نگاهی کوتاه به ساختار و تاریخچه کوادکوپتر

معرفی جامع کوادکوپتر و تاریخچه آن کوادکوپتر از وسایل سبک پروازی است که ساختار جذابی دارد و کارایی آن محدود به عکاسی و فیلم برداری نمی‌شود. این محصول نقش پررنگی را در صنایع مختلف ایفا می‌کند. هم‌چنین تاریخچه جذاب کوادکوپتر هم موجب تعجب شما خواهد شد. بررسی کوتاه مسیر ایده‌پردازی تا تولید انبوه کوادکوپترهای امروزی خالی از لطف نیست.

نگاهی کوتاه به ساختار و تاریخچه کوادکوپتر

کوادکوپتر اسمی است که هر شخصی حداقل یک‌بار به ‌گوشش خورده است. کوادکوپتر یکی از پرکاربردترین محصولات پروازی است که در بین دوست‌داران پرواز جا افتاده و در سراسر جهان علاقه‌مندان خودش را دارد. کوادکوپتر یک دستگاه پروازی است که متشکل از 4 موتور و هم‌چنین4 ملخ است. این دستگاه به‌وسیله یک رادیوکنترل می‌تواند تا محدوده مجاز رادیویی پرواز کند. هدایت کوادکوپتر در مقایسه با بسیاری محصولات پروازی دیگر مثل هواپیمای کنترلی و هلی‌کوپتر آسان‌تر است. در هرجا که باشید با یک تیک‌آف، پرواز را به دست گرفته و دردسرهای باند فرود را نخواهید داشت. در این مقاله کلیات یک کوادکوپتر را بررسی می‌کنیم و نگاه کوتاهی به تاریخچه عجیب کوادکوپتر خواهیم انداخت.

کوادکوپتر و خانواده

کوادکوپتر و کوادروتور نام مشابهی برای نام بردن از مولتی روتورهای 4 موتوره و عمودپرواز بوده که البته  کوادکوپتر نام آشناتری برای این محصول است. مولتی روتورها دارای خانواده‌ای بزرگ شامل پهبادهای بدون سرنشین و محصولات پروازی هستند که اپراتور به کمک رادیوکنترل می‌تواند آن را از راه دور هدایت کند. این خانواده به همین‌جا ختم نشده و شامل تری‌کوپترهای 3 موتوره، هگزاکوپترهای 6 موتوره و اکتاکوپترهای 8 موتوره هستند که خانواده مولتی روتورها را تشکیل می‌دهند. اما در این میان، کوادکوپترها با هزینه بسیار معقول‌تر و هم‌چنین رابط کاربری آسان محبوبیت بیش‌تری پیدا کرده‌اند.

ساختار کوادکوپتر

در ساختار کوادکوپتر ملخ‌ها ضربدری و به‌صورت دوبه‌دو و از یک خانواده هستند. لذا هنگامی‌که ملخ‌ها نصب یا تعویض می‌شوند باید توجه داشت که جایگاه آن‌ها دقیق باشد. در غیر این ‌صورت اگر ملخ‌ها اشتباه قرار گرفته باشند، پرنده قادر به بلند شدن نخواهد بود.

کوادکوپتر مثل بقیه وسایل پروازی موجود در اطراف‌ با ایجاد اختلاف‌ فشار در اتمسفر پیرامون خود پرواز را در آسمان میسر می‌کند. در هلی‌کوپترها این‌ وظیفه بر دوش ملخ اصلی است؛ اما در کوادکوپتر 4 ملخ که زاویه متفاوتی نسبت به ‌هم دارند کار را به راحتی انجام خواهند داد. 4 موتور و ملخ مجزا و چرخش دوبه‌دو و معکوس، نیروی گشتاور ایجاد شده را خنثی کرده و همین اختلاف فشار، نیروی کافی برای بلند شدن کوادکوپتر را تامین می‌کند. در اصل همین ساختار مهندسی شده و قرارگیری درست ملخ‌ها باعث می‌شود تا کوادکوپتر همیشه به نحوه‌ای استیبل و نرم پرواز کند.

بسیاری از مراکز تحقیقاتی، دانشگاهی، نظامی و صنعتی برای اجرای برنامه‌ها و پروژه‌های خود از این مدل پروازی استفاده می‌کنند. به‌خصوص اگر کوادکوپتر موردنظر دارای یک‌ دوربین برای فیلم‌برداری و عکاسی نیز باشد به آن هلی‌شات نیز می‌گویند. هیچ ‌چیز از دید دقیق کوادکوپتر مخفی نخواهد ماند و به همین ‌دلیل است که بسیاری از مراکز حراست در دنیا، کوادکوپتر را برای نگهبانی از تاسیسات خود برگزیده‌اند.

ساختار هدایت و کنترل کوادکوپتر

حالا که با کلیات حرکت یک کوادکوپتر آشنا شدیم بهتر است این موضوع را بررسی کنیم که این ساختار چگونه دست خلبان را برای هدایت کوادکوپتر باز گذاشته است.

• برای تغییر ارتفاع از کم یا برای افزایش سرعت، چرخش همه موتورها باهم به‌کار می‌رود و باعث می‌شود اختلاف فشار به‌وجود آمده کم‌تر یا زیادتر شود.
• برای چرخیدن کوادکوپتر به دور خود و به شکل درجا، دو ملخ هم‌جهت و با سرعت کم‌تر و هم‌چنین دو پره هم‌جهت با سرعت بیش‌تر چرخیده و نیروی گشتاور را به یک سمت ایجاد می‌کنند. درصورتی‌که اختلاف فشار همانند قبل است. به این‌دلیل‌که دو ملخ با سرعت کم‌تر و دو پره دیگر با سرعت بیش‌تر می‌چرخند. همین باعث می‌شود کوادکوپتر در ارتفاع ثابت بماند و دور خود بچرخد.
• اما برای حرکت کوادکوپتر در جهت‌های مختلف مثل جلو، عقب، چپ و راست، کم و زیادکردن سرعت موتورها باعث می‌شود کوادکوپتر از حالت افقی خارج شده و حرکت خود در جهات دیگر آغاز کند.

نگاهی به تاریخچه جالب کوادکوپتر

در سال 1907 دو برادر فرانسوی به ‌نام louis and jacques در یک پروژه‌ خاص، کوادکوپتر را ساخته و آن را آزمایش کردند. گرچه این پروژه با شکست مواجه شد اما مهم این بود که این دو برادر در آن سال‌ها جرقه طراحی و ساخت چنین ایده‌ای را زده‌ بودند. در سال 1920 یک مهندس فرانسوی به ‌نام ETIENNE OHMICHEN اولین بالگرد چهار پره را اختراع کرده و یک مسافت 360 متری را با کوادکوپتر خود پرواز کرد.  سپس در همان ‌سال، او توانست مسافت 1 کیلومتری را در مدت‌زمان 7 دقیقه و 40 ثانیه طی کند. شروع ایده ساخت کوادکوپتر به این‌ شکل بود. جالب است بدانید که این‌ دستگاه شگفت‌انگیز که بسیاری از افراد فکر می‌کنند اختراعی مربوط به چند سال اخیر بوده؛ سال‌ها تحقیق و انرژی به پای آن ریخته شده است. با پیشرفت تکنولوزی در سال 2000، ساخت رادیوکنترل‌های سبک پرواز، اضافه کردن شتاب‌سنج IMU، دوربین و هم‌چنین سیستم موقعیت‌یاب جهانی به کوادکوپتر، انقلاب بزرگی در صنعت پرواز و بقیه رشته‌هایی که به کوادکوپتر مربوط می‌شوند ایجاد شد.http://www.pishgamanrc.ir