Квадрокоптер — вертолёт с четырьмя винтами.

Квадрокоптер — один из видов Мультикоптера (англ. Multicopter) — летательного аппарата, который построен по вертолётной схеме с тремя и более несущими винтами.

В январе 2017-го года реклама подбросила мне весьма интересный Квадрокоптер стоимостью 110000-ч рублей с длительностью полёта до 27-ми минут и дальностью до 13-ти км. — к концу января их стоимость упала до 105000-ч рублей.

Привожу информацию о Мультикоптерах из Википедии:

История

Многовинтовые вертолёты разрабатывались ещё в первые годы вертолётостроения.

Один из первых квадрокоптеров (англ. quadcopter, четырёхроторный вертолёт), который реально оторвался от земли и мог держаться в воздухе, был создан Георгием Ботезатом и испытан в 1922 году.

Недостатком этих аппаратов была сложная трансмиссия, передававшая вращение одного мотора на несколько винтов. Изобретение хвостового винта и автомата перекоса положило конец этим попыткам.

Новые разработки начались в 1950-е годы, но дальше прототипов дело не продвинулось.

Новое рождение мультикоптеры получили в XXI веке, уже как беспилотные аппараты. Благодаря простоте конструкции квадрокоптеры часто используются в любительском моделировании. Мультикоптеры удобны для недорогой аэрофото- и киносъёмки — громоздкая камера вынесена из зоны действия винтов.

Принцип действия

Лётный прототип Parrot AR.Drone

Мультикоптеры имеют 3 или более винтов постоянного шага (автомата перекоса, в отличие от одно- и двухвинтовых аппаратов, нет). Каждый винт приводится в движение собственным двигателем.

Половина винтов вращается по часовой стрелке, половина — против, поэтому хвостовой винт мультикоптеру не нужен. Маневрируют мультикоптеры путём изменения скорости вращения винтов.

Например:

• ускорить все винты — подъём;
• ускорить винты с одной стороны и замедлить с другой — движение в сторону;
• ускорить винты, вращающиеся по часовой стрелке, и замедлить вращающиеся против — поворот.

Микропроцессорная система переводит команды радиоуправления в команды двигателям. Чтобы обеспечить стабильное зависание, мультикоптеры в обязательном порядке снабжают тремя гироскопами, фиксирующими крен аппарата.

Как вспомогательный инструмент, иногда также используется акселерометр, данные от которого позволяют процессору устанавливать абсолютно горизонтальное положение, и бародатчик, который позволяет фиксировать аппарат на нужной высоте.

Также применяют сонар для автоматической посадки и удержания небольшой высоты, а также для облёта препятствий.

И самое главное — GPS-приемник, позволяющий записывать маршрут полёта заранее, с компьютера, а также возвращать аппарат в точку взлёта в случае потери управляющего радиосигнала, или снимать параметры полёта оперативно или потом.

Существуют также трёх- и пятивинтовые вертолёты (три- и пентакоптеры). Один из моторов там располагается на нанизанной на ось подвижной платформе, угол поворота которой изменяется сервоприводом — так и осуществляется поворот аппарата вокруг своей оси.

Отдельно стоит отметить экспериментальные аппараты: бикоптеры, квадрокоптеры с изменяемым шагом пропеллеров, квадрокоптеры с двигателями на импеллерах, однако они не получили какого-либо распространения.

В настоящее время возможно создание квадрокоптера в домашних условиях. Для этого необходимы:

• Полётный контроллер
• Рама
• Винтомоторная группа
• Пульт управления

Современное применение мультикоптеров

Квадрокоптер в полёте

Современные мультикоптеры используют бесколлекторные электродвигатели и литий-полимерные аккумуляторы в качестве источника энергии.

Это накладывает определённые ограничения на их полётные характеристики: типичная масса мультикоптера составляет от 1 до 4 кг, при времени полёта от 10 до 30 минут (30—50 минут у уникальных единичных экземпляров).

Поднимаемый полезный груз моделями мультикоптеров среднего размера и грузоподъёмности — от 500 г до 2—3 кг, что позволяет поднять в воздух небольшую фото или видеокамеру (обычно экшн-камера в более дешёвых моделях, либо зеркальные камеры в профессиональных).

Существуют и достаточно крупные модели мультикоптеров, с количеством роторов порядка 6-8 (гекса- и октокоптеры), способные поднять в воздух груз массой до 20-30 кг.

Для увеличения грузоподъёмности применяют соосное расположение несущих роторов, что в случае гексакоптера, например, даёт 12 моторов и 12 пропеллеров, расположенных попарно на 6 несущих лучах.

Скорость полёта мультикоптера может быть от нуля (неподвижное висение в точке) до 100—110 км/ч.

Запас энергии батарей позволяет отдельным моделям мультикоптеров улетать на расстояние до 7-12 км, на практике же радиус действия (максимальное расстояние, на которое они способны улететь с последующим возвратом в точку взлёта) обычно ограничено прямой видимостью (100—200 м при ручном управлении) либо дальностью действия аппаратуры радиоуправления и видеолинка.

При этом лучшие образцы подобной аппаратуры, использующие усилители мощности радиосигнала и систему направленных антенн, способны обеспечивать стабильные радиоуправление и видеолинк на расстояния до 100 км.

Таким образом, наибольшее ограничение на радиус действия мультикоптеров накладывает именно время полёта.

Эти ограничения приводят к тому, что мультикоптеры обычно используются как аппараты «ближнего радиуса действия»: для любительских полётов недалеко от себя, для фото-видеосъёмки близко расположенных объектов и т. д.

Для сравнения беспилотные самолёты с аккумулятором аналогичной   ёмкости могут улетать на 10—15 км при высоте полёта 1—2 км.

Безопасность полётов

В отличие от самолёта, который способен планировать с выключенным двигателем, или вертолёта, который способен сесть с помощью авторотации, мультикоптер при отключении моторов или электропитания, полностью неуправляем.

Квадрокоптер при отказе одного из двигателей может сохранять стабилизацию.

Гексакоптер или октокоптер помимо этого могут совершить мягкую посадку с одним неработающим мотором, однако не во всех случаях (например, при разрыве хотя бы одной лопасти вибрация из-за дисбаланса увеличивается настолько, что контроллер перестаёт работать, и аппарат переходит в неуправляемое падение).

Но уже существуют экспериментальные квадрокоптеры, которые могут стабилизировать полёт и совершить посадку при потере одного из двигателей.

Учитывая то, что мультикоптер имеет немалую массу, жёсткий корпус и быстро вращающиеся пропеллеры, его столкновение с людьми или автотранспортом может привести к негативным последствиям. Поэтому полёты над людьми или автодорогами не рекомендуются.

Желательно планировать траекторию полёта так, чтобы в случае необходимости (например, при разрядке батареи) внизу было место для безопасной посадки.

Важен и человеческий фактор. Современный полётный контроллер по сложности настройки и количеству полётных режимов почти не уступает настольному компьютеру.

Невнимательное чтение документации, отсутствие выполнения необходимых действий (например, калибровки компаса при настройке) могут привести к неуправляемому полёту и потере аппарата.

Вылет аппарата за радиус действия пульта при отсутствии режима GPS-возврата также является одной из причин потерь аппаратов.

Квадрокоптеры-игрушки

Robbe Blue Arrow Nano Loop, на ладони.

В последнее время появились миниатюрные квадрокоптеры, умещающиеся на ладони (Walkera Ladybird, WLtoys V929, Blue Arrow nano Loop и пр).

Они практически безопасны (масса аппарата около 40 г), в то же время, позволяют получить основные навыки полёта на мультироторном аппарате, так как принцип их управления ничем не отличается.

Квадрокоптеры такого размера возможно запускать дома, не рискуя нанести вред людям или предметам.

Покупка именно такого аппарата рекомендуется новичкам для первого знакомства с квадрокоптерами, цена составляет от 700 российских рублей, что в несколько раз меньше стоимости «большого» аппарата.

Привожу описание, фотографии, Видео и характеристики классного Квадрокоптера:

Квадрокоптер DJI Mavic Pro

105000 рублей

2 Недели на обмен в случае брака

1 Год полной гарантии

Перед покупкой у Вас есть 10 мин на проверку гаджета

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

DJI MAVIC PRO МАЛЕНЬКИЙ И МОЩНЫЙ

Представляем DJI Mavic Pro – это дрон, о котором ранее можно было мечтать! Легкий в управлении, компактный, складной квадрокоптер с невероятно внушительной начинкой – мы стремились создать DJI Mavic Pro таким, чтобы он ни в чем не уступал аналогам большего размера и мог произвести поразительное впечатление на тех, кто с ним знакомится.

Новейшая технология передачи сигнала, действующая на дистанции до 7 км, спутниковая (GPS+GLONASS) и визуальная навигация, облёт преград, обилие автоматических режимов, а также камера на 3-осевом стабилизирующем подвесе, снимающая видео в качестве 4k – всё это находится под управлением 24 микропроцессоров. DJI Mavic Pro готов к новым полётам — достаточно лишь расправить стойки винтов и прикоснуться к экрану смартфона или нажать на джойстик пульта.

НОВЫЙ ФОРМАТ

DJI Mavic Pro можно брать с собой в любое дальнее путешествие. Для этого не нужен специальный бокс. В собранном состоянии он вмещается в ладонь, поэтому он не займет много места в обычной сумке и подарит Вам лучшие кадры Ваших приключений абсолютно легко, ведь с ним не нужно долго возиться, чтобы запустить.

РАСПОЗНАЕТ ПРЕПЯТСТВИЯ

Спутниковые системы совместно с 4-мя оптическими датчиками следят за процессом полета и передают дрону информацию о том, что находится вокруг него. Поэтому квадрокоптер способен видеть препятствие, будь то стена или дерево на дистанции 15 метров, и миновать его. Интеллектуальная система безопасности просчитывает оптимальный маневр для уклонения от случайного столкновения, а для ее работы требуется дневной свет и скорость не более 35 км/ч.

РЕКОРДНАЯ ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ПОЛЕТА

Теперь граница полёта расширена, и можно лететь ещё дальше, наслаждаясь прекрасными видами. DJI Mavic Pro способен находиться воздухе целых 27 мин., и за это время может преодолеть расстояние равное 13-ти километрам. Столь длительный полет стал возможен благодаря маленькому весу всего 734 грамма, мощным энергосберегающим двигателям, а так же встроенному аккумулятору емкостью 3830 мАч.

УМНЫЙ АККУМУЛЯТОР

Встроенный аккумулятор поддерживает полёт до 27 минут. Он оптимизирует расход заряда, исходя из показателей активности дрона и погодных условий, всё время оповещая пилота о текущем состоянии.

ПРИНИМАЕТ СИГНАЛ НА БОЛЬШОМ РАССТОЯНИИ

Новейшая система передачи данных OcuSync, которая используется в DJI Mavic, допускает вещание потокового видео с разрешением 1080p или 720р на дистанции до 7 км прямо на смартфон или в интернет (7 км FCC и 4 км CE для РФ ). Кроме того, OcuSync поддерживает трансляцию видео на несколько устройств одновременно.

МОЩНАЯ КАМЕРА

Записывайте захватывающие видеоролики в разрешении 4k с частотой 30 кадров/сек. Камера отвечает профессиональным стандартам и имеет сенсор CMOS 1/2,3 дюйма и фокусное расстояние 28 мм. Нужны хорошие фотографии? Камера с разрешением 12 Мп поддерживает формат DNG, что позволит Вам получить отличные кадры, не только подходящие для социальных сетей, но и для коммерческой съёмки.

Миниатюрный 3-осевой подвес обеспечит потрясающее качество, устранив эффект тряски. Вы получите красочные, чёткие фотографии и не менее красочное плавное видео идеального качества, сохранив каждый пиксель. Для дрона подобного размера результат потрясающий.

ПОНИМАЕТ ЖЕСТЫ

Новая функция Gesture дарит Вам новую форму взаимодействия с Вашим дроном без какого-либо средства управления. Это так удобно, просто помашите ему, чтобы он последовал за Вами или сведите пальцы в рамку, для мгновенного селфи. Подобная возможность реализована впервые.

УСТОЙЧИВЫЙ К ВЕТРУ

Квадрокоптер сконструирован таким образом, чтобы, он мог сохранять устойчивость и летать с повышенной стабильностью при ветреной погоде, несмотря на свой компактный размер (83*83*198 мм, В*Ш*Д).

ОБЛАДАЕТ БЕЗУПРЕЧНОЙ ТОЧНОСТЬЮ

Технология визуального позиционирования реализована двойными передними и нижними визуальными сенсорами, которые запоминают путь. Поэтому, если Вы прикажете дрону лететь назад, то он вернется с точностью в то место, откуда взлетел.

УПРАВЛЕНИЕ

Управляйте DJI Mavic с помощью пульта управления размером с игровой джойстик. Он легко поместится в кармане. Имеет дисплей и его можно использовать автономно, или совместно со смартфоном, который устанавливается на пульт.

Если Вам не хочется доставать пульт, то управляйте коптером с помощью виртуальных джойстиков на смартфоне, соединившись с дроном по сети Wi-Fi. DJI Mavic Pro — это первый дрон, которым можно полноценно управлять, используя только смартфон.

АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ

ActiveTrack

Воспользуйтесь режимом ActiveTrack и создавайте авторские видеотреки в одном из трех вариантов:

• Trace – следит с переднего или заднего ракурса за целью или кружите вокруг нее.
• Spotlight – перемещайте дрон в любую сторону, при этом его объектив всегда будет направлен на цель.
• Profile – движение рядом с целью.

Режим Tapfly

Делает управление проще. В этом режиме дрон будет лететь прямо в точку, указанную на экране смартфоне. Коснитесь пальцем в другом месте дисплея, и дрон начнет движение к новому пункту, обходя все преграды.

Если Вы новичок, то в данном режиме Вы сможете сосредоточить внимание на создании снимков, а не на слежении за высотой.

Режим Tripod

Будет кстати при полетах в замкнутом пространстве или если Вы намерены создать наиболее медленные кадры. В этом режиме каждое движение будет неторопливым и точным, скорость движения не будет превышать 3.6 км/ч, а чувствительность пульта управления спустится до безопасного уровня.

Режим Terrain Follow

Задайте высоту полёта над землёй, и Квадрокоптер будет её удерживать, несмотря на изменяющийся рельеф. Данный режим удобен, если дрон летит за мотоциклом или велосипедом над неровной, холмистой поверхностью.

ПРИЛОЖЕНИЕ DJI GO

DJI GO – это приложение, превращающее Ваш смартфон в командный центр управления полетами. В нём будет доступна вся нужная информация о курсе полета и скорости, заряде батареи и точном месторасположении, а также прочие параметры и настройки.

ПУСТЬ УВИДЯТ ВСЕ

Транслируйте полёт в прямом эфире, пусть увидит весь мир то, что видите Вы. Редактируйте материал в приложении DJI GO и делитесь зрелищными фотографиями и невероятными видеороликами в социальных сетях.

ОЩУТИТЕ ЧУВСТВО ПОЛЕТА ЕЩЁ ЯРЧЕ

Возьмите с собой очки DJI Google и ощутите чувство полёта во всех красках. Управляйте процессом полёта движениями головы и летите, словно птица по бескрайнему воздушному пространству.

Активируйте спортивный режим и почувствуйте адреналин на скорости 65 км/ч. Эти очки приятное дополнение к DJI Mavic, которое можно купить отдельно. С ними Вам не придётся всматриваться в экран смартфона.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Летные характеристики	Вес без защиты камеры: 734 г Вес с защитой камеры: 743 г Макс. полета: 65 км/ч в режиме Sport при отсутствии ветра Макс. скорость спуска: 3 м/с Макс. скорость подъема: 5 м/с в режиме Sport Макс. высота над уровнем моря: 5000 м Макс. время полета: 27 минут (при скорости 25 км/ч) Реальное время полета: 21 минута (15% — остаток заряда, нормальный полет) Макс. дальность: до 13 км Макс. время зависания: 24 минуты Система позиционирования: GPS & Глонасс Рабочая температура: 0 — 40 градусов
Пульт управления	Частота управления: 2.4 — 2.483 ГГц Емкость аккумулятора: 2970 mAh Максимальная дальность передачи: 7 км (FCC) , 4 км (CE для РФ ), (при отсутствии помех и интерференции) Поддерживаемые порты: Lightning, MicroUSB, USB Толщина смартфона: 6.5-8.5 мм Макс. длина смартфона: 160 мм Рабочая температура: 0 — 40 градусов
Интеллектуальный аккумулятор	Вес: 240 г Емкость : 3830 mAh Тип батареи: LiPo 3S Рабочая температура: 5 — 40 градусов
Зарядное устройство	Напряжение: 13.05 В Мощность: 50 Вт
Камера	Сенсор: 1/2.3″ (CMOS), 12.35 Мп Оптика: FOV 78.8o 28 мм (f/2.2) Диапазон ISO (видео): 100-3200 Диапазон ISO (фото): 100-1600 Дапазон выдержки: 8 с — 1/8000 с Формат фото: JPEG, DNG Формат видео: MP4, MOV Максимальный размер фото: 4000х3000 px Режимы съемки фото: одиночная, серийная, интервальная, автоэкспозиция (AEB) / 0.7 EV Bias Режимы съемки видео: С4К/24p, 4K/30p, FHD/96p, HD/120p Макс. битрейт видео: 60 Mbps Поддержка файловых форматов: FAT32, exFAT Поддержка карт памяти: MicroSD (макс 64 Гб, Class 10) Подвес трехосевой (тангаж, крен, рыскание) Повороты подвесом -90° до +30°, от 0° до 90° (горизонтально и вертикально) Рабочая температура: 0 – 40 градусов
Система обнаружения препятствий	Условия работы сенсоров: поверхность с четкими границами и адекватной освещенностью (Lux > 15) Диапазон работы сенсоров: точное определение: 0.7 — 15 м, обнаружение: 15 — 30 м
Система видеопозиционирования	Диапазон работы сенсоров: 0.3 — 13 м Условия работы сенсоров: поверхность с четкими границами и адекватной освещенностью (Lux > 15) Условия работы при скорости: менее 36 км/ч на высоте 2 метра
Комплект	Дрон в сложенном состоянии с камерой и аккумулятором Фиксатор подвеса Пульт управления Пропеллеры (пара) Кабель зарядного устройства Блок питания зарядного устройства Кабель USB — MicroUSB Карта MicroSD — 16 Gb Кабель пульта управления (Micro USB-коннектор) Кабель пульта управления (Lightning-коннектор) Слайдер для кабеля Инструкция по эксплуатации

Ещё пару лет тому назад приличный аппарат для видеосъёмки с высоты стоил порядка 600000-ч рублей, а теперь с учётом роста курса доллара стоимость упала примерно на порядок, что не может не радовать.

Я пока не собираюсь приобретать Квадрокоптер, но считаю необходимым знать о достойных моделях.

Приглашаю всех высказываться в Комментариях. Критику и обмен опытом одобряю и приветствую. В хороших комментариях сохраняю ссылку на сайт автора!

И не забывайте, пожалуйста, нажимать на кнопки социальных сетей, которые расположены под текстом каждой страницы сайта.
Продолжение тут…