и супергерой, HLQ сможет поднимать и транспортировать огромное количество веса для своего размера и стоимости. HLQ сможет автономно извлекать и доставлять 50 фунтов (~22,7 кг) полезной нагрузки.

Чтобы достичь цели в 50 фунтов, HLQ будет использовать трансмиссию, приводимую в действие двумя бензиновыми двухтактными двигателями мощностью около 12,5 л.с. каждый. Подъём будет осуществляться с помощью четырёх головок несущего винта коммерческого радиоуправляемого вертолёта с четырьмя лопастями диаметром 435 мм. Выбор этих лопастей был основан на реальных испытаниях подъёмной силы на нашем испытательном стенде, которые показаны в видео. Управление достигается за счёт использования управления переменным шагом винтов для изменения подъёмной силы каждого ротора.

Управление полётом будет использовать модуль DIYDrone Ardupilot APM2.5 +. Ardupilot — это плата управления на базе Arduino с открытым исходным кодом для БПЛА. Он широко используется для многих летательных аппаратов с неподвижным крылом, вертолётов и многороторных летательных аппаратов и имеет подтверждённый послужной список.

Кроме того, мы будем использовать систему компьютерного зрения для идентификации и отслеживания полезной нагрузки с помощью библиотеки OpenCV на Roboard RB-110. RB-110 — это полноценный компьютер на одной плате. Он имеет 486-совместимый процессор с тактовой частотой 1 ГГц и может работать под Windows, Linux или Dos.
HLQ — дорогостоящий проект для большинства старших инженерных проектов в SJSU (Государственный университет Сан-Хосе). Затраты выходят за рамки того, что мы, студенты, можем себе позволить, и поэтому ваша поддержка имеет решающее значение для нашего успеха».

У проекта есть свой канал на YouTube, где они публикуют последние новости о разработках.
Несмотря на большое количество затраченного времени, в данный момент проект всё также находится в стадии разработки, последнее видео о новостях проекта вышло в мае 2020 года:

Ещё одним достаточно известным проектом является Goliath Mkll.

Проект стартовал примерно в то же время, что и первый, также в 2014 году и имеет свой канал на YouTube, но так же как и первый проект, — до сих пор находится в стадии разработки:

Достаточно долгое время идея бензиновых грузоподъёмных мультироторных систем пребывала в запустении, в течение всего десятилетия 2010-х. По крайней мере, не было ничего особо заметного, что бы громко заявило о себе в блогосфере или интернете в целом.

Однако, в последние 3-4 года, ситуация похоже сдвинулась с мёртвой точки, — разработчики похоже учли сложность создания системы с изменяемым шагом винтов, и пошли другим путём: один за другим стали появляться проекты, которые сочетают в себе преимущества двух подходов,- электрического и бензинового.

Как правило, эти проекты построены приблизительно по одной и той же схеме: классическая мультироторная система, где несущие роторы базируются на основе электрических двигателей, в то время как источником энергии для питания системы являются не аккумуляторы, а используется портативная бортовая электростанция внутреннего сгорания — для выработки электроэнергии.

Такого типа дроны позиционируются как средства для опыления полей от вредителей. Ввиду своей грузоподъёмности и большого времени работы, они могут брать на борт большой бак с жидкими инсектицидами и работать долгие часы, проходя большую площадь.

Хотя, кое-кто развивает и альтернативные технологии. Как, например, проект ниже, о котором, к сожалению, ничего не известно, кроме технических характеристик, показанных в видео. Мультикоптерная система, предположительно, имеет синхронизирующие валы между парами отдельных двигателей, для выравнивания их скоростей, проходящие внутри труб — каркаса. А управление осуществляется наклоном каждого конкретного двигателя:

В качестве заключения: Некоторое время назад, вышло видео, где сноубордист, прицепленный к квадрокоптеру, катается на фоне заснеженных ландшафтов:

Неожиданный подход, продемонстрированный в видео, произвёл впечатление на многих и широко разошёлся по блогосфере. Однако любой, более-менее близко знакомый с технической стороной «коптеростроения», понимает, что построение подобного коптера, — обойдётся в круглую сумму!

Но благодаря продемонстрированному строителями сельскохозяйственных коптеров подходу, данная затея уже не кажется такой безумной!

Предположим некий мультикоптер, который может поднимать человека, построенный по электрической схеме, и питающийся от бортовой электростанции. Ввиду мультироторной схемы, такой коптер будет обладать высокой подвижностью, в то же время, обладая высокой грузоподъёмностью, что позволит использовать его для такого интересного применения как дрон-бординг (катание за дроном, на прицепе)! Или скажем, в качестве манёвренного мощного дрона, для доставки грузов.

Для снижения шума от работы двигателя бортовой электростанции, дрон может лететь на большой высоте, поэтому это не будет проблемой.

Стартап? Why not…

Обзор популярных квадрокоптеров с бензиномотором

02.06.2018

Оглавление

1 Недостатки электрических квадрокоптеров

2 Достоинства и недостатки бензиновых квадрокоптеров

3 Виды бензиновых квадрокоптеров

     3. 1 Дроны с двс

          3.1.1 Goliath MKII

          3.1.2 Incredible Heavy Lift Quadcopter (HLQ)

          3.1.3 Nitro Stingray

          3.1.4 Belias

          3.1.5 MMS Drone

     3.2 Гибридные квадрокоптеры

          3.2.1 Yeair

Недостатки электрических квадрокоптеров

У электрических квадрокоптеров есть существенный недостаток – малое время полета. Даже модели профессионального уровня способны пробыть в воздухе лишь 30-40 минут, и это считается очень хорошим показателем. Дооснащение запасными (или более емкими) аккумуляторами приводит к заметному увеличению массы летательного аппарата и существенно уменьшает вес полезной нагрузки, которую он может нести.

 

Производители стараются максимально уменьшить вес дронов беспилотников, используя облегченные материалы, но пока не существует технологий, способных существенно облегчить массу батарей. И чем больше ее емкость, тем значительнее становится вес.

Нельзя не упомянуть и про еще один недостаток – стоимость аккумуляторов. Она достаточно высока, при этом эксплуатационные качества батареи со временем ухудшаются. Универсальных аккумуляторов, подходящих ко всем популярным моделям коптеров не существует.

Квадрокоптеры мало пригодны для использования при минусовых температурах. Зимой батареи разряжаются особенно быстро и продолжительность полета заметно уменьшается.

Необходимо учитывать и время, которое придется потратить на заряд аккумулятора. Одно дело, когда необходимо совершить 20-30 минутный полет, и совсем другое – когда речь идет о многочасовой работе. Запасных батарей попросту не хватит, и придется делать перерывы на зарядку. К тому же, в удаленных районах электросети могут отсутствовать в принципе.

Как видим, недостатки беспилотной техники, использующей электродвигатели, связаны с аккумуляторами. Увеличение емкости батарей приводит к их утяжелению и увеличению размеров. Подытожив, можно констатировать, что аккумуляторы:

· Стоят дорого

· Плохо переносят минусовые температуры

· Не являются универсальными

· Требуют длительного времени на зарядку

· Обладают значительным весом и размерами

Достоинства и недостатки бензиновых квадрокоптеров

  

Бензиновый квадрокоптер лишен значительной части минусов, присущих электрическим БПЛА. Сам по себе ДВС стоит сравнительно недорого, особенно если речь идет о профессиональной технике. Он сложнее в обслуживании по сравнению с электродвигателями (которым обслуживание в большинстве случаев не нужно), но это не означает, что пилоту необходимо проходить курсы механиков. В конце концов, ведь никого не пугают бензиновые газонокосилки.

Работающие на бензине дроны можно быстро заправить и вновь отправлять в полет. Нет необходимости тратить немалые суммы на запасные аккумуляторы и нет необходимости постоянно их заряжать.

Беспилотник можно использовать при минусовых температурах, при этом заметного ухудшения его эксплуатационных характеристик не происходит. Бензин не замерзает зимой, но придется прогревать двигатель перед первым запуском. Надежность ДВС высока, и при должном обслуживании его хватит на многие и многие километры полетов.

Двигатель внутреннего сгорания заметно больше электродвигателя, то есть поместить его в небольшой коптер не получится. Помимо ДВС, на раму беспилотника необходимо установить топливную систему, систему зажигания, бензобак. Смысл такого усложнения конструкции заключается в том, что ДВС с бензобаком оказывается сравнимым по стоимости по сравнению с аккумуляторами высокой емкости. Зачастую дешевле собрать коптер с бензиновым мотором, хорошей грузоподъемностью и автономностью, чем создать аналогичный по характеристикам беспилотник с электрической батареей.

Мощность и дальнобойность бензиновых квадрокоптеров позволяют использовать их для транспортировки тяжелых грузов на значительные расстояния. Собственно, именно доставка грузов является одним из основных предназначений таких коптеров.

Но есть и недостатки. Как уже было сказано, ДВС требует хотя бы элементарного обслуживания. Конструкция беспилотника становится более сложной, а размеры двигателя не позволяют установить его на небольшую раму. Шум, издаваемый бензиновым мотором, оказывается громче, по сравнению с электродвигателями. Присутствие двигателя на борту является источником дополнительных вибраций, что усложняет работу с камерой.

Так как в качестве топлива используется бензин, то возникают повышенные требования к технике безопасности. Недопустимо запускать бензиновый коптер в местах массового скопления людей. При падении аппарат может загореться и даже взорваться.

КПД бензинового мотора заметно ниже по сравнению с КПД электродвигателя, а выхлопные газы не позволяют использовать его внутри помещений (например, складов).

Виды бензиновых квадрокоптеров

  

Существует две принципиальные модели квадрокоптеров:

· Только с ДВС

· Гибриды (то есть ДВС и электродвигатель)

 

Второй вариант является более сложным в изготовлении, однако удобнее в управлении. Возможно, именно гибриды в итоге получат большее распространение.

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

Goliath MKII

  

Проект Goliath еще далек от завершения, хотя первый прототип успешно прошел летные испытания и модель можно заказать для самостоятельной сборки. Коптер оснащается бензиновым двигателем на 30 л.с., а передача вращательного момента на винты происходит через ременную передачу.

Основным материалом изготовления бензинового квадрокоптера является алюминий. Корпус состоит из алюминиевых трубок, что позволило уменьшить стоимость аппарата и его вес. Создатели квадрокоптера сознательно удешевили квадр, решив основные усилия направить на создание более совершенного мотора.

Для управления беспилотником используется автопилот. Вносить изменения в настройки его работы может каждый, ведь исходный код открыт. Коптер можно приобрести в комплектации ARF, то есть владелец получит весь набор необходимых для сборки беспилотника деталей, включая ДВС.

Incredible Heavy Lift Quadcopter (HLQ)


Еще одной интересной разработкой является коптер HLQ, создаваемый студентами San Jose State University. Как и в случае с Goliath, основным материалом корпуса является алюминий. Прочный и легкий каркас позволяет нести не только два двигателя с топливной системой и баком, но и до 22.5 кг полезной нагрузки.

Использование двух двухтактных движков общей мощностью 12.5 л.с. позволяет беспилотнику поднимать в воздух довольно тяжелый груз. Передача вращательного момента на винты производится через 4 роторные головки. Для управления используется автопилот ArduPilot, популярный среди энтузиастов благодаря открытому исходному коду.

Nitro Stingray

Предшественником бензинового квадра Stingray является электрический дрон Stingray 500. На борту установлен двухтактный движок Scorpion, передающий вращательный момент на 110-миллиметровые винты. Команды обрабатываются полетным контроллером TG-Multi, в настройки которого можно вносить изменения.

В отличие от остальных моделей, предназначенных для перевозки грузов, Stingray создавался для скоростных полетов и для выполнения воздушных трюков. В его память записаны фигуры высшего пилотажа, но выполнять их можно и в полностью ручном режиме, набрав достаточную скорость и высоту. Дрон отзывчив к командам управления, быстро летает и отличается сравнительно небольшими габаритами.

Belias

  

Австралийская компания SOAPdrones предлагает собственный вариант бензинового квадра. Модель Belias оснащается двухтактным мотором, а конструкция роторов выполнена таким образом, чтобы пилот мог управлять шагом винтов. Используются специальные сервомоторы, с помощью которых происходит мгновенное изменение шага пропеллеров. Это дает возможность быстро менять направление движение.

В воздухе беспилотник способен провести около 3 часов, а вес полезной нагрузки составляет 10 килограмм. Инженеры SOAPdrones утверждают, что могут создать более крупную версию коптера, способную переносить груз массой до 200 килограмм. Belias в перспективе способен превратиться в настоящий грузовой дрон или даже в летающее такси.

MMS Drone

  

Коптер MMS Drone не так давно завершил тестовые полеты и совсем скоро будет доступен в продаже. Его создатели обещают, что беспилотник изменит индустрию профессиональных БПЛА.

На борту квадрокоптер несет бензиновый ДВС, крейсерская скорость достигает 60 км/ч, а время полета составляет не менее двух часов. Дрон способен поднимать в воздух до 4 килограмм полезной нагрузки. Управлять аппаратом можно как в ручном, так и в автоматическом режимах.

В стандартной комплектации беспилотник оснащается двухосевым подвесом и камерой. Поддерживается FPV режим. Управление происходит с помощью аппаратуры Futaba T14SG, а видеосигнал выводится на LCD монитор.

Квадрокоптер с двигателем внутреннего сгорания – UAS VISION

Этот дрон обрабатывает не только обычные движения дрона, но и широкий спектр трехмерных движений, включая движения, при которых модель может двигаться вверх и вниз или даже по диагонали. Еще одним преимуществом этого дрона, работающего на бензине, является то, что он способен выполнять кувырки и другие акробатические движения, что делает управление дроном таким замечательным опытом.

Примечание : Если вас интересуют воздушные трюки, но бензиновые дроны, возможно, слишком сложны для вас, обратите внимание на Syma X5C.

Невероятный HLQ

У Incredible HLQ на самом деле есть собственная кампания на Kickstarter, и она была разработана группой студентов-инженеров из Университета штата Сан-Хосе в Калифорнии.

Как следует из названия («HLQ» в названии дрона означает «Heavy Lifting Quadcopter»), дрон был разработан для помощи в подъеме и доставке грузов весом около 50 фунтов в заданные места. Квадрокоптер предназначен для широкого использования в электронной коммерции, доставке посылок.

Причина, по которой он такой мощный, заключается в том, что он оснащен 2 бензиновыми двухтактными двигателями, каждый из которых способен производить 12,5 л. Дрон не маленький, и, как видите, для его эффективной работы требуется больше места.

Для подъема желаемого веса дрон оснащен 4-мя несущими винтами коммерческого вертолета с лопастями диаметром 435 мм, которые приводятся в движение двигателями для создания необходимой тяги для подъема его тяжелого веса и грузов.

Рама изготовлена ​​из алюминиевых труб, чтобы сделать дрон легче. В Incredible HLQ используется контроллер полета модуля Ardupilot с открытым исходным кодом, который можно настроить в соответствии с потребностями.

Хотя об этом коммерческом беспилотнике было много шума, имейте в виду, что это всего лишь проект, и дрон все еще находится на стадии тестирования.

Квадрокоптер «Голиаф»

Последний газовый дрон, о котором мы собираемся поговорить, — это квадрокоптер Goliath, который является одним из лучших самодельных продуктов, которые вы можете получить на рынке. Он был построен для конкурса Hackaday Prize и выглядит (и звучит) довольно устрашающе.

Мощность обеспечивается одним бензиновым двигателем мощностью 30 л. с., который управляет гребными винтами с помощью прикрепленных к нему тросов управления, что устраняет необходимость в роторах.

Как и Incredible HLQ, о котором мы говорили ранее, Goliath сконструирован таким образом, что средний потребитель может приобрести материалы на месте и собрать коптер с небольшой помощью. Детали можно легко купить в местных магазинах по всему миру, что делает сборку кузова Голиафа очень доступной. Это позволяет владельцам приобрести качественный двигатель и гребные винты.

Также за счет использования дерева и алюминия рама легкая, что является преимуществом, так как не требует от двигателя дополнительной мощности для полета.

Goliath использует Ardupilot для своей системы управления полетом, что дает дрону большую гибкость в отношении полета, поскольку вы можете легко настроить программное обеспечение в соответствии с вашими полетными требованиями. Это также облегчается тем фактом, что и контроллер полета, и программное обеспечение имеют открытый исходный код и могут быть легко настроены.

Как следует из названия, квадрокоптер Goliath — отличный проект, который может оказаться полезным для доставки больших грузов. Тем не менее, пройдет некоторое время, прежде чем мы сможем увидеть его на рынке, потому что с системой еще предстоит решить много проблем.

Бензиновые и аккумуляторные дроны: какие лучше?

Некоторые пилоты дронов предпочитают модели с бензиновым двигателем, а другие предпочитают дроны с батарейным питанием. Но какие лучше?

Это зависит. В следующих нескольких разделах мы сравним оба типа дронов, чтобы определить, какой из них подходит именно вам.

Время полета

Обе стороны имеют квадроциклы, способные долго находиться в воздухе, но модели с бензиновым двигателем имеют большее среднее время полета.

В среднем они могут непрерывно находиться в воздухе до часа до дозаправки. Дрон с батарейным питанием, такой как Syma X5C, например, может летать всего около 7 минут при интенсивном использовании. Кроме того, заправка занимает всего пару секунд. С другой стороны, для зарядки аккумулятора требуется несколько часов.

Тем не менее, с моделями с батарейным питанием вам не нужно ничего дополнительно платить за перезарядку, а с моделями с бензиновыми двигателями вам нужно будет платить за топливо каждый раз, когда вы летите, что может со временем накапливаться.

Победитель: бензиновые дроны

Двигатели

Газовые модели обладают наибольшей мощностью, они могут развивать скорость до 60 миль в час и нести полезную нагрузку до 50 фунтов.

В бензине хранится больше энергии, чем в аккумуляторе, поэтому неудивительно, что дроны с бензиновым двигателем производят больше энергии, чем модели с батарейным питанием. Это может измениться в будущем. Однако на данный момент газовые модели являются самыми мощными из двух.

Победитель: бензиновые дроны

Полезная нагрузка

Incredible HQL может поднять полезную нагрузку около 50 фунтов (это как поднять сухой мешок с цементом), что очень впечатляет.

Это возможно только на бензине, и дрону с батарейным питанием было бы невероятно сложно поднять такой тяжелый груз.

Газовые дроны идеально подходят для тех, кому нужен дрон, способный поднимать тяжелые грузы на большие расстояния. Дрон с батарейным питанием не сможет выполнить свою работу.

Победитель: бензиновые дроны

Пережить аварию

Поскольку дроны с батарейным питанием легче, они могут не вызвать особых осложнений при незначительном столкновении. Если взять в качестве примера Blade Nano QX, все знают, что даже падение с относительно большого расстояния не сломает его (если только вы не упадете в воду).

Это не относится к газовым дронам. Если вы разобьёте одну из этих моделей, она будет сильно повреждена, а при падении с большей высоты может загореться. Это потому, что эти дроны много весят, а дополнительный вес представляет собой дополнительный риск в случае аварии.

Итак, если вы не опытный летчик, то рекомендуется держаться подальше от дронов, работающих на бензине, иначе вы можете спустить много денег в унитаз.

Победитель: Дроны с батарейным питанием

Цена

Если вы хотите сэкономить, выбирайте модели с батарейным питанием, потому что они просто дешевле своих бензиновых аналогов.

Однако это не означает, что дроны на батарейках не могут быть мощными, потому что они могут. Например, DJI Phantom 4 работает от батареи и имеет удивительное время полета около 30 минут.

Другие модели, такие как DJI Inspire 2 и Parrot Bebop 2, имеют столь же впечатляющие характеристики. На самом низком уровне рассчитывайте заплатить около 20 долларов за мини-квадроцикл с батарейным питанием. С другой стороны, на высоком уровне вам придется заплатить несколько тысяч долларов.

Победитель: Дроны с батарейным питанием

Важные особенности, которые следует учитывать

Бензиновый квадрокоптер может найти большое применение, например, для доставки посылок или наблюдения. Кроме того, эти дроны могут быть мощными инструментами для любителей, которые хотят поиграть с чем-то более мощным. Тем не менее, вы должны внимательно посмотреть, стоит ли интересующая вас модель, потому что квадроциклы с бензиновым двигателем имеют множество функций, каждая из которых предназначена для выполнения определенной функции.

Эти функции важны тем, что вокруг дрона есть много разных точек, которые могут напрямую влиять на его управление и общее использование. Однако, чтобы убедиться, что вы действительно используете все, что собираетесь использовать в полевых условиях, вы должны понимать, как все может работать.

Как работают детали?

Работа отдельных частей квадроцикла с бензиновым двигателем может иметь несколько особенностей, влияющих на работу квадроцикла, поэтому перед покупкой квадроцикла с газовым двигателем необходимо рассмотреть каждую часть и то, как она работает.

Например, лопасти вращаются для обеспечения необходимой тяги вверх. Тем не менее, вам необходимо учитывать ряд важных характеристик лопастей, таких как материал, из которого они изготовлены, размер лопастей по отношению к пространству, которое у вас есть для управления дроном, и возможность легкой замены лопастей в случае их поломки. поврежден.

Вы должны сделать то же самое для всех других частей, таких как топливная система, выхлоп и двигатель. Это важно, чтобы убедиться, что вы знаете, как работает ваш квадроцикл, как легко вы можете заменить любую поврежденную деталь и как детали можно улучшить.

Как запустить газовый дрон?

У некоторых дронов, работающих на бензине, есть «кнопка дросселя», которая играет роль в запуске дрона, в то время как другие используют шнур. Поскольку каждый дрон уникален, вам нужно знать, какой из двух методов запуска есть у вашего дрона, и знать, как вы можете его запустить.

Некоторые дроны, работающие на бензине, поставляются с аккумулятором, который используется для отправки сигнала, чтобы ваш двигатель запустился должным образом. Аккумулятор, который поставляется с бензиновым дроном, следует регулярно проверять, чтобы иметь представление о рабочей нагрузке на аккумулятор и наилучшем времени для его замены. Размеры батареи различаются в зависимости от модели. Это должно многое сказать о том, как используется батарея и как и когда ее необходимо заменить.

Есть ли у бензиновых дронов камеры?

Ну, это зависит. Некоторые модели оснащены камерами, в то время как другие требуют приобретения собственных камер. Хорошей новостью является то, что установить камеру на дрон не так уж и сложно, и все, что вам нужно сделать, это найти плоскую поверхность на дроне и прикрепить ее к ней, а также убедиться, что камера не соскользнет и не будет слишком сильно вибрировать. пока он в воздухе.

Вам также следует проверить объем памяти и возможности записи дрона, потому что это поможет вам хорошо подготовиться к использованию вашего дрона. Некоторые дроны имеют большие жесткие диски для хранения информации, в то время как другие имеют только порт, куда вы должны подключить карту памяти или другое устройство, которое можно вставить, а затем удалить.

Как он собирается?

Независимо от того, покупаете ли вы детали для сборки самостоятельно или для дрона RTF, вы должны внимательно следить за тем, чтобы ваш дрон был собран правильно, чтобы вам не было слишком сложно обслуживать его или ремонтировать какие-либо детали по мере необходимости.

Если вы покупаете уже собранный дрон, убедитесь, что он хорошо собран, чтобы у вас не возникло особых проблем при попытке заставить его взлететь в воздух.

Сборка может быть подробно описана в вашей специальной инструкции, которая поможет вам узнать, как собираются детали и как дрон настраивается для полета.

Это важный шаг в обучении тому, как обращаться с вашим квадроциклом, потому что, как только вы узнаете, как работают разные части и как они собраны, вы сможете легко манипулировать ими для достижения желаемых целей.

Не пытайтесь разобрать дрон самостоятельно, если вы не уверены, как его собрать.

Готов ли он к полету?

Когда вы покупаете дрон, вы можете заметить букву RTF на некоторых моделях дронов, работающих на бензине. Это означает, что эти модели уже собраны для полета, при условии, что у вас есть для этого достаточно топлива. Это специальная функция, которая облегчает вам подъем дрона в воздух, потому что все, что вам нужно сделать, это просто настроить его, проверить системы и заправить топливом, и он готов к взлету.

Всегда важно проверить, готов ли дрон к полету из коробки или вам нужно его собрать. Обычно тот, который нужно собрать, имеет в коробке все детали вместе с инструментами, необходимыми для сборки. Все, что вам нужно сделать, это следовать инструкциям производителя при сборке. Если вы собираетесь использовать высокотехнологичные модели, всегда важно подготовить их к полету, потому что некоторые из них могут иметь хрупкие детали, которые необходимо отремонтировать на машине, и вам может быть слишком сложно собрать детали без подходящих инструментов.

Знать элементы управления

Вам необходимо изучить и понять руководства пользователя, чтобы знать, как работают различные элементы управления. Очень важно, чтобы вы внимательно прочитали инструкции по эксплуатации, прежде чем приступить к выполнению миссии, в которой вы собираетесь использовать дрон.

Вы будете удивлены, узнав, что элементы управления даже для самого сложного газового квадроцикла, как правило, такие же, как и для модели меньшего размера. У вас будут функции управления, которые основаны на том, как вы можете перемещать дрон с газовым двигателем вверх и вниз или перемещать его довольно быстро или медленно. Кроме того, не забудьте узнать о функциях дроссельной заслонки и о том, как маневрировать дроном в разных положениях полета.

Не запускайте свой дрон, если не уверены, что сможете им эффективно управлять.

Не забывайте о шуме

Некоторые бензиновые двигатели производят слишком много шума, который может беспокоить людей, если они используются вблизи населенных пунктов. Для дронов, предназначенных для использования в населенных пунктах, для целей наблюдения или видеосъемки, они должны иметь минимальный уровень шума.

Обязательно проверьте уровень звука всех интересующих вас моделей и купите ту, которая производит наименьший шум.

Кто должен использовать эти дроны?

Благодаря своим уникальным характеристикам квадрокоптеры с бензиновым двигателем лучше всего подходят для специализированных операций, таких как наблюдение, спасательные службы, службы доставки и съемка живых событий.

Наблюдение

Дроны с батарейным питанием часто используются для наблюдения. Однако их главный недостаток заключается в том, что их необходимо перезаряжать через каждые несколько минут.

Газовые квадрокоптеры устраняют эту проблему, поскольку они могут летать в течение более длительного периода времени без подзарядки. Кроме того, заправка занимает меньше времени, чем подзарядка аккумулятора. Это делает дроны на бензине более приспособленными для обеспечения непрерывного наблюдения по сравнению с обычными электрическими квадрокоптерами.

Спасательные службы

Газовые квадроциклы изготовлены из прочных материалов и могут летать в ветреную погоду намного лучше, чем дроны с батарейным питанием, что делает их идеальными для экстренных служб, таких как спасательные команды. Например, пожарные части могут управлять дронами, оснащенными камерами, в сложных условиях, чтобы получать изображения очагов пожара, откуда будет легче нацеливаться на то, какие места вызывают наибольшую опасность, и какие точки входа можно использовать при попытке спасти людей из пожара. внутри костра, если это необходимо.

Службы доставки

Газовые квадроциклы предназначены для поездок на большие расстояния с более высокой скоростью, а также для подъема и доставки грузов. Их мощные двигатели и большой размер означают, что эти дроны могут использоваться онлайн-компаниями или службами доставки для доставки посылок и товаров в другие предприятия и дома. Газовые квадроциклы также могут найти более широкое применение при доставке предметов первой необходимости врачам или пациентам, к которым трудно получить доступ, или по вызову в случае чрезвычайной ситуации.

Съемка прямых трансляций

Прямые трансляции, которые длятся дольше, могут потребовать непрерывной съемки с наблюдательных точек, которые дадут четкую картину происходящего. Использование квадроциклов с газовым двигателем, которые могут летать дольше и имеют быструю дозаправку, более целесообразно, чем использование квадроциклов с батарейным питанием, которые требуют частых остановок для перезарядки аккумуляторов.

Заключение

Газовые дроны прочны и мощны. Они также эффективно работают в самых разных ситуациях и выпускаются в широком ассортименте моделей, что дает вам широкий выбор. Есть много отличных моделей, которые могут летать около 60 минут и преодолевать километры без дозаправки.

Независимо от того, что вы выберете, убедитесь, что вы проверили органы управления, двигатель и то, как далеко может пролететь бензиновый квадроцикл перед заправкой. Это важно для обеспечения лучшего общего впечатления от полета.

Чтобы получить максимальную отдачу от вашего дрона, убедитесь, что выбранный вами вариант продуман правильно и вам будет легко поднять его в воздух. Это единственный способ гарантировать, что вы сможете управлять своим дроном быстро и получать больше удовольствия от полета.

Также не забудьте проверить элементы управления. Элементы управления многих моделей дронов могут показаться похожими. Тем не менее, есть некоторые отличительные особенности, которые могут повлиять на то, как вы управляете своим дроном и как извлечь из него максимальную пользу. Имея это в виду, важно, чтобы вы чувствовали себя комфортно с элементами управления, прежде чем покупать какую-либо модель дрона с газовым двигателем.

Также важно учитывать предполагаемое использование любых моделей перед их покупкой. Типичный дрон можно модифицировать и использовать для множества целей. Однако всегда важно знать, как лучше всего использовать ту или иную модель. Всегда проверяйте это, чтобы убедиться, что вы получаете дрон, подходящий для ваших целей, потому что некоторые модели предназначены для выполнения определенных задач и могут не подходить для того, для чего вам нужен дрон. Руководство пользователя в типичном комплекте должно помочь вам понять, что вы можете получить от отличной модели. Однако важно хотя бы знать, что вы можете получить от такой модели, прежде чем начать ее использовать.

Бензиновые дроны: плюсы и минусы

Плюсы

  • Дроны, работающие на бензине, не требуют подзарядки, как обычные модели с батарейным питанием.
  • В этих дронах используются те же принципы, что и в других бензиновых двигателях, что упрощает обучение настройке двигателя и другим механическим аспектам использования дрона.
  • Газовая модель может преодолевать большие расстояния и летать намного быстрее, чем аналогичные электрические дроны.
  • Вы также можете использовать эти дроны в течение более длительного времени, до часа, прежде чем потребуется дозаправка.

Минусы

  • Если у вас нет опыта работы с двигателями, вам может быть трудно заставить эти дроны работать.