Первый квадрокоптер
Сегодня о квадрокоптерах не знает лишь бездеятельный. Эти беспилотные устройства применяются в роли игрушек, летательных платформ для фото- и съемки, боевых шпионов и спортивных снарядов. Первый квадрокоптер на радиоуправлении вышел немного не менее 10 лет тому назад, а сегодня такие устройства считаются обычными устройствами. Но неверно размышлять, что это открытие чисто 21 столетия – первые макеты таких аппаратов были спроектированы еще в самом начале прошлого века. История квадрокоптера полна любопытных технологических решений, поисков и опытов, выяснить о которых детальнее мы и рекомендуем вам в данной публикации.
До того как расширяться в историю этих аппаратов, нужно разобраться в их специфике. Под квадрокоптером видится вертолет, который имеет 4 тянущих винта, распространенных при помощи балок сравнительно центра каркаса. Любой из них оборудован своим мотором, а работа всех приводов контролируется микропроцессорной технологией и 3-мя гироскопами, обеспечивающими надежное положение устройства в воздухе. Зависимо от модификации система квадрокоптера может также подключать акселерометр, приемник давления, гидролокация и GPS-приемник. Чтобы отчислить поворот устройства в воздухе, одна четверть винтов крутится по часовой стрелке, а 2-я – против, этим самым компенсируя руководящий момент. Полет коптера может обращаться радиокомандным методом за счет пульта либо проходить в независимом режиме по загодя вписанному в бортовик маршруту.
История образования квадрокоптеров стартовала еще на заре вертолетостроения, а конкретнее в 1920-х гг.. Тогда вне зависимости друг от дружки над такой мыслью работали североамериканский инженер отечественного возникновения Геннадий Ботезат и французский инженер Этьен Эмишен – любой из них разработал ведомый инструмент с 4-мя распространенными винтами, которые доводились в действие одним мотором через трудную технологию коробки. В процессе тестов их вертолеты сумели подняться на маленькую высоту (от 5 до 15 м) и пройти установленное отдаление (модель Эмишена прошла 1100 м), но далее испытательных полетов дело не пошло. На то наличествовало 3 причины:
чересчур трудная передача, представляющая руководящий момент с одного мотора на все роторы, была очень нестабильной и регулярно выходила из строя;
для поперечного и курсового регулирования модель Омишена применяла целых 8 пропеллеров, а инструмент Ботезата мог идти лишь с попутным ветром;
устройства не имели системы стабилизации в воздухе, в связи с чем были очень непрочным в полете, в особенности в ветреную погоду.
Впрочем последовательно первым квадрокоптер разработал как раз Этьен Эмишен, его инструмент невозможно думать полновесным макетом передовых модификаций. Если желаете приобрести квадрокоптер зайдите на сайт квадрокоптер ру.
Следующее открытие автомата перекоса и управляющего винта дало зеленый свет вертолетам традиционной и соосной модели, и о четырехвинтовых на время позабыли. Только в 1950-х гг. энтузиазм к ним стал оживляться, определенные компании спроектировали квалифицированные эталоны таких автомашин. Не менее идеальный квадрокоптер придумал такой же Геннадий Ботезат в 1956 году – свежий вариант его автомашины управлялся при помощи тянущих винтов. В роли очень удачного образца можно также привести ведомый инструмент VZ-7 компании Curtiss-Wright, который в 1958 году прошел авиационные проверки, продемонстрировал отличную надежность и маневренность, однако был отторгнут Армией США из-за недостающих рабочих данных. На данном подготовка квадролетов вновь затормозилась, и к этой идее пришли только спустя 50 лет, в следующем тысячелетии.
Одновременно развивалась система образования беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), контролируемых дистанционно либо в независимом режиме. В особенности это было востребовано военнослужащими, которые заинтересовались такими автомобилями еще в Вторую мировую войну. Трудно сообщить, кто придумал первый дрон, в связи с тем что такие подготовки велись во всех продвинутых странах тех пор, однако одним из наиболее начальных аппаратов этого вида в мелкосерийное изготовление поступил германский беспилотный бомбовоз Fliegermaus, способный тащить бомбовую нагрузку и контролируемый по радио. Другой образец такой техники – сделанный в 1917 году «Автоматический самолет Хьюитта-Сперри», оборудованный 2-мя гироскопами для целиком независимого полета по данному курсу.
Если быть совершенно четким, то первые боевые беспилотники были открыты еще ранее – в 1849 году австрийская армия применяла невесомые шары с автоматом скидываемыми фугасами для бомбардировки Венеции.
В межвоенный этап и во Первую мировую войну бурное формирование приобрели самолеты-снаряды (например, германский Фау-1), считающиеся образцами передовых свободных ракет, и переоборудованные из стандартных модификаций беспилотники-разведчики и бомбовозы. Но из-за несовершенства технологии (в первую очередь проверочного оснащения) все эти и следующие системы были разработаны в качестве самолетов, ракет либо вертолетов стандартной модели. Их военное применение хотя и не было совершенно успешным, но подсобило тому, что история формирования дронов продлилась далее.
По истечении полвека с испытаний первых квадрокоптеров сформировались хорошие критерии для восстановления внимания к данному виду летательной техники:
прежде всего, достижения в сфере материаловедения позволили сделать крепкие и легкие полимеры, которые значительно понижают вес устройства;
во-вторых, прогресс микроэлектроники (а конкретнее возникновение процессоров) снабдило основу для не менее обычного и надежного регулирования винтокрылыми автомобилями.
В собственном сегодняшнем виде первые во всем мире квадрокоптеры возникли в 2006 году с производством модификаций от германской компании MikroKopter. Они имели бортовой контроллер, 3 гироскопа, барометр и акселерометр, различались необходимой устойчивостью в полете. Немного позднее их улучшили GPS-модулем для закрепления позиции. Квадрокоптер на радиоуправлении от MikroKopter первоначально был нужен для квалифицированного применения и имел хорошую стоимость, но открытый отправной код привел к возникновению на рынке его доступных клонов, что отрицательно сказалось на продажах компании. Несмотря на то что по этой причине код потом закрыли, это заставило иные компании создавать дроны штатского предназначения в различных расценочных группах.
В будущем рынок четырехвинтовых дронов пошел по 2-м назначениям:
образование целиком готовых к применению механизмов разного класса, от экономных игрушек до квалифицированных платформ для съемки, спасательных, полицейских, природоохранных и прочих операций;
подготовка микроконтроллеров и ПО к ним, которые можно приспособить к сделанным своими руками либо приобретенным аппаратам.
По 1-му пути пошли такие сегодня знаменитые компании, как Gaui, DJI, XAircraft и прочие изготовители. Обычно, в их продукцию входит сам инструмент, своя серия микроконтроллеров и ПО к ним. В третьем направлении особенно отметились такие компании, как MultiWii, KaptainKuk, ArduCopter. При подготовке собственных микроконтроллеров они довольно часто применяют платы Arduino и разрабатывают открытый отправной код, позволяя энтузиастам самим формировать собственные виды систем.
Благодаря экономической доступности и простоте этих элементов сегодня очень развито дилетантское моделирование дронов.
Второй значительной технологией, из-за которой квадрокоптеры возникли на большом рынке, открылась система выравненной подвески, которая позволяет устанавливать на инструмент фото- либо камеру либо другую аппаратуру. Поставленные в ней сервоприводы и детекторы дают возможность возмещать колебания и повороты дрона по аналогичным осям, снабжая подключенному оборудованию оставаться в почти недвижном расположении. Это значительно повысило качество съемки с квадрокоптеров, и как раз благодаря данной технологии они сегодня обширно применяются в рекламе, кинопроизводстве, боевом деле и т. д.
Логично, что история дронов не остановится в стадии развлечения и узкоспециализированного использования. В Саудовской Аравии готовятся в обозримые годы включить автоматическое беспилотное такси на основе квадрокоптера, возникают подготовки полновесных военных автомашин, способных делать не только лишь агентурные функции, но также и принимать участие прямо в боевых действиях.
Улучшение этих аппаратов проходит сегодня по пути повышения продолжительности работы в независимом режиме, расширения перечня возможностей, внедрения систем синтетического разума. Оправдают ли квадрокоптеры себя в дальнейшем – покажет время, однако сегодня они предлагают большие возможности в самых разных областях.