کوادکوپتر

نویسنده: محمد رضا نظری 

یکی از انواع وسایل پهپاد است. کواد کوپترها نوعی هواگرد بالگردان هستند و در دستهٔ چندپروانه‌ها جای دارند و به دلیل کمک گرفتن از چهار پروانه برای نیروی پیشرانش، به عنوان کواد (چهار) کوپتر نامیده می‌شوند.همچنین در بین بسیاری از مردم جا افتاده است که به کواد کوپتر درون نیز میگویند ولی در واقع درون بخشی از دوربین کواد کوپتر است.

کواد کوپترها به دلیل داشتن قدرت مانور فوق‌العاده و پروازهایی با تعادل بالا از کاربردهای بسیار گسترده برخوردارند.

یکی از تولیدکننده‌های معروف کواد کوپتر شرکت Syma هست. این شرکت در کشور چین است.

در سال‌های اخیر توجه شرکت‌ها، دانشگاه‌ها و مراکز تحقیقاتی بیش از پیش به این نوع از پهپادها جلب شده‌است و لذا روزانه پیشرفت چشم‌گیری در امکانات و پرواز این نوع از پرنده‌ها مشاهده می‌کنیم.

کواد کوپترها در زمینه‌های تحقیقاتی، نظامی، تصویر برداری و تفریحی و سمپاشی از کاربرد بالا و روزافزونی برخوردارند و مدل‌های دارای سرنشین آن نیز تولید شده‌است.

امروزه یکی از تفریحات پر طرفدار کواد کوپترهای تفریحی و حرفه‌ای تصویر برداری می‌باشند که از جذابیت بسیار بالایی برخوردار بوده و بازار بزرگی از محصولات رادیو کنترلی را در جهان به خود اختصاص داده‌است و امروزه مسابقات کوات کوبتر هم در سراسر نقاط جهان برگزار می‌شود که در دو دستهٔ داخل ساختمان و ریس. وجود دارد و شرکت کنندگان می‌توانند در این دو دسته به رقابت بپردازند که این شاخه ای بسیار پر هزینه است که در صورت سقوط امکان دارد هزینهٔ ساخت دوبارهٔ کل کواد را به همراه داشته باشد.

تفاوت هلیکوپتر و کواد کوپتر :

کوادکوپترها همانند انواع دیگر وسایل پرنده از ایجاد اختلاف فشار در اتمسفر پیرامون خود برای بلند شدن و حرکت در هوا استفاده می‌نمایند. همان‌طور که هلیکوپتر‌ها به کمک پره اصلی این اختلاف فشار را ایجاد می‌کنند و نیروی برآ ی خود را تأمین می‌کنند. در هلیکوپترها به دلیل وجود نیروی عمل و عکس‌العمل، پس از اینکه پره اصلی شروع به چرخش می‌کند با برخورد مولکول‌های هوا به این پره و وجود عکس‌العمل، یک نیرویی با جهت مخالف جهت چرخش پره به پره و در ادامه به شفت متصل به پره اعمال می‌شود (نیروی گشتاور) و باعث چرخش هلیکوپتر به دور خود می‌شود. حالا برای حل این مشکل از پره دم هلیکوپتر استفاده می‌شود تا نیرویی را تولید کند که مانع چرخش هلیکوپتر به دور خود شود. حال اگر هلیکوپتر به جای داشتن یک پره اصلی از دو پره اصلی که خلاف جهت یکدیگر بچرخند استفاده می‌نمود، به دلیل خنثی شدن دو نیروی گشتاور توسط یکدیگر، دیگر هلیکوپتر به دور خود نمی‌چرخید! مانند هلیکوپترهای شنوک.

کواد کوپترها با بهره‌گیری از چهار موتور و پره مجزا و چرخش دو به دو معکوس این موتورها نیروی گشتاورهای ایجاد شده را خنثی می‌کنند و همچنین اختلاف لازم فشار جهت ایجاد نیروی برآ را تأمین می‌کنند.

نحوه ایجاد فرامین کنترلی در کواد کوپترها به این صورت است که، برای تغییر ارتفاع از کم یا زیاد کردن سرعت چرخش همه موتورها استفاده می‌شود و باعث کمتر یا زیاد تر شدن اختلاف فشار به وجود آمده می‌شود. برای چرخش کواد کوپتر به دور خود و به صورت درجا، دو پره هم جهت با سرعت کمتر و دو پره هم جهت دیگر با سرعت بیشتر می‌چرخند و نیروی گشتاور به یک سمت ایجاد می‌شود و اختلاف فشار همانند قبل است (زیرا دو پره با سرعت کمتر و دو پره دیگر به همان نسبت با سرعت بیشتر می‌چرخند) لذا کواد کوپتر در ارتفاع ثابت به دور خود می‌چرخد. برای حرکت کواد کوپترها در جهت‌های مختلف (عقب، جلو، چپ و راست) توسط کم و زیاد کردن سرعت موتورها کواد کوپتر را از حالت افقی خارج کرده و باعث حرکت آن می‌شوند.

تمامی این فرامین توسط برد کنترلر یا مادر برد ایجاد می‌شود که این برد از اِلِمان‌هایی جهت تشخیص زاویه و موقعیت کواد و قطعات پردازنده تشکیل شده‌است. این قطعات نظیر جایرو، شتاب سنج، قطب‌نما و میکرو پروسسور‌ها هستند

‎وسایل ساخت کواد کوپتر

* 1 – موتور براشلس در آموزش کوادکوپتر ...

* 2 – فلات کنترل در آموزش کوادکوپتر ...

* 3 – اسپید کنترل ESC. ...

* 4 – رادیو کنترل از وسایل ساخت کواد کوپتر ...

* 5 – ملخ و بالانسر ملخ از وسایل ساخت کواد کوپتر ...

* 6 – باتری لیتیوم پلیمر و شارژر مخصوص ...

* 7 – بدنه کوادکوپتر یا همان ایر فریم کوادکوپتر

* 8 _ دوربین ۳۶۰ درجه 

* 9_ آر اف ای دی  و میکروچیپ 

* 10_ مادر برد 

هزینه ساخت کواد کوپتر:

یکی از سوالات مهم و تعیین کننده شیوه ساخت کوادکوپتر هزینه لازم برای ساخت آن است . سوال خیلی از کاربران این است هزینه ساخت کواد کوپتر چقدر است ؟

هزینه لازم برای ساخت یک کواد کوپتر  به جنس قطعات انتخاب شده ،  وزنی که کوادکوپتر می تواند بلند کند ، زمان پرواز کوادکوپتر و امکانات جانبی مانند دوربین ، گیمبال و … بستگی دارد . همچنین تجربه شما بسیار مهم است چون شاید یک نفر کوادکوپتری با قیمت پایین بسازد که پرواز و قابلیت های آن خیلی بهتر از شخصی باشد که آن را با هزینه بالایی ساخته است . کانفیگ و تنظیمات نرم افزاری و انتخاب قطعات بهینه هم بسیار مهم است . در حالت کلی نمی تواند یک رقم خاص رو در نظر گرفت چون قیمت قطعه ها روز به روز در حال تغییر است .

در صورتی که هزنیه تمام شده برای کوادکوپتر برای شما مهم است پیشنهاد می کنم از نمونه های تجاری فلایت و رادیو و … استفاده نکنید و خودتان آن ها را بسازد تا هزینه بسیار کاهش پیدا کند . به عنوان مثال یک رایو کنترل فلای اسکای 6 کاناله در حدود یک ملیون و 700 هزار تومان است که برد کاری آن 500 متر است ولی ما می توانیم رادیو کنترلی 10 کاناله را با قیمتی حدود 400 هزار تومان بسازیم که برد آن 2500 متر باشد . این تفاوت قیمت خیلی زیاد است و اگر همه بخش ها را خودتان بسازید هزینه تمام شده بسیار بسیار پایین می آید .

کاربرد کوادکوپتر ها روز به روز در حال گسترش است و برای مقاصد مختلفی می توان از کوادکوپتر استفاده نمود . در حال کلی برای موارد زیر می توانیم از کوادکوپتر ها استفاده کنیم .

1. صنعت هواپیمایی

2. امداد و نجات

3. عکاسی و فیلم برداری هوایی

4. استفاده از کوادکوپتر در معادن

5. حمل بار با کوادکوپتر

6. کوادکوپتر های تفریحی

7. پایش خطوط گاز و برق

8. سمپاشی مزارع

9. نقشه برداری هوایی

10. حراست و نگهبانی