IT ExpertМир технологийЭто интересно

Винтокрылые игрушки, или Как выбрать квадрокоптер

Сергей Грицачук | 29.11.2013

ВКонтакт Facebook Google Plus Одноклассники Twitter Livejournal Liveinternet Mail.Ru

Винтокрылые игрушки, или Как выбрать квадрокоптер

История квадрокоптеров

Как устроен современный квадрокоптер

Какие модели приобрести


История квадрокоптеров

О летающем механизме под названием «квадрокоптер» впервые заговорили в 1922 году, когда в Дейтоне (США) поднялся в воздух вертолет с четырьмя винтами.

img

 Впоследствии он совершил около 100 полетов, но в серийное производство так и не пошел: изобретение попросту опередило свое время – производить столь сложные летательные аппараты в ту пору было технологически нецелесообразно. Автор проекта Георгий Александрович Ботезат, несмотря на успех, к винтокрылым машинам больше не возвращался. Вновь о квадрокоптерах вспомнили в 1950-х, однако дальше прототипов дело не продвинулось, хотя уже тогда их позиционировали как беспилотные аппараты.

Несмотря на прохладное отношение со стороны большой авиации, квадрокоптеры снискали популярность среди авиамоделистов: простота в постройке и наладке, возможность серийного изготовления простых и недорогих узлов для сборки, появление микроконтроллеров (упростивших управление) сделали их доступными каждому.

img

img

Впрочем, игрушками дело не ограничилось, энтузиасты нашли применение квадролетам в аэрофотосъемке, использовали их при отладке взаимодействия между роботами. А военные рассматривают эти устройства в качестве разведчиков и легких средств подавления огневых точек: способность нести небольшой вес (до 10 кг, в редких случаях – до 50) позволяет без проблем оснастить их взрывчаткой или легким пулеметом. 

img

Используют квадрокоптеры и в спасательных операциях, метеорологии, в спортивных целях и пр. Но до сих пор эти устройства так и не переросли стадию средств развлечения.

Как устроен современный квадрокоптер

Каждый его пропеллер приводится в действие собственным электромотором, питаемым от мощных батарей и управляемых микрокомпьютером. Задача последнего – поддерживать машину в полете, обеспечивая синхронность работы двигателей в зависимости от показаний датчиков, преобразовывать команды оператора в изменения режимов работы двигателей.

img

Размещены все узлы на раме, которую можно приобрести готовой или сделать самому. Последнее непросто: рама должна быть сбалансированной (значим вес каждого винтика), жесткой (чтобы выдерживать нагрузки) и упругой (чтобы гасить колебания и не рассыпаться при неудачном приземлении). Соблюсти все эти условия, грамотно разместить узлы и дополнительное оборудование, выдержать требования к прочности и виброзащите под силу лишь опытному авиамоделисту (начинающим лучше взять готовую раму).

img

Для изменения скорости вращения используются регуляторы оборотов – по одному на каждый привод. Соединяется все это хозяйство при помощи специальных коннекторов, приобретаемых отдельно. Разумеется, не обойтись без аппаратуры для дистанционного управления.

img

Итого требуется: две пары пропеллеров, четыре бесколлекторных двигателя, четыре контроллера, плата-микрокомпьютер, комплект соединительных коннекторов, литий-полимерная батарея (одна или несколько), рама для крепления узлов, комплект радиоаппаратуры ДУ. И, разумеется, все это должно быть объединено по рекомендуемой схеме.

img

Два слова о бортовом компьютере. Дешевые модели оснащены минимумом датчиков и не могут самостоятельно поддерживать летательный аппарат в равновесии, так что все необходимые манипуляции возлагаются на пилота (а значит, требуется опыт). Модели подороже несут на борту компас, акселерометр, датчик высоты и прочие приборы, что позволит автоматически поддерживать горизонт и равновесие в полете. С таким аппаратом справится и новичок.

Какие модели приобрести

Перед тем как удариться в конструирование, есть смысл попробовать силы на готовой модели – вполне вероятно, этого хватит для удовлетворения желания управлять квадрокоптером. В ином случае покупка поможет понять, чего именно хочется от квадролета, и приступить к его изготовлению самостоятельно, с учетом необходимых характеристик.

Тем, кто планирует только поиграть недорогой моделькой, рекомендую Syma X1-Spacecraft (1970 рублей) или Syma X1 Bumblebee (3500 рублей): обе на радиоуправлении (порадуют и детей, и вас), легкие, подойдут как для дома, так и для улицы (если нет ветра, конечно). Владельцев iPhone заинтересует Walkera QR W100S (6500 рублей): управляемая по Wi-Fi со смартфона, эта модель оснащена камерой, так что можно будет не только управлять игрушкой, но и снимать с ее борта видео.Чтобы обеспечить более продвинутое видео, возьмите квадрокоптер с камерой GoPro, такой как DJI Phantom (24 900 рублей). Модель отличается простотой в управлении и высокой стабильностью полета, дальность которого может достигать 300 метров. Аппараты для профессиональной съемки способны преодолевать расстояние до километра, неся на себе значительный груз. К примеру, Skygadget Alien Y-6 (107 000 рублей) поднимет камеру весом до 2 кг и продержится с ней в воздухе 15-18 минут.

img

Если миниатюрные устройства приобретать не хочется, присмотритесь к GAUI 500X (23 000 рублей): хорошая устойчивость и управляемость, приличная дальность полета (до 300 м) и возможность нести оборудование весом до килограмма.

Выводы

Квадрокоптер – полезная игрушка, которая поможет не только получить навыки управления летательным аппаратом, но и выполнить интересные задания, например фото- или видеосъемку. А некоторые модели позволят даже поиграть в интерактивные игры с дополненной реальностью. Ну а тем, кто всерьез заинтересуется темой, советую собрать аппарат самостоятельно, потому что готовому решению вряд ли удастся угодить вашим высоким запросам.

Ключевые слова: экшен-камеры

Журнал IT-Expert № 12/2013    [ PDF ]    [ Подписка на журнал ]

Об авторах

Сергей Грицачук

Сергей Грицачук

Обозреватель, аналитик, инженер-системотехник. Действительный член «Клуба экспертов Intel», сертифицированный специалист (Мюнхен) по сетевым и серверным технологиям с 1993 года. Компьютерами и сопутствующими решениями занимается с 1985-го, участник многочисленных выставок, обладатель наград за оригинальные схемотехнические и программные разработки. Первый диплом получил в 1984 году от «Патентного бюро» журнала «Юный техник». Увлекается охотой, рыбалкой, водно-моторным спортом. «Утомившись суетой цивилизации, предпочитаю уединенную жизнь вдали от нее. Все свободное время отдаю семье и детям».

Мероприятия

25.04.2019 — 26.04.2019
Open Agile Day

Отель Шератон Палас

28.05.2019
Smart City 2019: госпроекты и их реализация

Москва, Веранда ЦМТ, Краснопресненская наб., 12

29.05.2019 — 31.05.2019
IT & Security Forum

Казань, ГРК Корстон

14.06.2019
Национальная конференция "MVNO Russia 2019»,

Москва, Отель Holiday Inn Сущевская

25.06.2019 — 27.06.2019
CEBIT RUSSIA (Сколково)

технопарк Сколково