web analytics
الدرون

كيف تطير الدرون

يمكن لطائرة الدرون الطيران عموديا وأفقيا وقطريا مع 4 محركات بالإضافة إلى ذلك ، يمكنك إجراء بعض الحركات البهلوانية. في هذا الدرس ، سنتحدث عن موضوع هام وهو كيف تطير الدرون. تستخدم طائرات الدرون الدفع المباشر من المراوح لدفعها للأعلى في الهواء ، بحيث يجب أن يكون الدفع للأعلى اكبر من قوة الوزن والسحب. وهذا ما يطلق عليه نسبة الدفع إلى الوزن حيث يجب أن يكون الحد الأدنى 1 أو 1.5 الى 2 (القيمة الموصى بها). كل مروحة  درون تدفع الهواء لأسفل لتوليد قوة الرفع(thrust) ، لذا لرفع طائرة الدرون ، كل ما عليك فعله هو فتح الخانق تدريجياً. دعونا نبدأ بالتعرف على كيف تطير الدرون. 

الطيران العمودي (Vertical Flight)

حسنًا ، هنالك 3 أنواع من الحركات للطيران العمودي لطائرات الدرون وهم كالتالي:

  • التحويم (Hover ) – إنها عملية زيادة سرعة المحركات لتوليد قوة دفع تساوي قوة الجاذبية بحيث تكون طائرة الدرون قادرة على الإقلاع هنا تبلغ نسبة الدفع إلى الوزن نحو 1 ولكن المقصود ب قادرة على الإقلاع اي انها نقطة انعدام الجاذبية ففي هذه المرحلة تحتاج الدرون الى قليلا من الدفع لتطير.
  • الصعود والهبوط (Climb & Descend) – المقصود منها الإقلاع في الجو والنزول الى الارض ، لذا تبدأ الدرون بالطيران عندما تزيد من فتحة الخانق لزيادة سرعة المحركات ، حيث تزيد نسبة الدفع الى الوزن إلى أكثر من 1 للصعود ، وللهبوط  نغلق الخانق تدريجيًا.

ولكن كيف سيتم تدوير المراوح الأربعة بحركة دورانية؟ 

حتى تحلق طارة الدرون ، يجب أن تتحرك المراوح في الاعلى في اتجاه عقارب الساعة وبجانبها عكس اتجاه عقارب الساعة ، وهذا ينطبق على المراوح السفلية ، بحيث يجب أن تكون جميع المراوح بنفس السرعة حتى تسطيع الدرون الارتفاع والتحليق بشكل عامودي ، وللحفاظ على السرعة ثابتة لجميع المراوح نستخدم متحكم السرعة الالكترونية ESC للتحكم في سرعة المحركات الاربعة.هذا كل ما يتعلق بالطيران العامودي لطائرات الدرون او الطائرات التي تعمل بمبدئ التحويم ، لكن كيف نتحرك للأمام والخلف واليسار واليمين؟ سوف نستخدم نظرية تحويل الاتجاه.

 


تحويل الاتجاه (Turning Orientation)

الآن سوف ندرس كيفية التحكم في اتجاه الطائرة بدون طيار بزوايا مختلفة. نعلم من الفيزياء أنه عندما تدور المراوح بعكس اتجاه عقارب الساعة والمراوح المقابلة في اتجاه عقارب الساعة في هذه الحالة ، يكون الزخم الزاوي صفراً. إذا تحركت جميع المراوح بهذا الشكل ، فإن الزخم سيكون صفراً وسنبقي الطائرة بدون طيار مستقرة. اذا إذا كنت تريد تحريك الطائرة بدون طيار في أي اتجاه ، فستقوم بتغيير سرعة المراوح 

على سبيل المثال ، إذا أردنا تحريك الدرون  للأمام ، فإننا نزيد من سرعة المروحة العلوية ونبقي المراوح السفلية ثابتة السرعة. طريقة حساب قوة الدفع للمحركات بسيطة ، ونحن نستخدم في طائرات الدرون محركات تسمى محركات التيار المستمر بلا فرش. تتميز هذه المحركات بالسرعة الدورانية العالية (RPM). على سبيل المثال ، محركات الدفع الخاصة بنا هي 1500 جرام ونريد بناء طائرة درون رباعية أولاً لحساب الوزن الكلي الذي يمكن رفعه بواسطة المحركات الأربعة:

قوة الرفع = عدد المحركات * قوة الدفع 

في حالتنا ، إجمالي قوة الرفع = 1500 جرام * 4 = 6000 جرام والذي يمثل الحد الأقصى للحمولة التي يمكن رفعها والتي تشمل الوزن الإجمالي (الإطار والمحركات وبطارية ليبو والمعدات الإلكترونية). ولكن لجعل الدرون سريعة كفاية والحفاظ على وقت طيران أطول ، فإننا نأخذ عامل الأمان من خلال تقسيم الاتجاه الإجمالي على 1.5 أو 2 ليكون 6000/2 = 3000 جرام الخيار الأفضل للتصميم. هكذا ببساطة تطير طائرة الدرون ونستخدم ESC للسيطرة على المحركات لاتخاذ الاتجاه المطلوب.


‫4 تعليقات

اترك تعليقاً

أنت تستخدم إضافة Adblock

برجاء دعمنا عن طريق تعطيل إضافة Adblock