مقالات آموزشی

کوادکوپتر

کوادکوپتر

کوادکوپتر

کوادکوپتر یا کوادروتور نوعی هلیکوپتر با چهار روتور است.

اگرچه هلیکوپترهای کوادروتور و هواپیماهای تبدیل مدت‌هاست به صورت آزمایشی پرواز می‌کردند. پیکربندی تا زمان ورود پهپاد یا پهپاد مدرن یک کنجکاوی باقی ماند. اندازه کوچک و اینرسی کم پهپادها امکان استفاده از یک سیستم کنترل پرواز بسیار ساده را فراهم می کند. که عملی بودن کوادروتور کوچک را در این برنامه بسیار افزایش داده است.

اصول طراحی کوادکوپتر

هر روتور هم نیروی بالابر و هم گشتاور را در اطراف مرکز چرخش خود ایجاد می کند. و همچنین در خلاف جهت حرکت وسیله نقلیه می کشد.

کوادکوپترها معمولاً دارای دو روتور هستند که در جهت عقربه‌های ساعت (CW) و دو روتور در خلاف جهت عقربه‌های ساعت (CCW) می‌چرخند. کنترل پرواز با تغییر مستقل سرعت و در نتیجه بالابر و گشتاور هر روتور ارائه می شود. گام و چرخش با تغییر مرکز رانش خالص کنترل می‌شوند، و انحراف با تغییر گشتاور خالص کنترل می‌شود.

برخلاف هلیکوپترهای معمولی، کوادکوپترها معمولاً دارای کنترل چرخه‌ای نیستند. که در آن زاویه پره‌ها با چرخش به دور هاب روتور به صورت دینامیکی تغییر می‌کند. در روزهای اولیه پرواز، کوادکوپترها (که در آن زمان به عنوان “کوادروتور” یا به سادگی “هلیکوپتر” نامیده می شد) به عنوان یک راه حل ممکن برای برخی از مشکلات مداوم در پرواز عمودی دیده می شد.

مسائل کنترلی ناشی از گشتاور (و همچنین مسائل مربوط به راندمان ناشی از روتور دم، که بالابر مفیدی ایجاد نمی کند.) را می توان با چرخش معکوس از بین برد، و ساخت تیغه های نسبتا کوتاه بسیار آسان تر است. تعدادی از طرح های سرنشین دار در دهه ۱۹۲۰ و ۱۹۳۰ ظاهر شد. این وسایل نقلیه جزو اولین خودروهای موفق سنگین تر از هوا برخاست و فرود عمودی (VTOL) بودند.

با این حال، نمونه‌های اولیه از عملکرد ضعیف رنج می‌بردند، و نمونه‌های اولیه به دلیل افزایش پایداری ضعیف و اختیار کنترل محدود، به بار آزمایشی بیش از حد نیاز داشتند.

گشتاور

اگر هر چهار روتور با سرعت زاویه‌ای یکسانی بچرخند، دو چرخش در جهت عقربه‌های ساعت و دو چرخش خلاف جهت عقربه‌های ساعت. گشتاور خالص حول محور انحراف صفر است، به این معنی که مانند هلیکوپترهای معمولی به روتور دمی نیازی نیست. انحراف با عدم تطابق تعادل در گشتاورهای آیرودینامیکی ایجاد می شود. (یعنی با تعدیل دستورات تراست تجمعی بین جفت تیغه های چرخان مخالف)

کوادکوپتر

حالت حلقه گرداب

همه کوادکوپترها تحت آئرودینامیک معمولی روتورکرافت، از جمله حالت حلقه گردابی هستند.

ساختار مکانیکی کوادکوپتر

اجزای مکانیکی اصلی بدنه یا قاب، چهار روتور (اعم از گام ثابت یا گام متغیر) و موتورها هستند. برای بهترین عملکرد و ساده‌ترین الگوریتم‌های کنترل، موتورها و ملخ‌ها از هم فاصله دارند.

روتورهای کواکسیال

به منظور ایجاد قدرت و پایداری بیشتر در وزن کم، یک کواد کوپتر، مانند هر مولتی روتور دیگری، می‌تواند از پیکربندی روتور کواکسیال استفاده کند. در این حالت، هر بازو دارای دو موتور در جهت مخالف (یکی رو به بالا و دیگری رو به پایین) است.

خرید انواع قطعات کوادکوپتر از فروشگاه ابومارکت آرسی <<کلیک کنید>>

دیدگاهتان را بنویسید