Helikopter szervók nélkül
Négy csatornás vezérlés
A napokban, nagyjából bő egy hete látott napvilágot egy videó, egy olyan helikopterről, amiben nincsenek szervók, mégis képes a négycsatornás működésre. A megoldás ötvözi a drónok mechanikus egyszerűségét a helikopteres repüléssel. Az angol nyelvű videó jól elmagyarázza a tervezési folyamatot és a megoldás lényegét, de azok számára, akik nem értik az angol nyelvet elég jól, most elmagyarázzuk az egész működését.
Tom Stanton a megálmodója a koncepciónak, aki az ötletet James Paulos egyetemi professzortól vette, aki ötvözni szerette volna a helikopteres repülés élményét a drón mechanikus egyszerűségével. Ez meglehetősen bonyolult feladat, de megfelelő technikai megoldásokkal - és látván a végeredményt - egyáltalán nem lehetetlen vállalkozás.
A megoldás kulcsa egy virtuális imbolygótárcsa, ami hasonlóan vezérli a ciklikus állásszöget, mint a hagyományos szervóvezérlés, de nem igényel valódi mechnaikus módosítást. Ehhez Tom egy speciális rotorfejet fejlesztett ki, amelyen a fix állásszögű lapátok összeadódó állásszöge attól függően változik, hogy a lapát előre vagy hátrafelé mozdul el a merőlegeshez képest. A két oldalon a két lapát ellentétesen viselkedik, így amíg az egyiknek az állásszöge előre mozgás esetén nő, addig a másiknak csökken. Így tulajdonképpen a ciklikus vezérlés megvalósult.
De hogyan lehet elérni, hogy a lapátok a megfelelő helyen és időben előre és hátra elmozduljanak? Ehhez egy nagyon pontos motorpozíció meghatározás kellett, amelyet Tom egy sugárirányú mágnessel és egy nagyon pontos mágnesdekóderrel oldott meg. A mágnest a drónmotor tengelyének alsú feléhez rögzítette, amely alá egy 3D nyomtatott felfüggesztésre a dekóder is felkerült.
A motor minden forgási ciklusban legalább kétszer gyorsul és lassul, a változás mértéke adja meg a ciklikus állásszöget, a helye pedig azt, hogy az állásszög merre változik meg. Ez 2000-es fordulaton több mint 60 alkalmat jelent másodpercenként. Viszont megfelelő giroszkópos érzékeléssel és gyors elektronikával a dolog - mint a videó második felében látható is - egészen jól kivitelezhető.
Ahogy Tom elmondja, azért ez nem egy igazi helikopter, hiszen alapvetően egy okos fixed pitch megoldásnak tekinthető. A megfigyelések alapján ha a helikopter nincs megfelelően kiegyensúlyozva vagy szeles az idő, akkor a motor gyorsan melegszik. Ugyanakkor egy olcsó alternatívája a hasonló méretű 3D képes helikoptereknek.
A projektet Tom tanulmánynak szánta sorozatgyártásról vagy nagyobb volumenről nem esik szó a videóban. Eddig a videó.
Mire jó ez, működne, mint termék?
Tom alapvető célja az volt, hogy megmutassa, olcsón is el lehet érni a helikopteres repülést, amely megvalósítja a drónrepülés mechanikus egyszerűségét. Ugyanakkor nagy csodát - mivel ez egy fixed pitch megoldás - elvárni nem lehet tőle. Ha a koncepció tartósan is működik, akár belépőmodellnek vagy tanulómodellnek alkalmas lehet, de sokkal többet nem szabad elvárni tőle.
Ami a sorozatgyártott termék árát illeti - volumentől függően - akár egy drágább koaxiális helikopter árával képes lehet versenyre szállni. Mechanikailag ötletes és egyszerű, és pont ez az egyszerűség teszi lehetővé az olcsó előállítást.
Az egyetlen bökkenő azonban az, hogy ez egy helikopter. Aki valóban helivel akar repülni, annak ez pótmegoldás, aki viszont nem, az inkább a drón irányába fog elmenni. Bár az is kétségtelen, hogy itt csak két motort kell vezérelni, és két motor van, így akár olcsóbbá is tehető, mint egy belépő szintű drón. Ha egyszer valódi termék lesz belőle, akkor kizárólag az ára határozza meg, hogy beválik-e.
