همه چیز درباره فناوری کوادکوپتر

همه چیز درباره فناوری کوادکوپتر

روز دوشنبه شلیک ضدهوایی به سوی آسمان تهران خبرساز و جنجالی شد. گفته می‌شود یک ریزپرنده که برخی منابع آن را یک کوادکوپتر معرفی کرده‌اند وارد منطقه ممنوعه شده بوده است که با واکنش پدافند هوایی مواجه می‌شود. اما کوادکوپتر‌‌ها چه مشخصات فنی دارند؟

به گزارش خبرآنلاین، کوادکوپتر یکی از انواع وسایل پرنده بدون‌سرنشین است. کوادکوپتر‌‌ها زیر مجموعه دسته مالتی روتور‌‌ها هستند که به دلیل کمک گرفتن از ۴ پره برای نیروی پیشرانش، به عنوان کواد(۴)کوپتر نامیده می‌شوند.

کواد کوپتر‌‌ها به دلیل داشتن قدرت مانور فوق‌العاده و پروازهایی با تعادل بالا از کاربردهای بسیار گسترده برخوردارند. در سال‌های اخیر توجه شرکت‌ها، دانشگاه‌ها و مراکز تحقیقاتی بیش از پیش به این نوع از پهپاد‌‌ها جلب شده و به همین خاطر امکانات آنها هر روز بیش‌تر می‌شود. به خاطر قیمت مناسبی که برخی از کوادکوپتر‌‌ها دارند در زمینه‌های تحقیقاتی، نظامی، تصویر‌برداری و تفریحی از کاربرد بالایی برخوردار هستند. یکی از تفریحات پر طرفدار کوادکوپترهای تفریحی و حرفه‌ای تصویر‌برداری هوایی است که از جذابیت بسیار بالایی برخوردار بوده و بازار بزرگی از محصولات رادیو کنترلی را در جهان به خود اختصاص داده است. از همین کوادکوپتر‌‌ها با تمام امکانات خوب اما می‌شود برای عملیات جاسوسی استفاده کرد. به تازگی گزارش شده که در عملیات موصل نیروهای گروه تروریستی داعش با استفاده از همین پهپاد‌‌ها بمب‌های خود را به مناطق تحت تصرف نیروهای ارتش عراق می‌رسانند و آنها را هدف قرار می‌دهند.

کوادکوپتر چطور کار می‌کند؟

کوادکوپتر‌‌ها همانند انواع دیگر وسایل پرنده از ایجاد اختلاف فشار در اتمسفر پیرامون خود برای بلند شدن و حرکت در هوا استفاده می‌کنند. همان‌طور که هلی‌کوپتر‌‌‌ها به کمک پره اصلی این اختلاف فشار را ایجاد کرده و نیروی برآ 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 و مانع چرخش هلی‌کوپتر به دور خود شود. حال اگر هلی‌کوپتر به‌جای داشتن یک پره اصلی از دو پره اصلی که خلاف جهت یکدیگر بچرخند استفاده می‌کرد، به دلیل خنثی شدن دو نیروی گشتاور توسط یکدیگر، دیگر هلی‌کوپتر به دور خود نمی‌چرخید. این مسأله به خوبی در هلی‌کوپترهای شنوک دیده می‌شود.

کوادکوپتر‌‌ها با بهره‌گیری از ۴ موتور و پره مجزا و چرخش دو به دو معکوس این موتور‌‌ها نیروی گشتاورهای ایجاد شده را خنثی می‌کنند و همچنین اختلاف فشار لازم جهت ایجاد نیروی پرواز هم تأمین می‌شود.

چطور کنترل می‌شود؟

نحوه ایجاد فرامین کنترلی در کوادکوپتر‌‌ها به این صورت است که، برای تغییر ارتفاع از کم و یا زیاد کردن سرعت چرخش همه موتور‌‌ها استفاده می‌شود و باعث کم‌تر یا زیادتر شدن اختلاف فشار به‌وجود آمده می‌شود. برای چرخش کوادکوپتر 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 (دو پره با سرعت کم‌تر و دو پره دیگر به همان نسبت با سرعت بیش‌تر می‌چرخند) لذا کوادکوپتر در ارتفاع ثابت به دور خود می‌چرخد. برای حرکت کوادکوپتر‌‌ها در جهت‌های مختلف (عقب، جلو، چپ و راست) توسط کم و زیاد کردن سرعت موتور‌‌ها کوادکوپتر را از حالت افقی خارج کرده و باعث حرکت آن می‌شوند.

 

تمامی این فرامین توسط برد کنترلر ایجاد می‌شود که این برد از المان‌هایی جهت تشخیص زاویه و موقعیت کواد و قطعات پردازنده تشکیل شده است. این قطعات نظیر جایرو، شتاب‌سنج، قطب‌نما و میکرو پروسسور‌‌‌ها هستند.