多写体 ドローンズ 現在、誰でも飛ばすことができるほど十分に高められていますが、ほとんどの人はおそらく彼らが空中に滞在する方法を理解していません。基本的なドローンフライト物理学を理解することはあなたをより良いドローンパイロットにすることができます。簡単だ！
ヘリコプターがどのように飛ぶのか
私たちは完全に異なるもので始まります：ヘリコプター。それは奇妙な迂回路のように見えるかもしれませんが、Helicopters Flyがどれほど簡単にどれほど簡単にするかについて少し知っています。
典型的なヘリコプターは主要ローターとテールローターを持っています。他のデザインが存在しますが、それらはすべて同じ部隊を制御するために働きます。これは とても Helicoptersがどのように飛ぶかの基本的な説明は、ドローンフライトを理解することになると私たちの目標に適しています。
ヘリコプターは、下方に推力を発生する主な回転子を有し、工芸品を空気中に持ち上げます。問題は、回転子が一方向に回転するにつれて、それはヘリコプター本体（ニュートンありがとう！）に力を発揮すること、したがって、回転子とヘリコプター本体の両方が反対方向に回転するだろうということです。
これは明らかに飛ぶのに最適な方法ではありません。なぜヘリコプターがテールローターを持っている理由です。この回転子は、メインローターからトルクを打ち消すために水平方向の推力を出します。
ロシアのような他の反トルクシステムを持つTaillessヘリコプターがあります カモフKA-52. これは、同軸配置として知られている反対方向に回転する2つの主要ローターを使用しています。
あなたはおそらく米軍に精通しています CH-47チヌーク また、互いのトルクを中和しながら、互いのトルクを中和しながら2つの大幅な逆回転している主回転子もあります。
これはあなたのQuadcopterと何をしなければなりませんか？すべての！
マルチロータドローンとトルク問題
基本的なQuadCopterのレイアウトを見ると、4つのローターがXパターンに配置されていることがわかります。 2小道具は時計回りに回転し、他方は反時計回りに回転します。具体的には、前方小道具は互いに反対方向にスピンして後部小道具に当てはまる。そのため、互いに同じ方向に斜めに回転する小道具。
この配置の最終結果は、すべての小道具が同じ速度で回転している場合、ドローンはまだ鼻が固定されていると完全に保持されるべきです。
操縦するためにトルクとスラストを使う
ドローンの鼻を1つの位置に固定したままにしたくない場合は、このトルクキャンセリング原理を使って操作することができます。あなたが意図的にいくつかのモーターを遅らせて他の人をスピードアップしたならば、不均衡は全体の工芸品を回転させるでしょう。
同様に、あなたが2つのリアモーターをスピードアップしたならば、ドローンの後ろは全体の工芸を前進させるように持ち上げます。これは一対の回転子に当てはまりますので、任意の基本方向に作ることができます。
このアプローチに問題があります！たとえば、ローターを遅くした場合は、スラストを下げると、別のローターはそれを補償するためにスピードアップする必要があります。そうでなければ、総推力は減少し、ドローンは高度を失うだろう。しかしながら、あなたがローターの推力を増加させるならば、それはドローンをより多く傾けるようになり、それは不要な動きを引き起こします。
唯一の理由、または他のマルチロータークラフトが飛ぶことができる理由は、それを制御するハードウェアによって実行される複雑なリアルタイムの問題解決のおかげでです。言い換えれば、ドローンに3D空間で特定の方向に移動するように指示すると、車載飛行制御システムは各モーターが回転子を回転させるべきなのか正確に動作してそれを達成するために正確に機能します。
パイロットの観点からは、制御入力は任意の航空機の場合と同じです。まず、ドローンが垂直軸を回すヨーを持っています。第二に、私たちはドローンの鼻が上下するピッチを持っています。最後に、ドローンが横に移動するロールを持っています。もちろん、ドローンの高度を変える推力量を制御しています。
ドローンのすべての動きはこれらの動きの組み合わせです。たとえば、飛行斜めはコントロールのピッチとロールの混合物です。オンボードフライトコントローラは、例えばコマンドの翻訳方法を最大限に引き出すためのすべての複雑な作業を行います。鼻を特定のモーター速度に圧します。
集合対固定ピッチローター
マルチロータドローンがどのように飛ぶかの最後の重要な側面があり、それはローター自体と関係がある必要があります。今日購入できるほとんどすべてのドローンは「固定ピッチ」ローターを使用しています。これは、回転翼が空気中にスライスする角度が変化することはないことを意味する。
Helicoptersに戻ると、メインローターは通常「集合ピッチ」のデザインです。ここで、リンケージの複雑なセットは、ロータが攻撃する角度を変更することができる。
ピッチがゼロである場合（回転子ブレードは平坦である）場合、回転子がどのくらい速く回転していても、推力は発生しない。ポジティブピッチ（下方へのスロースラスト）が増加するにつれて、ヘリコプターは持ち上げ始めます。最も重要なのは、ローターを動かすことができます ネガティブ ピッチ位置ここでは、回転子が上向きに突き刺しているので、工芸は単なる重力よりも速く降りることができます。
負のピッチは、理論的にはヘリコプターができることを意味します 逆さまに飛ぶ しかし、ほとんどの本格的なヘリコプターはこれを実質的に行うために大きすぎる、重いです。スケールモデルヘリコプターはそのような制限はありません。これは「3D」RCヘリコプターの飛行の上昇をもたらしました 熟練したパイロットによるマインド曲げパフォーマンス 。
固定ピッチロータでは、スラストを増やす唯一の方法は、ピッチが変化している間に回転子速度が一定のままである可能性があるヘリコプターとは異なり、ローター速度を高めることです。これは、ドローンがそのローターを常に高速かまたは遅くする必要があり、3Dスペース内であらゆる態度で飛ぶことができず、自由落下よりも速く下がることはできません。
集団ピッチドローンを持っていないのはなぜですか？のような試みがありました Stingray 500 3D QuadCopter、 しかし、そのような設計の複雑さとコストはそれを専門的なアプリケーションに制限します。
飛ぶのは簡単で、簡単に飛びません
のようなマルチロータドローン DJI MINI 2. それは エンジニアリングおよびコンピュータ技術の驚異 。彼らはさまざまな科学や技術の収束のためだけに飛ぶことができます。さて、あなたがスピンのためにあなたの無人数を取るとき、あなたは小さな男ができることについての新しい尊敬を持っています。
