پهپاد مینیاتوری ۲۵ گرمی؛ فناوری پروازی که در قوطی جا می‌شود

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، پهپاد‌های کوادکوپتر با دید اول شخص (FPV) به سرعت در قابلیت‌ها و طراحی تکامل یافته‌اند، از نظر اندازه کوچک‌تر شده‌اند و در عین حال پایداری و پاسخگویی آنها بهبود یافته است.

با این حال، پروژه‌های کمی مانند آخرین آزمایش یوتیوبر Hoarder Sam، که ادعا می‌کند کوچکترین پهپاد FPV جهان را تولید کرده است، جوهره کوچک‌سازی افراطی را به تصویر می‌کشند.

این وسیله‌ی کوچک آنقدر جمع و جور است که می‌تواند داخل یک قوطی جا شود، اما همچنان مانند یک مدل استاندارد ۶۵ میلی‌متری پرواز می‌کند.

در جامعه FPV، فرمت ۶۵ میلی‌متری به طور گسترده به عنوان کوچکترین اندازه عملی برای پرواز پایدار در نظر گرفته می‌شود.

هر چیزی که کوچک‌تر باشد، معمولاً کارایی، قدرت و کنترل خود را از دست می‌دهد. اما این چالش‌ها برای سم انگیزه‌ای شد تا ثابت کند که یک پهپاد کوچک‌تر هم می‌تواند با رویکرد طراحی مناسب، عملکرد چشمگیری داشته باشد.

او کار خود را با قطعات الکترونیکی داخلی BetaFPV Air۶۵، یک میکرو-کوادکوپتر محبوب که به خاطر ساختار سبک و کنترل متعادلش شناخته می‌شود، آغاز کرد. ایده این نبود که سیستم را از نو بسازند، بلکه می‌خواستند آن را به چیزی بسیار کوچک‌تر تبدیل کنند.

هر سیم، موتور و مدار برای به حداقل رساندن اندازه و در عین حال حفظ قابلیت پرواز پهپاد، مورد بازنگری قرار گرفت. هدف ساده بود: ساخت یک هواپیمای FPV کاملاً کاربردی که به راحتی در کف دست جا شود.

شکستن مانع ۶۵ میلی‌متری

طرح جدید ایده‌هایی را از یک قاب قدیمی‌تر و غیرمعمول که به عنوان هواپیمای بدون سرنشین استخوانی شناخته می‌شود، وام گرفته است.

این طرح، دو پروانه‌ی هم‌پوشان را در هر انتها قرار می‌دهد و شکلی باریک و استخوان‌مانند به آن می‌دهد که ضمن حفظ تعادل نیروی رانش، در فضا صرفه‌جویی می‌کند.

این چیدمان همپوشانی به سام اجازه داد تا اندازه قاب را به طرز چشمگیری کاهش دهد، بدون اینکه پایداری را به خطر بیندازد.

پس از روز‌ها آزمایش و مونتاژ دقیق، دستگاه جدید Air۶۵ با اندازه باورنکردنی ۲۲ میلی‌متری از هاب به هاب دیگر، سرهم‌بندی شد. هر قطعه باید با بزرگنمایی لحیم می‌شد، سیم‌کشی‌ها با دقت میلی‌متری انجام می‌شد و مواد اضافی تا حد امکان حذف می‌شدند.

پهپاد نهایی، به همراه دوربین و باتری، تنها ۲۵ گرم وزن داشت.

از آنجایی که طراحی فیزیکی با Air۶۵ اصلی بسیار متفاوت بود، سیستم عامل پیش‌فرض نمی‌توانست پیکربندی جدید را مدیریت کند. سام از نرم‌افزار Betaflight Configurator برای بازنویسی پارامتر‌های کنترل و تنظیم دقیق پایداری پرواز استفاده کرد.

هر تنظیم، تعادل و پاسخگویی را تحت تأثیر قرار می‌داد و قبل از آماده شدن نهایی برای پرواز، نیاز به چندین دور آزمایش و کالیبراسیون دقیق داشت.

جهش عملکرد

پس از چندین پرواز کوتاه و تصادفات جزئی، این پهپاد به یک پرواز پایدار دست یافت.

با وجود اندازه‌اش، به طرز شگفت‌آوری خوب کار می‌کرد و چابکی آن نزدیک به Air۶۵ با اندازه کامل بود.

‌

می‌توانست چرخش‌های تند انجام دهد، در هوا معلق بماند و دقیقاً به کنترلر پاسخ دهد.

در آزمایش‌ها، این پهپاد به طور متوسط ​​دو و نیم دقیقه پرواز کرد که تنها حدود ۳۰ ثانیه کمتر از نمونه بزرگتر خود است.

این تفاوت کوچک با توجه به ظرفیت باتری کمتر و موتور‌های کوچکتر، چشمگیر است.

تنها ایرادش، کاربردی بودنش است. با وجود پروانه‌های نمایان در بالا و پایین و بدون محافظ برای محافظت، پرتاب و فرود نیاز به دقت زیادی دارد.

شاید ساخته‌ی هوردر سم، طراحی پهپاد را از نو تعریف نکند، اما نشان می‌دهد وقتی اندازه به محدودیت نهایی تبدیل می‌شود، صبر و دقت چه دستاورد‌هایی می‌تواند داشته باشد.

کوچکترین پهپاد FPV جهان ثابت می‌کند که حتی با قطر ۲۲ میلی‌متر، عملکرد پرواز می‌تواند بدون تغییر باقی بماند.