Когда первые квадрокоптеры поднялись в воздух
Тот глубоко ошибается, кто считает, что данное изобретение появилось лишь в 21 веке. Первые прототипы таких аппаратов были разработаны и ранее. Их разработкой занимались еще в начале двадцатого столетия. История квадрокоптера насыщена интересными техническими решениями. Она связана с поиском интересных идей и проведением множества экспериментов.
Под квадрокоптером нужно понимать вертолет, у которого 4 несущих винта, и они с помощью балок разнесены относительно центра корпуса. Каждый винт имеет собственный двигатель. Работу всех приводов контролирует микропроцессорная система и три гироскопа. За счет них аппарат в воздухе занимает стабильное положение.
ВАЖНО! Чтобы не допустить поворота аппарата в воздухе, половина винтов вращается по часовой стрелке. Вторая половина – против. Именно так и удается компенсировать крутящий момент.
Модель может быть разной. В зависимости от нее конструкция квадрокоптера может также включать акселерометр, датчик давления, сонар и GPS-приемник. Управлять коптером в воздухе можно радиокомандным способом, используя пульт. Управление также можно в автономном режиме. Но для этого необходимо заранее написать маршрут в бортовой компьютер.
Ранние прототипы устройств
ВАЖНО! Работая независимо друг от друга, каждый из них разработал аппарат, у которого было 4 разнесенных винта. Их приводил в действие один двигатель, используя сложную систему трансмиссии.
Такие пилотируемые аппараты во время испытаний поднялись на небольшую высоту. От пяти до пятнадцати метров. А еще они пролетели некоторое расстояние. Модель Эмишена, например, преодолела 1100 м. Однако дело не пошло дальше тестовых полетов.
Первым собственный квадрокоптер разработал именно Этьен Эмишен. Однако его аппарат все-таки не является полноценным прототипом моделей, которые существуют сейчас.
Позже были изобретены автомат перекоса и рулевой винт. Они открыли дорогу вертолетам классической и соосной схемы. В результате о моделях с четырьмя винтами забыли, но только на некоторое время. Однако в 1950-х годах к ним опять прорезался интерес. И некоторые компании даже разработали опытные образцы аналогичных аппаратов.
ВАЖНО! В 1956 году тот же Георгий Ботезат придумал более совершенный квадрокоптер. Это был еще один вариант его машины, которым можно было управлять, применяя несущие винты.
Пилотируемый аппарат VZ-7 американской компании Curtiss-Wright можно считать успешным примером. Он в 1958 году прошел летные испытания. Им была продемонстрирована хорошая стабильность и управляемость.
Однако Армия США его отвергла. Все потому, что не увидела у него хороших эксплуатационных характеристик. После этого разработка квадролетов опять остановилась. Пройдет еще 50 лет, и только тогда вспомнят об этой идее.
Как развивались технологии БПЛА
ВАЖНО! Если еще точнее, то первые беспилотники в военных целях были использованы еще в 1849 году, когда австрийская армия задействовала воздушные шары, с которых автоматически сбрасывались фугасы. Именно так бомбили Венецию.
Кто первый изобрел БПЛА? Точного ответа не найдешь. Дело в том, что подобными разработками занимались во всех развитых странах того времени. Однако надо признать, что одним из самых ранних аппаратов данного типа в мелкосерийное производство был поставлен беспилотный бомбардировщик Fliegermaus. Он был немецкий. Достоинство его было в том, что он мог нести бомбовую нагрузку. Управление им осуществлялось по радио.
Также нужно упомянуть о том, что в 1917 году был создан «Автоматический аэроплан Хьюитта-Сперри». У него была пара гироскопов. Они были нужны для того, чтобы сделать полет по заданному курсу полностью автономным.
ВАЖНО! До и во время Второй мировой войны бурно развивались самолеты-снаряды. Например, Фау-1, произведенный в Германии. Это, конечно, были прототипы современных крылатых ракет. Были также беспилотники-разведчики и бомбардировщики, которые переоборудовали из обычных моделей.
Конечно, не всегда их применение на войне, было абсолютно удачным. Однако история развития дронов получила дальнейшее развитие.
Как появились современные квадрокоптеры
ВАЖНО! Квадрокоптер на радиоуправлении от MikroKopter применялся профессионалами. Он был дорогой. Однако открытый исходный код способствовал тому, что на рынке появились его дешевые клоны. И это отрицательно сказалось на продажах компании.
В дальнейшем рынок четырехвинтовых дронов имел два вектора:
- создание полностью готовых к применению девайсов различного класса;
- разработка микроконтроллеров и программного обеспечения.
Первое направление выбрали компании Gaui, DJI, XAircraft и прочие. Обычно их продукция – это сам аппарат, собственная линейка микроконтроллеров и программного обеспечения к ним.
Второе направление выбрали компании MultiWii, KaptainKuk, ArduCopter. Когда они разрабатывают своии микроконтроллеры, то очень часто применяют платы Arduino и разрабатывают открытый исходный код. И у энтузиастов есть возможность создавать свои варианты систем.
Еще одна важная технология – система стабилизированной подвески. Она предоставляет возможность монтировать на аппарат фото- или видеокамеру. Установленные в ней сервоприводы и датчики предоставляют возможность компенсировать колебания и развороты дрона по соответствующим осям.
ВАЖНО! В результате подсоединенному оборудованию обеспечивается практически неподвижное положение. И потому качество съемки с квадрокоптеров становится лучше.
Данные аппараты совершенствуются и поныне. Увеличивается длительность работы в автономном режиме, расширяется функционал, внедряются системы искусственного интеллекта. На мультикоптеры начали устанавливать телеуправление. Оно по-английски называется FPV — First Person View, «вид от первого лица». Используя его, можно управлять дроном и смотреть на мир через камеру, которая на нем стоит.
|
|