Содержание

Самый быстрый дрон в мире развивает скорость 263 км/ч

credit: Drone Racing League
В то время, как обычные потребительские дроны-беспилотники могут достигать скоростей не превышающих 64 км/ч, гоночные беспилотники — это совсем другое дело. Эти быстрые квадрокоптеры созданы исключительно для скорости и не приспособлены для выполнения каких-либо других функций. Например, скоростной дрон RacerX только что установил мировой рекорд Гиннеса, пролетев над землей со скоростью 263 км/ч. На сегодняшний день — это самая высокая скорость, которую когда-либо развивал миниатюрный беспилотный летательный аппарат, управляемый дистанционно.

Это достижение официально зафиксировал представитель журнала Guinness World Record, которого специально пригласили понаблюдать за полетом скоростного квадрокоптера. Беспилотник RacerX работает на двух литий-полимерных батареях емкостью 1300 мАч, имеет силовой агрегат мощностью 42В и весит всего 800 грамм. Он был фактически изготовлен вручную Райаном Гури (Ryan Gury), который возглавляет движение Drone Racing League (DRL). По сути, это конкурс похож на автомобильные гонки Формула-1, но вместо автомобилей в нем участвуют беспилотные летательные аппараты. Ближайший финал чемпионата мира DRL состоится 28 июля 2017 года.

credit: Drone Racing League

ПОХОЖАЯ СТАТЬЯ: Самый маленький квадрокоптер в мире.

credit: Drone Racing League

Что интересно, самый быстрый дрон RacerX фактически достиг максимальной скорости 289 км/ч, но официальная цифра измеряется как средняя скорость нескольких отдельных полетов. Вы можете увидеть его полет в видео ниже:

Источник: Drone Racing League.

Читать ПозжеДобавить в Избранное

fshoke.com

Американский дрон установил рекорд скорости

DRL RacerX

DRL

Гоночный квадрокоптер DRL RacerX, собранный американской Лигой гонок дронов (Drone Racing Leage), установил рекорд скорости, официально зарегистрированный в Книге рекордов Гиннесса. Согласно сообщению организации, аппарат сумел развить скорость в 163,5 мили в час (263,1 километра в час) на стометровой дистанции.

Гонки дронов очень популярны среди любителей и профессионалов, занимающихся самостоятельной сборкой беспилотников. В 2016 году в Дубае прошел первый чемпионат мира по гонкам дронов, а в 2017 году в Нидерландах планируется провести гонки на беспилотников на выживание. Для каждого подобного соревнования участники стараются собрать все более легких и быстрых дронов.

Испытания дрона RacerX проводились в Нью-Йорке. На них присутствовал официальный представитель Книги рекордов Гиннесса. Во время испытаний гоночный аппарат развил максимальную скорость в 179,6 мили в час, но этот рекорд не засчитали. По правилам Книги рекордов, в зачет пошла средняя скорость, вычисленная из максимальных скоростей, который дрон смог развить, дважды пролетев указанный стометровый участок.


Квадрокоптер DRL RacerX собран на карбоновой раме и имеет массу 800 граммов. Аппарат оснащен мощными бесколлекторными электромоторами, способными развивать скорость вращения до 46 тысяч оборотов в минуту. За питание беспилотника отвечали две литий-полимерные аккумуляторные батареи емкостью 1,3 ампер-час каждая.

В прошлом году организаторы соревнований дронов в Дубае провели показательный полет гоночного беспилотника против полицейского суперкара McLaren 650S. Автомобилем управлял профессиональный гонщик, а квадрокоптером — мальчик в возрасте четырех-пяти лет. В ходе состязания квадрокоптеру и спорткару нужно было на трассе проходить последовательность чек-пойнтов.

Трассы, которые проходили автомобиль и квадрокоптер были не идентичными. В частности, McLaren нужно было проезжать тоннели, круговые перекрестки, S-образные участки дороги. Квадрокоптер же должен был облетать различные здания и даже перелетать через них. «Соревнование» закончилось тем, что машина и квадрокоптер прибыли к финишу одновременно.

Василий Сычёв

nplus1.ru

Время полета, грузоподъемность и скорость квадрокоптера


Из множества технических характеристик дронов, именно эти являются основными, ведь с красивого внешнего вида толку мало, если вы не можете сполна воспользоваться теми замечательными возможностями, которые предлагают квадрокоптеры. Давайте же рассмотрим все подробно, по пунктам.

Время полета квадрокоптера

У игрушечных моделей оно обычно составляет 5-7 минут, у моделей начального уровня – 10-12 и больше. Даже профессиональные модели дронов работают от одного заряда батареи не больше 20-30 минут. Выход – иметь на подхвате запасной аккумулятор, чтобы быстро сменить его, если вам требуется более продолжительное время полета. Пока что, это одна из слабых сторон беспилотников.

Дальность полета

Здесь ситуация уже значительно лучше – модели для новичков имеют управляемость 50-70 метров, а модели среднего класса, такие как Parrot Bebop – 150 метров и даже больше. При использовании специального усиленного передатчика, дальность управления может достигать 2-3 километра и даже больше.

Максимальная скорость

В зависимости от класса квадрокоптера этот показатель тоже может ощутимо отличаться. На данный момент этот показатель составляет от нуля (зависание на месте) до 100-120 км/ч.

Грузоподъемность

Небольшие модели такой характеристикой и вовсе не обладают, так как совсем маленькие могут весить 20-50 грамм. Модели покрупнее могут поднять в воздух вес 0,5-1 кг, и часто используются для фото и видеосъемки с помощью прикрепленных камер типа GoPro. Лишь некоторые крупные дроны могут поднимать в воздух вес 5-6 киллограм.

Как видите, пока основным ограничением для квадрокоптеров является именно время работы об батареи. Ограниченная автономность делает их устройствами ближнего радиуса действия, для использования в пределах видимости. Но, учитывая темпы развития технологий, можно с уверенностью сказать, что устранение этого недостатка является делом ближайшего будущего.

Интересное по теме:

quatrocopter.com

как выбрать, для чего нужен, комплектующие

 

Гоночный квадрокоптер представляет собой небольшой беспилотный летательный аппарат, специализацией которого является участие в спортивных мероприятиях класса дрон рейсинг.

 

Профессиональные пилоты предпочитают создавать свои машины с нуля. Они скрупулезно подбирают все необходимые компоненты, а затем самостоятельно занимаются сборкой личного гоночного квадрокоптера и его настройкой. Некоторые эксперты разрабатывают и собственное программное обеспечение.

 

Менее продвинутым пользователям предлагаются готовые комплекты ARF, работа с которыми дает ощущение причастности к созданию летательного аппарата. Новички могут приобрести гоночный дрон, способный летать прямо из коробки (RTF).

Как выбрать гоночный квадрокоптер

Купить готовый гоночный дрон довольно просто. Подобные модели выпускаются под брендами Walkera (Furious 320, Racer 250 и др.), MJX (Bugs 8), Realacc (GX 210) и др. Для начинающих пилотов есть микрокоптер Youbi XV-130.

 

При выборе спортивной модели необходимо обратить внимание на следующие детали:

 

  1. Конструкция;
  2. Материалы;
  3. Тип моторов и размер пропеллеров;
  4. Параметры ESC;
  5. Аккумулятор;
  6. Бортовой контроллер;
  7. Характеристики видеосистемы.

Описанию этих параметров мы и посвятим нашу статью.

Особенности конструкции и материалы

Необходимо учитывать, что соревнования квадрокоптеров являются видом спорта, в котором аварии и повреждения материальной части неизбежны. Именно по этой причине особое внимание разработчики спортивных дронов уделяют ремонтопригодности своих машин.

 

Рама

 

В основу конструкции подавляющего числа летательных аппаратов категории Drone Racing заложена рама, выполненная в виде правильного креста или буквы X. Лучшие рамы для гоночных квадрокоптеров изготавливаются из легкого и прочного углеродного волокна (карбона). Единственным недостатком подобных изделий можно считать их относительно высокую стоимость. Иногда вместо карбона используют стекловолокно – более дешевый материал, обладающий несколько худшими потребительскими свойствами. В самоделках широко применяется алюминий, который отличается доступностью, пластичностью и легкостью обработки. Более того, рамы для экспериментальных моделей часто вырезают из пластика или самой обыкновенной фанеры.

 

Рамы небольших гоночных дронов (до 210 размера включительно) часто выполняются в форме правильного креста. У таких летательных аппаратов все электронные компоненты сосредоточены в точке пересечения лучей, что снижает момент инерции и делает машину более маневренной.

 

Более крупные модели получают X-образную и H образную рамы. Увеличение расстояния между передними и задними винтами снижает их взаимное влияние и делает коптер более скоростным. При этом стабильность по тангажу увеличивается, а маневренность по крену сохраняется.

 

Любой спортивный квадрокоптер строится по модульному принципу, который предполагает, что на раму устанавливаются отдельные компоненты, имеющие вид легкосъемных функциональных блоков (АКБ, электродвигатели, ESC, полетный контроллер, камера и пр.). Для коммутации всех составляющих (в том числе и моторов) используются разъемные соединения. Подобный подход обеспечивает летательному аппарату необходимый уровень ремонтопригодности.

 

  • Lumenier edition;
  • ImpulseRC Alien 5;
  • zmr250;
  • Armattan Chameleon.
Силовая установка

Спортивные состязания предъявляют повышенные требования к моторам гоночного квадрокоптера. Винтомоторная группа должна обеспечить летательному аппарату высокую скорость, подъемную силу и маневренность. Современные дроны летают на скоростях, превышающих 120 км/ч, а соотношение тяги к взлетному весу нередко составляет 8:1 и даже 10:1. Такое соотношение обеспечивает отличные динамические характеристики, но усложняет управление.

 

На гоночных моделях используются БК электромоторы, параметры которых зависят от размера и веса летательного аппарата. Так, на типичный гоночный квадрокоптер класса 250 с FPV ставятся моторы 2204—2208 с показателем kV в пределах 2000—2400.

Параметр kV показывает изменение скорости вращения двигателя (в оборотах в минуту) при изменении питающего напряжения на 1 В.

Вот список популярных моторов:

 

  • Emax RS2205 2300KV;
  • DYS BE1806 2300KV;
  • Storm M2204 2300kv;
  • Racerstar Racing Edition 2306 BR2306S 2400KV.

Существует очень важная связь между мощностью электродвигателя и размером пропеллера. Выбор слишком большого пропеллера повысит ток потребления и быстро посадит бортовой аккумулятор. Недостаточный размер воздушных винтов не позволит реализовать все возможности электромоторов. Для гоночных моделей с диагональю 210 мм вполне подойдут пятидюймовые винты, а на дроны с размером диагонали 250 и 350 мм устанавливаются пропеллеры диаметром 6 и 7 дюймов соответственно. Гоночные винты изготавливаются из карбона и очень часто имеют лопасти типа Bullnose, которые создают дополнительный крутящий момент и повышают маневренность воздушного гонщика по рысканью.

Советуем почитать: Всё о пропеллерах на дроны.

Электронные регуляторы скорости (ESC)

Регулятор ESC является своеобразной дроссельной заслонкой, которая обрабатывает команды полетного контроллера и изменяет напряжение на двигателе, тем самым управляя его скоростью вращения. Данное устройство характеризуется выходным током и выходным напряжением, а также напряжением по входу. Два первых параметра должны соответствовать характеристикам нагруженного двигателя, а последний – структуре батареи (параметр S). Прибор способен выдерживать кратковременные пиковые нагрузки, которые превышают его номинальные показатели по току. Большая часть регуляторов ESC рассчитана на работу с LiPo батареями 4S, но некоторые новинки уже поддерживают аккумуляторы 6S. Что касается ПО, то чаще всего на контроллеры ESC устанавливают прошивки SimonK и BLHeli S или BLHeli 32.

 

Популярные производители:

 

  • Lumenier;
  • Turnigy;
  • KISS;
  • Racerstar;
  • Betaflight ;
  • Emax;
  • DYS.
Аккумулятор

Наш сайт посвятил Li-Po аккумуляторам отдельную статью, здесь же мы остановимся на отдельных деталях, присущих бортовым АКБ гоночных моделей.

 

Мы уже отмечали, что на спортивные квадрокоптеры чаще всего ставятся четырехбаночные Li-Po батареи. Они имеют значительное выходное напряжение (14,8 В), которое позволяет варьировать скорость вращения моторов в очень широких пределах.

 

Емкость батареи должна быть рассчитана на 5-6 минут интенсивного использования. Именно за такое время преодолевается стандартная воздушная трасса. Для ее прохождения обычно хватает АКБ емкостью 1300—1800 мАч. Ставить более мощный аккумулятор не имеет смысла, так как он увеличит взлетный вес и ухудшит летные характеристики вашего гонщика. Проще озаботиться приобретением запасных батарей и качественного зарядного устройства.

Популярные производители:

 

  • Turnigy;
  • Tattu;
  • Dinogy;
  • Onbo.

Огромный выбор аккумуляторов здесь.

Полетный контроллер

Мозгом любого беспилотника является его полётный контроллер (FC). Через FC выполняется коммутация периферийного оборудования в единую систему. Его микропроцессор ставит задачи всем остальным электронным компонентам, контролирует и синхронизирует их работу. Исходными данными для обработки являются команды оператора и показания различных бортовых систем.

 

Выбор контроллера полета зависит от той прошивки, которую предпочитает использовать гонщик. Есть несколько популярных вариантов, каждому из которых присущи свои особенности, давно и хорошо известные воздушным экспертам. Среди них выделяются последние обновления Betaflight, Raceflight и KISS.

 

Наиболее развитой является линейка полетных контроллеров Betaflight, построенных на базе микропроцессоров F3 и F4. Уже появляются системы, в основу которых заложены новейшие процессоры F7, но они пока считаются недостаточно проработанными.

 

Прошивка Betaflight имеет открытый код, и каждый желающий может подогнать параметры своего дрона «под себя». Именно этим занимаются опытные пилоты, которые часами колдуют над PID-регуляторами, порогами чувствительности и другими параметрами, влияющими на поведение летательного аппарата в воздухе.

 

Видеосистема

Воздушные гонки невозможны без хорошей курсовой камеры с большими углами обзора и многоканального FPV трансмиттера.

 

Многоканальность необходима для одновременной работы нескольких пилотов, а мощности бортового передатчика должно хватать для достойной трансляции живого видео на расстояние в несколько сот метров.

 

В FPV камерах применяются два основных типа датчиков изображения – CCD и CMOS. Матрицы CCD менее подвержены эффекту желе и лучше работают в условиях низкой освещенности. Датчики CMOS обеспечивают более высокое разрешение и частоту кадров, лучше передают цвета и потребляют меньше электрической энергии.

 

Видеокамера для дрон рейсинга просто обязана иметь широкий динамический диапазон, так как различные участки гоночной трассы зачастую имеют разную степень освещенности. Немаловажен и угол обзора объектива (FOV). Среди гонщиков популярны камеры со средним параметром FOV (120-140 градусов). Они позволяют пилоту охватить глазом сравнительно большое пространство, но еще не создают ярко выраженного эффекта «рыбьего глаза». Что касается разрешения, то своеобразным стандартом для аналоговых камер является показатель 600 или 800 TVL (телевизионных линий), а для цифровых – 720p/1080p. Размеры встроенной FPV камеры обычно вписываются в квадрат 26×26 мм, а ее вес не превышает 10-30 грамм. Современные микрокамеры типа AiO (All-in-One) весят не более 5 грамм.

При оценке качества видеоаппаратуры решающим фактором может стать частота кадров и величина задержки, которая вносится в процесс трансляции живого видео. При недостаточной частоте кадров быстрые маневры просто смажут изображение, а большой временной лаг приведет к аварии.

Современный гоночный квадрокоптер с камерой может легко разогнаться до 120 км/ч и более. На таких скоростях недопустимо получать картинку со значительным временным лагом. Именно поэтому современная видеоаппаратура вносит задержку всего в 10-20 мс и способна снимать с частотой в 60 fps и более. Лучшие отзывы получают FPV камеры Eagle 2 и OWL Plus 2 от RunCam, HS1177 и HS1190 от Foxeer.

 

Аппаратура управления

Передатчики, которые применяются при работе со спортивными дронами ничем не отличаются от стандартных. Для управления достаточно 4-х радиоканалов, работающих в частотном диапазоне 2,7 ГГц, но многие ПДУ имеют их 6 и более. Дополнительные возможности используются для переключения режимов полета или запуска определенных функций. Если аппарат собирается пилотом, то его автору необходимо помнить о совместимости параметров радиопередатчика и бортового ресивера. Пульты выпускаются под разными брендами, лучшими из которых эксперты признают FrSKY , Futaba, Spektrum и некоторые другие.

 

Спортивный квадрокоптер очень часто применяется с очками виртуальной реальности. Именно этот вариант визуализации способен максимально остро отразить все перипетии воздушных состязаний. Основным требованием к подобной видеоаппаратуре является ее многоканальность и устойчивость к помехам. FPV оборудование чаще всего работает на частоте 5,8 ГГц. Большинство видеопередатчиков и приемников поддерживают 40 каналов и более.

 

Рынок предлагает большой выбор FPV гарнитур, очков и шлемов. Все они относятся к разным ценовым категориям и отличаются не только формой, но и набором характеристик и опций. Одной из последних разработок такого плана являются очки виртуальной реальности DJI Goggles и DJI Goggles Racing Edition.

Соревнования квадрокоптеров

Дрон рейсинг появился в 2014 году в Австралии. Воздушные гонки быстро приобрели популярность и сегодня рассматриваются как один из самых перспективных видов спорта.

 

Профессиональные гонки позволяют не только наслаждаться полетом, но и зарабатывать неплохие деньги. Напомним, что призовой фонд World Drone Prix 2016 в Дубае составил 1 млн. долларов США. Приятно, что бронзовым призером этих соревнований стал россиянин Владимир Мещеряков.

 

Существует несколько направлений, среди которых выделяются Rotorcross, Time Trial и Drag Race.

 

  1. Rotorcross является наиболее популярным и зрелищным состязанием. В каждой гонке участвуют несколько дронов, которые должны пройти специальную трассу за минимальное время. Результаты каждого участника фиксируются и заносятся в сводную таблицу. Пилот с лучшими суммарными показателями объявляется победителем. Гонки проводятся в несколько этапов и на разных трассах. Так, самое известное мировое состязание Allianz World Championship Series продолжается целый год и проводится на гоночных трассах, расположенных в целом ряде стран. Условия некоторых соревнований оговаривают использование только официально утвержденной модели. Более демократичные чемпионаты ограничивают лишь некоторые технические параметры – размер летательного аппарата, мощность силовой установки, диаметр винтов и др.
  2. Соревнования Time Trial очень похожи на гонки Rotorcross, но на каждом этапе трассу проходит только один участник. Победителем объявляется пилот, показавший самое лучшее время.
  3. Drag Race является самым простым типом беспилотных гоночных состязаний. Дрон должен пройти стометровый прямолинейный отрезок за минимальное время. Машина должна обеспечить лишь высокое ускорение и максимальную скорость. Маневренность летательного аппарата не играет никакой роли.

Организацией международных, национальных и региональных соревнований занимается множество лиг и сообществ, самыми известными из которых являются Drone Racing League (DRL) и MultiGP.

Видео

Вот какая может быть скорость у гоночного дрона

Заключение

Надеемся, что приведенный выше текст поможет умельцам, собирающим гоночный квадрокоптер своими руками. Стоит напомнить, что в подавляющем числе профессиональных соревнований побеждают машины, созданные с нуля, а не те, которые можно купить в магазине.


Будем благодарны вам, если поделитесь с друзьями:

mykvadrocopter.ru

Самый быстрый квадрокоптер в мире и его два мощных аналога

В последнее время квадрокоптеры, которые представляют собой управляемые пультом беспилотные летательные аппараты с четырьмя пропеллерами, становятся все более популярными. Существует множество различных моделей – от самых примитивных и бюджетных до профессиональных и высокоскоростных. Вот о них сейчас речь и пойдет. Точнее, о самом быстром квадрокоптере в мире.

DRL RacerX

Именно так называется самая впечатляющая в плане технических характеристик модель дрона. Американская компания Drone Racing League, которая небезосновательно именует себя мировым лидером в профессиональных гонках квадрокоптеров, чуть меньше года тому назад выпустила этот аппарат.

Его испытания были проведены в Нью-Йорке 13 июля 2017 года. Для официального фиксирования результата пригласили уполномоченного представителя предприятия под названием Guinness World Records. В тот день DRL RacerX стал самым быстрым квадрокоптером в мире – его удалось разогнать до 263,1 км/ч.

Важно оговориться, что скорость, на которой дрон проходил дистанцию, была определена как среднее арифметическое сложенных результатов за два 100-метровых отрезка. Интересно, что на одном из участков самый быстрый квадрокоптер разогнался до 289,04 км/ч.

Характеристики

Что же представляет собой легендарный DRL RacerX? Это – дрон, основой которого является рама, выполненная из карбона. Данный материал представляет собой легкое углеродное волокна высочайшего качества. Он прочнее металла и на 50 % легче стали.

Сама рама, надо отметить, имеет идеально выверенную крестообразную форму, обеспечивающую отличную аэродинамику аппарату.

«Сердцем» самого быстрого квадрокоптера являются мощные двигатели Tiger Motor F80 2200KV, потребляющие энергию от двух батареек LiPo 6S мощностью 1300 мАч. Максимальная скорость вращения моторов составляет порядка 46 000 оборотов в минуту. Также внимания заслуживают и пропеллеры 5045. Они достаточно прочные и выносливые для поднятия на высоту 800-граммового аппарата.

VX1

Это, конечно, не самый быстрый квадрокоптер, однако его мощность также впечатляет. Он тоже был создан в 2017 году, а его презентация состоялась 26 мая.

Было проведено два испытательных полета. По их результатам, средняя скорость аппарата составила 244,6 км/ч. Основу этого дрона составляет карбоновая рама, диагональ которой 178 мм. Также было решено установить электродвигатель Cobra 2450 KV и СР2207. Пропеллеры такие же, как и у ранее упомянутого дрона.

Стоит отметить, что суммарная тяга моторов достигает 7,376 кг, а сам дрон весит всего лишь 485 грамм. Так что соотношение равно 15,2 к 1.

Двигатели работают от той же батареи, что и пресловутый рекордсмен, но только для VX1 нужна всего одна батарейка.

Управляется этот быстрый и маневренный микро-квадрокоптер с пульта Spektrum DX6. А еще на него установлена мощная широкоугольная камера, разрешение которой достигает 700 TVL.

Varavon Pathfinder-S

Это еще одна модель, выпущенная в середине прошлого года. Ее разработкой занималась американо-корейская компания под названием Varavon Inc. У них получилось произвести впечатляющим мультикоптер, который не только разгоняется до 200 км/ч, но еще и отличается полной водонепроницаемостью.

Комплектуется аппарат бесколлекторными электронными моторами 2300 KV с качественными пропеллерами 6045 и продается без пульта управления и аккумулятора. Такой набор стоит около 700 долларов, что в рублях составляет чуть больше 40 000 р. Без аккумулятора дрон весит 600 грамм. Его масса больше предыдущих моделей, потому что этот аппарат дополнительно защищен от воздействия воды. Несмотря на это, он очень маневренный и быстрый. Его габариты, кстати, составляют 26 х 29,9 х 10 см.

Существует еще масса шустрых дронов, многие из которых выпускаются серийно. Стильный и компактный Teal Sport Racer, например, который разгоняется до отметки в 136 км/ч, или популярный аппарат Walkera Furious 320, достигающий скорости 120 км/ч. Стоят они, конечно, недешево, но качество всегда требовало больших денег.

fb.ru

Странный и высокоскоростной мир гонок на дронах / Madrobots corporate blog / Habr

Перевод статьи из The New Yorker, посвященной соревнованиям FPV-квадрокоптеров и их участникам. Для удобства чтения и комментирования мы разделили текст на части, это первый отрывок.



В каньоне в предгорье Скалистых гор, расположенном неподалеку от города Форт-Коллинс в Колорадо, молодой человек по имени Джордан Темкин управляет дроном. На Темкине видеоочки, которые транслируют видео с камеры, встроенной в дрон, а в руках он держит консоль с парой джойстиков, которые управляют направлением, креном, тангажом, рысканьем, и скоростью полета. Пилот кладет дрон на гравий у своих ног. Чуть ниже течет река Кэш-ла-Паудр. Склоны каньона возвышаются на девяносто метров над ней. Темкин дает команду, и дрон моментально взлетает к вершине каньона. Затем он парит в вышине, откуда человек кажется маленькой фигуркой, сидящей на борту машины. Тень дрона вспыхивает на поверхности скал, проносясь со скоростью 128 км/ч. Затем пилот спускает аппарат к реке и он летит в полуметре от воды. Река переливается серебром на солнце. Темкин снова поднимает дрон повыше и поворачивает в соседний каньон.


Запас батареи, питающей беспилотник, составляет порядка трех минут. Прежде чем время выйдет, Темкин опускает дрон рядом с собой. Приземление на гравий звучит, как стук от падения пластиковой игрушки. Да и сам дрон похож на игрушку. Темкин называет его «квадрокоптером». У квадрокоптера четыре пластиковых пропеллера, каждый на углу крестообразной пластиковой рамы. Обычно такие дроны называют «квадами». Все устройство легко бы уместилось в упаковке для одного ломтика пиццы. Неизмеримое количество научно-технических открытий, как огромная перевернутая пирамида, сходятся в этой крохотной, игрушечной точке.


Джордан Темкин, фото Engadget

В свои двадцать шесть лет Темкин сохранил те милые, безмятежные манеры любимого родителями, но не избалованного ребенка. Он ростом метр восемьдесят, темноволосый, с азиатскими чертами лица. Одет в черные джинсы, черную футболку с небольшой серебряной эмблемой «DRL», темно-синюю толстовку с расстегнутой молнией, и бело-желтые кроссовки. Когда люди спрашивают Темкина, чем он зарабатывает на жизнь, то тот отвечает, что управляет игрушечными вертолетами. Он пришел к выводу, что это хорошее описание его нового призвания. Темкин — профессиональный пилот дронов, один из лучших в новом спорте. Чтобы практиковаться, он летает в горах так часто, как может.

Темкин частенько летает с Захри Тайером, своим соседом по дому в Форт-Коллинзе, другими профессиональным пилотом. Тайер несколько плотнее Темкина, с волшебными голубыми глазами и окладистой бородой. Оба родом с западного побережья США: Темкин из Сиэтла, а Тайер из Лагуна-Нигуэль, из калифорнийского округа Ориндж. Они познакомились на гонке дронов в Сакраменто в 2015 году, где были соперниками. Темкин закончил Колорадский университет с гуманитарным дипломом и искал, с кем снять жилье, поэтому пилоты решили жить вместе. В сети Темкин нашел других местных любителей пилотирования дронов. Сборище местных энтузиастов объединились в группу «Big Whoop», названную так, потому что поначалу они были не особо впечатляющими пилотами. Текущие успехи Темкина и Тайера придали этому имени блеска. Темкин участвует в гонках под псевдонимом «Jet», образованным от его инициалов. У Тайера другой никнейм — A_Nub, под чем изначальном имелся в виду «новичок», которым Тайер больше не является. Он сохранил прозвище, потому что именно под ним получил известность среди фанатов гонок на дронах.


Big Whoop, фото из Инстаграма Джордана Темкина

«Когда мы только начали летать, я почти ничего не умел, — рассказал мне Темкин в Форт-Коллинзе прошлой осенью. — Я сделал свой первый дрон на основе макета, который нашел в сети и распечатал на своем 3D-принтере. Я заказал для него запчасти, сложил все вместе и начал летать. Мне это нравилось, но я все время разбивался. Сегодня мы можем закладывать такие маневры, о которых даже не могли мечтать пару лет назад. Частично потому, что технология стала лучше, и частично потому, что наши навыки улучшились».


Слева направо: Джордан Темкин, Зак Тайер, Трэвис Макинтайр. Фото Engadget

Джордан и Зак (переключимся с фамилий на их имена, что, кажется, подходит им больше) часто летают со своим другом и соседом по комнате, Трэвисом Макинтайром — худощавым, широко улыбающимся малым со степенью по философии. Если Зак и Джордан летают ради соревнований, но Трэвис — чтобы развеяться и ему интереснее собирать дроны. Он редко соревнуется с профессионалами. Его вклад в общее дело, по большей части, заключается в беззаботном веселье, с которого Трэвис легко переключается на серьезный настрой. Big Whoop даже дурачатся с дронами по-серьезному: если дрон разбивается в горах, они идут и достают его. Однажды они привлекли к этому пару знакомых профессиональных альпинистов и поднимались вместе с ними вверх по веревкам. Когда они разбили дрон в реке, то арендовали гидрокостюмы и ныряли за ним. Пилоты утверждают, что потеряли всего один дрон.


Мир летающих дронов делится на две части. Большинство людей сразу же думают о военных беспилотниках. Дроны Predator и Reaper, которые стреляют ракетами и занимаются разведкой — это беспилотные самолеты с пропеллерами, оснащенные двигателями внутреннего сгорания. Их смертоносность придает зловещий смысл слову «дрон». Квадрокоптер, самый популярный тип гражданского дрона, летает на электрическом моторе, питаемом от батарей. Обычно они имеют четыре пропеллера, но некоторые могут иметь и больше (примечание: все коптеры с роторами являются подтипом мультикоптера); некоторые умельцы делали дроны с пятьюдесятью пропеллерами. Все дроны управляются радиосигналами. Многие военные дроны принимают отправленные с земли сигналы через спутник. Другие дроны работают по сигналу, который принимается от пульта управления в пределах прямой видимости.


Один из самодельных дронов Джордана Темкина, фото из Facebook

Люди, которые управляют беспилотниками ради развлечения и в других мирных целях, обычно покупают готовые аппараты в магазинах или через интернет. Некоторые из этих дронов большие, как тумбочки. Большинство доступных в магазинах коптеров ограничивают пределы поля зрения пилота прямой видимостью, то есть ими нужно управлять так же, как радиоуправляемыми машинками или авиамоделями. Дроны, которые направляются пилотами при помощи бортовой камеры через видеоочки, позволяют маневрировать куда точнее. Они принадлежат к подкатегории под названием FPV, что расшифровывается как first-person view (вид от первого лица). Гонки дронов в своем современном виде были бы невозможны без FPV-систем.

Число квадрокоптеров непрестанно растет благодаря смартфонам. Чтобы изображение на дисплее смартфона все время было правильно ориентировано, гаджет должен знать, в какой стороне находится верх, а также свое положение по вертикали и горизонтали. Инструмент под названием акселерометр, измеряющий изменение скорости по отношению к гравитации Земли (прим. переводчика: на самом деле, акселерометр работает немного по-другому), отвечает за первую функцию, а гироскоп — за вторую. Они оба обычно заключаются в отдельный крохотный компонент, который активно применяется при разработке игровых контроллеров. Смартфоны популяризировали технологию, а их распространенность обеспечила такой объем производства комбинированного модуля акселерометра-гироскопа, что он стал достаточно дешевым для использования в квадрокоптерах.


Разобранный квадрокоптер, фото из Facebook Джордана Темкина

Акселерометр и гироскоп помогают квадрокоптеру сохранять равновесие. Теперь представьте его зависшим в воздухе, с пропеллерами, крутящимися параллельно земле. У дрона нет руля и закрылков, чтобы управлять полетом; вместо этого он маневрирует, регулируя скорость и, иногда, угол своих пропеллеров. Команды, которые указывают, как и когда менять вращение, поступают через радиосигналы, которые бортовое аппаратное обеспечение расшифровывает в компьютерный код. Джордан, Зак, Трэвис и другие пилоты Big Whoop собирают собственные дроны. Алгоритмы стабилизации дрона можно загрузить в свободном виде из интернета, но Зак умеет экспериментировать и писать собственный код. Джордан с его художественным образованием овладел искусством пайки крохотных контуров в полетном контроллере.


FPV-камера, транслирующая видео в очки пилота, представляет собой аналоговую систему. Ее изображению недостает резкости цифровой съемки. Однако аналоговая трансляция приходит в реальном времени, когда как цифровая отстает на сотню миллисекунд. Такой крохотной разницы достаточно, чтобы помешать высокоскоростному пилотированию, поэтому бортовые цифровые камеры обычно используются для съемки видео. Эти камеры называются GoPro — по самому популярном бренду. Видео, которые они снимают, захватывают дух.


Если вы хотите узнать, каково это — лететь со скоростью 128 км/ч сквозь заброшенные сталелитейные заводы, больницы, торговые центры, склады и подобные места, на YouTube вас ожидает широкий выбор снятых на GoPro роликов. Некоторые записи с дронов перенесут вас на лесные тропы, позволят полетать с чайками над океанскими волнами, или же полюбоваться горными каньонами с высоты полета орла (на последнем жанре специализируются пилоты Big Whoop). Джордан утверждает, что может посмотреть на видео и сказать, кто пилотирует дрона, потому что у каждого есть свой характерный стиль. Тысячи фанатов смотрят видео Джордана и Зака в сети.


Я увидел первый в своей жизни квадрокоптер около четырех лет назад, когда шел по Пятой авеню. Он напоминал один из подносов, которые ставят на колени для завтрака в постели, только с пропеллерами. Его нес молодой человек, и я почувствовал мимолетное желание последовать за ним. Спустя два года я нашел маленький дрон на дереве в парке рядом с моим домом в Нью-Джерси. Тот коптер был округлым и сделанным из белого пластика, около 15 сантиметров в поперечнике, без камеры — типичный дрон новичка. Я изучал его в изумлении, достойным доисторического человека. Четыре пропеллера дрона казались неповрежденными. Похоже, он не врезался в дерево. Скорее, кто-то специально поместил дрон сюда на уровне глаз, чтобы потерявший его пилот мог найти свой коптер. Я посчитал это хорошим предзнаменованием и вернул находку на место.

Рост популярности дронов прошел через ранний период, когда каждый, кто пытался управлять FPV-дроном, непременно разбивал его. Шоу летающих моделей включали демонстрационные зоны для дронов, огражденные с полу до потолка сеткой вроде той, которую можно увидеть на полях для гольфа. Там пилоты могли забавляться со своими дронами. На выставке Академии авиационных моделей в корпоративном парке Мидоулэндс на выделенную под дроны зону указывал характерный дребезжащий звук падающих коптеров. Большинство демонстраций включали короткий полет и неожиданное падение; а затем пилоты сбивались в кучку, пытаясь оценить ущерб.


День дронов в Liberty Science Center в Джерси-Сити. Источник фото: официальная страница центра в Facebook

В одно воскресенье в начале марта 2016 года я посетил День дронов в научном центре в Джерси-Сити. Тогда мне пришлось порядком покружить, чтобы найти свободное место для парковки. Дети всех возрастов и национальностей сбивались посмотреть на битвы дронов (мало контактов, много падений), гонки (еще больше падений, но немного настоящих гонок, проходящих на треке, установленном на территории музея), а в IMAX-кинотеатре крутили картины-победители Нью-Йоркского фестиваля фильмов, снятых на дроны. Восторженные дети роились повсюду, некоторые со своими собственными летательными аппаратами. Гонщики, по большей части двадцатилетние парни из группы FPV Addiction, собирали вокруг себя зачарованных зрелищем детей, чьи родители терпеливо ждали неподалеку.


День дронов в Liberty Science Center в Джерси-Сити. Источник фото: официальная страница центра в Facebook

Я впервые увидел соревнующихся Джордана и Зака 7 августа 2016 года на мероприятии под названием Национальный чемпионат США по гонкам на дронах, который проводила организация под названием «Спортивная ассоциация дронов». На тот момент я знал только прозвища пилотов. Спортивная ассоциация дронов, или D.S.A., в основном существует в сети. Согласно ее официальному заявлению, в ходе ряда отборочных соревнований по всей стране была подготовлена группа из тридцати пилотов, которые и участвовали в чемпионате. Трек для гонки, помеченный пластиковыми кольцами, воротами и флажками, располагался на травяном поле на острове Говернорс в Нью-Йоркской бухте. По словам комментатора чемпионата, Уилбур Райт взлетел с этого самого поля в 1909 году, чтобы совершить свой знаменитый облет Статуи Свободы. Сегодня будет такой же исторический день, утверждал комментатор.


Чемпионат по дрон-рейсингу, остров Говернорс, Нью-Йорк. Источник фото: Quartz

Зрители заполнили трибуны, установленные на финише; флаги спонсоров реяли над треком и платформой, где сидели пилоты. Вдоль одной стороны поля выстроились коммерческие палатки с относящимися к миру дронов товарами, а большие мониторы с разделенными экранами показывали вид с камер дронов-участников. Была даже VIP-ложа, по большей части пустующая. Выступил с речью основатель ассоциации Скот Рефсланд. Он отметил, что мероприятие впервые транслирует спортивный канало ESPN, и и провозгласил гонки дронов «новым Наскаром».


Чемпионат по дрон-рейсингу, остров Говернорс, Нью-Йорк. Источник фото: Quartz

Однако мероприятие прошло не лучшим образом, поскольку возможные проблемы никто заранее не проработал. В отличие от братьев Райт, который решали все свои технические трудности в уединении на пастбище в Огайо, организаторы гонки DSA, по всей видимости, столкнулись с некоторыми базовыми трудностями впервые. Так, Wi-Fi подключения зрительских смартфонов заполнили узкую радиочастотную полосу, нужную пилотом для связи со летающими аппаратами. Установление и поддержка открытых каналов оказались рискованной затеей. Из-за большого количества помех меньше пилотов могли соревноваться в каждом заезде, так что число заездов пришлось увеличить. Кроме того, даже для старта пришлось много хлопотать. Разделенные экраны все время забивались «снегом» и выключались. Комментатор продолжал повторять: «Если у вас работает Wi-Fi, пожалуйста, выключите его… У нас проблемы с радиоканалом… пожалуйста, выключите ваш личный Wi-Fi и хот-споты… У судей есть видео?.. Когда мы наконец начнем, все будет так здорово! Пожалуйста, зрители, выключите Wi-Fi».


Чемпионат по дрон-рейсингу, остров Говернорс, Нью-Йорк. Источник фото: Quartz

Дроны постоянно падали и сбивались с пути. Дрон Джордана влетел в надстройку над финишной прямой и застрял в ней, так что пилоту пришлось взобраться наверх, чтобы достать его. Зак прибыл на проходивший накануне отборочный раунд в полусонном состоянии. Он всю ночь вел машину из округа Ориндж, где был шафером на свадьбе. Впрочем, в состоянии серьезного недосыпа он сумел превзойти свое окружение, найдя утешение в полете. Во время своих заездов в финале Зак сидел на выделенной пилотам платформе, качаясь взад-вперед в такт движению видения в видеоочках, и в итоге выиграл первый приз — десять тысяч долларов, плюс дополнительно две тысячи за соревнование по фристайлу. К концу вечера многие зрители разбрелись, так и не поняв, что они только что увидели. Сейчас Спортивная ассоциация дронов либо неактивна, либо перестала существовать.


Когда я посетил Джордана, Зака и Трэвиса в Форт-Коллинсе, они жили в одноэтажном доме в частном секторе, по соседству с открытой прерией. Я приехал около 11 утра, чтобы не будить их. Зак должен был быть дома, но в последнюю минуту решил посетить гонку дронов в Сеуле. Туда его пригласили в качестве пилота-знаменитости, а не участника соревнований. Джордан попросил меня снять обувь. Я был поражен тем, какой порядок царил у них дома. Ни о чем подобном я в свои 26 лет не мог и мечтать.

Двухметровая полка с трофеями занимала центральное место в гостиной — с призами с гонок в Фениксе, Детройте, Орландо, Луисвилле и Дубае, помимо всего прочего. Некоторые достигали в высоту метра и напоминали абстрактные скульптуры. Настоящим центром дома был подвал, куда меня сразу и повели. В Америке есть десятки миллионов таких подвалов: пол застелен ковровым покрытием, голые бетонные стены, высокие подвальные оконца, открытые воздуховоды и трубы под потолком, бойлер в углу… Чувствуется, что здесь кто-то постоянно прячется от семейных дел. Этот конкретный подвал оказался заполнен гулом изобретений и амбиций, знакомым братьям Райт. На стенах, вместо обычных музыкальных постеров и копий дорожных знаков, висели несколько огромных чеков, которые выдают победителям для новостных снимков. На некоторых были нанесены логотипы гонок и четырехзначные суммы посредине.


Запчасти для коптеров, фото из Инстаграма Джордана Темкина

То там, то тут стояли стойки с полками, набитые разобранными на части квадрокоптерами. «Большинство из них — наши неудачные творения, которые не заработали так, как мы хотели, — сказал Джордан. — Этот корпус квадрокоптера, к примеру, был моим самым первыми дроном, который я напечатал на 3D-принтере. Вы можете заметить тонкие линии там, где принтер укладывал новый слой. Все эти двенадцать-пятнадцать коробок вдоль стен заполнены пропеллерами. Мы их тратим тысячами. Вот в этой коробке куча упаковок с пропеллерами, произведенных одним из наших спонсоров». Он вытащил упаковку и показал фотографию с ним и Заком на этикетке, напоминающей по дизайну старомодную коробку с овсянкой.


Запчасти для коптеров, фото из Инстаграма Джордана Темкина

Вокруг лежали паяльники, удлинители, многочисленные коробки аккумуляторов разной степени свежести, моторы для квадрокоптеров, пульты управления, FPV-очки с крупной надписью Fat Shark (название главного производителя таких очков), квадрокоптеры разных размеров. Было все, вплоть до карманных мини-дронов, которыми пилоты снимают видеоролики с высоты полета насекомого: облетают свои гостиные и кухни, маневрируют между ножками стульев и подушек диванов и вокруг банки с арахисовым маслом на столе. Такое изобилие техники придавало подвалу вид мастерской волшебника. В стороне стоял многоуровневый гоночный трофей, который казался тут ни к месту.

«Ах, это, — сказал Трэвис, когда я спросил о кубке. — Однажды мы сидели и разговаривали, смотрели на него и задумались, а может ли он летать. Ну, мы приделали к нему моторы и пропеллеры, и на следующий день протестировали. Он полетел достаточно неплохо, особенно для тяжелого, почти метрового гоночного трофея».


Ежедневное пилотирование дронов составляло основу расписания. После ланча в забегаловке в Форт-Коллинсе (деревянные столы, роскошные комбо, самодельная газировка), Джордан и Трэвис отвезли нас на новом хэтчбеке Subaru WRX, принадлежащем Джордану, в Национальный заповедник имени Рузвельта, а потом дальше, в каньон реки Кэш-ла-Паудр. Река, которая известна как «Пудер», является одним из лучших мест для ловли форели в штате, а спуск к воде здесь есть каждые 400 метров. Мы остановились около узкого прохода у стены каньона, вытащили свое оборудование, надели очки и отправили дроны в полет. Скальные образования каньона напоминали книги на книжной полке. Изредка каменный столб выделялся, как оголенный книжный корешок. Дроны скользили вдоль вертикальных скал, почти касаясь их, а потом залетели в низкорослый можжевельник на склоне. Их моторы стрекотали, как швейная машинка.

У нас были дополнительные FPV-очки, чтобы я мог следить за происходящим вместе с пилотом. Я пришел к выводу, что делать это невозможно, не вцепившись намертво в машину. С каждым прыжком и нырком вид от первого лица в очках заставляет непривыкший мозг предчувствовать скорую гибель. Через пару минут я с огромным облегчением снял очки. Наблюдая за дронами без них, я впервые заметил кубический черный теневой узор, отбрасываемый скалами каньона. Пока Джордан пилотировал дрон, Трэвис рассказал мне о пролетавшей мимо стае гусей, к которой он попытался пристроиться на своем дроне, и о том, как внезапно перед его коптером появился медведь. Он вернул дрон, чтобы снова посмотреть на зверя, но медведя, кажется, это ничуть не смутило.


Дрон Джордана столкнулся с веткой можжевельника и упал. Отложив очки, пилот быстро взобрался по крутому склону и вернулся с дроном, аккумулятором и камерой GoPro. Крушение дрона, при котором он разлетается на части, называют «дворовой распродажей», таким же термином обозначают падение лыжника, растерявшего в процессе свое снаряжение. Джордан занимался лыжной акробатикой, но в позднем подростковом возрасте забросил спорт, после того как случайно разбил колено о собственную голову и месяц провалялся в постели. Как и многие другие пилоты дронов, он заменил напряженный физический спорт на такой, где врезаешься во что-то лишь опосредованно.

Зак появился дома следующим утром, после ночного перелета из Южной Кореи. По всей видимости, смены часовых поясов он не заметил. Новоприбывший сидел на диване в своей гостиной в футболке и паре мешковатых черных штанов, украшенных белыми узорами из штурмовиков из «Звездных войн», и восхвалял южнокорейское правительство, которое поощряет развитие технологий беспилотников. Власти страны основали общественный парк для дронов на окраине Сеула и проводят регулярные гонки дронов, которые посещают тысячи человек. В корейских школах в рамках STEM-программ раздают инструкции по сборке беспилотников. «Дружелюбные люди, отличная еда, веселая ночная жизнь на Таймс-сквер в Сеуле, множество поклонников дрон-рейсинга, — рассказывал Зак. — Южная Корея — одна из лучших стран в мире для беспилотников».


Видео, снятое Заком Тайером в Южной Корее.

«На международном уровне корейцы в среднем являются лучшими пилотами. Их, как соперников, я боюсь больше всего», — добавил Джордан.

Я особенно хотел спросить Зака о видеоролике, который я видел в интернете, где дрон состязался с электромобилеи. Зак управлял тем дроном.


«Да, это было потрясающе, — сказал он, смеясь. — Это произошло прошлым летом во время двухдневной гонки Формулы Е на трассе в Бруклине, в районе Ред-Хук. Мы соревновались против электрокара на дроне, который собрали сами. Дрон был размером в три квадратных фута, весил 18 килограмм, и издавал ужасающий рев — можно было почувствовать, как он разрывает воздух. Он разгонялся до 177 км/ч. Дронам не нужно время на разгон, потому что они достигают максимальной скорости почти мгновенно. После старта я оставил электрокар настолько далеко позади, что казалось, будто он и не движется. Дрон шел здорово, но потом начал рыскать, не было достаточно пространства, чтобы сбросить скорость. Это перегрузило систему, которая не предназначалась для такого здорового дрона. Я испугался, что не смогу безопасно приземлить его, так что я позволил ему подняться вверх, а затем влетел прямо в трек. Он разбился примерно на миллион кусков и заслужил самые громкие аплодисменты за те выходные».

Конец первой части. Вторую вы можете прочитать по этой ссылке.


habr.com

Супербыстрый дрон установил новый рекорд скорости

Чем больше разнообразных беспилотников создают современные инженеры, тем более популярными становятся гонки среди этих аппаратов. Первые такие соревнования проводились в лесах и на заброшенных складах, теперь же никого не удивить официальными чемпионатами, которые проходят во многих странах мира.

В феврале 2016 года в США прошла первая «Формула-1» для БПЛА, организованная Лигой гонок дронов (Drone Racing League). А всего через месяц в Дубае стартовал первый и крупнейший чемпионат мира по гонкам на беспилотниках World Drone Prix.

Подобные соревнования мотивируют инженеров создавать всё более быстрые и «умные» дроны. На сегодняшний день больше всего в этом преуспела упоминавшаяся ранее Лига гонок дронов. Её инженеры представили квадрокоптер DRL RacerX, установивший рекорд скорости.

263,1 километра в час – эта цифра уже занесена в Книгу рекордов Гиннесса. Суперскорость беспилотник развил в ходе испытаний на стометровой дистанции.

Но это не максимум для дрона: в ходе тестирований в Нью-Йорке он развил ещё большую скорость – 289 километров в час. Этот результат представители Книги рекордов Гиннесса не засчитали, поскольку, по её правилам, в зачёт должна идти средняя скорость, вычисленная из максимальных скоростей, которые дрон смог развить, дважды пролетев стометровый участок.

Как рассказали разработчики, дрон DRL RacerX имеет массу почти 800 граммов. Большинство составных частей напечатаны на 3D-принтере. Основные материалы, использованные разработчиками, — высокотемпературный полиуретан и углеродное волокно. Аппарат оснащен мощными роторами, способными развивать скорость вращения до 46 тысяч оборотов в минуту. Питают устройство две литий-полимерные батареи ёмкостью 1,3 ампер-час каждая.

Дрон имеет массу почти 800 граммов. Большинство составных частей напечатаны на 3D-принтере.

Правда, есть один минус: дрон летит с невероятным шумом. Его более ранний прототип и вовсе загорелся, когда достиг своей максимальной скорости, рассказывает команда.

«Мы очень рады испытать нашу фирменную технологию. Рекорд RacerX представляет кульминацию технологических инновационных разработок», — прокомментировал успех основатель Лиги гонок дронов Николас Хорбачевский (Nicholas Horbaczewski).

Впрочем, поклонники гонок DRL RacerX в деле – то есть на соревнованиях – не увидят. На чемпионате Drone Racing League команда планирует запустить беспилотник Racer 3, максимальная скорость которого составляет около 145 километров в час. Зато в повороты этот аппарат входит намного лучше, поясняют разработчики.

Кстати, ранее беспилотный летательный аппарат Megacopter с дистанционным управлением попал в Книгу рекордов Гиннесса, установив мировой рекорд по подъёму веса.

nauka.vesti.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *