کوادکوپتر چیست؟

کوادکوپتر چیست؟ قطعا بار ها و به دفعات نام کواد کوپتر به گوشتان خورده و شاید نام کواد روتور را نیز شنیده باشید شاید برای شما این سوال پیش آمده باشد که تفاوت کواد کوپتر و روتور چیست؟ و یا به چه وسیلهای کوادروتور گفته میشود؟ یک کوادکوپتر چگونه کار میکند؟
قطعا پیش از این، پرواز یک هلیکوپتر را دیدهاید که چگونه با چرخش ملخ اصلی به سمت بالا حرکت میکند.
کوادکوپترها نیز برای پرواز کردن خود از نیروی بالابرندگی چرخش ملخها استفاده میکنند. با این تفاوت که به جای یک ملخ چهار ملخ وظیفه تولید نیروی محرک به سمت بالا را برعهده دارند.این بخشی از توضیحات ساختار اصلی این نوع پرنده هاست اما هنوز سوال کواد کوپتر چیست ؟ ادامه دارد.

کواد کوپتر ها چگونه کار میکنند؟
در سالهای ابتدایی قرن 20 میلادی و همزمان با ظهور هلیکوپترهایی که موتور روی دم در آنها حذف گردیده بود ایدههای جدیدی برای ساخت نوع دیگر از هلیکوپترها ظهور کردند. اولین کوادکوپتر ابدعی مدلی آزمایشی بود که در سال ۱۹۰۷ توسط دو برادر از کشور فرانسه به نام Jacques and Louis Breguet در پروژهای به نام Quadcopter ساخته و تست شد. هرچند آنها نتوانستند پرنده خود را در آسمان نگه دارند ولی موفق به پرواز ثابت شدند.
ماشین پرندهای که دارای چهار روتور است و هیچ انرژی برای جلوگیری از چرخش در آن اتلاف نمیشود.
یک کوادکوپتر چگونه در هوا معلق میماند؟

اگر هر چهار موتور کوادکوپتر در یک جهت شروع به چرخش کنند کوادکوپتر به سرعت شروع به چرخش به دور خود خواهد کرد!. بنابراین دو موتور باید در یک جهت بچرخند و دو موتور دیگر در جهتی دیگر تا گشتاور چرخشی یکدیگر را خنثی کنند. با این اصل دو نوع کوادکوپتر میتوان ساخت، کوادکوپترهای نوع H و X.
در کوادکوپترهای نوع H موتورهای کناری هم جهت میچرخند.


کواد کوپتر ها چگونه پرواز میکنند؟
برخلاف بسیاری از دیگر پرنده ها ، کوادکوپترها به آسانی میتوانند در هر سه محور x.y.z حرکت کنند. حرکت کواد در هر سه محور بعلاوه چرخش آن حول محور عمودی با تغییر سرعت موتورهای آن انجام میشود
برای اینکه کوادکوپتر بتواند ارتفاع خود را حفظ کند لازم است تا مجموع نیروی بالابرندگی چهار موتور کوادکوپتر ثابت باقی بماند. در تصاویر زیر هر چهار موتور با یک سرعت در حال چرخش هستند. که باعث میشود کوادکوپتر بدون چرخش حول محور عمودی و تغییر ارتفاع در یک نقطه در هوا معلق و پایدار باقی بماند

بالا و پایین رفتن

افزایش چرخش سرعت موتورها باعث بالا و پایین رفتن پرنده میشود.

چرخش کواد کوپتر در هوا
در هلیکوپترهای معمولی این موتور دم بود که با تغییر سرعت خود باعث چرخش هلیکوپتر در هوا میشد. در کوادکوپترها این مکانیزم توسط تغییر سرعت موتورهای هم جهت انجام میشود. به این صورت که دو موتور هم جهت سرعت خود را کم میکنند و دو موتور هم جهت دیگر به همان میزان سرعت حرکت خود را افزایش میدهند تا بدون تغییر در ارتفاع (چرا که مجموع نیروی بالابرندگی موتورها ثابت باقی مانده است)، کوادکوپتر به دور خود بچرخد.
دو موتور ساعتگرد با افزایش سرعت خود باعث میشوند تا گشتاور ساعتگرد بیشتر شده و در نتیجه کوادکوپتر در خلاف جهت حرکت عقربههای ساعت چرخش کند. (عکس العمل این گشتاور به کوادکوپتر وارد میشود و در خلاف جهت آن است). حالا میتوان با توجه به توضیحات کامل این مقاله به این سوال که کواد کوپتر چیست؟ پاسخ داد

کابرد کواد کوپتر ها
با گستردهتر شدن روزافزون جلوههای بصری در تبلیغات و فیلمهای سینمایی و تلویزیونی، استفاده از وسایل پرنده و تصویر برداری هوایی بیش از پیش مورد توجه قرار گرفتهاست.برند معتبر DJI یکی از بزرگترین تولید کنندگان این نوع از کواد کوپتر هاست.
پیش از وجود کواد کوپترها به صورت صنعتی از هلیکوپترهای رادیو کنترلی به عنوان وسایلی برای حمل دوربینها و تجهیزات تصویر برداری استفاده میشد؛ که این موضوع به سالهای (۲۰۰۰–۲۰۱۰ میلادی) بر میگردد.
کواد کوپترها و هگزا کوپترها به دلیل داشتن تعادل پروازی بسیار بالا برای تصویر برداری این کار مناسب هستند. با موجود شدن فلایت کنترلرها (کنترلکنندههای پرواز) و تحقیقات صورت گرفته بر روی این کنترلرها پرواز با کواد کوپترها بسیار آسان شده و این وسایل از پرواز هوشمند بهره میبرند و لذا تصویر برداران میتوانند با تمرکز بیشتر بر تصویر برداری، تصاویر بهتری را تهیه کنند.

همچنین با وجود GPSها پرواز این وسایل به صورت کاملاً امن و هوشمند صورت میگیرد. علاوه بر کاربردهای تصویر برداری؛ کواد کوپترها به تازگی یکی از لوازم سرگرمی و تفریحی به حساب میآیند. این تفریح که مخاطبهای بزرگسال را به خود اختصاص دادهاست، روز به روز رو به گسترش است؛ و با پدید آمدن عینکهای واقعیت مجازی و لینک شدن آنها با دوربینهای کواد کوپترها، یک نوع از فعالیت را به نام مسابقات کوادکوپترهای FPV (نمایش اول شخص) ایجاد کردهاست؛ که به نظر در سالهای آینده به یک رشته ورزشی پر طرفدار تبدیل میشود.