بررسی فریم پهپادها

اساساً اسکلت یا فریم  پهپاد مهمترین بخش در ایجاد یک پهپاد است. اسکلت پهپاد به ما کمک می کند تا موتورها، باتری ها و دیگر اجزاء روی آن را نصب کنیم. اگر می خواهید یک کوپتر(copter ) یا یک پرنده ی سر خوردنده(glide) ایجاد کنید، ابتدا باید تصمیم بگیرید که برای این پرنده چه فریمی می خواهید بخرید یا بسازید. بعنوان مثال، اگر شما یک تری کوپتر(tricopter) داشته باشید، پهپاد شما باید(نسبت به بقیه) کوچکتر در نظر گرفته شود، تعداد موتورهای آن سه تا است، تعداد پروانه ها(ملخ ها) سه تا است، تعداد ESC سه تاست و همین طور الی آخر.  اما اگر شما یک کوادکوپتر(quadcopter ) در نظربگیرید، این پهپاد، به جای سه، به چهار چیز احتیاج دارد. و برای پهپاد سُر خورنده(gliding ) تعداد قطعات متفاوت خواهد بود.

 بنابراین انتخاب یک فریم(frame ) مهم است زیرا هدف ایجاد پهپاد، به بدنه ی پهپاد بستگی دارد. در این کتاب، ما می خواهیم یک کوادکوپتر ایجاد کنیم، زیرا کواد کوپتر یک پهپاد با سایز متوسط است و ما می توانیم تمام چیزهایی می خواهیم روی آن باشد را پیاده سازی(implement ) کنیم.

اگر می خواهید فریم پهپاد را خریداری کنید، فروشگاه های آنلاین  بسیاری (در خارج) وجود دارند که فریم های آماده ی پهپاد را می فروشند.  ابتدا مطمئن شوید که مشخصات فنی را مطالعه کنید سپس اقدام به خرید فریم کنید. وقتی که دارید فریم را خریداری می کنید، همواره پایه ی موتور و جایگاه پیچ ها را بررسی کنید. اگر موتورها را به خوبی نصب نکنید، پایداری پهپاد شما در هوا از دست خواهد رفت. در مورد علم آیرودینامیک پرواز پهپادها به زودی صحبت خواهیم نمود. تصویر زیر، تعدادی اسکلت یا فریم پهپاد را نشان می دهد. همه ی این فریم ها پیش ساخته هستند و به هیچ محاسبه ای برای اسمبل و مونتاژ کردن نیاز ندارند. در حین خرید حتما یک دفترچه ی راهنمای ساده به شما داده خواهد شد.

 شما همچنین باید متریالی(material ) انتخاب کنید که سبک اما محکم باشد. انتخاب شخصی من فیبر کربن(carbon fiber) است. اما اگر شما می خواهید در پول صرفه جویی کنید، می توانید از اسکلت های پلاستیکی محکم استفاده کنید. شما همچنین می توانید فریم های اکریلیک(acrylic ) خریداری کنید. همان طور که قبلا گفته شد، وقتی که ما یک اسکلت یا فریم را خریداری کنیم، تمام قطعات فریمی که خریده ایم مونتاژ نشده هستند. تصویر زیر نشان می دهد که اگر فریم را آنلاین خریداری کنید  این فریم چگونه برای شما ارسال می شود:

 اگر می خواهید فریم پهپاد را خودتان بسازید، به محاسبات زیاد و دانش مواد(materials) احتیاج دارید.اگر خودتان یک اسکلت ایجاد کند، نیاز دارید تا بفهمید که چگونه مونتاژ یا اسمبلی انجام می شود. رانش موتور(thrust of the motor) پس از نصب آن بر روی فریم بسیار مهم است. رانش موتور به ما نشان می دهد که آیا پهپاد ما در هوا شناور می ماند یا می افتد یا تعادل خود را از دست می دهد. برای محاسبه ی رانش موتور، یک معادله وجود دارد که بعداً در مورد آن حرف خواهیم زد:

 اگر p، ظرفیت حمل پهپاد ما باشد(یعنی وزنی که می تواند حمل کند که بعداً در مورد روش پیدا کردن آن توضیح خواهیم داد). و M تعداد موتورها باشد و W وزن خود پهپاد به تنهایی باشد و H درصد تراتل شناور(hover throttle) باشد(که بعدا توضیح داده می شود)، در این صورت رانش موتورها T خواهد بود که به صورت زیر محاسبه می شود:

 ظرفیت حمل پهپاد از فرمول زیر به دست می آید:

به یاد داشته باشید که همواره فریم را در حال تعادل نگه دارید و مرکز ثقل(center of gravity) در پایه های(in the hands of the drone) پهپاد باشد.

نکته: برای ایجاد فریم پهپاد، می تونیم از چوب MDF استفاده کنیم و توی سالیدورک اون رو طراحی کرده و G-code ایجاد کنیم و با CNC اون قطعات رو از MDF ایجاد کنیم.

 {module کمک نقدی به نویسنده}