Dikey kalkışlı küçük boyutlu dronlar alanında geliştirme

İçindekiler:

Dikey kalkışlı küçük boyutlu dronlar alanında geliştirme
Dikey kalkışlı küçük boyutlu dronlar alanında geliştirme

Video: Dikey kalkışlı küçük boyutlu dronlar alanında geliştirme

Video: Dikey kalkışlı küçük boyutlu dronlar alanında geliştirme
Video: DUALARIMIN PRENSİ 6.BÖLÜM & YÜZÜNÜZÜ GÜLDÜRECEK BİR HİKAYE ,) 2024, Nisan
Anonim
resim
resim

Datron / Aeryon Labs tarafından izci, Libyalı isyancılar tarafından 7/24 gözetim için kullanıldığı için ün kazandı

Napolyon, her askerin sırt çantasında bir mareşal değneği taşıdığını söyledi. Yakın gelecekte, her müfrezede en az bir asker, sırt çantasında dikey olarak inip kalkabilen ve yakındaki bir tepenin arkasından bir görüntü sağlayabilen ve hatta daha fazlasını sağlayan küçük bir uçak taşıyabilir

Teknolojik ilerlemeleriyle tanınan Darpa Gelişmiş Araştırma ve Geliştirme (ADR), gizli keşif uçağını çok çeşitli "geleneksel DOD tedarik sürecinin dışındaki topluluklara" getirmek için "kitlesel dış kaynak kullanımı" uyguluyor.

Mayıs 2011'de, Donanmanın Atlantik (SSC-Atlantik) Uzay ve Deniz Sistemleri Merkezi ile birlikte çalışan Darpa, UAVForge insansız hava aracı için bir yarışma programı duyurdu. Görev, "üç saate kadar sürekli gözetleme yapmak amacıyla kritik alana sessizce girip çıkabilen sezgisel, sırt çantası taşıyan bir İHA (İnsansız Hava Aracı)" yaratmaktı.

ARPA, yaklaşık bir yıldır açık bir UAVForge etkinliğine ev sahipliği yapıyor. Ana fikir: bir kişi tarafından taşınmaya uygun ve az çok özerk olarak basit görevleri yerine getirebilen bir mini İHA'nın pratik bir göstericisini oluşturmak. Anahtar özellik, projede yer alma arzusunu ifade eden büyük bir grup insanın interneti kullanarak fikirlerin değerlendirilmesine ve geliştirme yönlerinin şekillendirilmesine doğrudan dahil olduğu modaya uygun “kitle kaynak kullanımı”nın kullanılmasıdır.

2012 yazında, son test, operatörün görüş alanı dışındaki belirli bir alana uçuş, belirli bir noktadan (yayınla) film çekme ve geri dönmeyi içeriyordu. Web sitesinde daha ayrıntılı bir açıklama mevcuttur. Sonuç aşağıdaki gibidir: katılan takımların hiçbiri final testinin gerekliliklerini yerine getirmeyi başaramadı, önde gelen tüm takımlar birkaç denemede bulunmasına rağmen kimse ana ödülü kazanmadı.

Kaç vida (rotor)?

Tek bir rotorun (veya iki eş eksenli rotorun) dezavantajı, yükseklik kontrolünün (ve dolayısıyla ileri hızın) hatvede döngüsel bir değişiklik veya hava akışının aşağı doğru sapmasını gerektirmesidir. Tersine, dört rotorlu bir düzenleme, motorlara sağlanan gücü değiştirerek kontrol etmek kolaydır; ön ve arka pervaneler eğimi kontrol etmek için döner ve sol ve sağ pervaneler yalpayı kontrol eder.

Dört pervane için sapma kontrolü (hareket yönünden sapma) biraz daha karmaşıktır. Örneğin, iki hatveli pervane saat yönünde ve iki topuk pervane saat yönünün tersine dönüyorsa, hatve çiftine daha fazla güç ve meyil çiftine daha az güç uygulanarak yalpalama momenti yaratılabilir veya bunun tersi de geçerlidir. Boyuna stabilite elde etmek için bir kuyruk ünitesi eklenebilir.

resim
resim
resim
resim

Fransız şirketi Sagem tarafından üretilen kentsel koşullar için Dragonfly drone, Novadem NX110m'ye dayanmaktadır; İlk olarak Eurosatory 2010'da gösterildi. Çoğu quadcopter'ın aksine, vücudun içinde sensörleri var.

Dikey kalkışlı küçük boyutlu dronlar alanında geliştirme
Dikey kalkışlı küçük boyutlu dronlar alanında geliştirme
resim
resim

Alman Airrobot'tan AR100-B, maksimum kalkış ağırlığı 900 gram ve 102 cm çapa sahiptir. Uçuş süresi 25 dakikadan fazladır, cihaz 25 km/s'ye kadar rüzgar hızlarında çalışabilir.

resim
resim

WB Electronics'ten 2kg Tarkus, binaların içinde kullanımı da dahil olmak üzere kentsel operasyonlarda özel kuvvetleri desteklemek için tasarlanmıştır. Geliştirme, Polonya Savunma Bakanlığı tarafından finanse edildi

İnsanlı dikey kalkış ve iniş araçlarının ilk günlerinde (50-60'lar), hava girişlerinin etrafında “çan şeklindeki” flanşlar kullanılarak kaldırmanın önemli ölçüde artırılabileceği iddiaları vardı, içeri çekilen hava akımı bunlar üzerinde emiş oluşturur. kavisli yüzeyler. Ancak, tam ölçekli saha testleri, laboratuvar testlerine kıyasla kaldırmada daha küçük bir artış göstermiştir.

Bununla birlikte, çevredeki kaplamalardan pervanelerin kaldırma kuvveti artırılır, bu da gürültüyü azaltabilir ve bir çarpma durumunda pervanelere (ve çarpacakları) koruma sağlayabilir. Aviyonikleri ve aviyonikleri hava koşullarından koruyabilirler. Öte yandan, kaportalar hacim ekler, taşınabilirliği bozar ve aviyoniklere erişimi zorlaştırır.

Quadrocopter (dört rotorlu dikey kalkış aracı) yunuslama ve yuvarlanma sırasında nötr veya kararsızdır, bu nedenle doğrusal ve açısal hareketi ölçmek ve havada yön ve konum göstergeleri sağlamak için ivmeölçer ve jiroskoplu bir atalet ölçüm birimi gerektirir. Uydu sinyalleri (genellikle GPS), uzun bir süre boyunca daha doğru navigasyon sağlar.

Diğer havacılık ekipmanı genellikle bir altimetre ve navigasyon ve hedefleme komutlarını almak ve görüntüleri iletmek için bir iletişim kanalı içerir.

Quadrocopters, küçük dikey kalkış ve iniş drone kategorisine hakimdir. Ancak, quadcopter üreticilerinin daha fazla faydalı yük ihtiyacıyla karşı karşıya kalmasıyla, daha büyük quadcopter geliştirmek yerine altı rotorlu tasarımlara geçerek tasarımları iyileştirme olasılıklarının daha yüksek olması kaçınılmaz görünüyor.

Sekiz rotorlu, sekiz motorlu konfigürasyon (4 veya 8 dönüş ekseni ile) konsepti bir adım daha ileri götürür ve kullanışlı bir fazlalık derecesi sunar. 1965'teki tam ölçekli insanlı muadili, sekiz kaldırma motorlu Dassault Mirage IIIV idi - havada asılı dururken bir motor arızasından kurtulabilen tek dikey kalkış savaş uçağı.

resim
resim

Sivil kullanım için tasarlanmış olmasına rağmen, Parrot AR Drone, drone operatör eğitiminde askeri uygulamalar bulabilir. Resim, dış mekan kullanımı için koruyucu kapağı olmayan cihazı göstermektedir.

resim
resim
resim
resim

Selex Galileo'dan Asio dikey kalkış ve iniş dronu, kendi ağırlığı 6,5 kg, dairesel bir kaportada yer kontrol sistemi ile tamamlandı ve sırt çantasıyla birlikte 20 kg'dan daha hafif. Stabilize sensör modülü rotorun üstüne veya altına monte edilebilir

Avrupa

Amerika ve İsrail, büyük İHA'lar için piyasada bir tür ikili oluşturduğundan, Avrupa'nın bireysel asker için küçük modeller geliştirmek için iyi nedenleri var.

2005 yılında Avrupa Savunma Ajansı, 50 cm'den daha az kanat açıklığına, 30 dakika uçuş süresine ve seyir hızına sahip bir sırt çantası drone için bir temel sağlamayı amaçlayan 4 milyon Euro'luk bir Mavdem (Minyatür Hava Aracı Gösterisi) programını başlattı. 20 m/sn. …

Çok sayıda olası konfigürasyon değerlendirildi ve 2007'de, Fransa'dan Onera (bir alt yüklenici olarak Alcore Technologies ile), İtalya'dan Oto Melara, İspanya'dan Sener ve Norveç'ten Tellmie'nin de dahil olduğu çok uluslu bir konsorsiyum tarafından önerilen bir quadcopter için bir sözleşme verildi. 2008'in ilk yarısında İspanya'da ön uçuş testlerinden geçen üç araç yapıldı ve bunu birkaç ay sonra Norveç'te son testler izledi.

İlginç bir şekilde, Mavdem için ikinci yarışmacı, düşük sürtünmeli bir gövdeye ve iki eş eksenli pervane arasında bir sensör ünitesine sahip geleneksel bir helikopter konfigürasyonuydu.

Dünyanın önde gelen akademik merkezlerini hedef alan çeşitli mikrodron yarışmaları düzenlendi. Bu mükemmellik merkezlerinden biri, bu tür bir yarışmada olağanüstü sonuçlar elde eden Fransız ulusal sivil havacılık merkezi Enac'tır (Ecole Nationale de l'Aviation Civile). Enac Center'ın başarıları arasında: 2004'te Braunschweig'deki Avrupa mikrodron Emav (Avrupa Mikro Hava Aracı) yarışmasını, 2009'da French Challenge DGA (Delegation Generale pour l'Armement) ve Imav'ı (Uluslararası Mikro Hava Aracı) kazanmak. 2010 yılında Braunschweig'de rekabet.

Enac'ın başarısının anahtarlarından biri Paparazzi elektronik uçuş kontrol sistemi olmuştur. Sistem, Thales' Spy'Arrow da dahil olmak üzere çeşitli sabit kanatlı dronlara veya döner kanatlı uçaklara uygulandı. Imav 2010 için Enac sistemi, 32cm kanat açıklığına ve 330g ağırlığa sahip bir Blender quadcopter'da kullanıldı.

Eurosatory 2010'da Sagem, NovademNX110m'ye dayanan Dragonfly adlı yeni bir kentsel savaş quadcopter'ını tanıttı.

Eurosatory 2014'te Thales, Infotron IT180 adlı yeni VTOL UAV'sini tanıttı.

AR Drone'u ile tanınan Paris merkezli Parrot şirketi, quadcopter'ları kitlelere ulaştırdı. Yaklaşık 500 $ fiyatla satışa sunulan AR Drone, Apple iPhone veya iPod Touch el cihazlarından Wi-Fi aracılığıyla kablosuz olarak kontrol ediliyor ve kameralarından ekranlara video akışı sağlıyor.

Parrot AR Drone, 52 cm kenar ile kare oluşturan (iç mekan kullanımı için) koruyucu kasası ile 400 gram ağırlığındadır. Linux tabanlı bir işletim sistemi üzerinde çalışır, 486 MHz işlemciye, dahili kontrole, bir ultrasonik altimetre, üç eksenli bir ivmeölçer, iki eksenli bir adım horoskopu / yuvarlanması ve altı eksenli bir seyir burcu. Üç adet 11, 1 Volt ve 1000 mAh lityum polimer pil ile çalışır. Dört adet 15 watt'lık motor, pervaneleri 3500 rpm'ye kadar hızlandırır. Uçuş süresi 15 dakika, maksimum hız 18 km/s iken İHA kuvvetli hava hareketi (rüzgar) ile uçamaz.

resim
resim
resim
resim

Pilleri insan müdahalesi olmadan şarj etmek gidiş-dönüş bisiklet sürmeyi kolaylaştırabilir. Oto Melara'dan Ibis UAV, aynı şirketin Praetor yer robotu tarafından şarj ediliyor

resim
resim

Ağustos 2013'te, İsrail Havacılık ve Uzay Sanayii, tandem pervaneli 4 kg Ghost minidron'unu gösterdi. Minyatür Chinook'a dışarıdan benzeyen Ghost, 30 dakikalık bir uçuş süresine ve 65 km / s azami hıza sahip.

resim
resim

En heyecan verici drone gelişmelerinden biri, Darpa tarafından finanse edilen Aerovironment'ın Hummingbird nanodron'udur; bir video kamera ile sadece 19 gram ağırlığında

Almanya'nın bu alandaki liderlerinden biri Ascending Technologies (Asctec). Asctec'ten bir drone, 2009 DGA Challenge'da Enac tarafından platform olarak kullanıldı, Asctec Pelican drone'ları ABD Ordusu Direk programında ve Asctec Hummingbird, Zürih'teki ETH'de (Federal Teknik Akademisi) kullanılıyor. Asctec başarısını, atalet ölçüm biriminin yüksek yenileme hızının (1000 Hz) sağladığı kararlılığa ve Asctec tarafından geliştirilen uygulama için optimize edilmiş elektronik bileşenlere bağlıyor.

Asctec'in quadcopter serisinin başında, 50 x 50 cm ölçülerinde, 750 gram ağırlığında, 15 ila 25 dakikalık uçuş süreleri sağlayan 11, 1 volt ve 6000 mAh lityum polimer pilli 5195 Euro Pelican yer alıyor. Fotoğrafta uzmanlaşan, 10.499 Euro değerindeki GPS kontrollü Asctec Falcon 8, kameranın etrafına V şeklinde düzenlenmiş sekiz rotora sahip ve bu da, dönmeden eğim açısını değiştirerek ters yönde uçmasına izin veriyor. Falcon 8, 10 m/s'ye kadar rüzgarlarda çalışabilir.

Diğer Alman modelleri arasında Diehl BGT Defence'nin 900 gramlık Sensocopter'i ve Airrobot'un AR100-Band'ı ve en ağırı 5,55 kg olan Microdrone md4 serisi, md4-1000 yer alıyor. 1,6 kg ağırlığındaki Rheinmetall Kolibri 60, potansiyel askeri pazar için özel olarak tasarlanmıştır. 1,5 kg ağırlığındaki EMT Penzberg Fancopter, iki koaksiyel pervaneye sahip olması nedeniyle olağandışıdır.

İtalya, 14 kg ağırlığındaki Oto Melara'dan Ibis İHA'daki geleneksel helikopter şemasını korudu. Aynı şirketin Praetor UGV (otomatik kara aracı) aracına binerken pilini şarj edebilir. Selex Galileo'nun 6,5 kg'lık Asio ve 2 kg'lık Spyball'ları, halka kaplamalı elektrikle çalışan dikey kalkış araçları olmaları bakımından neredeyse benzersizdir.

WB Electronics'in Polonyalı 2.0 kg Tarkus'u, kentsel alanlardaki özel operasyonlar için geliştiriliyor. Idef 2011 fuarında Türk firması Atlantis UVS, Aero Seeker AES-405 quadrocopter'ini sergiledi. Baykar-Makina'dan 12 kg'lık Malazgirt mini helikopterinin hizmete girdiği bildirildi.

resim
resim

Ağustos 2011'de Insitu, New Orleans'taki Hava Hukuku Uygulama Konferansında 1, 1kg Inceptor drone'unu duyurdu. Normal bir devriye polis arabasıyla aynı olan yaklaşık 50.000 dolara mal oluyor.

resim
resim
resim
resim

Washington'daki AUVSI 2011 konferansında uluslararası arenada ilk kez, AEE Technology F50'den Çin'in 1,5 kg'lık drone Shenzhen'i, 30 dakika uçuş süresi ve maksimum 100 km / s hıza sahip oldu.

resim
resim
resim
resim

Burada resim, Darpa'nın Gizli Sürekli Gözetim (SP2S) programı kapsamında dört yıllık araştırmanın sonucudur. 2, 27 kg ağırlığındaki Aerovironment'tan UAV Shrike, 40 dakika havada kalabilir veya birkaç saatlik video çekebilir

Amerika Birleşik Devletleri

Nav (Nano Hava Aracı) adlı Darpa kontrol programı kapsamında Aerovironment, kaldırma, tahrik ve uçuş kontrolü için kanat kanatlarını kullanarak havada asılı kalabilen ve uçabilen minyatür dronlar geliştirdi. Gerçekten olağanüstü Aerovironment Hummingbird, video kamera ve verici/alıcı ile birlikte yalnızca 19 gram ağırlığındadır.

ABD Ordusu Laboratuvarı, UAV'ler için karaya inip izleyebilecek, yere sensörler kurabilecek ve insanlar ve patlayıcı cihazlar için bina ve mağaraları arayabilecek platformlar ve aviyonikler geliştirmek üzere Mast (Mikro Otonom Sistemler ve Teknoloji) konsorsiyumuna liderlik ediyor.

Boeing'in Insitu'su geçtiğimiz günlerde 20 dakikalık uçuş süresine ve 55 km/s azami hıza sahip geleneksel bir helikopter olan 1.1kg'lık Inceptor'ı sergiledi.

Amerika'daki belki de en ünlü quadcopter, Kuzey Carolina'daki Empire Challenge 2011'in denizcilik bölümünde yarışan Datron / Aeryon Labs'tan 17kg Scout'tur. Şu anda, bu gelişmiş tasarım, kolayca değiştirilebilir geçmeli bileşenlere ve kompozit pervane kanatlarına sahiptir ve son zamanlarda bu drone tüm manşetlere girdi (ilk fotoğrafa bakın). Scout, Libyalı isyancılar tarafından Kaddafi rejimine karşı mücadelelerinde de kullanıldı.

Tialinx, ultra geniş bantlı minyatür radarlara sahip çok rotorlu dronların geliştirilmesinde uzmanlaşmıştır; ürünleri, her ikisi de 4,5 kg'dan daha hafif olan altı rotorlu Phoenix40-A ve sekiz rotorlu (dört akslı) Phoenix50-H'yi içerir.

Temmuz 2011'de, Amerikan İleri Araştırma Projeleri Ajansı IARPA, Büyük Boynuzlu Baykuş (GHO) programı için bir başvuru konferansı duyurdu. Bu programın amacı, pil paketli daha küçük sistemlerden daha uzun uçuş sürelerine sahip sessiz dronlar geliştirmektir.

Dünyanın geri kalanı

Küçük dikey kalkış dronları çok çeşitli ülkelerde geliştirilmiştir: Brezilya 1.5kg Gyrofly Gyro 500'e sahiptir, Kanada'da Draganfly Innovations Draganflyer serisi vardır, Çin'de China Electronic Trading'den Dragonfly, IAI, Rusya'dan İsrail 4.0kg Ghost 44, 5kg altı rotorlu Zala Aero 421-21 ve Tayvan'da 1.45kg altı rotorlu Gang Yu AI Rider var. Japon Savunma Bakanlığı Teknolojik Araştırma Enstitüsü, bir "uçan top" (bir mahfazadaki rotorlar) üzerinde çalışıyor.

İsrailliler, gözetleme dronlarından saldırı dronlarına kadar çeşitli tiplerde askeri İHA'lar yaratmada en başarılı oldular. İsrail saldırı drone programları yeterli hükümet ve mali desteğe sahip. Uluslararası İnternet portalı VICE.com'un muhabiri Simon Ostrovski, yerel olarak geliştirilen en son İHA'ların test edildiği bir İsrail hava üssünü ziyaret etti …

Belki de "dünyanın geri kalanının" tüm insansız hava araçları yelpazesinden dikkat çekmeye değer, dünya çapında 8000 adet satılmış olan Kanada Draganflyer serisidir. 980 gram ağırlığındaki dört rotorlu X4 ve 1,5 kg ağırlığındaki altı rotorlu (üç dingilde) X6'dan sonra, model gamının en üstünde bir kilogram taşıma kapasitesine sahip 2,7 kg Draganflyer X8 yer alıyor. sekiz motor, sekiz rotor (4 eksende) tarafından tahrik edilen 14,8 volt ve 5200 mAh pil.

Oval Ofis penceresinden bir saat boyunca sessizce süzülerek dışarıyı seyredebilen ve görüş alanı dışında izlenen bir dron hala gelecek meselesidir. Ama sonuçta herkesin dikey olarak havalanan, basit bir barometrik altimetre ile yüksekliğini izleyen ve kamerayı GPS ile belirlenen çok noktalı bir rotada taşıyan bir drone'u olabilir. Bu tür İHA'lar sadece sıradan mağazalarda değil, internette zaten oldukça makul fiyatlarla sunulmaktadır. Sadece uçak modelleri için ülkenizin uçuş düzenlemelerini kontrol edin!

Önerilen: