Drone, helikopter yang dikendalikan dari jarak jauh, spyware dan multicopters militer - semua perangkat terbang ini telah lama menjadi bagian dari kehidupan sehari-hari. Hari ini, Anda tidak dapat mengejutkan siapa pun dengan mesin terbang tanpa sayap listrik. Ini dia, tergantung di langit pada kipas kecilnya, tanpa sayap dan hanya karena listrik!
Namun, hingga saat ini, mobil dengan lepas landas vertikal dan traksi listrik hanyalah mimpi yang tidak mungkin tercapai. Bagaimana ini bisa terjadi dan mengapa tidak ada yang pernah melakukannya sebelumnya? Siapa yang pertama mengangkat helikopter listrik ke udara? Mari kita lihat kisah penampilan di langit hummers multi-baling-baling kami.
Prasyarat untuk munculnya lepas landas vertikal listrik
Lima belas tahun yang lalu, di langit di antara perangkat terbang kompak, hanya pesawat dan helikopter dengan mesin pembakaran internal yang dapat diamati.
Dan di seluruh dunia, dan di Uni Soviet, pesawat selalu menjadi dasar pemodelan pesawat. Ini adalah model tanpa kabel, tidak terkontrol dan dikendalikan oleh radio. Hanya ada desas-desus tentang model helikopter, seseorang sesumbar bahwa dia telah menyaksikan penerbangan semacam itu, tetapi mereka tidak mempercayainya, dan tidak ada yang benar-benar melihat helikopter yang dikendalikan radio di mata mereka.
Persaingan helikopter yang dikendalikan radio tahun 1982 di Uni SovietUntuk model pesawat dengan mesin pesawat yang beroperasi bukan pada bahan bakar tetapi pada listrik, situasinya lebih baik, tetapi untuk konstruksi helikopter, motor listrik selama lebih dari seratus lima puluh tahun, sejak saat penampilan mereka, benar-benar tidak cocok. Helikopter dalam video 1982 juga memiliki mesin pembakaran internal, dan semuanya buatan sendiri.
Industri model helikopter sama sekali tidak ada, jadi segala sesuatu dari mana helikopter dibuat di video dipilih dengan sangat sulit dari model lain dan peralatan listrik, itu digergaji, mesin dan direkatkan secara manual.
Namun, waktu tidak berhenti, dan dua hal yang diperlukan untuk mengangkat traksi listrik secara bertahap muncul. Pertama, motor listrik berukuran kecil, serta tanpa sikat, atau katup, muncul (
https://ru.wikipedia.org/wiki/Ventilny_engine ).
Faktanya adalah bahwa sebelum penampilan mereka, tidak ada motor listrik yang memberikan kekuatan yang cukup untuk mengangkat beban yang diinginkan dengan bobot mati yang dapat diterima. Oleh karena itu, motor listrik dapat digunakan dalam mobil, trem dan kereta bawah tanah, dengan bantuan mereka memungkinkan untuk mencukur, menggiling makanan dan memompa air. Anda bahkan bisa membuat dan menambahkan sayap pada mereka dengan menempatkannya di pesawat. Namun, motor listrik pertama di pesawat tentu hilang di mesin pembakaran internal dalam segala hal. Munculnya motor listrik berukuran kecil modern dipromosikan oleh penemuan magnet tugas berat. Benar, tidak semua motor listrik generasi baru awalnya ditujukan untuk penerbangan, sekarang kita akan membicarakannya.
Helikopter Nelayan, Model ICE 2010Dan kedua, baterai yang ringkas dan luas muncul, yang, kemungkinan besar, berkontribusi signifikan terhadap pengembangan elektronik bergerak. Misalnya, baterai lithium-polimer dan lithium-ion mulai diproduksi, yang menggantikan nikel-kadmium dan nikel-logam hidrida.
Baterai pertama tidak ringan dan kompak, dan praktis tidak mungkin untuk mengangkatnya ke udara. Pada awalnya, mereka mencoba menggunakannya di mobil, tetapi mesin pembakaran internal muncul dan pada saat itu dengan cepat mengakhiri pengembangan kendaraan listrik. Baterai lithium-polimer modern telah memungkinkan untuk mendapatkan kapasitas spesifik yang lebih tinggi.
Pancake pertama
Upaya pertama untuk membuat model listrik komersial adalah Kalt Whisper dan Kyosho EP Concept. Para perancang beberapa produsen perangkat alat hobi berhasil memilih bobot dan karakteristik komponen lainnya sehingga helikopter pertama ini, yang masih menggunakan motor pengumpul lama, dapat lepas landas. Konsep Kalt Whisper dan Kyosho EP mulai berproduksi sekitar tahun 1991. Beberapa saat kemudian, produk perusahaan Jerman Icarus dengan nama ECO 8 dan ECO 16 (1995) lepas landas. Yang paling canggih adalah model GWS Dragonfly, tetapi juga muncul kemudian, sekitar tahun 1998.
Namun, model helikopter listrik pertama memiliki banyak masalah yang tidak terpecahkan. Motor listrik berdaya rendah tidak memungkinkan untuk mendapatkan kecepatan tinggi mengangkat dan bergerak di bidang horizontal. Dari baterai nikel-kadmium tua yang berat dengan 7-8 "bank" dan kapasitas spesifik rendah memungkinkan untuk dicapai dari 4 hingga 12 menit penerbangan.
Kalt Whisper, 1991 Video PromosiMasalah utama adalah tingginya harga di toko-toko dan harga perbaikan yang sangat tinggi. Mengujicobakan model ini setidaknya entah bagaimana menjadi mungkin hanya setelah beberapa minggu latihan keras.
Karena pada saat itu sistem stabilisasi yang efektif tidak ada di alam, dan tidak semua pemilik adalah ahli aerobatik, model-model tersebut mengalami kecelakaan setiap penerbangan detik. Ratusan dolar digunakan untuk pembelian suku cadang perbaikan. Pilot Kalt Whisper dengan video di atas jelas seorang profesional di bidangnya, untuk itu dia adalah iklan. Pada kenyataannya, hampir semua orang yang menyebutkan di internet bahwa ia memiliki helikopter listrik pada waktu itu menulis bahwa ia berdiri di sana sepanjang waktu di rak atau di garasi.
Prototipe model modern
Proxflyer
Yang pertama untuk menggabungkan pencapaian teknologi baru adalah dugaan insinyur Norwegia Peter Muren. Dia menciptakan situs yang menggambarkan penemuan pertamanya pada tahun 2003 jika Archive.org tidak berbohong. Situs itu bernama Proxflyer.com (dengan ejaan, melalui "Y") dan berisi foto dan video penerbangan dari perangkat luar biasa untuk waktu itu: helikopter seukuran hanya sebungkus rokok, sementara dikendalikan dari jarak jauh.
Archive.org menunjukkan versi pertama situs yang dibuat pada tahun 2003 (
http://web.archive.org/web/20031001000000*/proxflyer.com ).
Untuk membuat model terbang ke udara, Peter menggunakan skema penerbangan helikopter paling stabil - koaksial (seperti Black Shark KA-50). Dalam desainnya, ia tidak menggunakan pelat swash mini yang tidak ada dan, apalagi, giroskop, sehingga memfasilitasi model.
Peter Muren Menunjukkan Model Helikopter Listrik Pertama di Dunia 2004Drive dari motor listrik dibuat pada katrol, dan ikat pinggang tipis dari jenis yang digunakan dalam ikat pinggang untuk perekam kaset digunakan sebagai ikat pinggang. Tidak ada roda gigi dalam skema ini. Satu motor memutar kedua sekrup, yang lain memutar ekornya.
Transmisi tentang Proxflyer, 2004Jangan lupa bahwa YouTube hanya dibuka pada 2005, jadi videonya diunggah nanti.
Peter dapat mencapai massa perangkat yang diinginkan dengan menggunakan baterai lithium-polimer baru di helikopternya. Untuk mengurangi berat bilah dan bagian tubuh helikopter terbuat dari kayu balsa. Sebagai motor, ia menggunakan yang baru saja muncul dan pada awalnya digunakan dalam panggilan getar pager (yang tidak tahu apa pager itu, tanyakan orang tua Anda) dan ponsel. Motor listrik seperti itu disebut: Pager motor (motor dari pager):
Oleh karena itu, mikrometer pertama tidak dibuat sama sekali untuk lepas landas vertikal.
Kemudian, Peter membangun model lain, di mana perubahan posisi helikopter di ruang angkasa dilakukan dengan mengubah kecepatan rotasi salah satu dari dua sekrup koaksial, dan mereka digerakkan oleh motor yang terpisah. Secara total, dua bertanggung jawab atas kenaikan tersebut.
Gerakan ke depan dilakukan karena motor listrik ketiga, dipasang tidak secara vertikal, seperti pada helikopter klasik atau seperti pada model pertama, tetapi secara horizontal dan mengangkat ekor model ke atas.
Insinyur berhasil menemukan kombinasi miniatur dan motor ringan dengan bagian-bagian lain yang mengurangi berat badan, yang akhirnya memungkinkan model melambung di atas meja.
Setelah menerima paten untuk penemuannya, Peter mulai memperbaiki modelnya, dan beberapa saat kemudian, Interactive Toy Concepts mulai memproduksi helikopter mainan sesuai dengan rencananya.
Model Proxflyer yang lebih baru, sekitar tahun 2004.Pixelito
Skema kedua, yang sedang dikembangkan secara paralel, adalah skema dengan entri vertikal dari seorang pemodel dari Belgia bernama Alexander. Dia menamai helikopternya Pixelito. Alexander menggunakan skema yang berbeda dari Proxflyer, yang hanya memiliki satu rotor utama.
Stabilitas penerbangannya difasilitasi oleh perangkat khusus pada sekrup: karena kurangnya stabilisator penerbangan elektronik yang dapat diterima dalam berat, top besar ditempatkan pada sekrup, yang memainkan peran giroskop yang mengendalikan sudut serangan bilah.
Di atas adalah penyeimbang (flybar, Bell / Hiller bar):
Tidak peduli berapa lama kemudian para perancang mencoba, tanpa hal ini helikopter dengan satu sekrup menolak untuk terbang (sampai stabilisator elektronik muncul yang mengendalikan sudut serangan bilah - sirkuit helikopter tanpa flybar). Skema helikopter pertama tidak membutuhkan penyeimbang, atau mungkin fungsinya sebagian dipenuhi oleh cincin terbatas pada bilah kayu balsa.
Ada juga dua motor dalam model ini: untuk baling-baling utama, yang memungkinkan terbang naik dan turun, dan untuk baling-baling yang menstabilkan, dengan mana dimungkinkan untuk berputar. Modelnya ternyata berukuran sangat kecil, yang bisa dinilai dari foto bersama hamster, tahun 2003, jadi maaf untuk kualitasnya. Modelnya hanya berbobot 6,9 gram.
Pada tahun 2003, Alexander hampir siap untuk membuat model yang bisa diterapkan, dan menemukan Peter, pencipta Proxflyer. Mereka memutuskan untuk bergabung, dan dengan demikian membawa model mereka ke prototipe yang berfungsi.
Catatan tertanggal 15 Desember 2003 mengatakan:
“Hari ini, Peter dan saya senang untuk mempresentasikan hasil pengembangan bersama terbaru kami. Saya membuat helikopter Pixelito, dan Peter menciptakan Proxflyer Micron
(pada saat itu itu bukan model Norwegia pertama - catatan saya) . Pixelito adalah helikopter dengan sistem kontrol rotor saya sendiri, dan desain Peter sudah cukup terkenal. Kami menyebutnya robot, karena nama seperti itu menggambarkan mereka yang terbaik. Sekitar 2 minggu yang lalu, Peter dan saya menghabiskan akhir pekan yang indah di tempat saya dan setelah itu memutuskan bahwa akan menyenangkan untuk melakukan penelitian bersama, masing-masing di rumah, tetapi bergerak menuju tujuan bersama. Ini menghasilkan model yang beratnya hanya 6,9 gram bersamaan dengan baterai, dan kami berdua tahu bahwa ini bukan batasnya.
Alexander dan Peter
Sebuah video dari helikopter mini Pixelito yang baru dibuat, tetapi video tersebut dikendalikan oleh teman penciptanya, penulis Proxflyer Peter Muren. Anda bisa menebak bahwa Alexander memegang kamera.
Pixelito 2003Prototipe ketiga bisa jadi sensasional sekaligus pengembangan perusahaan Jepang Seiko Epson. Modelnya hanya bisa terbang naik turun.
Sayangnya, setelah berita pertama tentang perangkat keajaiban terbang koaksial ini, informasi tentangnya menghilang, hanya artikel dengan deskripsi tetap:
https://www.ixbt.com/news/hard/index.shtml?02/35/48 .
Rupanya, pengembangan gagal dan tidak menerima pengembangan lebih lanjut, di samping itu, tidak ada video yang menunjukkan karyanya. Foto menunjukkan bahwa sebuah sirkuit digunakan di dalamnya, di mana sekrup koaksial digabungkan dengan penyeimbang.
Pengembangan Helikopter Listrik
Dengan munculnya prototipe terbang, pabrikan mainan lainnya juga mengambil ide itu, dan menggunakan mesin baru, baterai dan memilih plastik yang lebih modern dan ringan, mereka mulai memproduksi model helikopter satu demi satu, pertama menurut skema Norwegia, dan kemudian, mirip dengan Pixelito, menurut saya , model produksi pertama disebut Pixelito.
Helikopter adalah salah satu model pertama menurut skema yang mirip dengan Proxflyer, Syma, 2007Juga salah satu model pertama dari perusahaan Inggris Fastek Computers, 2007Pada awalnya, helikopter sebagian besar koaksial. Salah satu produsen helikopter mainan yang dikendalikan radio yang paling produktif pada waktu itu adalah perusahaan China Syma. Pemodel pesawat dari semua negara juga telah mencoba dengan berbagai versi yang berbeda dari model bangunan dengan lepas landas vertikal, dan beberapa pencapaian mereka cukup luar biasa, tetapi yang paling cepat mencapai konsumen akhir adalah produk-produk dari produsen mainan.
Salah satu model Pixelito pertama, 2-channel, hanya dengan penyeimbang, 2008Akibatnya, pemodel Norwegia dan Belgia menghasilkan banyak uang dengan menjual hak untuk membuat helikopter yang dikendalikan dari jarak jauh yang dibuat sesuai dengan skema mereka.
Selanjutnya, DARPA dan Kementerian Pertahanan Norwegia menjadi tertarik pada pengembangan Peter, insinyur itu menciptakan perusahaannya sendiri Prox Dynamics dan mulai mengembangkan helikopter mata-mata untuk keperluan militer.
Apa yang terjadi di sana dan pada tahap apa produksi tidak diketahui.
Perbaikan dan peningkatan stabilisasi penerbangan
Sementara helikopter mainan pertama hanya memiliki 2 saluran kontrol (maju-naik dan putar hanya satu arah), amatir membuat model untuk diri mereka sendiri dengan kontrol radio multi-saluran. Untuk mengendalikan model pertama helikopter yang dikendalikan dari jarak jauh, diperlukan pelatihan yang agak lama, karena cukup sulit untuk mempertahankannya di udara, dan banyak tergantung pada keterampilan pilot.
Untuk helikopter mainan yang paling sederhana, alih-alih kontrol radio, kontrol radiasi inframerah digunakan. Dalam model yang lebih maju - melalui udara. Dalam model murah, itu adalah dua saluran, semakin mahal, semakin banyak saluran kontrol yang ada.
Dalam model termurah, saluran ketiga ditambahkan untuk menggantikan kontrol dua saluran, dan kontrol menjadi lebih seperti penerbangan penuh. Tetap di udara, meskipun banyak saluran, itu masih tidak mudah.
Catat betapa sulitnya bagi pilot untuk mengatasi menahan model pada tempatnya:
Salah satu model helikopter pertama, sirkuit seperti Pixelito, 2007.Munculnya giroskop mini telah sangat memperbaiki situasi ini. Setelah menambahkan perangkat ini ke model, penerbangan menjadi langsung sangat stabil, tidak perlu terus-menerus menjaga jari Anda pada tombol kontrol. Namun, model seperti itu harganya jauh lebih mahal daripada helikopter tanpa giroskop. Giroskop juga telah digunakan dalam model helikopter dengan mesin pembakaran internal.
Video tentang model helikopter dengan giroskop, 2011Model yang paling populer dengan giroskop untuk pembeli massal adalah model Syma S107, tetapi helikopter helikopter yang paling andal, mungkin menahan tabrakan langsung dengan dinding, gigi kucing dan ram furnitur yang tak ada habisnya.
Setelah kemunculannya, perangkat stabilisasi baru mulai diletakkan pada model pertama helikopter listrik. Kalt Whisper, Kyosho EP Concept, Icarus ECO 8 dan 16 dan kit upgrade GWS Dragonfly muncul di toko-toko. Pada helikopter yang sama, setelah memasang giroskop, baterai lithium-polimer dan motor brushless yang kuat dan ringan, menjadi mungkin tidak hanya untuk terbang secara normal, tetapi bahkan untuk melakukan aerobatik. Namun, sekali lagi, nilainya terlalu tinggi. Di suatu tempat sebelum 2006, mereka juga tidak tersedia untuk semua orang, dan hampir tidak ada yang membelinya.
Demonstrasi kemampuan helikopter listrik dengan giroskop, 2014. Bisakah quadrocopter Anda melakukannya?Di bidang militer, tes pertama tembakan dari helikopter yang dikendalikan radio mulai dilakukan oleh perusahaan tertentu Robotika Saraf (sekali lagi, ingatlah, menghubungkan model terbang yang dikendalikan dari jarak jauh ke robot) pada tahun 2006. Mereka menggantung senapan pada model helikopter dan mulai mempelajari perilakunya selama tembakan, serta bagaimana penembakan itu mempengaruhi kontrol.
Shotgun Shot, 2006Helikopter mereka memiliki ICE, dan pengalaman ini menjadi signifikan - itu mendorong pengembangan arah drone kejutan. Sekarang multicopters militer menjatuhkan bom penuh, memata-matai dan mengarahkan rudal ke sasaran.
Jika ragu - masukkan lebih banyak baling-baling!
Hampir segera setelah munculnya model helikopter, upaya mulai membuat multi-baling-baling, jadi, mesin.
Semakin banyak baling-baling dalam model, semakin sulit untuk mengoordinasikan pekerjaan mereka. Helikopter Chinook yang sama dari gambar di atas, tanpa giroskop, adalah sosis selama penerbangan sehingga menjadi ragu untuk menggunakan dua pasang sekrup. Untuk penerbangan model dengan tiga mesin atau lebih, elektronik diperlukan, urutan besarnya lebih rumit daripada helikopter.
Awalnya mereka mulai bereksperimen dengan sejumlah motor listrik. Ini sekarang hampir selalu menempatkan tanda yang sama antara drone dan quadrocopter, tetapi pada awal penampilan mereka itu sama sekali tidak seperti itu.
Awalnya, model multi-mesin dirakit secara eksklusif oleh penggemar. Hampir segera, muncul ide untuk menempatkan kamera kompak pada model, yang tidak banyak pada waktu itu, dan GoPro muncul kemudian, dan berhasil masuk ke dalam tren. Kamera-kamera dirakit dari pengontrol yang disolder ke kamera dari ponsel dan sebagainya. Desainer Multicopter memilih bahan untuk kerangka mereka, bereksperimen dengan motor listrik yang berbeda, mulai menyolder berbagai modul untuk kontrol terkoordinasi baling-baling, menulis perangkat lunak untuk ini dan bertukar temuan yang berhasil satu sama lain. Ternyata dengan berbagai keberhasilan.
Meskipun tidak ada elektronik yang dapat diandalkan untuk motor yang cocok dan giroskop mini tidak muncul, itu menakutkan untuk melihat penerbangan dari perangkat tersebut. Ada frame yang rusak, dan kehilangan kamera video, dan modul elektronik yang mahal tenggelam di kolam. Namun, dari tahun ke tahun, stabilitas, jangkauan penerbangan, kemudahan manajemen, dan kualitas rekaman video terus meningkat.
Copters muncul dengan dua, tiga, empat, lima, enam, delapan dan lebih banyak baling-baling - bicopters, tricopters, quadro-, penta-, hexa-, dan octacopters.
Salah satu tricopter pertama, 2010Dan sekarang, setelah percobaan yang lama, para model mulai terbang dengan stabil. Anda tidak bisa takut bahwa dia akan jatuh ke udara atau getaran selama penerbangan akan mengganggu kontrol.Bikopter
Awalnya, siap diri sebagai baling-baling seperti yang mereka inginkan, tetapi kemudian masing-masing skema, bagaimanapun, telah diterapkan.Rentang quadrocopter dengan kamera GoPro Hero 3 di papan melalui kembang api, lebih baik dilihat dalam HD, 2014Mesin dengan tiga dan empat mesin telah menjadi lebih sering digunakan untuk penerbangan rekreasi, untuk merekam video, dan meningkatnya jumlah baling-baling berguna dalam copters untuk mengangkut barang, serta dalam kasus-kasus di mana keandalan diperlukan dari sebuah helikopter. Lagi pula, jika salah satu mesin dalam model helikopter gagal, kecelakaan itu pasti terjadi, maka dalam kasus model dengan beberapa mesin, beban mesin yang gagal dapat didistribusikan ke orang lain dan mesin dapat disimpan di udara. Untuk waktu yang lama, perselisihan antara penganut tricopters dan quadrocopters tentang keseimbangan antara kesederhanaan dan stabilitas penerbangan belum mereda.Oktakopter, dirancang khusus untuk pengangkutan barang, 2012Pengembangan dan prospek lebih lanjut
Berkat peningkatan elektronik on-board dan penggunaan modul GPS, model telah belajar untuk mempertahankan posisi mereka di ruang angkasa dan ketinggian yang konstan. Multicopter mulai mengatur telecontrol, yang dalam bahasa Inggris disebut FPV - First Person View, pandangan orang pertama. Dengan itu, Anda dapat mengontrol drone, membelai dunia melalui kamera yang terpasang di atasnya. Di Web, hampir semua video sekarang dihapus dari drone tersebut.Balapan multicopter sedang diadakan, yang difasilitasi oleh sistem kontrol orang pertama.Drone yang dikendalikan FPV, 2015Kemudian, satu perusahaan di beberapa lembaga teknologi mulai mengembangkan sistem kendali otomatis tidak hanya satu, tetapi banyak multicopters dan mencapai hasil yang mengesankan: mereka tidak hanya mampu membuat segerombolan perangkat listrik terbang di sepanjang jalur yang telah ditentukan tanpa bertabrakan. Menambahkan pencahayaan ke mereka dan menggunakan multicopter terpisah sebagai piksel, mereka mampu menyusun gambar volumetrik dan prasasti dari mereka. Mereka pertama kali menerapkan penemuan mereka dalam sebuah iklan oleh Intel.Hologram dari Drone, 2015Sudah pada tahun 2011, sebuah prototipe multicopter dibangun, mampu mengangkat seseorang di atas tanah. Sekarang arah ini berkembang secara aktif. Lagipula, untuk mengangkut orang, ada kelebihan dibanding helikopter. Ini adalah kenyamanan manajemen, dan ukuran yang lebih kompak, dan listrik sebagai bahan bakar, dan keamanan karena kehadiran beberapa baling-baling, bukan satu atau dua.Multicopter pertama dengan seorang pria di dalamnya, 2011Perangkat drone terus membaik, bagi mereka semakin banyak bidang aplikasi. Multicopters ditingkatkan oleh banyak produsen pesawat, termasuk Boeing. Mengapa ada Boeing - the Russian Post sendiri sudah bereksperimen dengan pengiriman barang melalui udara.Terbang di quadrocopter dengan pemandangan orang pertama yang menakjubkan, 2017., , , , , — !