Квадрокоптер для перевозки людей своими руками

Квадрокоптер для перевозки человека: когда мы будем летать на дронах?

Когда нам ожидать квадрокоптера для перевозки человека

Здравствуйте, дрономаны и любители захватывающего пилотирования высокотехнологичных коптеров! Наверняка для большинства наших читателей очевидно, что беспилотные технологии прогрессируют невероятно шустро, а интерес к ним со стороны СМИ подогревается еще быстрее. Квадрокоптер для человека стал надежным помощником, незаменимым в различных ситуациях.

Уже сегодня мы можем наблюдать, как коптеры выполняют множество задач и функций, причем, как в развлекательно-бытовой, так и в технической сфере. Но это совсем не останавливает производителей современных БПЛА от их совершенствования, создания новых идейных концептов и дальнейшего совершенствования собственных разработок.

В настоящее время квадрики широко используются для доставки гуманитарных грузов в разрушенные войной или природными катаклизмами точки, проведения масштабной разведки, проведения профессиональных и любительских киносъемок, помощи ремотно-строительным бригадам, службам надзора и другим ведомствам.

Одной из наиболее привлекательных перспектив можно считать транспортный квадрокоптер, способный перевозить людей. Эта революционная идея посетила разработчиков БПЛА сравнительно недавно, но уже сегодня компании из ОЭА, Китая и России готовы представить миру первые удачные прототипы летательных аппаратов для перевозки людей. Об успехах таких разработок и их перспективах мы поговорим сегодня.

Могут ли дроны перевозить людей?

Специалисты в области радио- и авиатехники уверены, что главное преимущество пассажирского квадрокоптера заключается в его сравнительной дешевизне, а также простоте эксплуатации и экологической безопасности. По прогнозам экспертов, такие воздушные мультикоптеры можно будет прировнять по стоимости к массовому легковому транспорту.

Компоновка летающего дрона, в которую включен ряд тяговых винтов, способствует снижению нагрузки на общую механику БПЛА, повышая, таким образом, износостойкость и надежность винтомоторных групп. В сочетании с этим техническим преимуществом современная электроника предельно упростит контроль таких квадрокоптеров и повысит степень безопасности при перемещении.

Как можно использовать дроны для перевозки людей?

Насколько же реальны такие полеты и возможны ли они в ближайшем будущем в принципе? Ответом на этот вопрос стала демонстрация первого БПЛА с человеком на борту – Hoverbike Scorpion 3.

Подробнее об агрегате и данном событии мы поговорим чуть позже, а сейчас давайте рассмотрим возможности транспортировки в нынешнее время и проблемы, которые мешают реализовать массовую транспортировку пассажиров посредством квадрокоптеров уже сегодня.

Говоря о возможностях эксплуатации коптеров для массовой транспортировки людей, специалисты предлагают десятки всевозможных вариантов, начиная с общественных транспортных единиц и заканчивая служебными ресурсами.

Уже сегодня в Китае увидели свет и были опробованы в различных погодных условиях «крылатые такси». Такой дрон для человека совершил более тысячи тестовых перелетов, пройдя испытание непогодой, темнотой и туманом. Такие уникальные такси отличаются высокой скоростью и, возможно, в скором будущем вытеснят привычные «шашки».

Еще один успешный опыт с дроно-такси был проведен в Дубае – там совершил свой первый рейс с пассажирами на борту такси-беспилотник. Транспортное средство, получившее название AAT, рассчитано на два пассажирских места и предлагает высокую скорость.

Вместе с тем набирают обороты разработки в сфере крупногабаритного пассажирского квадро-транспора, опять же с приветом из поднебесной. Такой вариант летающих «автобусов» будет не только быстрее и качественнее в плане перевозки, но также намного безопаснее, имея на борту продуманную и качественную программную оснастку.

Говоря о перспективах использования квадронов в этом контексте, нельзя не упомянуть служебный транспорт в виде машин корой помощи. Перспективы использования таких летательных единиц действительно воодушевляют – такой транспорт будет прибывать четко в срок, следуя по оптимально составленному маршруту и заранее сообщая абоненту примерное время прибытия. Возможно, вызов такого средства будет полностью автоматизирован, что позволит исключить человеческий фактор и все вытекающие особенности.

Наконец, не стоит забывать о перспективах применения квадронов в военно-стратегических целях. Машина сможет перебрасывать подразделения по безопасным маршрутам, действуя в режиме «стелс» и помогая оператору в навигации.

Какие проблемы мешают развитию беспилотных перевозок сегодня?

В настоящее время к числу наиболее существенных проблем технического характера можно отнести поиск новых технологий АКБ высокой мощности. В идеале такие батареи должны иметь оптимизированное соотношение собственного веса к емкости, а также долговечности и токоотдаче. Пока что современные коптеры для человека способны летать до 23-25 минут на максимальной скорости 130 км/ч, что специалисты считают неплохим, но не удовлетворительным показателем.

Другая проблема заключается в организации. В большинстве мировых государств действуют очень жесткие правила в отношении воздушного транспорта и его эксплуатации. Эти правила были определены и закреплены в законодательстве большинства стран в соответствии с требованиями к безопасности и антитеррористическим законодательством.

По сути, это две основные проблемы глобального масштаба, которые хоть и ограничивают, но не пугают разработчиков инновационных воздушных систем для перевозки людей. В последние годы такие беспилотники стали предметом активного изучения и внедрения во многих странах мира. В этом отношении не отстают и отечественные конструкторы.

Безопасность

Это один из ключевых вопросов, которым разработчики крупногабаритных коптеров уделяют особое внимание. Конструкция мини-квадов, как показала практика, обеспечивает ему прекрасные летные характеристики. Даже при сильных столкновениях или внезапном падении добротно собранные квадрики на радиоуправлении сохраняют свою целостность.

В их более крупных аналогах для человека планируется внедрить компенсаторные антиаварийные механизмы, которые снизят риски падений, а также получения существенных повреждений и травм пассажиров при нештатных ситуациях.

Кроме того, совершенствующееся из года в год ПО исключит человеческий фактор, автоматизируя полеты, составляя быстрые и безопасные маршруты, и обеспечивая адекватную ситуации реакцию коптера.

Разработка специальных полетных контроллерных плат и средств управления идет полным ходом. Центральный процессор, интегрированный в такие платы, будет способен обрабатывать множество задач одновременно и контролировать различные летные параметры в реальном времени.

Прототипы

А теперь более подробно о прототипах и первых попытках поднять человека в воздух при помощи летательной квадомеханики. Вышеупомянутый Scorpion 3 – детище российского стартапа Hoversurf, был представлен не так давно в демонстрационном видеоролике на YouTube. Аппарат представляет собой третью итерацию гибрида квадрокоптера и гоночного мотобайка.

Представители Hoversurf говорят о создании в будущем аппарата, который будет доступен обычному человеку. Первый прототип был изготовлен в 2016 году. К своему третьему воплощению Scorpion получился более мощным и оптимизированным в плане управления. На платформе этого агрегата по заявлениям разработчиков можно будет создать полноценный летомобиль грузового/пассажирского класса.

Концепция управления здесь строится вокруг бортовой компьютерной системы, позволяющей совмещать ручное и автоматическое управление. Производитель разработал собственное ПО, призванное ограничить характеристики квадрона для безопасных любительских полетов (изначально конфигурация оборудования рассчитана на экстремальные, спортивные перелеты.)

В настоящее время скорость полета ограничена 50 км/ч, а полетная высота – 3 метрами. Время пребывания машинки в воздухе составляет 27 минут при максимальном взлетном весе 250 кг.

• Полетная высота –3м
• Полетный вес – 250 кг
• Скоростной показатель – 50 км/ч
• Время заряда энергетических блоков – до 27 минут
• Тип двигателей – электро-турбинные
• Длина агрегата
• Тип управления – ручное/автоматика

Ehang 184

Настоящей, вполне серьезной и относительно удачной попыткой построить парящий массовый транспорт будущего стал дрон Ehang-184, представленный одноименной компанией-производителем в рамках выставки CES-2016 в США.

Вес квада составляет 200 кг, а максимальный скоростной показатель равен 100 км/ч на высоте 3,5 км. Весьма внушительные показатели, за исключением продолжительности полета, которая на момент презентации даже не дотянула до получаса.

Зато уже сейчас мультикоптер полностью удовлетворяет всем условиям транспортировочной безопасности, обеспечивая комфортные и быстрые перелеты для людей. Далее приведем подробные технические/летные характеристика аппарата, доступные в настоящий момент в рамках десятков тестовых полетов.

• Полетная высота –3,5км
• Полетный вес – 200 кг
• Скоростной показатель – 100 км/ч
• Время заряда энергетических блоков – до 23 минут
• Тип двигателей – электронные, турбинные (4x, 250 л.с.)
• Длина агрегата – 5,5 метров
• Тип управления – ручное/автоматика

Другие попытки

Еще одним из интересных изысканий в этом направлении стала летающая доска Fly-board-Air, которая создавалась компанией Zapata Racing более 4-х лет. Для управления ховербордом используется пульт дистанционного радиоуправления. Подъем в воздух осуществляется благодаря четырем газотурбинных двигателей мощностью 250 л.с.

Топливный бак устройства реализован в виде ранца за спиной пилота, заправленный авиационным керосином марки Jet-A1. Емкости такого бака хватает на 4 минуты пилотирования. Максимально достигаемая высота составляет 30 метров, а скорость – 55 км/ч. Сам же исходный прототип для закрытых технических тестов, по заверению разработчиков, обладает куда более внушительными показателями – время перелетов – 10 минут, высота – 3км, скорость – 150км/ч.

Будущее беспилотных перевозок

В настоящее время разработчики стремятся к созданию целой авиационной системы, которая будет способна обеспечить круглосуточную транспортировку людей со средним достатком. По сути, речь идет о внедрении новой разновидности общественного транспорта.

Также в этом контексте речь может идти о расширении и модернизации транспортно-служебной инфраструктуры в большинстве развитых стран мира. Такие перспективы видятся вполне реальными в ближайшие 10 лет для экономически развитых государств. В частности, речь идет о Китае, США, Японии, России, ОАЭ и пр.

Если вы нашли этот обзор захватывающим, полезным и интересным, поделитесь им с друзьями и знакомыми в соцсетях. Также приглашаем вас подписаться на наши обзорные циклы и следить за актуальными, интересными событиями в мире гражданской авиации. До новых встреч!

Источник

«Собрать большой коптер ничего о них не зная?» — да ерунда

Думаю все заметили, что в интернете достаточно много статей про квадрики мелкого размера: тесты, обзоры и т. д. А вот тестов больших коптеров маловато. Думаю в основном потому, что большой коптер – это чаще всего индивидуальная постройка (не всегда, но часто). Поэтому я решил написать про свой личный «самосбор» – гексакоптер на раме tarotfy680. В качестве предыстории хочу рассказать о том как я собирал этот коптер с нулевыми знаниями. За три года он претерпел много модификаций: от мелких до полной смены «тяговой начинки».

Итак, все началось когда я решил заниматься аэросъемкой. На то время у меня был куплен небольшой «шальной» квадрокоптер, на котором я научился немного летать и, как я понял позже, вообще, не годится для съемки, т. к. грузоподъемности не хватало для необходимого оборудования. В итоге пришла идея собрать свой коптер. Русскому же человеку покупать готовый дорого, и амбиций что соберет «дешевле» достаточно. 🙂

В итоге с другом «поскребли по сусекам» и нашли немного денег на покупку деталей. Все заказывал с Китая, в основном Ebay и Hobbyking. Ссылки на первые сетапы уже не найду, давно это было. И через пару месяцев ожидания (тогда почта работала хуже чем сейчас) мне выдали все посылки. Огромная рама! Огромные винты! Аккумуляторы тяжелые! Прямо восторг был после мелкого квадрика. 🙂

Итак по характеристикам первого сетапа:

• Рама tarotfy680 (с алюминиевыми лучами) Tarot FY680*.
• Моторы Heng Li Brushless Motors W4225 610KV* (тогда еще желтые были).
• Контроллер Naza-mv1 (первая версия назы, которой на ебее практически сейчас и не найти. Lite версия всех перепрыгнула уже. По сути, разницы то и нет).
• Регуляторы RCtimer 30a.
• Аппаратура Turnigy 9xr.
• Модуль и приемник к ней DJT Frsky.
• Пропеллеры карбон 12×6.
• Аккумы Zippycompact 3s 25c 5000mah ( тот еще отстой).
• Видеопередача Boscam 5.8 RC 305 и 200mw передатчик*.

Ссылку на 2х осевой подвес к сожалению не найду, но помню, что он стоил по тем деньгам 6 т. р. и был на сервах)

Итак (помните что знания нулевые) собрал все это чудо. Причем я заменил алюминиевые трубы рамы на 500мм карбоновые трубы. Амбиции о «метровом» коптере меня не покидали…

Сейчас меня пайка контактов того времени ввела бы в ужас, но всё-таки. Коптер был собран. Сделан throttlerange регуляторов (процедура, которая как я понял выравнивает мин/макс значения скорости моторов для каждого регуля) и первый запуск. В тот раз я думал что вижу гексу последний раз. Причиной тому был GPS-компас назы, который был развернут на 180 градусов. Думаю коптероводы прикинут что это такое. 🙂

Ну да ладно. После доработок, дочиток инструкций и, все же, укорочения труб до нормальной длины — новый тест. Ура! Все полетело. «Ничего себе собрал его все таки» – думал я. Даже failsafe работает. В принципе на этом радостные моменты закончились и начались «неприятки». Наконец-то купил sonynex 5nв Москве. Поставил на подвес. Взлетел и… Снимаю! Снимаю! Эм, нет не снимаю…

Коптер почему-то «проседает». Летит, летит и потом берет и плюхается в траву. Не быстро… но ведь…так не должно быть! Поднимаю повыше – летает, летает….и опять теряет высоту…. Причем бывает так, что достаточно стремительно теряет высоту. В чем дело? Все настройил, все что мог прошерстил… не хочет летать и все. Как оказалось, уже через некоторое время, эти движки лучше летают на 4s аккумах чем на 3s… но на то время я этого не знал (инструкцию же в детстве читать не научили) и поэтому: интернет, форумы.

Хм. Прошивка регулей… Ага, надо попробовать что это такое… Прошивка SimonK, ага… говорят круто, стабильно — пробуем. Не буду описывать режим прошивки, т. к. это тот еще геморрой, когда нет подходящих коннекторов. Итог был потрясающим! Вау! Стабильно висит в воздухе! Держит высоту! Камеру таскает! Но итог был потрясающим – итог был недолгим. Проба первого Failsafe. Возврат домой — ну… вернулся… с дрейфом (gps, видимо, был немного повернут), но вернулся. Хорошо.

Потом еще и назу прошил! Ведь прошивка вышла… как ее обойти. Говорят же еще лучше будет. И одним прекрасным днем….поехали полетать в поле.

«Отлети подальше» – говорили они, «все будет ништяк» – убеждали они. В конечном счете краш. Причем такой… нормальный. Карбоновый подвес в щепки (хорошо что камеру снял). Пару лучей под замену и пару пропов тоже. Шок! Почему! Из-за чего! Грешил на назу. Откат назы до заводской прошивки не помог.

На failsafe он все падал и падал. Но без него вроде летал. Конечно же, хотелось и поснимать что-то. Даже умудрился снять первый «шоурил» так сказать. И в итоге в один прекрасный день мы встали рано утром (чтоб не было людей в городе почти) и пошли поснимать городской мост. Во время запуска пару раз «проскакивали моторы», т. е. дергались и не раскручивались. Но что уж нам… зря пришли что ли? Все таки запустили его в воздух и даже что-то поснимали. Когда аккумы уже сели и я собирался снижаться и уезжать домой, на высоте около 10 метров над набережной около моста, гексакоптер решил что хочет быть квадрокоптером и просто-напросто отрубил 2 движка. Элегантно наклонясь на 90 градусов он принял курс на землю, точнее, на асфальт. Представляете вот эту картину в замедленной съемке? Летит коптер в землю, а у тебя в голове счетчик такой тикает: -20$… -50$… – 100$…

И тут, откуда ни возьмись, из-под моста еще и люди выходят. У меня волосы на голове поседели, выпали, отрасли и снова поседели. Только чудом он упал метрах в двух от них. С того момента вопрос о безопасности полетов для меня на первом месте и над людьми, вообще, стараюсь не летать. Немного отойдя от увиденного я оценил масштаб урона.

Даже микро SD-флешка сломалась пополам. 🙂

Видео не осталось на память… Какие тут съемки, когда уверенности в коптере нет? И тут я наткнулся на статью, что якобы прошивка SimonK не работает с «многополюсными» двигателями (вроде так называется).

«Етижи пассатижи» — снова подумал я. Новое скрежетание по сусекам и покупка новых регуляторов. Купил регуляторы turnigy plush 30a*. Поставил. Ого! Летает… Что-то мне еще страшно летать… Но все таки оно работало в нормальном режиме, и даже failsafe, будь он неладен. К этому времени я перешел на 4s аккумы (как надо было сделать вначале). И в момент моего счастья один человек все испортил. Он сказал что такой сетап опасный. Он может упасть завтра, через месяц, через год. Типо эти регули с такими движками не подружаться. Какие проблемы, денег-то уйма… купил двигатели T-motor 2814-10 770kvу знакомого. Так как у него с такими же регулями и винтами коптер летал, но на более длинной раме.

Все собранно и настроено. Но вот незадача, раскачивает коптер и все тут. Гейнами зажать до конца не получается. К тому времени я собирал уже свой самодельный подвес на БК моторах. (О нем расскажу в другой статье). Повесил подвес. Вес стал больше и эффект смещения центра тяжести в них сработал. Коптер стал летать нормально. Единственным минусом были полеты в ветер. Тогда его все-таки раскачивало и я нервничал. Но летал он довольно неплохо и довольно долго. Было снято несколько проектов и т. д.

После сборки квадрика на комплекте E300 от DJIя подумал о том, что хватит самодельничать, пора и гексу обновить, и купил комплект DJIe800*. Так же эта покупка предполагала переход с 4s на 6s аккумы. Посмотрев на инспайра и аналогов, понял, что на 6sдействительно будут «долгие» полеты. Такой же комплект стоит на DJIinspire 1. Получается практически шестимоторный инспайр). В таком сетапе он летает и по сей день. Коптер стал действительно стабильней, маневренней, и как ни странно тише. 🙂

Быстросъемные пропеллеры — это вообще потрясающе. Очень устал от этих закручиваний и откручиваний гаечек, ведь транспортировать со снятыми пропеллерами куда удобнее.

Единственное пришлось слегка удлинить раму. Дело в том, что этот комплект подразумевает 13-ые винты взамен моих 12-ых. И со стоковыми мотормаунтами они бы друг друга цепляли. Но покупать новую раму было б сильно затратно, поэтому просто решил поставить мотормаунты современных версий этой рамы. Купил на «хоббикинге» (вот такие) мотормаунты, которые крепятся с торца трубы, тем самым удлиняя ее примерно на 7-9 см. В итоге зазор между пропеллерами стал примерно 1,5-2 см. Сейчас коптер таскает 3х осевой подвес + sonynex 5n. На самом деле с его грузоподъемностью он спокойно вытянет и зеркалку, так как рекомендуемая нагрузка на луч 800 грамм, а максимальная 2000 граммм, просто я не считаю, что мне это сейчас надо.

Вот такая получилась история о коптеростроении с нуля. Сказать что постройка вышла дешевле чем можно было купить коптер? Конечно нет. Однако, полученный опыт стоит этих денег и времени. Да и еще к вопросу о покупке аккумуляторов. Никогда не покупайте эти желтые zippycompact! Неважно 3s или 4s — это хлам. К сравнению гекса, с t-motor 2014-10 и подвесом на них, летала 5 минут. Реально всего 5 минут! На паре аккумов в сумме 10000mah. Если и выбирать из «дешевых» аккумов, то либо простые zippyлибо turnigy. Кроме того, существенную роль играет токоотдача. На 40с коптер пролетает от 4 до 6 минут дольше чем на 25с (личный опыт).

Вывод:
1) Собрать коптер с нулевыми знаниями можно, но будьте готовы потратить на это время и деньги. Короче говоря, сначала вы приобретете знания, а потом коптер.

2) Это будет дешевле? Скорее всего нет.

3) Вы сможете гордо говорить «я сам его собрал» (из комплектующих).

4) Возможно на вопрос «сколько стоит?» вы будете отвечать «даже не знаю».

5) Приобретенный опыт поможет вам починить свой коптер в открытом поле с помощью молотка и зубила.

6) При постройке коптера вы научитесь паять, много паять, хорошо паять и в совершенстве овладеете исконно русскими ругательными фразооборотами.

На этом все. В следующей статье я продолжу тему «русских амбиций» и расскажу про строительство 3-х осевого подвеса, который сейчас установлен на этом коптере. Всем спасибо за внимание. 🙂

И напоследок, итоговый список составляющих моего сегодняшнего коптера:

• Рама tarotfy680 (с алюминиевыми лучами) Tarot FY680* ($108,99).
• Контроллер Naza-M Lite* (140,88$).
• Аппаратура Turnigy 9xr (45,70$).
• Модуль и приемник к ней DJT Frsky (48,17$).
• Аккумы ZIPPY Flightmax 8000mAh 6S1P 30C (121,83$).
• Комплект DJIe800* (349,99$).

Итого: 706,56$ за гексокоптер способный таскать зеркалку.

Источник