طائرة بدون طيار هجينة: 7 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

تصميم وتطوير مروحية رباعية بدون طيار ومركبة جوية بدون طيار.

تم تصميم وتصنيع غلاف ضغط إلكترونيات السيارة باستخدام مادة الأكريليك التي يمكنها تحمل الضغط الجوي في حالة الهواء وضغط خارجي 10 بار في حالة تحت الماء للطيران في كل من الظروف الجوية وتحت الماء حتى 100 متر.

تم اختيار محرك التيار المستمر بدون فرش ومجموعة المراوح الهوائية الثابتة للمركبة من نوع كوادكوبتر وكل محرك قادر على إنتاج قوة الدفع المطلوبة للظروف الجوية وتحت الماء.

سيتم استخدام هذا النوع من المركبات في كل من التطبيقات المدنية والعسكرية للمراقبة في الهواء والظروف تحت الماء وما إلى ذلك.

ملاحظة: هذا هو أول نموذج أولي لدينا في طائرة بدون طيار هجينة

الخطوة 1: اختيار المكون (عنصر ميكانيكي)

ملاحظة: اختيار المكون بناءً على رغبتك وأيضًا يمكنك حساب حمولة السيارة بناءً على المكونات

• بلوك أكريليك - 170 * 170 * 50 مم
• أنبوب أكريليك - المعرف = 25 مم ، OD = 30 مم ، L = 140 مم
• أنبوب أكريليك - المعرف = 150 مم ، OD = 160 ، L = 150 مم
• كتلة أسطوانة أكريليك - D = 50 مم ، L = 200 مم
• كلوروفورم (أو) أنابون
• يا الدائري- (2 كمية)
• محول المروحة- (4 كمية)
• المروحة الهوائية عكس اتجاه عقارب الساعة (CCW) - 10x4.5 _ (كمية 2)
• المروحة الهوائية في اتجاه عقارب الساعة (CW) - 10x4.5 _ (كمية 2)

ملاحظة: يزيد طول المروحة من زيادة قوة الدفع لظروف الهواء. عندما تقلل الزيادات في طول المروحة من قوة الدفع في حالة تحت الماء

الخطوة 2: اختيار المكون (مكون إلكتروني)

ملاحظة: اختيار المكون بناءً على رغبتك وأيضًا يمكنك حساب حمولة السيارة بناءً على المكونات. قوة الدفع المطلوبة هي أهم شيء لخلع السيارة.

1. محرك BLDC - (4 كمية)

   • يعد اختيار محرك BLDC هو الأكثر أهمية. يعتمد اختيار المحرك على مقدار الدفع الذي سيتم تسليمه والتحقق من مواصفات المحرك.
   • الحمولة الإجمالية على أساس اختيار المحرك على سبيل المثال: الحمولة الإجمالية (3 كجم) / (كمية المحرك = 4) = 0.75 كجم * (عامل الأمان = 3) = 2.25 كجم.
   • اختيار المحرك على أساس قيمة الدفع أعلى من 2.25 كجم.
   • ضع طبقة مقاومة للماء في محرك BLDC لتجنب التآكل.

2. وحدة التحكم الإلكترونية في السرعة (ESC) - (4 كمية)

   يتم تحديد ESC بناءً على القيمة الحالية المرتفعة ثم مقارنتها بالتيار الأقصى للمحرك.

3. جهاز إرسال واستقبال الإشارة

4. مراقب

   تحكم الرحلة -ArduPilot APM ، Pixhawk إلخ

5. بطارية ليثيوم بوليمر

   يعتمد اختيار البطارية على طاقة محرك السيارة المطلوبة في أقصى حالة

6. شريط LED

الخطوة 3: التصميم

يعتمد تصميم السيارة على خصائص الديناميكية الهوائية والديناميكية المائية وخصائص المواد وما إلى ذلك.

سيتم استخدام منصة برمجيات fusion 360 لتصميم السيارة بالسماكة المطلوبة.

سمك تصميم السيارة بناءً على خصائص المواد والمركبة تتحمل ضغط تحت الماء 10 بار في حالة 100 متر

السيارة المصممة:

• إطار الأسطوانة والأنبوب X.
• قبعات نهاية
• قاعدة المحرك

جميع الأبعاد بالأمتار.

الخطوة 4: التصنيع

ملاحظة: إذا كان لديك آلة طباعة ثلاثية الأبعاد بسهولة ، فيمكنك تصنيعها

يستخدم برنامج Fusion 360 لتصميم السيارة في نموذج ثلاثي الأبعاد لتحويلها إلى ملف ثلاثي الأبعاد (STL)

استخدام طابعة ثلاثية الأبعاد لتحميل الملف ومن ثم يمكنك طباعة سيارتك.

إذا كان بإمكانك استخدام آلة الطباعة ثلاثية الأبعاد بناءً على خصائص الفتيل ، فيمكنك تغيير سمك السيارة لتحمل ضغط تحت الماء يصل إلى 10 بار في حالة 100 متر وأيضًا إجراء بعض اختبارات الضغط للتحقق من أن تصميم السيارة آمن أو غير آمن.

في حالتنا ، نحن نستخدم مادة أكريليك لتصنيعها بناءً على استخدام آلة CNC أو آلة القطع بالليزر وما إلى ذلك.

تصنيع المركبة:

• الأسطوانة - أنبوب أكريليك بقطر 160 قطره يستخدم لقطع الأبعاد المحددة وتشكيل 4 ثقوب في وضع متساوٍ بحيث تشكل جميعها خيوطًا على طرفي الأنبوب.
• إطار أنبوب X - 4 أنابيب مقطوعة بنفس الحجم حسب الأبعاد
• الأغطية الطرفية - يتم تصنيع الكتل المربعة لتشكيل أغطية طرفية وفقًا للأبعاد ، وسيكون عامل سماكة أغطية نهاية المركبة الآمنة بضعف سمك أسطوانة السيارة.
• قاعدة المحرك - يتم تشكيل الكتل الدائرية وفقًا للأبعاد.

الخطوة 5: التجميع

ملاحظة: إذا كان بإمكانك استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد لعملية التصنيع ولست بحاجة إلى عملية التجميع.

في حالتنا ، نستخدم الكلوروفورم أو الأنابون لإصلاح أجزاء السيارة مثل الأسطوانة وإطار الأنبوب X وقاعدة المحرك.

تم تثبيت محرك Bldc في قاعدة المحركات ومرفق 4 مراوح بمساعدة محول المروحة.

سيتم إغلاق السيارة في حالة تحت الماء باستخدام emseal لإغلاق أجزاء سلك المحرك.

يتم تثبيت الحلقة O في كل من أغطية النهاية لتوفير مانع تسرب إضافي وكلاهما من النوع المفتوح والمغلق.

يتم توفير أجزاء الغطاء النهائي لشريط Teflon لتجنب التسرب ثم إغلاق السيارة بالكامل بالكامل.

عليك التأكد من أن السيارة مغلقة تمامًا لتحمل الضغط تحت الماء

الخطوة 6: توصيل جهاز التحكم

تمثل أجزاء التحكم أربعة محركات ومحركين يدوران في اتجاه عقارب الساعة ومحركان آخران يدوران عكس اتجاه عقارب الساعة. يتم التحكم في المحركات بواسطة وحدات التحكم في السرعة الإلكترونية (ESCs).

ESC متصل بجهاز التحكم في الطيران ولتحريك السيارة بمساعدة جهاز إرسال واستقبال إشارة 2.4 جيجا هرتز

ardupilot.org/ardupilot/index.html

ملاحظة: إذا كنت قد أضفت بعض المكونات الأخرى أيضًا مثل الكاميرا وضوء LED ومستشعر الضغط تحت الماء والسونار وما إلى ذلك ، فإن التوزيع الشامل مهم جدًا

ملاحظة: استخدم برنامج Ardupilot لتثبيت ملف البرنامج في وحدة التحكم في الطيران. معايرة ESC مهمة أيضًا.

الخطوة 7: النموذج الأولي

العوامل التي تم أخذها في الاعتبار تحت الماء

• الطفو
• استقرار السيارة
• التجويف
• الكتلة المضافة بسبب القصور الذاتي للسائل المحيط وما إلى ذلك.

ملاحظة: S انتقال الجاذبية مشكلة كبيرة في حالة تحت الماء

• نحن نخطط لاستخدام إرسال الإشارات اللاسلكية ولكن تبين أن السيارة مستقرة وأن التحكم اللاسلكي يعمل على مسافة 0.5 أو 1 متر من سطح الماء. لذلك نحن مخططون لتطوير نظام المسرح العائم المستخدم في حالة تحت الماء.
• سيكون نظام الكبل هو الطفو وسيتصل الكبل بطرف واحد في السيارة ويتم توصيل طرف آخر بنظام الربط ويتم التحكم في طول كابل النظام هذا باستخدام محرك يعتمد على نطاق العمق.

ملاحظة: هذا هو أول نموذج أولي لدينا في طائرة بدون طيار هجينة

لقد أضفت للتو مقاطع فيديو الاختبار الأولية (: _'_:)

شكرا لك

فيما يتعلق

بواسطة

فريق المحيط الجوي