Квадрокоптер
From Wikipedia, the free encyclopedia
Квадрокоптерът, известен още като четирироторен хеликоптер или квадроротор[1], е мултироторен хеликоптер, който се издига вертикално във въздуха и се задвижва от четири витла. Квадрокоптерите са класифицирани като роторни апарати, които се различават от летателните апарати с фиксирани крила, защото тяхната подемна сила се причинява от комплект ротори (вертикално поставени витла).
Квадрокоптер на изложението „Мейкър Феър“ в Гардън Сити, щата Айдахо | |
Квадрокоптер в Общомедия | |
![Thumb image](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/02/Quadcopter_landing_at_Head_of_the_Charles.agr.jpg/640px-Quadcopter_landing_at_Head_of_the_Charles.agr.jpg)
За разлика от повечето хеликоптери, квадрокоптерите използват два комплекта от еднакви витла, които са фиксирани на еднаква височина. Две от тях се въртят по часовниковата стрелка, а другите две – обратно на часовниковата стрелка. Всичките могат да се въртят с различна скорост, като по този начин се контролира както постъпателното, така и въртеливото движение на апарата, описвано в механиката като шест степени на свобода. Контрол върху движението на машината се постига като се променя скоростта на въртене на едно или повече от витлата, като по този начин се променя момента на силата на тласкане и издигане.[2][3]
В ранните години се смятало, че квадрокоптерните конфигурации предлагат решения на някои от постоянните проблеми на вертикалния полет с едно витло. Такива са били проблемите свързани с контрола на усукване, липсата на ефективност при витлата, които се инсталират на опашките и причиняват ненужно повдигане. Тези трудности могат да бъдат преодолени и премахнати като се използва въртене на витлата в противоположни посоки. Освен това, по-малките витла, които се използват при квадрокоптерите, могат да бъдат изработени с по-малко механични компоненти. През 20-те и 30-те години на ХХ век редица дизайни на квадрокоптери управлявани от хора се появяват на бял свят. Тези превозни средства са едни от първите успешни апарати, които тежат повече от въздуха и успешно могат да се използват за отвесно издигане и приземяване.[4] Въпреки това, ранните прототипи са се представяли зле,[4] а по-късните били трудни за управление поради тяхната нестабилност[5] и ограничена възможност за контрол.
През последните години стават популярни различни по дизайн квадрокоптери в развитието на безпилотни летателни апарати. Те използват електронни контролни системи и електронни сензори за стабилизиране на летателния апарат. Поради малкия размер и бързата им маневреност, тези квадрокоптери могат да летят както на закрито, така и на открито.[1][6]
Квадрокоптерите имат няколко предимства пред хеликоптерите с подобни размери. Първо, квадрокоптерите не се нуждаят от механично скачване за промяна на ъгъла и височината на витлата докато те се въртят. Това опростява дизайна и поддръжката на апарата.[7] Второ, употребата на четири ротора дава възможност да се намали диаметъра на всеки един от тях в сравнение на тези, които се използват при хеликоптерите. Това дава възможност да се намали кинетичната енергия на всяко витло по време на полета. По този начин се намаляват щетите, в случай че витлата се ударят в някое препятствие. Така при по-дребните безпилотни летателни апарати може да се даде възможност за близко взаимодействие с апарата докато той е в полет. Някои от малките квадрокоптери имат и рамки, които обкръжават витлата, което им дава възможност да летят през по-предизвикателни среди с по-малки рискове от нараняване на апарата или заобикалящото го пространство.[8]
Поради лекотата на изработката и контрола им, квадрокоптерите са често използвани като любителски проекти за летателни апарати.[9][10]