Quadcoptery – wprowadzenie do tematu

hubsan_h107lRozpoczynam tym wpisem kolejny krótki cykl artykułów, tym razem o multicopterach, często błędnie nazywanymi „dronami”, bo nie jest to do końca poprawne określenie. Jako kompletnie niedoświadczony laik w tej dziedzinie postaram się powoli opisywać ten cały rozległy temat, opisywać to czego udało mi się nauczyć i co udało mi się osiągnąć, także proszę mieć na uwadze że z pewnymi rzeczami mogę się mylić, inne mógłbym wykonać inaczej, lepiej. Ale na wstępie ostrzegam – nie jest to tanie hobby. W tym cyklu artykułów zbiorę do kupy wszystkie potrzebne informacje od A do Z, których poznanie wymaga często poświęcenia dużej ilości czasu na szukanie i czytanie.

Czemu multicoptery?
I skąd teraz taka popularność tych „zabawek”? Stąd, że dopiero w ostatnich latach technologia rozwinęła się na tyle aby nowe hobby mogło być dostępne dla zwykłego zjadacza chleba. Miniaturowe procesory które posiadają odpowiednią moc obliczeniową i mały pobór prądu, bardzo dokładne czujniki (przyśpieszenia, położenia, pola magnetycznego, ciśnienia), lekkie i wydajne baterie litowo polimerowe, i nie zapominajmy oczywiście o zdolnych programistach, którzy odwalają kupę dobrej roboty za darmo. W chwili obecnej stosunek możliwości do ceny jest tak dobry, że warto się zainteresować.

W zależności od ilości jednostek napędowych, multicopter nazywamy:
Dla 3 silników (w tym jeden na serwomechaniźmie) – tricopterem
Dla 4 silników – quadcopterem
Dla 6 silników – hexacopterem
Oraz dla 8 silników – octocopterem.

quad-symbolSilników zawsze jest parzysta ilość (za wyjątkiem tricoptera), ponieważ każde wirujące śmigło po za wytwarzaniem ciągu, stawia dodatkowy opór powietrza i tym samym próbuje okręcić model w przeciwną stronę wokół własnej osi – patrz zasada działania helikoptera – dodatkowe śmigło ogonowe temu zapobiega, a helikoptery wyposażone w dwa śmigła główne nie potrzebują takiego dodatku ponieważ śmigła te obracają się w przeciwnych kierunkach i ich siły skręcające równoważą się. Tak samo jest w tym przypadku, quadcopter posiada dwa silniki obracające się zgodnie z ruchem wskazówek zegara oraz dwa obracające się przeciwnie do ruchu wskazówek zegara – wyposażone oczywiście w odpowiednie śmigła (lewe i prawe) – których „niechciany” efekt uboczny się po prostu znosi. Niechciany w cudzysłowie, ponieważ gdyby nie on, nie moglibyśmy obrócić maszyny wokół jej własnej osi poziomej. W przypadku tricoptera dwa przednie śmigła obracają się w przeciwne strony, a tylne zamocowane na serwie jest odpowiednio przechylane przez kontroler aby zrównoważyć swój skręcający moment obrotowy. Z punktu widzenia prostoty konstrukcji i kosztów, najlepszym rozwiązaniem jest budowa quadcoptera, czyli maszyny z 4 śmigłami, stąd są one najpopularniejsze.

W czym multicoptery są lepsze od zwykłych samolotów / szybowców? Nie powiedziano że są lepsze, jedne i drugie mają swoje cechy. Samolot utrzymuje się w powietrzu dzięki konstrukcji skrzydeł i sile nośnej jaką one wytwarzają. Prawie cała energia zużywana przez silnik wykorzystywana jest na wytwarzanie ruchu postępowego, można by powiedzieć że samolot utrzymuje się w powietrzu „przy okazji”, choć to oczywiście błędne założenie. Multicopter pokonuje grawitację tylko za pomocą siły ciągu, gdzie niemal cała energia jest przeznaczana na „dmuchanie w dół”. Samolot dzięki swojej budowie może latać na takiej samej baterii na przykład przez godzinę utrzymując przez cały czas wysoką prędkość lotu i pokonując duży dystans na dużej odległości (dziesiątki kilometrów), gdzie mutlicopter po 10-15 minutowej zabawie będzie musiał wylądować. Ten drugi jednak zapewni więcej frajdy, umożliwi zawis w powietrzu w dowolnym miejscu, pionowy start oraz lądowanie, wykonywanie akrobacji bądź filmowanie czy robienie fajnych zdjęć. Nie zapominajmy również o helikopterach które oferują podobne możliwości co multicoptery.

Motywacja?

Początki
Jaki model kupić? Mały czy duży? Tani czy drogi? A może złożyć samemu? To zależy. Jeśli nie miałeś/aś styczności z takimi rzeczami, zaopatrz się w tani, mały, ale wytrzymały model który wybaczy wszystkie porażki podczas nauki. Tak, najpierw nauka, a dopiero później poważnie podejdziemy do tematu. Sterowanie tym ustrojstwem wymaga poznania wszystkich technik, przyzwyczajenia się, i wyczucia modelu. Należy wyrobić sobie prawidłowe nawyki, umieć szybko ale nie gwałtownie zareagować na zbliżające się zagrożenie i wyratować maszynę z opresji zaraz po tym, jak została w nią wpakowana przez niedoświadczonego pilota :) Jedną z podstaw to przyzwyczajenie się do odwróconej orientacji modelu w jego osi poziomej, model odwrócony przodem do nas będzie miał całkowicie odwrócone sterowanie, kierując go w lewo, poleci w prawo, i odwrotnie. Tego nie da się obejrzeć i nauczyć, do tego trzeba się przyzwyczaić poprzez trening.

hubsan_minKup tani ale wytrzymały model, przeznaczony do nauki. Na tyle mały aby latać po pokoju, ale też bez przesady, tak aby można było też nim polatać na zewnątrz. Są to typowe „biedronki” V929, V939, i tym podobne, małe tanie i wytrzymałe, ale zapewniające takie samo doświadczenie w nauce jak poważniejsze modele. Obecnie rynek zalewają małe i tanie modele serii JJRC, również warto się nimi zainteresować. Osobiście wybrałem model Hubsan X4 H107L – czyli w wersji podstawowej bez żadnych kamer i tym podobnych zbędnych moim zdaniem usprawnień. Myślę że dopłacanie do kamery w tak małym modelu mija się z celem, bo obraz i tak będzie bardzo niestabilny, a jeśli mamy się uczyć latać, to nie z podglądem na żywo, ale normalnie w zasięgu wzroku. Model ten dostał ode mnie prawdziwe lanie podczas nauki w domu, a gdy już opanowałem podstawy, to dostawał jeszcze większe lanie na zewnątrz gdy ćwiczyłem niskie przeloty i dziwne akrobacje których nie powinienem. Krzaki, krawężniki, kałuże i tym podobne. I mimo to nadal lata jak nowy. Pomimo usilnych starań nie udało mi się połamać ramy. Owszem, gubiłem i łamałem śmigła, czasem uderzenie było tak silne że wypadała bateria, ale nic więcej się nie działo, a wymiana śmigła to groszowe sprawy.

Tutaj dochodzimy do kolejnego kryterium wyboru modelu – dostępność i cena części zapasowych. Uwierz, będą potrzebne. Najbardziej pożądane będą zapasowe śmigła, może się zdarzyć też że uszkodzimy silnik, połamiemy ramę lub uszkodzimy płytkę sterującą, ale tego nie udało mi się dokonać, ale co prawda nie nurkowałem nim na beton.

source: twitter.com/ty__evans/status/447580130475393024/photo/1

Jeśli uważasz że zakup pełnowymiarowego modelu za 2-3 tyś zł i nauka na nim to dobry pomysł, to będzie to bardzo droga nauka. Na swoją zabawkę wydałem równe 200zł, w tej cenie miałem 5 dodatkowych baterii, zapasowe śmigła, oraz osłonę na śmigła która będzie raczej niezastąpiona. Swój model kupiłem w Chinach, stąd taka cena. Takie zakupy w kraju to kwota przynajmniej 350zł, także jeśli zakupy w Chinach są Ci obce, to odsyłam do artykułu Zakupy w Chinach – bezpieczne i łatwe – tym bardziej że jeśli się wciągniesz w to hobby i zechcesz zbudować własny poważniejszy model, to kupując w Chinach oszczędzisz kupę pieniędzy. Tutaj dam odnośniki do banggood.com, ale możliwe że jest gdzieś taniej. Ceny w złotówkach wahają się w zależności od kursu dolara, który ostatnio niestety szaleje, ale to wszystko również zacznie się przekładać na ceny w kraju.

Co kupiłem do nauki latania?
Hubsan X4 H107L – zestaw zawiera aparaturę sterującą, ładowarkę, komplet zapasowych śmigieł, oraz jeden akumulator. Polecam wybrać „mode 2 left hand throttle”, wtedy drążek przyśpieszenia będzie po lewej stronie.
Osłona na śmigła – niezbędna przy nauce.
zestaw 5 dodatkowych baterii o zwiększonej pojemności – jedna bateria to na prawdę niedosyt, a wychodzenie z nią na zewnątrz pozbawione jest jakiegokolwiek sensu. Można też kupować osobno na sztuki.
zestaw 5 kompletów zapasowych śmigieł – na pewno wystarczy na cały etap nauki i jeszcze zostanie. Można też kupować pojedyncze komplety.

Cały wymieniony komplet na chwilę obecną kosztuje 245zł (z kuponem 6e6e0b lub b185f7 na 5% – 232zł). Niestety tutaj widać jak mocno dolar poszedł w górę, ja swój komplet brałem pod koniec lata i płaciłem 200zł.

Innym bardzo obecnie popularnym modelem jest Cheerson CX-10, koszt samego modelu gotowego do lotu zamyka się w 60zł więc kwota jest śmieszna. Niestety jego miniaturowe rozmiary nie pozwolą na latanie na zewnątrz, a latanie po domu może skończyć się wpadnięciem do kubka z herbatą. Nie wiem czy pozwoli on równie dobrze opanować technikę latania, ale myślę że cena będzie tu podstawowym kryterium wyboru.


…multicoptery – spis wszystkich tematów

5.00 avg. rating (97% score) - 2 votes

3 komentarze

  1. Dzięki za świetną rekomendację. Polecony Hubsan jest lepszy niż się tego spodziewałem, domyślnie tryb nauki wybacza sporo, a w ekspercie po prostu odrzutowiec. No i model żyje po serii kretów… Bez porównania do zabawki brata, która ma co prawda podstawową stabilizację ale chociażby proste utrzymanie w stabilnym zwisie jest praktycznie niemożliwe. :)

    Jedyne z czym mam problem to polecone akumulatorki. LiPo 500mAh są znacznie większe od seryjnych i bardzo mocno przesuwają środek ciężkości na tył modelu (chyba, że montujesz je na jakimś patencie ;)). Warto byłoby dorzucić do listy złącza molex albo gotowe kable, które można podpiąć pod porządną ładowarkę oraz klucz do ściągania śmigieł. Niestety złącza Walkera (molex 51006-0200 i 51005-0200) mają spłaszczone bolce i zamiennik w postaci goldpinów nie jest najlepszym pomysłem, oszczędność w postaci śrubokręt zamiast klucza do śmigieł albo jakiegoś dobrze zrobionego zamiennika przy delikatnej osi silników również może się zemścić. Z tego względu aktualnie czekam na kolejne zamówienie. :)

    • Cieszę się że model dobrze się sprawdza, ja byłem bardzo z niego zadowolony :)

      Aku faktycznie wystają z tyłu ale tak już musi być, po prostu wytrymuj sobie pochył żeby skompensować przesunięty środek masy.

      Wtykanie goldpinów we wtyczki rozpycha ich blaszki a potem aku potrafią słabo łączyć w modelu, ale ja pocynowałem piny wtyczki w modelu i jest ok.

      A ładowarka dołączona do zestawu Ci działa? Bo moja ni cholery, ładuje do 4V. Dla tego zrobiłem sobie taką ładowareczkę na module z TP4056 – oczywiście z goldpinami.

    • Ładuje do około 4.17V. Ale jakoś jej nie ufam i dlatego nie mogę doczekać się końcówek, które przystosuję do pełnowymiarowej ładowarki. Co do Ładowania do 4V, to by się zgadzało, w ofercie są ładowarki „czteroportowe” a przy nich informacja, że na wyjściu dają 4.2V +/- 5% – czyli tragedia dla LiPo… Po komentarzach również widać, że ludzie mają problemy z oryginalną ładowarką, cena również nie pozostawia złudzeń.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Proszę pozostawić te dwa pola tak jak są: