Створено мініатюрний одномоторний дрон, який "ламає" закони аеродинаміки

Програмний інженер, який захоплюється безпілотниками та 3D-друком, презентував унікальний одномоторний дрон, зібраний в домашніх умовах. Автор проєкту Джошуа Берд (Joshua Bird) опублікував на YouTube відео з демонстрацією розробки, випробування якої проходили безпосередньо над його ліжком.

Головна особливість апарата - нестандартний підхід до забезпечення стабільності та керованості. Замість класичних складноємних систем використовується комбінація ротора на шарнірах, миттєвої зміни швидкості обертання двигуна та спеціального прошивання для польотного та моторного контролерів. Завдяки цьому двигун реагує на необхідні корекції менш ніж за 0,2 мілісекунди.

Більшість гвинтокрилих літальних апаратів потребують додаткових механізмів (наприклад, автомату перекосу та хвостового гвинта) для компенсації реактивного моменту та зміни напрямку польоту. У розробці Берда від додаткових вузлів відмовилися: напрямок руху розвороту регулюється шляхом постійного прискорення та уповільнення єдиного мотора.

Керування креном і тангажем реалізовано через лопаті, встановлені під кутом 45 градусів на шарнірах. При прискоренні двигуна одна лопать збільшує крок і створює більшу підіймальну силу, тоді як інша - зменшує її. У поєднанні з реактивним моментом і 3D-друкованими стабілізаторами це також забезпечує ефективне керування по порсканню (курсу).

Для налагодження роботи інженеру довелося самостійно зібрати високошвидкісну камеру на базі Sony та фотоспалаху, керованих мікроконтролером. Це допомогло виявити, що початкові пропелери були занадто м'якими, після чого їх замінили на міцніші, надруковані зі спеціального філамента.

Хоча тестові польоти супроводжувалися численними падіннями та незначними пошкодженнями стін у кімнаті. Втім, апарат вдалося успішно запустити. Наразі польоти обмежені спальнею через навігацію за допомогою інфрачервоного маяка з фіксованою базою, але в майбутньому розробник планує додати лінійну камеру для автономних польотів у будь-яких умовах.

Повний процес розробки та вихідні матеріали проєкту доступні у відкритому репозиторії Single Propeller Drone на GitHub.

Як безпечно перейти до системного та керованого використання ChatGPT Business