Насколько быстро летают потребительские дроны?

Если вы пользователь дронов, энтузиаст технологий или просто любопытный человек, вы, возможно, в какой-то момент задумались о скорости современных дронов. Скорость дрона — одна из наиболее часто используемых характеристик при исследовании дронов. Каждый производитель дронов указывает скорость на странице продукта. Фотографам может потребоваться знать скорость, чтобы иметь возможность снимать последовательности действий, движущихся животных или следовать за определенными объектами, такими как автомобили. Любители адреналина, которым нравится гонять на своих дронах, захотят, чтобы их дроны были на высоких скоростях.

Итак, вы, возможно, задавали себе этот вопрос: насколько быстро дроны действительно могут летать? Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно понять технологию дронов, физику полета дронов и юридические аспекты дронов.

Максимальные скорости популярных дронов

Давайте посмотрим, что предлагают популярные дроны с точки зрения максимальной скорости.

Модель дрона Максимальная скорость
DJI Mavic Pro (квадрокоптер) 40 миль в час
DJI Mavic Air (квадрокоптер) 42,5 миль/ч
DJI Mavic Pro 2 (квадрокоптер) 45 миль в час
DJI Phantom 4 Pro (квадрокоптер) 45 миль в час
DJI Inspire 2 (квадрокоптер) 58 миль в час
Yuneec Typhoon H Pro (гексакоптер) 70 миль в час
Parrot Disco (неподвижное крыло) 50 миль в час
Yuneec Firebird 51 миль в час

Дизайн и технология ogy

Дроны могут быть двух типов в зависимости от их конструкции. . Первый тип — это неподвижное крыло, а второй тип — вращающееся крыло.

Беспилотный летательный аппарат с неподвижным крылом — это беспилотник, у которого крылья неподвижны и неподвижны. Самолеты имеют неподвижное крыло с обеих сторон корпуса. Дроны с неподвижным крылом тоже очень похожи на самолеты. Возможно, вы видели такие дроны с неподвижным крылом в армии или в оборонной промышленности. Дроны с неподвижным крылом имеют пропеллеры, которые создают прямую тягу, а крылья позволяют дрону скользить вперед. Движение вперед — это то, что заставляет беспилотный летательный аппарат с неподвижным крылом оставаться в воздухе против силы тяжести.

Как вы понимаете, обычному самолету/дрону с неподвижным крылом будет практически невозможно зависнуть в одном месте, потому что он должен постоянно двигаться вперед, чтобы оставаться в воздухе. Следовательно, такие дроны не очень полезны для фотосъемки, видеосъемки или многих небольших инспекционных проектов. Дроны с неподвижным крылом полезны для разведывательных миссий, оборонных проектов и наблюдения за огромными территориями, такими как океаны или вражеские территории.

Дрон с вращающимся крылом имеет пропеллеры (или технически крылья), которые вращаются и вращаются с использованием мотора. Конструкции квадрокоптеров большинства имеющихся в продаже дронов относятся к типу винтокрылых.. Обычно вращающихся пропеллеров четыре: два спереди и два сзади. Передние пропеллеры обычно выполняют работу по удержанию дрона в воздухе, в то время как задние пропеллеры придают дрону горизонтальную тягу для движения вперед.

В отличие от дрона с неподвижным крылом, дрон с вращающимся крылом может зависать в воздухе. одно место очень хорошо. Четыре пропеллера вращаются, чтобы удерживать дрон в воздухе против силы тяжести. Следовательно, эти виды дронов обычно используются в фотографии, видеонаблюдении и видеоблогерами. Такие проекты, как панорамная фотография или создание видеоролика о свадьбе, требуют, чтобы дрон был устойчивым и имел медленное (или нулевое) движение.

Физика и ограничения

Теперь, когда мы знаем, как работают беспилотные летательные аппараты с неподвижным и вращающимся крылом, мы можем начать думать о том, как чтобы оптимизировать конструкцию, чтобы получить более высокие скорости дрона. Но это не так просто, как кажется. Законы физики устанавливают пределы того, как далеко вы можете зайти. Гравитация также играет свою роль, и вы не можете этого желать.

Например, вы можете подумать, что для увеличения скорости беспилотного летательного аппарата с неподвижным крылом вы можете просто увеличить мощность и частоту вращения пропеллеры. В конце концов, они несут ответственность за то, чтобы дрон двигался вперед.

Но попытка увеличить мощность гребных винтов будет означать более крупную конструкцию и/или большую батарею для питания большего гребного винта. Батарея большего размера увеличит вес дрона, что, в свою очередь, может оказаться контрпродуктивным в вашей попытке увеличить скорость. Ведь чем легче самолет, тем выше скорость. К тому же, возможно, придется изменить и размах крыльев, потому что крылья выполняют работу по удержанию дрона в воздухе против силы тяжести.

Еще одна идея, которая может прийти в голову, — создать более легкий самолет или летательный аппарат. более аэродинамичный дизайн. Теоретически верно, что вы можете достичь более высоких скоростей, используя те же пропеллеры на более аэродинамическом дроне или используя более легкий корпус. Однако снизить вес дрона можно лишь до определенной степени. Вы не можете избавиться от всего корпуса, камеры, крыльев или аккумуляторной батареи. Определенный минимальный вес просто должен существовать.

Точно так же существуют конструктивные ограничения, и вы можете оптимизировать конструкцию дрона только до определенной степени. Эти ограничения определяют максимальную скорость, которую может развить дрон с неподвижным крылом. Одна вещь, которую вы можете сделать, чтобы увеличить скорость беспилотных летательных аппаратов с неподвижным крылом, — это благоприятно использовать воздушные условия. Если дует ветер, летите дроном по направлению ветра. Это увеличит скорость дрона, поскольку он получит дополнительный «толчок» от ветра.

В случае квадрокоптеров с вращающимся крылом физика довольно интересна. Поскольку пропеллеры направлены вверх, горизонтальная тяга для движения вперед возникает, когда дрон наклоняется вперед.. Это наклонное движение изменяет плоскость вращения пропеллеров, а задние пропеллеры в конечном итоге приводят к движению дрона вперед. В этом случае передние пропеллеры отвечают за удержание дрона от силы тяжести.

Чтобы увеличить скорость, можно представить, что, наклоняя дрон дальше вперед, задние пропеллеры могут создать большую тягу. . Теоретически это может быть правдой. Однако чем дальше дрон наклоняется, тем интенсивнее должны работать передние винты, чтобы бороться с гравитацией и удерживать дрон в воздухе. Если дрон продолжит наклоняться вперед, то на определенном пороге дрон не сможет удерживаться в воздухе. Таким образом, существуют пределы того, насколько дрон может наклоняться вперед для увеличения скорости.

Другой вариант — спроектировать дрон таким образом, чтобы задние пропеллеры были выше передних. Этого можно добиться, подняв задние гребные винты или опустив передние. Гоночные дроны обычно используют такой дизайн. Смещение передних и задних пропеллеров приведет к естественному наклону дрона вперед.

В то же время лопасти пропеллеров предназначены для работы в качестве частичных крыльев и помогают предотвратить падение дрона. вниз из-за слишком большого наклона. Сами пропеллеры можно настроить, чтобы сделать дрон более стабильным при увеличении скорости. Но конструкция пропеллера влияет на мощность аккумулятора и другие факторы, такие как способность эффективно перемещать воздух.

Кроме того, у большинства дронов есть ограничители, которые контролируют, насколько далеко ваш дрон наклоняется. Настройка любого компонента приведет к отключению этих настроек ограничителя, и вы рискуете потерпеть крах. Итак, необходимо найти правильный баланс, и вам нужно точно знать, что вы делаете, если вы будете что-то настраивать.

Юридические аспекты и FAA

Есть юридические аспекты управления дроном. У FAA есть набор правил и инструкций, которым нужно следовать при управлении дронами. В некоторых случаях вам может потребоваться лицензия на дрон. Хотя существует множество правил, касающихся таких вещей, как, где вы можете летать, как высоко вы можете летать и т. Д., Правило, которое наиболее актуально для нашего обсуждения в этой статье, — это скорость. Федеральное управление гражданской авиации установило, что максимальная скорость коммерческого беспилотника составляет 100 миль в час. Это соответствует Части № 107 правил FAA.

Вы можете подумать, что 100 миль в час — это немного, но на самом деле это довольно много. Большинство потребительских дронов в оптимальных условиях развивают максимальную скорость 40-60 миль в час. Условия являются ключевыми, потому что в ветреную погоду или в определенных режимах полета эта скорость упадет еще больше.

В среднем, для панорамной фотографии и обычной видеосъемки дрон не должен лететь со скоростью выше 15 миль в час. Гоночные дроны могут двигаться быстро, но обычно они не превышают 60 или 70 миль в час. Интересно, что мировой рекорд Гиннеса по самой быстрой скорости дрона принадлежит дрону RacerX, который разгоняется до 179 миль в час.. Итак, мы должны признать, что FAA было довольно щедрым, установив ограничение скорости в 100 миль в час, что достаточно для большинства потребительских и коммерческих приложений.

Оцените статью
futurei.ru
Добавить комментарий