| 10 ноября 2022 г. — 2:40 утра по тихоокеанскому времени
Давно DroneDJ не освещал работу мастера воздушных DIY-проектов, инженера-гения и гения-суперзвезды Николаса Рема, который в последнее время совершает новое научное волшебство, разрабатывая многороторный дрон без корпуса, потребляющий на 300% меньше энергии аккумулятора, когда вся конструкция вращается, как отдельный лопасть вертолета – и остается в воздухе с двумя из трех отключенных двигателей.
Редакционное заверение с самого начала: несмотря на усилия Рема в всех его видео по популяризации своих экспериментальных домашних БПЛА-проектов для неспециалистов, даже самые элементарные теоремы и расчеты, использованные при разработке его концепции вращающегося дрона, выходят за рамки понимания (и описания) этой публикации. Поэтому далее следует попытка дать примерные обобщения его вихревой машины – хотя и в масштабах, сравнимых с Аляской, чтобы позволить себе грубые приближения.
Читайте: Умельцы БПЛА создают DIY-дрон, избегающий препятствий, без GPS
Рем сначала создал аппарат, похожий на паука, три двигателя которого расположены на наклонных стержнях, прикрепленных к центральному узлу с одним серводвигателем – который либо летел прямо, как обычный дрон, либо во вращающемся режиме.
После прикрепления крыльев к тонким рукам, Рем обнаружил, что вместо потери половины вертикальной тяги при повороте роторов вперед для вращения со скоростью 250 об/мин, как было раньше, эффективность полета аппарата увеличилась на 300%.
Не удовлетворившись этим, Рем – который в своем фирменном озорном стиле описывает себя как «аэрокосмический инженер, который после работы идет домой и продолжает заниматься аэрокосмическим инжинирингом» – начал изучать, как на самом деле будет использоваться вращающийся дрон. Каковы преимущества? И, кроме того, какой стороной он является передней – и в какой момент своего вращения?
Хотя он быстро продемонстрировал стабильность и эффективность аппарата в обычном прямолинейном полете, впоследствии Рем установил, что, превратив дрон в гигантский пропеллер во вращающемся режиме, он создал настолько большую дополнительную подъемную силу, что смог удерживать его в воздухе и под контролем, отключив два из трех двигателей. Засчитайте это как явное преимущество перед обычными БПЛА, которые часто становятся похожими на камни после потери даже одного пропеллера. То же самое касается увеличения вертикальной тяги при сниженном потреблении энергии аккумулятора.
Чтобы обозначить переднюю часть быстро вращающегося аппарата, Рем использовал светодиодные индикаторы на крыльях, которые загорались, когда они проходили определенную точку – видимый индикатор «движение на запад» дрона.
Затем он использовал «вычисление тяги M1, M2 и M3 = синус крена (желаемый)», дополнительно улучшенное косинусными прибамбасами, чтобы запрограммировать двигатель на автоматическую компенсацию избыточного крена, тангажа и рыскания – создавая повышенную стабильность и лучший контроль над летающей циркулярной пилой со стороны пилота.
В результате была повышена эффективность мощности вращающегося режима, а световые индикаторы обеспечили прямолинейный полет обычного дрона. Реакция Рема на свое творение: «Это так страшно!»
Читайте: Умельцы (и герои) БПЛА создают летающий дрон-перевернутый маятник
Рем отмечает, что летающий волчок остается немного более неустойчивым, чем серийные аппараты при ручном управлении, но в основном потому, что он намеренно отказался от использования GPS или технологии удержания позиции – пока, во всяком случае.
«Летать на этом очень похоже на акробатический вертолет, и это довольно весело», – говорит он. «Хотя этот дрон, безусловно, не так оптимизирован, как мог бы быть, я очень доволен тем, как получился весь этот проект. Он, возможно, не заменит ваши скучные камеры-дроны в ближайшее время, но это показывает, что установленные конфигурации дронов – не единственные варианты, если мы готовы вложить немного больше усилий в дизайн».
Рем говорит, что в будущем вернется к этой концепции, возможно, применив би- или X-образную схему для улучшения характеристик прямолинейного полета, или используя фюзеляж с фиксированной рамой, совместимый с (скучным) подвесом для камеры. Остается надеяться, что в его следующем распаковке от сумасшедшего ученого больше не будет этих пугающих прибамбасов с синусами и косинусами.