Drönare (UAV, Multikopter) – Ramar och modeller och typer

 Svara  1 inlägg  1989 visningar  1 följer
Användarvisningsbild

Drönare (UAV, Multikopter) – Ramar och modeller och typer

 
#337808 Eftersom ordet drönare i Sverige och Norden innefattar flera typer av flygfarkoster kommer här en enklare genomgång om vilka typer, ramar och modeller det finns av drönare.

Denna artikel ingår i en serie fördjupande artiklar om drönare på skogsforum, de är startade av mig och baserade på mina erfarenheter och kompletteras sedan allt eftersom av alla som vill. Du kan hitta alla här: #AOUAVDronare

Vingmodeller
dronare-vinge.jpg

Den egentliga ”drönaren” är en vingmodell mycket lik ett vanligt flygplan i miniatyr. I UAV branschen kallas ofta dessa farkoster för just ”vingar”.
Den vanligaste vingen är en ram helt i cellplast/EPS (dagligt tal frigolit) med en borstlös motor i bakänden och roder på vardera vinges bakdel. Den görs av lätta material för att minimera flygvikt och därigenom kunna öka flygtiden. Vingens kropp är ofta ihålig och det är här du hittar batteri, flygkontroller, servos, RC mottagare, kamera, GPS etc.

Vingar kan oftast inte startas stilla från marken utan måste kastas iväg alt skjutas iväg från ramper. De kan inte stå still i luften som en multikopter men flyger i gengäld mycket mer ekonomiskt och kan därför flygas både längre och med högre hastighet.

En nackdel med dessa är att de inte kan bära så mycket i vikt och de används nästan uteslutande för flygentusiaster och för flygfoto (stillbild) med en mindre kompaktkamera.
De är mycket populära för att kartera områden med. Man flyger då en förutbestämd rutt och tar stillbilder med jämna mellanrum. Dessa bilder används sedan i dataprogram för att ta fram ex ortofoto, 3D-kartor etc, precis likt konventionell flygfoto fast på lägre höjd.

Vingar använder en speciell typ av mjukvara i flygkontrollern som är anpassad för just vingar. Detta gör att man inte flyger en vinge på exakt samma sätt som ex en multikopter.

Fördelar med vingmodeller (nackdel för multikopter)
- Flyger ekonomiskt (länge, över stora avstånd och med relativ hög hastighet)

Nackdelar med vingmodeller (fördel för multikopter)
- Kan inte stå still i luften
- Kan inte bära tyngre utrustning
- Kan inte startas stillastående, ej heller i normalfallet landas stillastående

Multikoptrar
multikopter.jpg

Multikoptrar har namn efter att de har fler än två motorer (till skillnad från en vanlig helikopter t ex.). Vanligast idag är multikoptrar som har mellan 3 och 12 motorer (och armar) och har flygvikter från några gram till över 20kg. Det är mest vanligt att de har en ram i lättviktsmaterial (Kolfiber, plast, aluminium etc). I mitten av ramen finns chassit som förbinder armarna och även fungerar som hållare för flygkontroller, batteri, kameragimbal etc.
De kategoriseras efter hur många motorer (och armar) de har.


Bi-kopter (två motorer).
bi-kopter.jpg

Detta är en ovanlig multirotor och har endast två motorer. Den är ändå en multirotor eftersom den har fasta propellrar och en flygkontroll som justerar dessa aktivt (till skillnad från en ”vanlig” helikopter). Låg lyftkapacitet och att den är svår att manövrera/styra gör den opopulär.


Trikopter (tre motorer).
Trikopter.jpg

Dessa har tre motorer och en ram med armar som ett ”Y”. Trikopters är främst entusiastkoptrar och oftast är stjärtmotorn vinklingsbar för att ändra flygkaraktäristiken.
De är också svåra att bygga/manövrera och har dålig lyftkapacitet och är svåra att göra i större modeller.


Quadkopter (Fyra motorer).
quadkopter.jpg

Dessa är i särklass vanligast förekommande idag och har vanligast ram/armar som ett ”X” (X4) med en motor i varje hörn (fyra stycken). Finns också i ”Y” formering med två motorer koaxialkopplade på stjärtarmen (kallas då Y4).
Med fyra motorer (eller fler) får man en helt annan karaktäristik än en trikopter. Det har att göra med att man kan ha varannan motor motroterande (CW/CCW) som förbättrar stabiliteten och manövreringen blir både mer logisk och bättre.

Eftersom manövreringen från och med fyra motorer blir såpass mycket bättre och att få motorer gör den billigare har quadkopters blivit mest populära multikoptern idag.
Quadkopters görs i alla sorter och storlekar, små leksaker, FPV-quads och större ”riggar” för att kunna bära en kamera är exempel. DJI Phantom, Walkera QR X350 och 3DR Solo är vanliga quadkopters idag.


Pentakopter (Fem motorer).
En mycket ovanlig multirotor som har en extra motor som en svans mellan de bakre motorerna på en vanlig quadkopter. Har egentligen inga som helst fördelar.


Hexakopter (Sex motorer).
hexakopter.jpg

Efter quadkopter den vanligaste multirotorn idag. Utformningen är oftast stjärnformad (X6) men finns också som ”Y” (Y6) variant (se trikopter) och koaxialmonterade motorer. Med detta menas att det sitter två motorer på varje arm, en överst och en underst och de hjälps åt att lyfta farkosten.
En hexakopter har högre lyftkapacitet än en quadkopter och flyger något bättre. Slutar en motor att fungera i luften så kan en hexakopter fortfarande flyga, dock med ytterst begränsade manöverbarhet. Detta till skillnad mot en quadkopter som störtar i backen.


Octakopter (Åtta motorer).
octokopter.jpg

Octakoptern är den vanligaste ”proffsramen” för videoproducenter. Vanligast är en stjärnformation (X,+) men variant med fyra armar med koaxialkopplade motorer finns också (X8).
Octakopterna klarar tyngre lyft, något som oftast behövs för att kunna filma i hög kvalité med ex en systemkamera eller proffs-videokamera. En annan stor fördel är att man kan landa säkert trots att en motor har slutat fungera, det är viktigt då kamerautrustningen den bär oftast är dyr.


Dodeka kopter (12 motorer).
dodeka-kopter.jpg

Dodeka är en ”dubbel hexakopter”. Med detta menas att den har sex armar med två motorer på varje arm koaxialmonterade. Dessa är inte så vanliga idag men används för ännu tyngre lyft än en Octakopter.


Decimakopter (16 motorer).
decima-kopter.jpg

Decimakopterna är en ”dubbel octakopter” och alltså en multirotor med åtta armar och två motorer på varje arm koaxialmonterade. Detta är idag en sällsynt, exklusiv multirotor för de tyngsta lyften. De verkar dock mest finnas som koncept och endast ett fåtal serietillverkas.

Konstruktion
Gemensamt för alla multikoptrar är att de byggs med så lätta material som möjligt med bibehållen styvhet. Det är mycket viktigt att konstruktionen är styv och inte flexar, åt något håll. Detta ändrar i så fall karaktäristiken på hela konstruktionen och multirotorn flyger då inte som den ska och kan krascha i värsta fall. Gjuten plast (med styvhet), formpressad plastkomposit eller kolfiber är vanligast idag, men även aluminium förekommer.
Någon form av landningsställ brukar också finnas på multikoptrar. De har till uppgift att skydda ingående delar på multikoptern vid främst start och landning. Landningsställen kan vara elektroniskt uppfällbara eller fasta. Uppfällbara landningsställ används främst där man filmar mycket med en kamera monterad på drönaren och där ställen riskerar att hamna i bild.

Det som gör främst multikoptrar populära är att de använder enkla motorer och fasta propellrar. Det gör manövrering och konstruktion relativt enkel och därigenom billig (till skillnad från en helikopter som har vinklingsbara rotorblad mm, det är mer komplicerad mekanik).

En annan sak är att LiPo batterierna gjort intåg på marknaden. De är relativt billiga men kan hålla mycket energi i kompakta mått och vikter. Batterier kommer få en egen liten genomgång här på skogsforum och länk kommer finnas i denna artikel.

Priser drönare
Eftersom det finns så många olika typer av drönare så varierar priserna väldigt. Leksaksmultikoptrar kostar från ett par hundra Svenska kronor. Konsument quadkopters mellan 5.000 och 15.000. Semi-proffs hexakopters runt 50.000 och de rena proffsmaskinerna däröver. Dodeka koptern från Svenska Intuitive Aerial börjar på 400.000 kronor.

   TS
Fredrik Reuter
Hej Gäst! Jag heter Fredrik och driver denna sajt. Jag skulle gärna vilja tipsa dig om hur du kan få ut mer av skogsforum. Klicka på de knappar som passar dig här intill (minifönster öppnas).
Liknande Trådar
TitelStatistikSenaste svaret
Nasa har byggt en multikopter/flygplansdrönare av Fredrik Reuter - mån 04 maj 2015, 20:20
i Ny Teknik och Elektronik
1 svar
1075 läst
av Flisaren     
mån 04 maj 2015, 20:56
Olika typer av Trippelboggie av molnia - ons 06 jun 2012, 23:07
i Skogsvagn (Huggarvagnar)

1 ... 789
134 svar
56700 läst
av Blivande snickare     
tis 29 nov 2016, 06:50
Olika typer av hydral uttag? av Pe_Er_79 - fre 25 okt 2013, 18:53
i Traktorer och processorer
7 svar
3797 läst
av Slurfi     
sön 27 okt 2013, 17:30
Robotgräsklippare, modeller av Bengt_T - tor 22 apr 2010, 12:14
i Motorsåg och handhållet
2 svar
2196 läst
av Bengt_T     
fre 23 apr 2010, 12:03
Ford modeller av storån - lör 26 feb 2011, 16:40
i Traktorn i skogen
8 svar
4622 läst
av massa-ved     
lör 26 feb 2011, 22:54
Annonser